CN117535535B - 一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法 - Google Patents

一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法，涉及稀土开采领域。离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法包括：复盐浸矿、淡水淋洗、固化回填、母液处理或混合液处理。本申请提供的离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法，无氨氮污染问题，对水土环境影响风险相对较小；富铝剂和稀土沉淀剂采用碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾，未引入新的阳离子，未引入新的污染物，无氨氮污染问题。该方法实现了复盐浸矿母液和淋洗尾水中稀土、铝、浸矿剂的全部利用，固化了浸矿场镁、铝、钙、铁等离子，降低了浸矿场封场后潜在污染风险，铝富集物实现利用，实现无废开采。

Description

一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法
技术领域
本申请涉及稀土开采领域，尤其涉及一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法。
背景技术
离子型稀土矿山目前允许的开采工艺为原地浸矿工艺。离子型稀土矿山矿体多赋存在山脊或山坡位置，矿体赋存厚度一般为5-15m，浸矿周期较短，从采场准备到浸矿结束2年左右，故浸矿场为接续浸矿，即一个浸矿场浸矿结束后，下一个浸矿场接续浸矿，以此类推。现有离子型稀土矿山原地浸矿工艺浸矿剂采用硫酸铵或硫酸镁。
采用硫酸铵浸矿，母液处理采用碳酸氢铵除杂、沉淀得到碳酸稀土产品，原地浸矿场除硫酸根和铵外，未引入其他离子，因此硫酸铵浸矿工艺的稀土矿山特征污染物为氨氮和硫酸盐。每生产1t稀土一般需加入6-12t硫酸铵，导致浸矿场残留大量硫酸铵，原地浸矿场残留铵自然降解需要30~50年。浸矿结束后初期降雨淋溶尾水中NH4 +浓度1000~1500mg/L，10年后降雨淋溶尾水NH4 +达到浓度300~500mg/L，淋溶尾水无组织排入地表水，导致稀土矿区水体氨氮污染严重。
采用硫酸镁浸矿，母液处理采用氧化镁浆液沉淀得到稀土富集物，原地浸矿场除硫酸根和镁外，未引入其他离子，因此硫酸镁浸矿工艺的稀土矿山特征污染物为镁和硫酸盐。每生产1t稀土一般需加入8-15t硫酸镁，导致浸矿场残留大量硫酸镁，镁不能自然降解。浸矿结束后初期降雨淋溶尾水中Mg+浓度1200mg/L左右，硫酸盐浓度5000mg/L左右，淋溶尾水无组织排入地表水，导致稀土矿区地下水硬度显著升高，水体硫酸盐污染严重。硫酸镁浸矿母液采用氧化镁浆液沉淀的稀土富集物主要成分为氢氧化稀土、氢氧化镁、氢氧化铝等氢氧化物，稀土富集物后续需要采取酸溶、除杂、沉淀等工序得到碳酸稀土产品，与硫酸铵浸矿相比，整个生产流程增加氧化镁浆液沉淀和后续酸溶工序。
当母液中稀土含量低于100 mg/L时，稀土矿山停止收集母液。原地浸矿场浸矿后初期尾水中稀土含量达到100 mg/L左右，10年后尾水中稀土含量20~100mg/L，尾水中稀土未回收利用。
硫酸铵浸矿和硫酸镁浸矿结束后原地浸矿场均残留大量的浸矿剂。原地浸矿工艺决定浸矿必须加入过量的浸矿剂，必然导致原地浸矿场残留大量的浸矿剂。现有稀土矿山在浸矿结束后，靠自然降雨淋溶自然降解，收集超标的溪流水处理，因离子型稀土分布在南方丘陵山区，属于多雨地区，存在溪流水处理量大、处理时间长、成本高，矿山难以承受。
