CN109593957B - 一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法 - Google Patents

一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109593957B
CN109593957B CN201811506418.4A CN201811506418A CN109593957B CN 109593957 B CN109593957 B CN 109593957B CN 201811506418 A CN201811506418 A CN 201811506418A CN 109593957 B CN109593957 B CN 109593957B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
well
vacuum
drilling
valley
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811506418.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109593957A (zh
Inventor
陈晓东
钟久安
李乔斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Gongtuo Geotechnical Technology Co ltd
Original Assignee
Sichuan Gongtuo Geotechnical Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Gongtuo Geotechnical Technology Co ltd filed Critical Sichuan Gongtuo Geotechnical Technology Co ltd
Priority to CN201811506418.4A priority Critical patent/CN109593957B/zh
Publication of CN109593957A publication Critical patent/CN109593957A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109593957B publication Critical patent/CN109593957B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00—Obtaining rare earth metals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)

Abstract

本发明公开了一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法，根据矿区地形、水文地质、裂隙发育分部、矿体空间位置等情况，采用三种井阵布置方案中的一种或多种复合方案进行主动抽取；在沟谷坡脚处，布置一排水平真空井且沿山体闭环；在上部覆土加矿体深度不大于6m的区域设置轻型真空井点；在矿区沿沟谷位置按照一定间距布置真空深井，将沟谷作为积液沟槽，在渗流下游处利用真空深井形成一道抽取帷幕；根据地层情况采用合理的成孔方式，钻孔孔径90～300mm，钻孔垂直深度不大于8m；在沟谷坡脚处或特殊地形处钻孔，跟管直径108mm～219mm，成孔孔径90～300mm，钻孔完成后立即下入滤水管，然后拔出套管；本发明的优点是采用主动抽取的方式，提高了母液的回采率。

