一种高效回收离子型稀土的深井收液方法技术

本发明专利技术公开一种高效回收离子型稀土的深井收液方法，包括地质条件选择、布置深井、放置水泥涵管、深井收液等步骤，通过合理布置深井，改变山体的静压方向，使母液不断往深井低压处汇集，然后使用潜水泵回抽母液，经过潜水泵的不断抽取，最终形成了回流，充分、有效的回收山体的稀土母液，深井在施工上可以深入到比巷道和导液孔更低位置，可以有效地回收矿区矿层下底的资源，避免造成不必要的资源浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种离子型稀土矿开采技术，具体涉及一种高效回收离子型稀土的深井收液方法。
技术介绍
原地浸矿工艺是我国特有的南方离子型稀土开采主要的两种方式方式之一。其工艺是通过网格布置的注液井将浸矿液注入到天然埋藏条件下的风化矿层，在静压渗浸条件下，浸矿液渗透到渗流场，矿石从非饱和→饱和状态过渡，渗流场从不稳定→稳定状态过渡，由此产生稳定流动。在此浸矿渗透过程中，浸矿液的铵离子与矿层里的稀土离子发生交换作用，将稀土离子溶入到溶液中，形成带稀土的母液，浸出的母液沿矿体底部基岩隔水层面流向山体外部集液沟，并汇集到集液池，或者向负压收液面汇聚（即向矿层底部巷道或导液孔汇聚），并沿着次负压收液系统，最后汇集到集液池，再输送到水冶车间进行后工艺处理：母液通过碳酸铵除杂后加入沉淀剂使稀土沉淀，然后将稀土沉淀物压榨过滤，经过灼烧后得到混合氧化稀土。但目前使用此工艺技术时，一些矿山出现了回收母液浓度低，甚至回收不到稀土的问题。其原因可能是：一、矿山地质地形条件较为复杂，采用的浸采模式过于简单，致使母液向深部渗漏；二、矿体处于不完全形态，山脊和山脚高程相差较大，矿层相对分布在山体上部，山体下部与山坡下部的无矿带较长，浸矿时，母液流经无矿地带，出现反吸附现象；三、矿体厚度小，品位较低，渗透系数变化较大，渗透速度快，渗浸椎体小，浸矿区有较大盲区，浸出液中稀土含量少；四、收液系统布置不合理，目前原地浸矿原山收液主要通过巷道、导液孔导出山体里的稀土母液，母液导出会出现盲区，回收不到该部分的稀土母液。为更有效、更安全回收矿体的稀土资源，除了充分认识地浸工艺的技术含量，进行补充地质勘探，摸清所属矿段的地质地形，掌握必要的基础参数、合理选择注液、收液方案及工艺参数外，还应对收液系统可能出现的盲区予以充分的认识与分析，并采取适当的措施予以解决。现有的收液技术系统是收由巷道、导液孔和集液沟等组成。巷道收液系统形成以巷道口集液坑为总体方向的鱼刺形集液巷道。导液孔导液是在矿体底部打φ0.10m导液孔，导出山体稀土溶液。集液沟垂直布置在集液导流孔和巷道下方，用于收集集液导流孔和巷道流出的母液。根据山形山貌地质条件合理布置收液系统，但仍出现收液盲区，并且工程投入较大，达不到合理有效的回收效果。
技术实现思路
本专利技术针对现有收液技术的不足，提供一种高效回收离子型稀土的深井收液方法来解决上述问题。本专利技术的基本方法是这样实现的：一种高效回收离子型稀土的深井收液方法，包括以下步骤：（1）地质条件选择：选择水文地质、工程地质条件简单，环境地质条件中等的Ⅱ-3类型风化壳离子吸附型稀土矿床，稀土矿赋存于块状花岗岩风化壳中，该风化壳大面积裸露地表，矿石中未见有有害物质富集，对环境不产生污染问题；（2）布置深井：根据山体山形山势，避开收液盲区，布置直径φ1.5m的深井；（3）放置水泥涵管：沿井壁放置水泥涵管，水泥涵管可以减少井筒压力，避免井筒垮塌，水泥涵管上布满直径φ0.08m的小孔，小孔便于母液从井壁流出，汇集到井底；（4）深井收液：在深井中安装自动浮标，便于测量深井中稀土母液的体积，自动启闭潜水泵收集稀土母液并回抽到地表；优选的，所述深井的深度为山势较高时穿过山体矿层1m，山势较低时抵达基岩，以充分回收矿体内稀土资源。优选的，所述水泥涵管的规格为φ1.2m。优选的，所述潜水泵安装有流量计，便于统计母液的回收流量。本专利技术的原理是：深井收液技术是在原山收液系统（巷道+导液孔）的基础上，添加深井辅助收液，在巷道和导液孔涉及不到的地区，合理布置深井，通过改变山体的静压方向，使母液不断往深井低压处汇集，然后使用潜水泵回抽母液，经过潜水泵的不断抽取，最终形成了回流，充分、有效的回收山体的稀土母液。本专利技术的有益效果是：（1）深井收液技术通过深井施工改变山体的静压，人为改变渗流方向，可以有效的避免收液盲区，更充分的回收稀土母液。（2）深井在施工上可以深入到比巷道和导液孔更低位置，可以有效地回收矿区矿层下底的资源，避免造成不必要的资源浪费。（3）在矿体资源回收完全后，可通过深井水样检测，监测地下水样的恢复情况，为山体恢复工作提供指导性的意义，同时也为环境治理恢复提供有效的资料。具体实施方式以下结合实施例描述本专利技术，以下实施例以专利技术最优效果进行解释说明。实施例1：在广西梧州市红岭二车间二采区B5山的山坳、山脚处施工4个φ1.5m的深井，沿井壁放置规格为φ1.2m的水泥涵管，减少井筒压力，避免井筒垮塌，水泥涵管上布满直径φ0.08m的小孔，以便母液从井壁流出，汇集到井底，深井的深度要求穿过山体矿层1m，4个深井的深度为：1#深井9m，2#深井11m，3#深井18m，4#深井16m，并安装好抽水泵、接上流量计，开始收液后做好每天深井数据记录，化验分析其中的PH、REO品位、铵根离子浓度等参数，并与巷道和导液孔回收母液数据进行对比，结果如下表：表1本专利技术深井收液方法与传统收液方法技术对比收液方法PHREO(‰)铵离子浓度（%）周平均回收母液量（m3）巷道和导液孔收液4.460.210.412800本专利技术深井收液4.420.2360.4571240经过数据收集的分析对比看出，使用深井收液技术后，二采区B5山的母液回收量平均每周增加了440m3，而母液的品位、PH、铵根离子等基础数据基本一致，说明本专利技术的深井收液方法能够更充分有效地回收稀土母液，提高资源利用率，避免了不必要的资源浪费。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效回收离子型稀土的深井收液方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）地质条件选择：选择水文地质、工程地质条件简单，环境地质条件中等的Ⅱ‑3类型风化壳离子吸附型稀土矿床；（2）布置深井：根据山体山形山势，避开收液盲区，布置直径φ1.5 m的深井；（3）放置水泥涵管：沿井壁放置水泥涵管，水泥涵管上布满直径φ0.08 m的小孔；（4）深井收液：在深井中安装自动浮标确定深井水位，自动开启潜水泵收集稀土母液并回抽到地表；根据权利要求1所述的高效回收离子型稀土的深井收液方法，其特征在于，所述深井的深度为山势较高时穿过山体矿层1 m，山势较低时抵达基岩。

【技术特征摘要】
1.一种高效回收离子型稀土的深井收液方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）地质条件选择：选择水文地质、工程地质条件简单，环境地质条件中等的Ⅱ-3类型风化壳离子吸附型稀土矿床；（2）布置深井：根据山体山形山势，避开收液盲区，布置直径φ1.5m的深井；（3）放置水泥涵管：沿井壁放置水泥涵管，水泥涵管上布满直径φ0.08m的小孔；（4）深井收液：在深井中安装自动浮标确定深井...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新光，胡谷华，黄华勇，胡振光，计策，梁超杰，谭海翔，韦世强，
申请(专利权)人：中铝广西有色稀土开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45