CN108468544A - 一种稀土的开采方法 - Google Patents

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李文康
张宸宇
欧西江
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
    • E21C41/22—Methods of underground mining; Layouts therefor for ores, e.g. mining placers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F16/00—Drainage

Abstract

本发明公开了一种稀土的开采方法，涉及采矿技术领域。所述方法包括采场采准、原地浸矿和母液收集这几个步骤。本发明通过在矿山上布设排水沟，防止了雨水冲淡或冲走母液，提高了母液收集率，使用本方法母液收集率为95％‑97％，比传统方法高出6％‑7％，优于传统方法，同时浸矿液注入结束后，还往注液孔中加注水，水流可将矿体孔隙中残存的稀土母液挤出，提高了资源了回收利用率。

Description

一种稀土的开采方法
【技术领域】
本发明涉及采矿技术领域，具体涉及一种稀土的开采方法。
【背景技术】
中国是世界上稀土资源最丰富的国家，南以重稀土为主，北以轻稀土为主。南方稀土矿床类型为“风化壳型”，富含钇、镝、铽等现代高新技术和国防等尖端领域所必需的中重稀土元素，是我国的优势矿产资源和战略资源。稀土矿物中的稀土元素主要以阳离子状态存在，并吸附在如高岭土、蒙脱石等矿物上，所以目前采用硫酸铵浸取液来浸溶矿石以获得离子型稀土离子。
离子型稀土矿的开采工艺经历了80年代开始的池浸工艺、堆浸工艺和目前采用的原地浸矿工艺过程。原地浸矿工艺是在不剥离表土、不开挖矿石的情况下，将浸矿溶液通过网格布置的注液井直接注入天然埋藏条件下的风化矿体，在静压渗浸条件下，浸矿剂溶液中的阳离子将吸附在粘土表面的稀土离子交换下来形成母液，母液从收液工程系统流出，用草酸沉淀母液中的稀土，实现资源回收的目的。由于南方雨水充沛，采矿过程不但容易发生泥石流，还容易冲淡或冲走母液，导致母液收集率低，达不到充分利用资源的目的。
【发明内容】
针对上述问题，本发明提供了一种稀土的开采方法，该方法可防止雨水冲淡或冲走母液，提高母液收集率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种稀土的开采方法，包括以下步骤：
(1)采场采准：采场采准包括挖注液孔、铺设注液管、挖集液沟、挖集液孔、挖集液池和挖排水沟；先用非开挖定向钻机在采场上钻注液孔，所述注液孔至少为2条，且注液孔间相互平行，相邻两条注液孔的间距为5-8m；所述注液孔钻通后卸下导向钻头，接上回扩器和注液管，所述回扩器接在注液管的前方，回扩器进行回扩后注液管也同时拖入注液孔中；接着在山脚下开集液孔和集液沟，并在集液沟两端设有集液池，所述集液池位置低于集液沟，所述集液孔设置在集液沟上方，且集液管的出液端连通集液沟；最后在集液沟上方3-4m处挖第一排水沟，在所述一排水沟上方3-4m处挖第二排水沟，所述第一排水沟和第二排水沟的两端均长于集液沟，且均与所述集液沟平行；
(2)原地浸矿：向上述注液孔中注入浸矿液，注入浸矿液结束后往注液孔中加注水；所述浸矿液为质量百分比为2.0％-2.5％的硫酸铵溶液；
(3)母液收集：往注液孔中注液后，集液沟中先集得水，再集得低浓度母液，最后集得达到工业标准的母液，先将集液沟中收集得到的水排放掉，再将母液导入集液池中即可。
进一步地，所述注液管上每隔1-2m设有若干个出液孔。
进一步地，所述注液管为塑料管。
进一步地，所述集液沟断面呈梯形，沟底以达到矿体原地下水位为准。