浸矿结束后原地浸矿场进行强制淋洗是降低浸矿剂残留的最优选择。淋洗尾水需要进行处理，淋洗尾水中氨氮多采用生物法处理，尾水C/N比低，需外加碳源，运行费用高；尾水中镁和硫酸盐多采用钙矾石化学沉淀法处理，产生大量污泥，污泥处理利用难度大，填埋处理易造成二次污染。残留浸矿剂淋洗和淋洗尾水处理难是稀土矿山急需解决的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法，以解决上述问题。
为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法，包括：
复盐浸矿：采用无机硫酸盐配制复盐溶液作浸矿剂，通过注液系统的注液孔将所述浸矿剂注入原地浸矿场，经包括收液巷、导流孔、截渗沟、截渗井在内的母液收集工程收集母液，所述母液进入母液收集池；所述无机硫酸盐包括硫酸镁、硫酸钠和硫酸钾中的至少两种；
淡水淋洗：所述复盐浸矿结束后，用混合液处理得到的淡水作淋洗用水，利用所述注液系统进行淋洗，淋洗至尾水中特征污染物浓度低于排放限值要求，过程中利用所述母液收集工程收集淋洗尾水至尾水收集池；
固化回填：所述淡水淋洗结束后，通过所述注液孔先回注铝富集物的溶解液，再注入固化剂，固化稳定铝、镁、钙、铁离子，弃土回填所述注液孔，恢复植被；
母液处理：当矿山仅有浸矿采场浸矿作业时，采用除杂-沉淀工艺：所述母液收集池的母液进入除杂池，加入富铝剂得到铝富集物和富铝后液；富铝后液进入稀土沉淀池，加入沉淀剂得到碳酸稀土产品和上清液，上清液进浸矿剂配液池，作浸矿剂利用；
混合液处理：当矿山浸矿采场浸矿和淋洗采场淋洗同时作业时，采用除杂-沉淀-浓缩工艺：淋洗尾水与所述母液收集池的母液进入混合池混合得到混合液，混合液进入除杂池，加入富铝剂得到铝富集物和富铝后液；富铝后液进入稀土沉淀池，加入沉淀剂得到碳酸稀土产品和上清液；上清液进膜浓缩设备，浓缩得到浓缩液和所述淡水，浓缩液进配液池，作浸矿剂利用；
所述富铝剂包括碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾中的一种或多种，所述沉淀剂包括碳酸氢钠和/或碳酸氢钾。
优选地，所述浸矿剂的pH为4.8-5.0。
优选地，加入所述富铝剂之后，所述除杂池内的溶液的pH为5.0-5.4。
优选地，加入所述沉淀剂之后，所述稀土沉淀池内的溶液的pH为6.0-7.5。
优选地，所述铝富集物的溶解液由硫酸或盐酸溶解所述铝富集物得到。
优选地，所述铝富集物的溶解液的pH为4.0-4.5。
优选地，所述固化剂包括氢氧化物类固化剂、碳酸盐类固化剂、碳酸氢盐类固化剂、硅酸盐类固化剂中的一种或多种。
优选地，所述氢氧化物类固化剂包括石灰水、氧化镁浆液、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种，所述碳酸盐类固化剂包括碳酸钠和/或碳酸钾，所述碳酸氢盐类固化剂包括碳酸氢钠和/或碳酸氢钾，所述硅酸盐类固化剂包括硅酸钠和/或硅酸钾。
优选地，注入所述固化剂的终点为：浸矿场的渗出液的pH为6.5-8.5。
优选地，所述膜浓缩设备为反渗透膜。
与现有技术相比，本申请提供的离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法，有益效果包括：
（1）复盐浸矿剂为硫酸镁、硫酸钠、硫酸钾等常规无机硫酸盐配制而成，无氨氮污染问题，对水土环境影响风险相对较小；
（2）富铝剂和稀土沉淀剂采用碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾，未引入新的阳离子，未引入新的污染物，无氨氮污染问题；
（3）母液处理采用除杂-沉淀工艺，得到碳酸稀土产品，避免了现有镁盐浸矿工艺稀土富集物后续处理的酸溶除杂工序，缩短流程；