Description

一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法
技术领域
本发明涉及稀土采矿领域，特别是一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法。
背景技术
目前我国主要稀土产地为江西南部和内蒙古中部，江西赣南为离子型重稀土。离子型稀土矿现主要采用硫酸铵原地浸矿工艺，主要工艺流程为：原地注入母液→人工底板积液（人工底板采用巷道结合钻孔，巷道下部和钻孔下部进行水泥防渗）→母液处理。巷道采用人工开挖，巷道施工高程为矿体底部与微风化层交界部位，在巷道内施工渗透孔，一般渗透孔梅花形水平布置两排，巷道和渗透孔底板采用水泥进行防渗。回采原理即是依靠萃取液自身重力坡降渗流至低高程位置的积液巷道或积液井，然后回收，是一种被动型回采方法，巷道积液这种被动型回采方法采取率较低。存在的问题如下：积液巷道多布置在贫矿层内，沙土类围岩，积液巷道开挖过程中安全风险较大、投资成本高、工期长，渗透孔深度及控制范围受限。积液巷道布置间距和数量受矿区地质条件影响，围岩较差区域不能布置积液巷道，所以积液巷道回采范围不能完全覆盖矿区。该方法利用萃取液重力坡降渗流至回采孔（井），回采率低，其余萃取液绕渗后进入地层和地下水，造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法，包括以下步骤：
S1、建立数值模型；
在矿区上布置加密的勘探孔，用于勘探表土厚度、矿层厚度、基岩深度、渗透系数、渗水裂隙分布状况和矿层砂土粒径基本参数，综合以上参数建立数值模型，在数值模型中模拟不同注入孔间距、萃取液注入速率等参数及组合，综合分析渗流场规律；
S2、布置井阵；
在沟谷坡脚处或特殊地形处，布置一排或双排水平真空井且沿山体闭环；
在上部覆土加矿层深度不大于8m的区域设置轻型真空井点；
在矿区沿沟谷位置按照一定间距布置真空深井，将沟谷作为积液沟槽，在渗流下游处利用真空深井形成一道抽取帷幕；
S3、钻孔；
S31、钻轻型真空抽提井：根据地层情况采用合理的成孔方式，钻孔孔径90～300mm，钻孔垂直深度不大于8m，钻孔完毕后使用空压机或高压水泵洗孔，清除孔内沉渣及泥浆；
S32、钻水平真空井，在沟谷坡脚处或特殊地形处钻孔，跟管直径108mm～219mm，成孔孔径90～300mm，钻孔完成后立即下入滤水管，然后拔出套管；
S33、钻真空深井，在沟谷位置及地下水流下游方向钻孔，跟管直径108mm～219mm，成孔孔径90～300mm，钻孔完成后立即下入滤水管，然后拔出套管；
S4、抽取；
往矿区的注液井内注入萃取液，在轻型真空抽提井、水平真空井及真空深井内放置离心式或齿轮式水泵将母液抽取出来。
具体地，步骤S32中钻水平真空井时其钻井的角度为0～10度。
具体地，所述步骤S3中在步骤S31、S32、S33钻的轻型真空抽提井、水平真空井和真空深井内安装滤水管，滤水管为直径38～200mm带管箍的钢管、PVC管、PE管或混凝土类预制管, 下端长2m段的区域钻有直径为5～10mm梅花形过滤孔, 滤水管外部缠6号铁丝且间距为25mm,外包尼龙窗纱二层,棕皮三层,缠20号铁丝且间距40mm，井管外露20cm；
外部过滤结构及密封制安：井管与井壁之间的环状间隙采用粗砂或豆石充填至距地表1m处，地表往下1m之内使用粘土充填并捣实；
具体地，所述的步骤S3还包括在矿区沿沟谷位置按照一定间距布置真空深井，将沟谷作为积液沟槽，在渗流下游处利用真空深井形成一道抽取帷幕。
具体地，所述步骤S32和步骤S33中采用洛阳铲成孔、高压水水力成孔或风动潜孔锤跟管钻井方式成孔。
本发明具有以下优点：本发明与现有技术最大的区别在于本发明采用主动抽取的技术，通过设置真空井，真空井按不同的深度分为轻型真空抽提井、轻型真空抽提井和真空深井，在井内安装滤水管，进行真空抽取，抽取时，在井下形成负压，负压的产生使真空井周围的母液向滤水管处流动，未受真空作用范围内的萃取液加速补给，从而形成稳定且可控的渗流场，这样在经过过滤后的母液就可以通过泵被快速抽取上去，这样提高了取液的效率，回采率高，减少萃取液绕渗后进入地层和地下水，造成环境污染。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图；
图中：1-真空深井，2-矿层，3-轻型真空井，4-覆盖层，5-基岩,6-水平真空井。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、建立数值模型；
在矿区上布置加密的勘探孔，用于勘探表土厚度、矿层厚度、基岩深度、渗透系数、渗水裂隙分布状况和矿层砂土粒径基本参数，综合以上参数建立数值模型，在数值模型中模拟不同注入孔间距、萃取液注入速率等参数及组合，综合分析渗流场规律；根据矿区地形、水文地质、裂隙发育分部、矿体空间位置等情况，采用三种井阵布置方案中的一种或多种复合方案进行主动抽取。
S2、布置井阵；
在沟谷坡脚处或特殊地形处，布置一排或双排水平真空井且沿山体闭环；
在上部覆土加矿层深度不大于8m的区域设置轻型真空井点；
在矿区沿沟谷位置按照一定间距布置真空深井，将沟谷作为积液沟槽，在渗流下游处利用真空深井形成一道抽取帷幕；
S3、钻孔；
S31、钻轻型真空抽提井：根据地层情况采用合理的成孔方式，钻孔孔径90～300mm，钻孔垂直深度不大于8m，钻孔完毕后使用空压机或高压水泵洗孔，清除孔内沉渣及泥浆；
