离子型稀土矿原地浸矿浸取注液系统.doc

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离子型稀土矿原地浸矿浸取注液系统
一，技术概述
离子型稀土矿原地浸矿浸取注液系统，根据矿体空间展布情况、 矿体厚度变化情况、矿土渗透性能、以及收液系统的工程布臵等，设 臵注液浅井和注液深井间隔分布的注液网络 ；在注液工序中，采用
先注注液浅井， 后注注液深井的注液方法， 最后共同对注液浅井和 注液深井注顶水。 本原地浸取注液系统稀土浸矿率高、 母液浓度高、 矿土母液残留少、 浸矿剂单耗小、 操作简单、 应用范围广、 环保 效果显著， 同时还解决了浸矿盲区、注液过程边坡的稳定性差的问 题，实现了浸矿剂流向、流速及注液强度的可控性。
二，系统基本技术原理
离子型稀土矿原地浸矿浸取注液系统介绍原地浸取注液系统， 特
别是离子吸附型稀土原地浸取注液系统， 属于原地浸取开采技术。
离子型稀土矿原地浸矿浸取注液系统中的术语 “顶水”是指在“浸
矿液”注入含矿山体，完成“浸矿”过程之后，将按一定比例“固 液比”控制的“工业顶水”，不断地从“注液井” 注入山 体。 在“顶水”作用下，汇合被“交换”出来的稀土，和先期注入 的已完成“离子交 换”、或尚未完成交换过程的部分浸矿液， 形
成含稀土母液。简单的说，在用浸矿剂浸矿过程完成后， 使用“上 清液”或清水的注液过程， 其目的是把矿体中已交换或尚未交换 的浸矿液“挤”出。离子型稀土矿原地浸矿浸取注液系统中的术语
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“鸡
窝状”、“透镜状”、 层状”等词是用来形象的说明矿体空间展布 的特点。网络上可以查找到有些论文中使用过“鸡窝状” 矿体这个
词。是指矿体的空间展布复杂， 在单个含矿山头中存在多个小矿体。
根据现有技术，离子吸附型稀土原地浸取注液技术主要采用岩土工程 静压注浆法注液。静压注浆法注液技术是采用人工挖掘圆井作为注液 井的注液方法，首先使用铲子等工具人工挖掘直径约 〜 米（一般需要人在注液井中施工）、 注液圆井，井间距为3 X 3米，为了减少注液盲区， 在圆井的中 间部分， X （ 米），直达矿层的注液井。 在浸取注液过程中先注 圆井，后为 消除盲区再注直达矿层的注液井， 最后注顶水，直至矿块生产完成。 现有注液技术在生产中存在以下技术问题 ：第一，由于注液顺序
不合理，先注 主矿体，后为消除盲区对直达矿层的注液井注液， 往
往因为母液浓度过低或因尾液时间 长而无实际利用价值， 且无形之 中增加了生产成本及单矿块的生产周期 ；第二，由于后 期构造等
因素的影响，存在大量的小裂隙， 而这些小裂隙必然经过粘土矿物 的充填，使得浸矿剂无法到达小裂隙以下与稀土离子发生交换， 影
响了稀土浸矿的效果；第三，因为离子吸附型稀土特殊的成矿机理， 往往在垂直方向上存在较大的渗透性能差异， 导致 在注液过程中实
际的水平方向注液强度难以控制， 以及由于在注液过程中矿土结构
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和渗透性能发生的变化， 常导致注液困难， 且极易发生塌方等边坡
稳定性问题，严重影响生产的正常进行；第四，现有注液技术存
在难以与收液系统协调的问题， 即难以人为控制 注液量；第五，
现有注液技术难以适应“鸡窝状”复杂矿体、渗透性差及深埋矿 体的注 液，使得相应的资源无法使用原地浸取技术开采。 第六，现
有注液技术难以对浸矿剂的 流向、流速及注液强度作出有效控制， 且单矿块开采完后，仍有较多浸矿剂及部分稀土母液保留在山体中， 随着时间的推移缓慢渗入地下水中， 造成了较大的环境污染问题。
三，系统的主要技术内容
离子型稀土矿原地浸矿浸取注液系统的目的是提供一种原地浸 取注液系统， 其稀土浸矿率高、 减少了母液在矿体中的残留、 减
少了环境污染、 母液浓度高、 浸矿剂单耗小、 操作简单、应用范 围广、环保效果显著， 解决了浸矿盲区、 注液过程边坡的稳定性 差的问题，实现了浸矿剂流向、流速、注液强度的可控性及注液 系统与收液系统的联系，同时还解决了深埋矿体、渗透性差矿体 以及“鸡窝状” 矿体的原地浸取技术问题。为实现目的， 本实用
新型提供了一种原地浸取注液系统， 其特征在于，该系统包括：注
液网络，其包括交替分布的注液浅井和注液深井； 注液浅井的注液
装臵；注液深井的注液装臵；以及注液浅井和注液深井共同注顶水 的注液装臵。优选地， 所述注液网络还设有中等程度深的注液井。
注液网络上， 注液浅井和注液深井的间距为 2〜3X 2〜3米。注液 浅井为静压注液的注液井，
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注液深井为充填密闭中深部注液的注 液 井。注液浅井和注液深井的引流管与相应球阀开关、 分水管路及注
液主管 路联通。注液浅井直径为注液深井直径的 3〜4倍。
注液浅井的深度为直达含矿