[发明专利]一种离子吸附型稀土矿开采与环境治理一体化方法

说明书

本发明公开了一种离子吸附型稀土矿开采与环境治理一体化方法，包括：地下水位控制工艺：结合矿区的水文循环过程，在稀土矿体分布地段布设用于注入浸取剂的注液孔，在地下水集水区布设用于抽取稀土浸岀液的抽液孔；自下而上的稀土开采工艺：注液孔打穿矿体，先浸取稀土矿体中下部，再浸取矿体上部；矿区淋洗工艺：通过注液孔注入淋洗液，循环淋洗地下水中残存的浸取剂，并回收低品位稀土；监测工艺：在完成淋洗工艺后，将部分抽液孔保留转换为环境监测的长期监测孔，对当地的环境进行长期的监测。本发明将稀土矿开采和生态环境治理集成为统一工艺系统，可同时完成开采和环境治理两个环节工作，避免了“先污染后治理”的现象。

技术领域

本发明涉及矿山开采、矿山地质环境治理及矿山生态修复领域，具体涉及一种离子吸附型稀土矿开采与环境治理一体化方法。

背景技术

稀土广泛应用于航空航天、军事、国防，以及新材料合成等高科技领域，且资源相对稀缺，素有工业“维生素”之称。全球90％以上工业应用的重稀土来源于离子吸附型稀土矿，是我国重要的战略性能矿资源，南方离子吸附型稀土矿是我国特有矿种。

目前，对离子吸附型稀土矿的开采较为广泛的开采工艺是通过以硫酸铵为主的浸取剂进行原地浸出工艺，易造成地表植被严重破坏、水土流失、土壤污染、山体滑坡、河道堵塞以及突发性环境污染事件等问题，形成“先污染后治理”的局面，不仅严重影响公众的生命健康和当地的生态环境，而且对当地政府造成巨大的财政负担。

目前稀土原地浸矿工艺存在的环境污染问题有：(1)稀土浸出液泄漏：在自然渗流作用下，稀土浸出液的流向、地下水位无法控制，浸出液往垂直方向泄漏污染地下水，往水平方向、侧向泄漏污染植物生长层，甚至渗出地面污染地表植物和地表水、土壤；(2)稀土浸出周期长：浸出液流速低，通常浸泡时间在三个月甚至半年以上，土体长时间处于饱水状态，含水率大大提高，土体的抗剪强度(C值)大大降低，易形成山体崩塌、滑坡、破坏植被，从而造成水土流失、污染地表水和农田；(3)开采盲区多：在地势平缓地段下的稀土矿体，难以通过自然渗流方式浸取稀土，回采率低，造成资源浪费；(4)环境治理难度大、成本高：由于开采与环境治理工序分离，浸取稀土的同时造成了环境污染，无形中增加了环境治理的难度和成本，且治理成功率不高。

而且，原地浸出法提取稀土，矿山仅负担了开采环节的成本，根据“谁开采、谁治理”的原则，环境治理的费用理应由矿山承担，但是由于后续治理费用十分庞大，矿山无利可图，导致后续的治理工作推进困难。

发明内容

为克服以上缺陷，本发明提供一种离子吸附型稀土矿开采与环境治理一体化方法，将稀土矿开采和生态环境治理集成为统一工艺系统，实现同步开采同步治理。

为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种离子吸附型稀土矿开采与环境治理一体化方法，包括：

地下水位控制工艺：结合矿区的水文循环过程，在稀土矿体分布地段布设用于注入浸取剂的注液孔，在地下水集水区布设用于抽取稀土浸岀液的抽液孔，通过注液孔、抽液孔控制浸出液、淋洗液的地下水位、流向；

自下而上的稀土开采工艺：注液孔打穿矿体，先浸取稀土矿体中下部，再浸取矿体上部；

矿区淋洗工艺：待浸岀液中稀土含量较低时进入矿区淋洗阶段，通过注液孔注入淋洗液，循环淋洗地下水中残存的浸取剂，并回收低品位稀土，直至抽液孔抽出的淋洗液中稀土和浸取剂的浓度低于排放标准时，终止淋洗；

监测工艺：在完成淋洗工艺后，将部分抽液孔保留转换为环境监测的长期监测孔，对当地的环境进行长期的监测。

所述离子吸附型稀土矿开采与环境治理一体化方法，还包括：

成井工艺：抽液孔下过滤网、填砾并预留沉碴孔段，注液孔下过滤网，防止堵塞。