[发明专利]一种厚风化壳淋积型稀土矿原地浸出分层收液系统及方法

说明书

本发明涉及一种厚风化壳淋积型稀土矿原地浸出分层收液系统，包括在矿体厚度的1/3处、2/3处和半风化层与基岩交界面下方5～15cm处沿矿体走向分别布置的一层收液导流孔组，与各层收液导流孔组一一对应的集液沟以及设置于山谷中的集液池；收液导流孔组均包括多个平行且间隔布置的收液导流孔；集液沟均环绕矿体设置，且位于对应的收液导流孔组下方20～50cm处；集液沟均通过管道与集液池连通。通过布置三层收液导流孔组，分层收液，提高了稀土回收率，收液导流孔组与对应的集液沟组成收液体系，构成的三层收液体系相互独立，有利于实现厚风化壳淋积型稀土矿山持续高效生产。

技术领域

本发明涉及稀土提取回收技术领域，具体涉及一种厚风化壳淋积型稀土矿原地浸出分层收液系统及方法。

背景技术

风化壳淋积型稀土矿是我国特有的战略资源，广泛分布于江西、福建、广东、广西、湖南与云南等省，具有放射性低、中重稀土元素含量高等特点，被称为高科技技术领域的“工业味精”，风化壳淋积型稀土矿的开采与回收工作得到了国家的高度重视，工程实践中，目前广泛采用原地浸出工艺开采稀土矿体，通过注入浸取剂溶液，发生离子置换反应，将稀土阳离子交换到溶液中，回收浸出液，经除杂，沉淀后获得稀土产品，其中的回收浸出液工序在整个回采工艺过程中起着至关重要的作用，回收工艺的好坏直接决定了原地浸出工艺的成功与失败。

目前除了滇南地区(海拔2225m)风化壳淋积型稀土矿体厚度较大，约为150m，其与地区(海拔324m)的风化壳淋积型稀土矿厚度比较小，最厚约为40m。针对薄风化壳淋积型稀土矿，现采用的原地浸出收液方法步骤为：1)沿着矿体表面人工开挖注液井，注入浸取液；2)利用钻井机械，在半风化壳与基岩的交界处下方10cm处钻取垂直于矿体的导流孔，且沿着矿体走向打一排；3)构筑集液沟与集液池，使得浸出液经导流孔与集液沟引入集液池中，回收浸出液。对于薄风化壳淋积型稀土矿，传统的收液方法提高了稀土回收率，带来了很好的经济效益，在稀土矿山中广泛应用。

高海拔厚风化壳淋积型稀土矿从上至下依次为腐殖层、全风化层和半风化层，矿体下方为基岩，针对高海拔滇南地区的稀土矿风化壳厚度大，内部结构复杂及节理面多等特点，现有的风化壳淋积型稀土矿原地浸出收液方法存在一些问题：在浸矿过程中容易形成大量浸出液“流失”与“沟流”现象，严重影响稀土回收率，增加稀土回收周期，更容易诱发山体滑坡等地质灾害。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供了一种针对高海拔厚风化壳淋积型稀土矿的原地浸出分层收液系统及方法，通过分层收液，多级截流，防止与控制浸出液流失，提高稀土回收率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种厚风化壳淋积型稀土矿原地浸出分层收液系统，包括在矿体厚度的1/3处、2/3处和半风化层与基岩交界面下方5～15cm处沿矿体走向分别布置的一层收液导流孔组、与各层收液导流孔组一一对应的集液沟以及设置于山谷中的集液池，收液导流孔组均包括多个平行且间隔布置的收液导流孔，三层收液导流孔组的收液导流孔自上至下分别为上层收液导流孔、中层收液导流孔和下层收液导流孔，所述收液导流孔的深度为山脊顶端到边坡收液导流孔出口的水平距离，所述集液沟均环绕所述矿体设置，且位于对应的所述收液导流孔组下方20～50cm处，所述集液沟均通过管道与所述集液池连通。

本发明的有益效果是：通过布置三层收液导流孔组，分层收液，有效的减少浸出液流失，提高了稀土回收率，有利于提高矿体边坡稳定与企业的经济效益；收液导流孔组与对应的集液沟组成收液体系，构成的三层收液体系相互独立，有利于实现厚风化壳淋积型稀土矿山持续高效生产。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述上层收液导流孔、中层收液导流孔和下层收液导流孔在水平面上的投影交替排布。

进一步，任意相邻的两个所述中层收液导流孔对称轴的上方和下方分别设有上层收液导流孔和下层收液导流孔，所述收液导流孔形成菱形收液网络。