（4）混合液处理采用除杂-沉淀-浓缩工艺，可以回收淋洗尾水中的稀土和浸矿剂，上清液经膜浓缩得到膜浓缩液和淡水，膜浓缩液作浸矿液利用，实现了母液和尾水中浸矿剂的资源化利用；
（5）淋洗结束后，通过注液孔回注铝富集物溶解液和固化剂，固化了浸矿场内镁、铝、钙、铁等离子，降低了浸矿场封场后潜在污染风险，实现了铝富集物的全部利用，无固废排放；
通过本申请提供的离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法，可实现复盐浸矿母液和淋洗尾水中稀土、铝、浸矿剂的全部利用，固化了浸矿场镁、铝、钙、铁等离子，降低了浸矿场封场后潜在污染风险，铝富集物实现利用，实现无废开采。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
图1为实施例提供的一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了更好的阐释本申请提供的技术方案，在实施例之前，先对技术方案做整体陈述，具体如下：
一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法，包括：
复盐浸矿：采用无机硫酸盐配制复盐溶液作浸矿剂，通过注液系统的注液孔将所述浸矿剂注入原地浸矿场，经包括收液巷、导流孔、截渗沟、截渗井在内的母液收集工程收集母液，所述母液进入母液收集池；所述无机硫酸盐包括硫酸镁、硫酸钠和硫酸钾中的至少两种；
淡水淋洗：所述复盐浸矿结束后，用混合液处理得到的淡水作淋洗用水，利用所述注液系统进行淋洗，淋洗至尾水中特征污染物浓度低于排放限值要求，过程中利用所述母液收集工程收集淋洗尾水至尾水收集池；
固化回填：所述淡水淋洗结束后，通过所述注液孔先回注铝富集物的溶解液，再注入固化剂，固化稳定铝、镁、钙、铁离子，弃土回填所述注液孔，恢复植被；
母液处理：当矿山仅有浸矿采场浸矿作业时，采用除杂-沉淀工艺：所述母液收集池的母液进入除杂池，加入富铝剂得到铝富集物和富铝后液；富铝后液进入稀土沉淀池，加入沉淀剂得到碳酸稀土产品和上清液，上清液进浸矿剂配液池，作浸矿剂利用；
混合液处理：当矿山浸矿采场浸矿和淋洗采场淋洗同时作业时，采用除杂-沉淀-浓缩工艺：淋洗尾水与所述母液收集池的母液进入混合池混合得到混合液，混合液进入除杂池，加入富铝剂得到铝富集物和富铝后液；富铝后液进入稀土沉淀池，加入沉淀剂得到碳酸稀土产品和上清液；上清液进膜浓缩设备，浓缩得到浓缩液和所述淡水，浓缩液进配液池，作浸矿剂利用；
所述富铝剂包括碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾中的一种或多种，所述沉淀剂包括碳酸氢钠和/或碳酸氢钾。
在一个可选的实施方式中，所述浸矿剂的pH为4.8-5.0。
可选的，所述浸矿剂的pH可以为4.8、4.9、5.0或者4.8-5.0之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，加入所述富铝剂之后，所述除杂池内的溶液的pH为5.0-5.4。
可选的，所述除杂池内的溶液的pH可以为5.0、5.1、5.2、5.3、5.4或者5.0-5.4之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，加入所述沉淀剂之后，所述稀土沉淀池内的溶液的pH为6.0-7.5。
可选的，所述稀土沉淀池内的溶液的pH可以为6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5或者6.0-7.5之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述铝富集物的溶解液由硫酸或盐酸溶解所述铝富集物得到。