S32、钻水平真空井，在沟谷坡脚处或特殊地形处钻孔，跟管直径108mm～219mm，成孔孔径90～300mm，钻孔完成后立即下入滤水管，然后拔出套管；
S33、钻真空深井，在沟谷位置及地下水流下游方向钻孔，跟管直径108mm～219mm，成孔孔径90～300mm，钻孔完成后立即下入滤水管，然后拔出套管；
S4、抽取；
往矿区的注液井内注入萃取液，在轻型真空抽提井、水平真空井及真空深井内放置离心式或齿轮式水泵将母液抽取出来。
进一步地，步骤S32中钻水平真空井时其钻井的角度为0～10度。
进一步地，所述步骤S3中在步骤S31、S32、S33钻的轻型真空抽提井、水平真空井和真空深井内安装滤水管，滤水管为直径38～200mm带管箍的钢管、PVC管、PE管或混凝土类预制管, 下端长2m段的区域钻有直径为5～10mm梅花形过滤孔, 水平真空井过滤管除孔口段1m～3m以外的管段均为过滤段，需钻设过滤孔，滤水管外部缠6号铁丝且间距为25mm,外包尼龙窗纱二层,棕皮三层,缠20号铁丝且间距40mm，井管外露20cm；
外部过滤结构及密封制安：井管与井壁之间的环状间隙采用粗砂或豆石充填至距地表1m处，地表往下1m之内使用粘土充填并捣实；充填过程中注意使井管居中，井管偏移容易造成过滤失效或密封不严。
进一步地，所述的步骤S3还包括在矿区沿沟谷位置按照一定间距布置真空深井，将沟谷作为积液沟槽，在渗流下游处利用真空深井形成一道抽取帷幕。
进一步地，所述步骤S32和步骤S33中采用洛阳铲成孔、高压水水力成孔或风动潜孔锤跟管钻井方式成孔。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、建立数值模型；
在矿区上布置加密的勘探孔，用于勘探表土厚度、矿层厚度、基岩深度、渗透系数、渗水裂隙分布状况和矿层砂土粒径基本参数，综合以上参数建立数值模型，在数值模型中模拟不同注入孔间距、萃取液注入速率参数及组合，综合分析渗流场规律；
S2、布置井阵；
在沟谷坡脚处或特殊地形处，布置一排或双排水平真空井且沿山体闭环；
在上部覆土加矿层深度不大于8m的区域设置轻型真空井点；
在矿区沿沟谷位置按照一定间距布置真空深井，将沟谷作为积液沟槽，在渗流下游处利用真空深井形成一道抽取帷幕；
S3、钻孔；
S31、钻轻型真空抽提井：根据地层情况采用合理的成孔方式，钻孔孔径90～300mm，钻孔垂直深度不大于8m，钻孔完毕后使用空压机或高压水泵洗孔，清除孔内沉渣及泥浆；
S32、钻水平真空井，在沟谷坡脚处或特殊地形处钻孔，跟管直径108mm～219mm，成孔孔径90～300mm，钻孔完成后立即下入滤水管，然后拔出套管；
S33、钻真空深井，在沟谷位置及地下水流下游方向钻孔，跟管直径108mm～219mm，成孔孔径90～300mm，钻孔完成后立即下入滤水管，然后拔出套管；
S4、抽取；
往矿区的注液井内注入萃取液，在轻型真空抽提井、水平真空井及真空深井内放置离心式或齿轮式水泵将母液抽取出来；
所述步骤S3中在步骤S31、S32、S33钻的轻型真空抽提井、水平真空井和真空深井内安装滤水管，滤水管为直径38～200mm带管箍的钢管、PVC管、PE管或混凝土类预制管,下端长2m段的区域钻有直径为5～10mm梅花形过滤孔, 滤水管外部缠6号铁丝且间距为25mm,外包尼龙窗纱二层,棕皮三层,缠20号铁丝且间距40mm，井管外露20cm；
外部过滤结构及密封制安：井管与井壁之间的环状间隙采用粗砂或豆石充填至距地表1m处，地表往下1m之内使用粘土充填并捣实。
2.根据权利要求1所述的一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法，其特征在于：步骤S32中钻水平真空井时其钻井的角度为0～10度。
3.根据权利要求1所述的一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法，其特征在于：所述的步骤S3还包括在矿区沿沟谷位置按照一定间距布置真空深井，将沟谷作为积液沟槽，在渗流下游处利用真空深井形成一道抽取帷幕。
4.根据权利要求1所述的一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法，其特征在于：所述步骤S32和步骤S33中采用洛阳铲成孔、高压水水力成孔或风动潜孔锤跟管钻井方式成孔。
CN201811506418.4A 2018-12-10 2018-12-10 一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法 Active CN109593957B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811506418.4A CN109593957B (zh) 2018-12-10 2018-12-10 一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811506418.4A CN109593957B (zh) 2018-12-10 2018-12-10 一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109593957A CN109593957A (zh) 2019-04-09
CN109593957B true CN109593957B (zh) 2020-10-16

