南方离子型稀土的资源和环境保护性开采模式
稀土矿产资源环境影响与可持续开发方案
稀土矿产资源环境影响与可持续开发方案引言：稀土矿产资源是一类具有重要战略价值和广泛应用前景的特殊矿产资源。
它们在现代高科技产业、军事装备制造、能源开发、环境保护等众多领域中有着不可替代的作用。
然而，随着稀土矿产资源的开采与利用不当，其环境影响逐渐凸显，给生态系统和人类健康带来潜在风险。
因此，制定可持续开发方案，以减少资源开发对环境的负面影响，实现稀土矿产资源的可持续利用显得十分重要。
一、环境影响1. 土壤和水污染：稀土矿产资源开采过程中，常使用酸性及碱性溶液溶解矿石，导致重金属元素的沉积。
这些重金属元素会引起土壤和水体的污染，威胁生态系统的健康。
2. 水资源消耗：稀土矿产资源开采需要大量的水资源。
长期的大规模开采会导致地下水位下降，威胁到周边的生态环境和居民的饮水安全。
3. 生态系统破坏：稀土矿产资源的开采破坏了大面积的植被，破坏了生态系统的自我恢复能力，导致生物多样性的丧失和生态平衡的破坏。
二、可持续开发方案1. 严格控制开采与生产的环境合规性：国家应加强对稀土矿产资源开采及生产环节的监管，建立更为严格的环境保护标准与规范。
企业在开采过程中必须进行环境影响评估，并制定相应的环境管理方案。
实施环境监测和定期报告，确保开采与生产活动符合环保法规。
2. 推行循环经济模式：在稀土矿产资源的开采和利用过程中，应坚持“减量化、再利用、资源化”的原则，通过升级工艺技术和提高资源利用率，减少资源的消耗和浪费。
推动稀土矿产资源的回收利用，将废料与废水进行合理处理，以实现资源的循环利用。
3. 推动科研创新与技术升级：加大对稀土矿产资源开采、处理和利用相关的科研创新与技术研发的投入。
推广绿色环保的开采技术、矿石选矿技术等，减少对环境的负面影响。
提高稀土矿产资源的开发利用效率，降低对环境的损害。
4. 建立环境修复与生态保护基金：通过设立环境修复与生态保护基金，规定企业在开采和利用稀土矿产资源过程中应给予一定比例的资金用于环境修复和生态保护。
离子吸附型稀土矿
离子吸附型稀土矿近年来，由于全球矿产开采的日益增加，矿物的供应量显著减少，稀土的价格也因此大幅上涨，甚至出现新的矿物供应方式离子吸附型稀土矿，在采矿工业上开辟了一条新的道路。
离子吸附型稀土矿是一种可持续采矿技术，通过在海洋中或陆地上植入特殊的离子吸附剂，来从水溶液中吸附稀土元素。
这种采矿技术不仅可以从普通矿床中开采，还可以从水溶液中进行开采。
该技术可有效提高稀土元素的回收率，从而提高开采效率和稳定采矿质量，并且不会对环境造成太多污染。
离子吸附型稀土矿的制备是由一种特殊的离子吸附剂完成的，其特是具有高度疏水性、高度活性的吸附性能，并具有良好的稳定性。
目前应用的离子吸附剂主要是含有有机酸或醇的复合剂，其中以结晶体颗粒状的树液凝胶酶体（Cryogel）最为常用。
离子吸附剂是以湿法法制备的，包括离子溶液、水溶液、离子凝胶以及浸渍剂，这些都可以通过一系列化学反应而生成，然后经过滤，干燥，烘干等步骤，最终形成固体离子吸附剂。
由于离子吸附型稀土矿技术的出现，矿山开采的金属资源可以更有效的利用，更多的资源可以从最原始的地方被采集到，这样就可以节省大量矿产资源，同时减少环境污染。
相比于传统的采矿技术，离子吸附型稀土矿技术有着诸多优点，首先是它可以有效节约行业资源，同时减少环境污染；其次是它可以有效提高稀土元素的回收率；第三是它可以更高效地提取和净化金属资源。