在一个可选的实施方式中，所述铝富集物的溶解液的pH为4.0-4.5。
可选的，所述铝富集物的溶解液的pH可以为4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5或者4.0-4.5之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述固化剂包括氢氧化物类固化剂、碳酸盐类固化剂、碳酸氢盐类固化剂、硅酸盐类固化剂中的一种或多种。
在一个可选的实施方式中，所述氢氧化物类固化剂包括石灰水、氧化镁浆液、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种，所述碳酸盐类固化剂包括碳酸钠和/或碳酸钾，所述碳酸氢盐类固化剂包括碳酸氢钠和/或碳酸氢钾，所述硅酸盐类固化剂包括硅酸钠和/或硅酸钾。
在一个可选的实施方式中，注入所述固化剂的终点为：浸矿场的渗出液的pH为6.5-8.5。
可选的，到达注入所述固化剂的终点时，浸矿场的渗出液的pH可以为6.5、7.0、7.5、8.0、8.5或者6.5-8.5之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述膜浓缩设备为反渗透膜。
下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法，包括以下步骤：
某离子型稀土矿山采用原地浸矿开采，浸矿浸采用硫酸镁和硫酸钠配制的复盐浸矿，母液和淋洗尾水混合后的混合液采用除杂-沉淀-反渗透膜浓缩工艺，浓缩液作浸矿液利用，淡水淋洗利用，富铝剂和沉淀剂为碳酸氢钠。浸矿采场1个、淋洗采场1个，母液回收率80%，浸矿强度和淋洗强度为3000m3/d，母液收集时间210天，淋洗时间90天，浸矿液量约63万m3，淋洗水量约27万m3，浸出母液平均稀土约350 mg/L、铝约60mg/L；淋洗尾水平均稀土约50 mg/L、钠约500mg/L、镁约400mg/L、铝约20mg/L，硫酸盐约1750 mg/L。
（a）混合液稀土回收
混合液加入碳酸氢钠将pH调节至5.0，得到铝富集物和富铝后液，回收铝富集物约129t。
富铝后液加入碳酸氢钠调节pH至6.5，沉淀得到碳酸稀土产品，回收碳酸稀土约372t，其中淋洗尾水回收稀土约22t。
（b）固化回填与植被恢复
铝富集物共约129t，加入硫酸调节pH至4.0，得到质量分数为5%的硫酸铝溶液。淋洗结束后，通过注液孔回注铝富集物溶解液和固化剂，直至渗出液pH6.5，固化剂用量约5t；注液孔施工弃土回填注液孔，夯实至离孔口50cm，再在注液孔内回填表土，栽植植物。
通过淋洗尾水与母液混合得到混合液，采用除杂-沉淀-反渗透膜浓缩工艺，多回收淋洗尾水中稀土约22t；通过铝富集物溶解液回注，实现了铝富集物全部利用；淋洗结束后回注铝富集物溶解液和固化剂，降低浸矿场封场后土壤酸化、盐化污染风险。
实施例2
某离子型稀土矿山采用原地浸矿开采，浸矿浸采用硫酸镁、硫酸钠和硫酸钾配制的复盐浸矿，母液和淋洗尾水混合后的混合液采用除杂-沉淀-反渗透膜浓缩工艺，浓缩液作浸矿液利用，淡水淋洗利用，富铝剂和沉淀剂为碳酸氢钠。浸矿采场1个、淋洗采场1个，母液回收率80%，浸矿强度和淋洗强度为3000m3/d，母液收集时间240天，淋洗时间90天，浸矿液量约72万m3，淋洗水量约27万m3，浸出母液平均稀土约300 mg/L、铝约70mg/L；淋洗尾水平均稀土约40 mg/L、钠约400mg/L、钾约100mg/L、镁约400mg/L、铝约30mg/L，硫酸盐约1600mg/L。
（a）混合液稀土回收
混合液加入碳酸氢钠将pH调节至5.2，得到铝富集物和富铝后液，回收铝富集物约175t。
富铝后液加入碳酸氢钠调节pH至7.0，沉淀得到碳酸稀土产品，回收碳酸稀土约361t，其中淋洗尾水回收稀土约18t。