进一步地，所述回扩时，注液管的管线前端带一个200mm的扩大头进行回拖。
进一步地，所述硫酸铵溶液的pH为4.5-5.0。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过在矿山上布设排水沟，防止了雨水冲淡或冲走母液，提高了母液收集率，使用本方法母液收集率为95％-97％，比传统方法高出6％-7％，优于传统方法，同时浸矿液注入结束后，还往注液孔中加注水，水流可将矿体孔隙中残存的稀土母液挤出，提高了资源了回收利用率。
【具体实施方式】
以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。
实施例1
本实施例一种稀土的开采方法，包括以下步骤：
(1)采场采准：采场采准包括挖注液孔、铺设注液管、挖集液沟、挖集液孔、挖集液池和挖排水沟；先用非开挖定向钻机在采场上钻注液孔，所述注液孔为2条，且注液孔间相互平行，相邻两条注液孔的间距为5m；所述注液孔钻通后卸下导向钻头，接上回扩器和注液管，所述回扩器接在注液管的前方，回扩器进行回扩后注液管也同时拖入注液孔中，所述回扩时注液管的管线前端带一个200mm的扩大头进行回拖；所述注液管为塑料管，且每隔1m设有若干个出液孔；接着在山脚下开集液孔和集液沟，并在集液沟两端设有集液池，所述集液池位置低于集液沟，所述集液孔设置在集液沟上方，且集液管的出液端连通集液沟；所述集液沟断面呈梯形，沟底以达到矿体原地下水位为准；最后在集液沟上方3m处挖第一排水沟，在所述一排水沟上方3m处挖第二排水沟，所述第一排水沟和第二排水沟的两端均长于集液沟，且均与所述集液沟平行。
(2)原地浸矿：向上述注液孔中注入浸矿液，注入浸矿液结束后往注液孔中加注水；所述浸矿液为质量百分比为2.0％的硫酸铵溶液，所述硫酸铵溶液的pH为4.5。
(3)母液收集：往注液孔中注液后，集液沟中先集得水，再集得低浓度母液，最后集得达到工业标准的母液，先将集液沟中收集得到的水排放掉，再将母液导入集液池中即可。
本实施例通过在矿山上布设排水沟，防止了雨水冲淡或冲走母液，提高了母液收集率，使用本方法母液收集率为95％，比传统方法高出6％，优于传统方法，同时浸矿液注入结束后，还往注液孔中加注水，水流可将矿体孔隙中残存的稀土母液挤出，提高了资源了回收利用率。
实施例2
本实施例一种稀土的开采方法，包括以下步骤：
(1)采场采准：采场采准包括挖注液孔、铺设注液管、挖集液沟、挖集液孔、挖集液池和挖排水沟；先用非开挖定向钻机在采场上钻注液孔，所述注液孔为4条，且注液孔间相互平行，相邻两条注液孔的间距为8m；所述注液孔钻通后卸下导向钻头，接上回扩器和注液管，所述回扩器接在注液管的前方，回扩器进行回扩后注液管也同时拖入注液孔中，所述回扩时注液管的管线前端带一个200mm的扩大头进行回拖；所述注液管为塑料管，且每隔2m设有若干个出液孔；接着在山脚下开集液孔和集液沟，并在集液沟两端设有集液池，所述集液池位置低于集液沟，所述集液孔设置在集液沟上方，且集液管的出液端连通集液沟；所述集液沟断面呈梯形，沟底以达到矿体原地下水位为准；最后在集液沟上方4m处挖第一排水沟，在所述一排水沟上方4m处挖第二排水沟，所述第一排水沟和第二排水沟的两端均长于集液沟，且均与所述集液沟平行。
(2)原地浸矿：向上述注液孔中注入浸矿液，注入浸矿液结束后往注液孔中加注水；所述浸矿液为质量百分比为2.5％的硫酸铵溶液，所述硫酸铵溶液的pH为5.0。
(3)母液收集：往注液孔中注液后，集液沟中先集得水，再集得低浓度母液，最后集得达到工业标准的母液，先将集液沟中收集得到的水排放掉，再将母液导入集液池中即可。
本实施例通过在矿山上布设排水沟，防止了雨水冲淡或冲走母液，提高了母液收集率，使用本方法母液收集率为97％，比传统方法高出7％，优于传统方法，同时浸矿液注入结束后，还往注液孔中加注水，水流可将矿体孔隙中残存的稀土母液挤出，提高了资源了回收利用率。