因此，离子吸附型稀土矿技术将会是采矿行业的新兴技术，目前也已经有一些矿山开始采用这项技术。
由于离子吸附型稀土矿技术的出现，平衡矿物供应和消费的能力显著增加，将会有助于稳定能源价格，也有助于改善低收入地区的经济状况。
总之，离子吸附型稀土矿是一种可持续采矿技术，它不仅可以有效提高采矿效率，节约行业资源，减少环境污染，而且可以有效稳定矿产资源的供应，平衡矿物供应和消费的能力，有助于改善低收入地区的经济状况。
它必将成为未来采矿行业发展的一个新趋势，可以为矿业工业带来更多可能性，更多收入，也将为世界提供更多可持续的采矿技术。
稀土的环境影响与可持续采掘解决方案
稀土的环境影响与可持续采掘解决方案稀土是一类非常重要的资源，广泛应用于高科技领域，包括电子设备、绿色能源、汽车制造等。
然而，稀土的采掘和加工过程对环境造成了严重的影响。
本文将探讨稀土的环境影响，并提出可持续的采掘解决方案。
1. 稀土的环境影响1.1 水污染稀土的加工过程需要大量的水资源，其中一些稀土元素与水反应生成有毒化学物质，导致废水中的重金属超标。
废水排放对水体生态系统和人类健康构成潜在威胁。
1.2 土地破坏稀土的采矿过程通常需要破坏大片土地和植被，导致生态系统破碎和生物多样性丧失。
此外，开采过程中产生的大量废石和渣滓容易引发土壤侵蚀和土地退化。
1.3 气候变化稀土加工中需使用大量能源，尤其是煤炭、石油和天然气，这些能源的燃烧产生大量温室气体排放，加剧全球气候变化。
2. 可持续采掘解决方案2.1 循环经济模式开展循环经济模式是实现稀土可持续采掘的关键。
通过回收稀土金属，减少对新资源的需求，并降低废物的产生和排放。
同时，开发和应用高效的废物处理和水处理技术，实现稀土产业的资源循环利用。
2.2 绿色化加工工艺推动绿色化加工工艺的研发和应用，减少对水资源的消耗和污染。
例如，开发低污染溶剂和环保材料，替代传统的有机溶剂和腐蚀性酸碱物质。
此外，利用生物技术和其他环保技术，改善稀土的提取和分离过程，降低对环境的影响。
2.3 精细化管理与监管加强对稀土采掘企业的管理与监管，确保符合环境保护法规和标准。
建立健全的准入制度，对采掘企业进行审查和审核，严格控制采掘规模。
加强对废水和废物的监测和治理，实施严格的排放标准。
2.4 推动国际合作稀土资源广泛分布于全球各国，推动国际合作能够促进稀土的可持续开发与利用。
各国政府、企业和科研机构可以加强合作，共享资源、技术和经验，共同应对稀土行业面临的环境问题。
3. 结论稀土是一种重要的资源，但其开采和加工对环境造成了严重影响。
为了实现可持续采掘，需要采取各种解决方案，包括循环经济模式、绿色化加工工艺、精细化管理与监管以及国际合作。
中国南方离子型稀土现状浅析
中国南方离子型稀土现状浅析
曹毅;关锌
【期刊名称】《中国矿业》
【年(卷),期】2016(025)011
【摘要】离子型稀土矿床是我国独有的中重稀土资源,已列为国家实行保护性开采的特定矿种.本文从离子型稀土矿床的成矿特征、产业政策及资源开发现状、开发过程中存在的问题以及加强南方离子型稀土矿产业发展的建议几个方面,总结了离子型稀土矿床的成矿背景、稀土元素的分馏、迁移和富集规律、稀土元素的分布规律以及找矿标志,阐述了我国稀土产业政策和开采工艺及勘查规范现状,指出了稀土矿产资源浪费、核心技术缺乏、上下游产业发展不均衡、生态环境破坏严重等问题,提出了进一步研究风化壳中稀土分布和迁移规律、延伸和拓展产业链加速上下游对接、改进稀土资源开采方式、全面监控,长期监管以及合理利用资源强化政策力度的建议.