（b）固化回填与植被恢复
铝富集物共约175t，加入硫酸调节pH至4.2，得到质量分数为5%的硫酸铝溶液。淋洗结束后，通过注液孔回注铝富集物溶解液和固化剂，直至渗出液pH7.5，固化剂用量约10t；注液孔施工弃土回填注液孔，夯实至离孔口50cm，再在注液孔内回填表土，栽植植物。
通过淋洗尾水与母液混合得到混合液，采用除杂-沉淀-反渗透膜浓缩工艺，多回收淋洗尾水中稀土约18t；通过铝富集物溶解液回注，实现了铝富集物全部利用；淋洗结束后回注铝富集物溶解液和固化剂，降低浸矿场封场后土壤酸化、盐化污染风险。
实施例3
某离子型稀土矿山采用原地浸矿开采，浸矿浸采用硫酸镁和硫酸钠配制的复盐浸矿，母液和淋洗尾水混合后的混合液采用除杂-沉淀-反渗透膜浓缩工艺，浓缩液作浸矿液利用，淡水淋洗利用，富铝剂和沉淀剂为碳酸氢钠。浸矿采场1个、淋洗采场1个，母液回收率80%，浸矿强度和淋洗强度为3000m3/d，母液收集时间210天，淋洗时间90天，浸矿液量约63万m3，淋洗水量约27万m3，浸出母液平均稀土约350 mg/L、铝约60mg/L；淋洗尾水平均稀土约60 mg/L、钠约500mg/L、镁约400mg/L、铝约30mg/L，硫酸盐约1800 mg/L。
（c）混合液稀土回收
混合液加入碳酸氢钠将pH调节至5.4，得到铝富集物和富铝后液，回收铝富集物约137t。
富铝后液加入碳酸氢钠调节pH至7.5，沉淀得到碳酸稀土产品，回收碳酸稀土约377t，其中淋洗尾水回收稀土约28t。
（d）固化回填与植被恢复
铝富集物共约137t，加入硫酸调节pH至4.5，得到硫酸铝溶液。淋洗结束后，通过注液孔回注铝富集物溶解液和固化剂，直至渗出液pH8.5，固化剂用量约20t；注液孔施工弃土回填注液孔，夯实至离孔口50cm，再在注液孔内回填表土，栽植植物。
通过淋洗尾水与母液混合得到混合液，采用除杂-沉淀-反渗透膜浓缩工艺，多回收淋洗尾水中稀土约28t；通过铝富集物溶解液回注，实现了铝富集物全部利用；淋洗结束后回注铝富集物溶解液和固化剂，降低浸矿场封场后土壤酸化、盐化污染风险。
对比例1
本对比例提供一种离子型稀土矿山原地镁盐浸矿淋洗的开采方法，包括以下步骤：
某离子型稀土矿山采用原地浸矿开采，采用硫酸镁作浸矿剂，母液采用氧化镁浆液富集得到稀土富集物，上清液作浸矿液利用，淋洗尾水采用钙矾石化学沉淀法处理。浸矿采场1个、淋洗采场1个，母液回收率80%，浸矿强度和淋洗强度为3000m3/d，母液收集时间210天，淋洗时间90天，浸矿液量约63万m3，淋洗水量约27万m3，浸出母液平均稀土约350 mg/L、铝约60mg/L；淋洗尾水平均稀土约50 mg/L、镁约400mg/L、铝约20mg/L，硫酸盐约1750mg/L。
（a）母液稀土回收
浸出母液加入氧化镁浆液将pH调节至7.5，得到稀土富集物和上清液，回收稀土富集物约500t。
（b）淋洗尾水处理
淋洗尾水采用钙矾石法处理，产生污泥量约650t，污泥堆存处置。
（c）回填与植被恢复
淋洗结束后，注液孔施工弃土回填注液孔，夯实至离孔口50cm，再在注液孔内回填表土，栽植植物。
通过母液采用氧化镁浆液回收稀土，得到稀土富集物约500t，淋洗尾水采用钙矾石法处理产生污泥约650t。与实施例1相比，少回收淋洗尾水中的稀土约22t，多产生污泥量约650t，产品为稀土富集物，含铝镁等杂质，需要后续酸溶除杂工序去除，大大增加后续成本。
对比例2
本对比例提供一种离子型稀土矿山开采工艺，包括以下步骤：
某离子型稀土矿山采用原地浸矿开采，采用硫酸镁和硫酸钠配制的复盐浸矿。母液采用除杂-沉淀工艺，上清液作浸矿液利用，淋洗尾水采用钙矾石化学沉淀法处理。浸矿采场1个、淋洗采场1个，母液回收率80%，浸矿强度和淋洗强度为3000m3/d，母液收集时间210天，淋洗时间90天，浸矿液量约63万m3，淋洗水量约27万m3，浸出母液平均稀土约350 mg/L、铝约60mg/L；淋洗尾水平均稀土约50 mg/L、钠约250mg/L、镁约200mg/L、铝约20mg/L，硫酸盐约1750 mg/L。
（a）母液稀土回收
浸出母液加入碳酸氢钠将pH调节至5.4，得到铝富集物和富铝后液，回收铝富集物约113t。
富铝后液加入碳酸氢钠调节pH至6.5，沉淀得到碳酸稀土产品，回收碳酸稀土约350t。
（b）淋洗尾水处理
淋洗尾水采用钙矾石法处理，产生污泥量约620t，污泥堆存处置。
（c）固化回填与植被恢复
铝富集物共约113t，加入硫酸调节pH至4.2，得到质量分数为5%的硫酸铝溶液。淋洗结束后，通过注液孔回注铝富集物溶解液和固化剂，固化剂，直至渗出液pH8.5；注液孔施工弃土回填注液孔，夯实至离孔口50cm，再在注液孔内回填表土，栽植植物。
母液采用除杂-沉淀回收稀土约350t，淋洗尾水采用钙矾石法处理产生污泥约620t；通过铝富集物溶解液回注，实现了铝富集物全部利用；淋洗结束后通过注液孔回注铝富集物溶解液和固化剂，降低浸矿场封场后土壤酸化、盐化污染风险。与实施例1相比，淋洗尾水采用钙矾石法处理，少回收稀土约22t，多产生污泥量约620t。
对比例3
某离子型稀土矿山采用原地浸矿开采，母液采用除杂-沉淀工艺，上清液作浸矿液利用，采用硫酸镁和硫酸钠配制的复盐作浸矿剂。浸矿采场1个，母液回收率80%，浸矿强度为3000m3/d，母液收集时间210天，浸矿液量约63万m3，浸出母液平均稀土约350 mg/L、铝约60mg/L。
（a）母液稀土回收
母液加入碳酸氢钠将pH调节至5.4，得到铝富集物和富铝后液，回收铝富集物约113t。
富铝后液加入碳酸氢钠调节pH至6.5，沉淀得到碳酸稀土产品，回收碳酸稀土约350t。
（b）注液孔回填与植被恢复
注液孔施工弃土回填注液孔，夯实至离孔口50cm，再在注液孔内回填表土，栽植植物。
母液采用除杂-沉淀回收稀土约350t。与实施例1相比，未采用淋洗措施，浸矿场残留浸矿剂对水土环境污染风险未消除，少回收稀土约22t。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法，其特征在于，包括：
复盐浸矿：采用无机硫酸盐配制复盐溶液作浸矿剂，通过注液系统的注液孔将所述浸矿剂注入原地浸矿场，经包括收液巷、导流孔、截渗沟、截渗井在内的母液收集工程收集母液，所述母液进入母液收集池；所述无机硫酸盐包括硫酸镁、硫酸钠和硫酸钾中的至少两种；
淡水淋洗：所述复盐浸矿结束后，用混合液处理得到的淡水作淋洗用水，利用所述注液系统进行淋洗，淋洗至尾水中特征污染物浓度低于排放限值要求，过程中利用所述母液收集工程收集淋洗尾水至尾水收集池；
固化回填：所述淡水淋洗结束后，通过所述注液孔先回注铝富集物的溶解液，再注入固化剂，固化稳定铝、镁、钙、铁离子，弃土回填所述注液孔，恢复植被；
母液处理：当矿山仅有浸矿采场浸矿作业时，采用除杂-沉淀工艺：所述母液收集池的母液进入除杂池，加入富铝剂得到铝富集物和富铝后液；富铝后液进入稀土沉淀池，加入沉淀剂得到碳酸稀土产品和上清液，上清液进浸矿剂配液池，作浸矿剂利用；
混合液处理：当矿山浸矿采场浸矿和淋洗采场淋洗同时作业时，采用除杂-沉淀-浓缩工艺：淋洗尾水与所述母液收集池的母液进入混合池混合得到混合液，混合液进入除杂池，加入富铝剂得到铝富集物和富铝后液；富铝后液进入稀土沉淀池，加入沉淀剂得到碳酸稀土产品和上清液；上清液进膜浓缩设备，浓缩得到浓缩液和所述淡水，浓缩液进配液池，作浸矿剂利用；
所述富铝剂包括碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾中的一种或多种，所述沉淀剂包括碳酸氢钠和/或碳酸氢钾；
所述浸矿剂的pH为4.8-5.0；
加入所述富铝剂之后，所述除杂池内的溶液的pH为5.0-5.4；
加入所述沉淀剂之后，所述稀土沉淀池内的溶液的pH为6.0-7.5；
所述铝富集物的溶解液由硫酸或盐酸溶解所述铝富集物得到；
所述铝富集物的溶解液的pH为4.0-4.5；
所述固化剂包括氢氧化物类固化剂、碳酸盐类固化剂、碳酸氢盐类固化剂、硅酸盐类固化剂中的一种或多种；
所述氢氧化物类固化剂包括石灰水、氧化镁浆液、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种，所述碳酸盐类固化剂包括碳酸钠和/或碳酸钾，所述碳酸氢盐类固化剂包括碳酸氢钠和/或碳酸氢钾，所述硅酸盐类固化剂包括硅酸钠和/或硅酸钾；
注入所述固化剂的终点为：浸矿场的渗出液的pH为6.5-8.5。
2.根据权利要求1所述的离子型稀土矿山原地复盐浸矿淋洗的无废开采方法，其特征在于，所述膜浓缩设备为反渗透膜。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105907959A (zh) * 2016-05-16 2016-08-31 龙南县锦易矿业有限公司 南方稀土矿无氨开采方法
CN112813289A (zh) * 2020-12-29 2021-05-18 江西离子型稀土工程技术研究有限公司 一种淋洗剂原位去除离子型稀土矿氨氮污染的方法
CN113373303A (zh) * 2020-03-09 2021-09-10 有研稀土新材料股份有限公司 一种离子型稀土矿非铵体系浸矿场地的修复方法
WO2022033041A1 (zh) * 2020-08-14 2022-02-17 南昌大学 一种离子吸附型稀土的提取方法
CN114737069A (zh) * 2022-03-09 2022-07-12 中南大学 一种从离子型稀土矿山浸出液中除铝的方法
CN116926353A (zh) * 2023-09-15 2023-10-24 矿冶科技集团有限公司 离子型稀土矿原地浸矿浸淋封一体化绿色开采方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012149642A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 Orbite Aluminae Inc. Processes for recovering rare earth elements from various ores

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105907959A (zh) * 2016-05-16 2016-08-31 龙南县锦易矿业有限公司 南方稀土矿无氨开采方法
CN113373303A (zh) * 2020-03-09 2021-09-10 有研稀土新材料股份有限公司 一种离子型稀土矿非铵体系浸矿场地的修复方法
WO2022033041A1 (zh) * 2020-08-14 2022-02-17 南昌大学 一种离子吸附型稀土的提取方法
CN112813289A (zh) * 2020-12-29 2021-05-18 江西离子型稀土工程技术研究有限公司 一种淋洗剂原位去除离子型稀土矿氨氮污染的方法
CN114737069A (zh) * 2022-03-09 2022-07-12 中南大学 一种从离子型稀土矿山浸出液中除铝的方法
CN116926353A (zh) * 2023-09-15 2023-10-24 矿冶科技集团有限公司 离子型稀土矿原地浸矿浸淋封一体化绿色开采方法

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