实施例3
本实施例一种稀土的开采方法，包括以下步骤：
(1)采场采准：采场采准包括挖注液孔、铺设注液管、挖集液沟、挖集液孔、挖集液池和挖排水沟；先用非开挖定向钻机在采场上钻注液孔，所述注液孔为6条，且注液孔间相互平行，相邻两条注液孔的间距为6m；所述注液孔钻通后卸下导向钻头，接上回扩器和注液管，所述回扩器接在注液管的前方，回扩器进行回扩后注液管也同时拖入注液孔中，所述回扩时注液管的管线前端带一个200mm的扩大头进行回拖；所述注液管为塑料管，且每隔1.5m设有若干个出液孔；接着在山脚下开集液孔和集液沟，并在集液沟两端设有集液池，所述集液池位置低于集液沟，所述集液孔设置在集液沟上方，且集液管的出液端连通集液沟；所述集液沟断面呈梯形，沟底以达到矿体原地下水位为准；最后在集液沟上方3.5m处挖第一排水沟，在所述一排水沟上方3.5m处挖第二排水沟，所述第一排水沟和第二排水沟的两端均长于集液沟，且均与所述集液沟平行。
(2)原地浸矿：向上述注液孔中注入浸矿液，注入浸矿液结束后往注液孔中加注水；所述浸矿液为质量百分比为2.2％的硫酸铵溶液，所述硫酸铵溶液的pH为4.8。
(3)母液收集：往注液孔中注液后，集液沟中先集得水，再集得低浓度母液，最后集得达到工业标准的母液，先将集液沟中收集得到的水排放掉，再将母液导入集液池中即可。
本实施例通过在矿山上布设排水沟，防止了雨水冲淡或冲走母液，提高了母液收集率，使用本方法母液收集率为96％，比传统方法高出6.5％，优于传统方法，同时浸矿液注入结束后，还往注液孔中加注水，水流可将矿体孔隙中残存的稀土母液挤出，提高了资源了回收利用率。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种稀土的开采方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)采场采准：采场采准包括挖注液孔、铺设注液管、挖集液沟、挖集液孔、挖集液池和挖排水沟；先用非开挖定向钻机在采场上钻注液孔，所述注液孔至少为2条，且注液孔间相互平行，相邻两条注液孔的间距为5-8m；所述注液孔钻通后卸下导向钻头，接上回扩器和注液管，所述回扩器接在注液管的前方，回扩器进行回扩后注液管也同时拖入注液孔中；接着在山脚下开集液孔和集液沟，并在集液沟两端设有集液池，所述集液池位置低于集液沟，所述集液孔设置在集液沟上方，且集液管的出液端连通集液沟；最后在集液沟上方3-4m处挖第一排水沟，在所述一排水沟上方3-4m处挖第二排水沟，所述第一排水沟和第二排水沟的两端均长于集液沟，且均与所述集液沟平行；
(2)原地浸矿：向上述注液孔中注入浸矿液，注入浸矿液结束后往注液孔中加注水；所述浸矿液为质量百分比为2.0％-2.5％的硫酸铵溶液；
(3)母液收集：往注液孔中注液后，集液沟中先集得水，再集得低浓度母液，最后集得达到工业标准的母液，先将集液沟中收集得到的水排放掉，再将母液导入集液池中即可。
2.根据权利要求1所述的一种稀土的开采方法，其特征在于：所述注液管上每隔1-2m设有若干个出液孔。
3.根据权利要求1所述的一种稀土的开采方法，其特征在于：所述注液管为塑料管。
4.根据权利要求1所述的一种稀土的开采方法，其特征在于：所述集液沟断面呈梯形，沟底以达到矿体原地下水位为准。
5.根据权利要求1所述的一种稀土的开采方法，其特征在于：所述回扩时，注液管的管线前端带一个200mm的扩大头进行回拖。
6.根据权利要求1所述的一种稀土的开采方法，其特征在于：所述硫酸铵溶液的pH为4.5-5.0。
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