Family

ID=65962405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811506418.4A Active CN109593957B (zh) 2018-12-10 2018-12-10 一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109593957B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110055414B (zh) * 2019-04-25 2020-10-27 中国地质科学院矿产综合利用研究所 一种离子型稀土的渗流控制原位开采方法
CN110066919B (zh) * 2019-04-25 2020-10-27 中国地质科学院矿产综合利用研究所 一种离子型稀土开采用真空抽提装置及方法
CN110905518B (zh) * 2019-12-13 2021-05-07 四川共拓岩土科技股份有限公司 一种分步充分采矿的方法
CN111119889A (zh) * 2019-12-13 2020-05-08 四川共拓岩土科技股份有限公司 一种小孔泵取母液的方法
CN114000859B (zh) * 2021-10-25 2022-11-08 紫金矿业集团股份有限公司 一种基于溶浸采矿法的采矿装置及采矿方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1048564A (zh) * 1989-07-06 1991-01-16 赣州有色冶金研究所 离子型稀土矿原地浸取工艺
CN1208080A (zh) * 1997-08-07 1999-02-17 赣州有色冶金研究所 离子型稀土原地浸矿工艺
CN102787236A (zh) * 2012-08-21 2012-11-21 江西稀有金属钨业控股集团有限公司 一种离子吸附型稀土原地浸矿母液回收工艺
EP3056577A1 (de) * 2015-02-13 2016-08-17 Siemens Aktiengesellschaft Reaktor zum aufschliessen eines seltenerd-haltigen feststoffs
CN206015033U (zh) * 2016-09-29 2017-03-15 江西理工大学 离子型稀土原地浸矿单孔‑多孔注液试验装置
CN106591605A (zh) * 2016-11-07 2017-04-26 中铝广西有色稀土开发有限公司 一种高效回收离子型稀土的深井收液方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9499881B2 (en) * 2012-12-04 2016-11-22 Lixivia, Inc. Refining methods and agents for rare earth production

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1048564A (zh) * 1989-07-06 1991-01-16 赣州有色冶金研究所 离子型稀土矿原地浸取工艺
CN1208080A (zh) * 1997-08-07 1999-02-17 赣州有色冶金研究所 离子型稀土原地浸矿工艺
CN102787236A (zh) * 2012-08-21 2012-11-21 江西稀有金属钨业控股集团有限公司 一种离子吸附型稀土原地浸矿母液回收工艺
EP3056577A1 (de) * 2015-02-13 2016-08-17 Siemens Aktiengesellschaft Reaktor zum aufschliessen eines seltenerd-haltigen feststoffs
CN206015033U (zh) * 2016-09-29 2017-03-15 江西理工大学 离子型稀土原地浸矿单孔‑多孔注液试验装置
CN106591605A (zh) * 2016-11-07 2017-04-26 中铝广西有色稀土开发有限公司 一种高效回收离子型稀土的深井收液方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109593957A (zh) 2019-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109593957B (zh) 一种离子型稀土矿原地浸取的主动抽提方法
CN106351660B (zh) 一种用于煤炭开采区域对地下水资源进行调控的方法
CN105422170B (zh) 一种建筑基础下中深采空区注浆加固处理方法
AU2013252230B2 (en) Method for distributed storage and use of underground water in mine
CN102425421B (zh) 适用于矿山竖井的防治水方法
CN103032097B (zh) 适用于偏压富水地层的隧道排水结构及其施工方法
CN201665871U (zh) 长螺旋钻孔灌注桩后压浆技术装置
CN109026010B (zh) 一种矿山渗井注浆型凿井施工方法
CN108316948B (zh) 一种富水软弱地层突水突泥后的注浆处治方法
CN102493822A (zh) 一种通过富水断层影响带的隧道的帷幕注浆施工方法
CN104694746A (zh) 一种离子吸附型稀土原地浸矿的方法及其浸矿系统
CN102383412A (zh) 采用降水回灌控制深基坑周边沉降的施工方法
CN104373128A (zh) 一种富水隧道超大断面双侧下导坑超前降水施工方法
CN110318410A (zh) 一种深基坑遇承压水突涌减压控水处理施工方法
CN109441450A (zh) 一种覆岩水文地质条件扰动下煤水双资源矿井开采模式
CN111852515A (zh) 一种隧道地层预加固综合注浆方法
CN105649000A (zh) 隧道下穿冲沟反压回填浅埋暗挖施工方法
CN111005760A (zh) 一种岩溶隧道引流式排水系统
CN108867673A (zh) 一种基于抽水帷幕的基坑中地下水治理方法
CN103343690B (zh) 斜井大断面过含水层井筒防渗漏结构的施工方法
CN111910665B (zh) 一种急倾斜条带状互层复合地层基坑的降水处理方法
CN105040705A (zh) 多溶洞地质条件下地基基础处理施工工艺
CN117231293A (zh) 采动覆岩复合帷幕及覆岩多离层层位精准注浆减沉方法
CN116733528A (zh) 一种地下矿井岩溶裂隙水的疏排方法
CN204899930U (zh) 暗挖地铁洞内超前疏干井

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant