一种稀土堆体结构及生长式堆浸方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土堆体结构及生长式堆浸方法，包括底垫和支撑体，所述底垫倾斜设置，所述底垫较高的一端与所述支撑体的底部抵接；稀土堆体堆设在所述底垫的上方，所述支撑体的顶端固设有浸液池，所述浸液池靠近所述稀土堆体的一侧间隔设置有多个水流控制装置，每个所述水流控制装置均连接有一个竖直的、位于所述浸液池下方的出液管，每个所述出液管上均间隔设置有若干个出液口，每个所述出液口均连接有一个埋设在所述稀土堆体中的第一渗液管道，所述第一渗液管道具有反滤功能；稀土堆体远离支撑体的一侧的底端设置有收液渠。本发明专利技术的稀土堆体结构能够方便稀土资源的绿色开采。的稀土堆体结构能够方便稀土资源的绿色开采。的稀土堆体结构能够方便稀土资源的绿色开采。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土堆体结构及生长式堆浸方法


[0001]本专利技术涉及湿法冶金
，特别是涉及一种稀土堆体结构及生长式堆浸方法。

技术介绍

[0002]稀土资源是一种不可再生的宝贵资源和战略资源。我国南方七省的离子型稀土资源相比其他类型的稀土资源具有无法比拟的优势，主要体现在稀土元素配分齐全，放射性元素含量低，且重稀土成分含量高。
[0003]浸矿技术是从矿石中提取有用组分的一种重要方法，对矿堆散体进行堆浸以回收其有用组分。浸出是用化学溶液将矿石或精矿中的有用组分转化为可溶性化合物，并选择性地溶解出来，实现有用组分与杂质组分的分离过程，最终达到回收有用组分的目的。离子吸附型稀土是一类特色稀土资源，自20世纪70年代中期开始，稀土开采进入极为迅猛的发展阶段。目前，离子吸附型稀土矿的开采主要采用的是原地浸取工艺与堆浸工艺。研究表明，堆浸更适合地质类型复杂或渗透性差和低品位的矿山，浸出率比原地浸取高出10％左右。
[0004]堆浸是用溶浸液喷淋矿堆使之在往下渗透过程中，有选择地浸出矿石中的有用成分，并从堆底流出的富液中回收有用成分的方法。传统堆浸通过从矿堆顶部向下喷洒溶浸液，使溶浸液在矿堆的渗滤过程中选择性地溶解出矿石中的有用组份；这些有用组分以离子的形式转入溶浸液中，经过富集，便可进一步通过萃取回收；浸出液金属浓度达不到萃取标准的贫液，经离子浓度和pH调节后再循环喷淋。就堆浸工艺而言，合理布液是矿堆内部溶浸液均匀渗透的前提条件。目前离子型稀土矿应用最多的为堆顶布液。布液主要包括喷淋和滴淋两种方式，当前通常在构筑好的堆场上装入原矿构筑成矿堆，从堆顶使用旋转式摇摆喷淋设备进行喷淋布液，浸矿剂溶液经自然渗透从堆底流出浸出液。
[0005]堆浸工艺因需要剥离大量地表植被，被称为“搬山运动”，由于挖矿导致的大量植被破坏同时产生大量堆积的尾矿致使稀土矿区基本荒漠化。经过近几十年的开采，赣南离子型稀土矿区及周边环境显著恶化，离子型稀土开采造成的环境问题变得越来越突出。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种稀土堆体结构及生长式堆浸方法，以解决上述现有技术存在的问题，方便稀土资源的绿色开采。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]本专利技术提供了一种稀土堆体结构，包括底垫和支撑体，所述底垫倾斜设置，所述底垫较高的一端与所述支撑体的底部抵接；稀土堆体堆设在所述底垫的上方，所述支撑体的顶端固设有浸液池，所述浸液池靠近所述稀土堆体的一侧间隔设置有多个水流控制装置，每个所述水流控制装置均连接有一个竖直的、位于所述浸液池下方的出液管，每个所述出液管上均间隔设置有若干个出液口，每个所述出液口均连接有一个埋设在所述稀土堆体中
的第一渗液管道，所述第一渗液管道具有反滤功能。
[0009]优选的，所述底垫包括由上至下依次连接的土工复合排水层、主防渗层、渗漏检测层、次防渗层和压实土层，所述土工复合排水层和所述渗漏检测层均包括由上至下依次连接的上渗水土工布、复合排水中间层和下渗水土工布；
[0010]所述复合排水中间层包括若干个间隔排列的筋条，由所述底垫较高的一端至所述底垫较低的一端的方向为纵向，所述筋条的长度方向为纵向，相邻的两个所述筋条之间形成有排水通道。
[0011]优选的，所述主防渗层和所述次防渗层的材料均为高密度聚乙烯树脂；所述压实土层采用分层碾压、夯实的黏土层，所述压实土层的厚度大于0.5m。
[0012]优选的，所述稀土堆体与所述支撑体靠近所述稀土堆体的一侧接触。
[0013]优选的，所述第一渗液管道包括若干个依次连接的第二渗液管道；所述第二渗液管道包括外管和穿设在所述外管中的内管，所述外管的管壁中设置有外渗水孔和中间孔道网，所述中间孔道网较所述外渗水孔靠内，所述内管的管壁中设置有内渗水孔道网，所述内渗水孔道网包括多个沿所述管道的周向均匀分布的、一端与所述中间孔道网连通的内渗水孔，所述内渗水孔的另一端设置在所述内管的内壁上，所述外渗水孔道网包括多个沿所述管道的周向均匀分布的、一端与所述中间孔道网连通的外渗水孔，所述外渗水孔的另一端设置在所述外管的外壁上；所述内渗水孔的孔径、所述中间孔道网中孔道的孔径及所述外渗水孔的孔径均由所述外管的外壁至所述内管的内壁的方向逐渐变大。
[0014]优选的，所述内渗水孔的最小孔径大于或等于所述中间孔道网中孔道的最大孔径，所述中间孔道网中孔道的最小孔径大于或等于所述外渗水孔的最大孔径；所述中间孔道网中的孔道呈Delaunay三角网格分布。
[0015]优选的，相邻的两个所述第二渗液管道通过管道连接器连通，所述管道连接器与所述第二渗液管道螺纹连接。
[0016]优选的，所述支撑体为基岩或山体。
[0017]本专利技术还提供一种生长式堆浸方法，设置上述的稀土堆体结构作为第一段堆体，依次设置共N段堆体，N≥2，并在设置下一段堆体前完成上一段堆体的浸取，并将上一段堆体中的第一渗液管道关闭；完成上一段堆体的浸取的前提是，上一段堆体收液渠中收集的浸出液中的稀土离子含量持续低于设定值；
[0018]设置下一段堆体时需要先填埋上一段堆体的收液渠，并在上一段堆体远离支撑体的一侧铺设与上一段底垫无缝连接的下一段底垫，在所述下一段底垫一填放下一段堆体，并在使下一段堆体中的第一渗液管道通过管道连接器与上一段堆体中的第二渗液管道连通，然后在所述下一段堆体远离所述上一段堆体的一侧的底端开挖下一段的收液渠；
[0019]任意一段的稀土堆体的浸取过程为：在对应段的堆体的顶面与两侧对面一开展植被种植工作，同时对对应段的堆体进行浸取工作；所述浸取工作包括将浸取液注入浸液池中，通过水流控制装置使所述浸液池中的所述浸取液泵入对应段堆体的第一渗夜管道中，并通过所述第一渗液管道渗出，通过对应段堆体的收液渠进行收液。
[0020]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0021]本专利技术的稀土堆体结构及生长式堆浸方法能够方便稀土资源的绿色开采。本专利技术能够在浸取堆体的同时进行植被修复工作，减小堆浸对环境的破坏及影响，恢复生态系统。
本专利技术采用堆内进液的方式使堆体表面具备植被修复的条件。传统的稀土堆浸方式在堆体顶部进液，整个堆浸体一次成型，导致后序如需增加稀土原矿的浸取工作只能重新布置新堆场，费时费力。本专利技术堆体可进行生长式堆浸工作，无需更换场地，只需延长底垫与渗液管即可，方便快捷省时省力。传统的稀土堆浸方式在堆体顶部进液，整个堆浸体一次成型，导致后序如需增加稀土原矿的浸取工作只能重新布置新堆场，费时费力。本专利技术堆体可进行生长式堆浸工作，无需更换场地，只需延长底垫与渗液管即可，方便快捷省时省力。传统的稀土堆浸方式在堆体顶部进液，整个堆体一次成型，导致浸取工作完成时上部堆体饱和时间过长，造成浸取液的浪费的同时堆体稳定性大幅下降容易发生滑坡等安全生产问题。本专利技术堆体生长式可控分段设计在第一段堆体浸取工作完成时关闭第一段渗液管的渗液通道，后序堆体浸取工作不会经过第一段堆体。节省浸取液的同时堆体的植被覆盖工作与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土堆体结构，其特征在于：包括底垫和支撑体，所述底垫倾斜设置，所述底垫较高的一端与所述支撑体的底部抵接；稀土堆体堆设在所述底垫的上方，所述支撑体的顶端固设有浸液池，所述浸液池靠近所述稀土堆体的一侧间隔设置有多个水流控制装置，每个所述水流控制装置均连接有一个竖直的、位于所述浸液池下方的出液管，每个所述出液管上均间隔设置有若干个出液口，每个所述出液口均连接有一个埋设在所述稀土堆体中的第一渗液管道，所述第一渗液管道具有反滤功能；所述稀土堆体远离所述支撑体的一侧的底端设置有收液渠。2.根据权利要求1所述的稀土堆体结构，其特征在于：所述底垫包括由上至下依次连接的土工复合排水层、主防渗层、渗漏检测层、次防渗层和压实土层，所述土工复合排水层和所述渗漏检测层均包括由上至下依次连接的上渗水土工布、复合排水中间层和下渗水土工布；所述复合排水中间层包括若干个间隔排列的筋条，由所述底垫较高的一端至所述底垫较低的一端的方向为纵向，所述筋条的长度方向为纵向，相邻的两个所述筋条之间形成有排水通道。3.根据权利要求2所述的稀土堆体结构，其特征在于：所述主防渗层和所述次防渗层的材料均为高密度聚乙烯树脂；所述压实土层采用分层碾压、夯实的黏土层，所述压实土层的厚度大于0.5m。4.根据权利要求1所述的稀土堆体结构，其特征在于：所述稀土堆体与所述支撑体靠近所述稀土堆体的一侧接触。5.根据权利要求1所述的稀土堆体结构，其特征在于：所述第一渗液管道包括若干个依次连接的第二渗液管道；所述第二渗液管道包括外管和穿设在所述外管中的内管，所述外管的管壁中设置有外渗水孔和中间孔道网，所述中间孔道网较所述外渗水孔靠内，所述内管的管壁中设置有内渗水孔道网，所述内渗水孔道网包括多个沿所述管道的周向均匀分布的、一端与所述中间孔道网连通的内渗水孔，所述内渗水孔的另一端设置在所述内管的内壁上，所述外渗水孔道网包括多个沿所述管...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚池，范喆林，杨建华，张小波，李永绣，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：