【总页数】4页(P60-62,111)
【作者】曹毅;关锌
【作者单位】五矿勘查开发有限公司,北京 100010;神华集团有限责任公司,北京100011
【正文语种】中文
【中图分类】F407.1
【相关文献】
1.中国南方离子型稀土绿色无氨开采是取工艺通过专家论证 [J], 赣州稀土矿业有限公司
2.福建长汀打造中国南方离子型稀土产业基地 [J],
3.基于南方离子型稀土平均配分数据的EDTA滴定法快速测定离子型稀土无氨浸取液中的稀土总量 [J], 谢玲君;严晶;陈涛;杨勇;张文星
4.离子型稀土矿开采方法革命性的变化——南方离子型稀土矿原地浸析工业试验通过国家鉴定 [J], 王孝君
5.《南方教育评论--2016中国南方教育高峰年会思维盛宴》《第四届中国南方教育高峰年会实录》DVD出版发行 [J],
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对赣南离子型稀土开发环境保护问题的几点思考
0前言赣南稀土资源丰富,是我国稀土的重要产区,其中重稀土的储量、产量和出口量在国内外均居首位。
赣南稀土配分齐全、品位上乘、经济价值高,全市2001年生产混合稀土氧化物及加工产品约18000t ,工业总产值约7.3亿元,出口创汇2500万美元,已经成为重要的支柱产业,在全市的经济建设中有着举足轻重的地位。
赣南稀土资源属离子型稀土,主要的地质赋存类型分裸脚式(简单类型)和全复式(复杂类型)两大类,其储量比例为:裸脚式15%、全复式完全型35%、全复式非完全型45%、特殊类型5%。
20年来,开采一直采用露采———池浸工艺,造成严重的资源浪费、植被破坏、水土流失等问题。
据调查,赣南开采稀土每年毁坏生态植被160ha ,形成荒漠山地约213ha ,产生废弃土、尾砂逾1600万t ,且堆积沙土还要占用大量的土地(甚至良田),已造成严重后果。
为此,笔者认为,必须按照国家关于环境保护“十五”计划要求,大力推广高新技术,努力强化清洁生产,积极引进绿色环保税制,来提高稀土开发环保水平,促进稀土产业可持续发展。
1从危害型开采向绿色型开采转化科学技术是第一生产力。
解决离子型稀土开发中环境保护问题也必须依靠科学技术进步,不断研究开发和推广先进适用的新工艺、新技术、新材料、新设备。
“八五”期间,赣州有色冶金研究所等单位针对离子型稀土开采中的生态环境问题,进行国家重点科技攻关,研究发明了一种稀土开采新工艺———原地浸矿。
该工艺资源利用率达到70%以上,比池浸工艺节约生产成本每吨达5000元左右,经济效益和社会效益非常显著,但推广适应面小(不足15%)。
“九五”期间,在“八五”攻关的基础上,又开展了科技攻关,解决了较复杂地质类型全复式完全型矿体原地浸矿问题,其资源利用率可达到75%以上,生产成本可降低15%,适用面可提高50%。
原地浸矿工艺是在补充地质勘探的基础上,将浸矿液直接注入原生矿体,浸矿液在一定范围内均匀渗透矿体,浸出稀土母液,并充分回收稀土母液。
稀土元素的资源利用与环境保护
稀土元素的资源利用与环境保护稀土元素是现代高科技和新兴产业的重要原材料，主要用于电子、通讯、能源、航空航天等方面。
中国是全球最大的稀土元素生产国，但其开采和加工过程却引发了一系列的环境问题。
本文将围绕稀土元素的资源利用和环境保护展开论述。
一、稀土元素资源利用稀土元素在高新技术领域的广泛应用，使其需求量逐年增加。
据统计，仅2019年我国稀土元素的消费量约为17万吨，而全球消费量约为18万吨。
稀土元素在电子产业中的应用较为广泛，例如，稀土元素中的铕和镝可制造红、绿、蓝三原色荧光粉，用于彩色显像管、液晶显示器、发光二极管等显示器材料。
钕铁硼磁铁中的钕、铕、镝等稀土元素则广泛应用于电动汽车、机器人和风力涡轮发电等领域。
稀土元素的应用范围越来越广泛，为全球经济发展注入了新的动力。
不过，稀土元素的开采和加工过程也带来了一系列的环境问题，例如，产生的废弃物会污染土壤和地下水，废气和废水会污染环境和人体健康，砸碎的稀土矿还可能扬尘污染空气等等。
因此，如何在充分利用稀土元素的同时，避免极大地破坏生态环境和人民健康呢？二、稀土元素开发与环境问题稀土元素的开发主要集中在全国十几个矿区，其中三亚、湖北、内蒙古、山东等地的稀土元素资源储量较大。
然而，这些矿区的采矿过程都存在环境问题。
以内蒙古的稀土矿区为例，面对市场的需求，矿工们开始强行开采，不考虑环境因素。
有的地方，稀土元素开采的废水直接排入河流，对河流和环境形成了污染。
同时，无须行业规范管理和技术标准，使得矿区的开采和加工没有正规有序进行，未能真正实现稀土元素开发和环境的协调发展。
近年来，政府部门采取了一系列措施应对稀土元素产业环境污染问题。
2010年，我国开始实施稀土矿采矿许可制度，启动了矿区常态化专项整治，同时，调整了稀土元素的税收政策，对高环保、高效益的企业给予了更多的优惠。
在有力政策的推动下，稀土元素的开采和加工技术也得到了提升，例如，采用高温氧化法、碳酸盐法、离子交换法、富集-分离法等新技术改善了稀土元素生产过程中废水和废气的治理情况，但整治的过程仍然面临着一些困难。
离子型稀土资源开采技术现状和生态环境影响问题评述
稀土信息Rare Earth Information 2020.No.12一、前言 赣州离子型稀土自1969年发现以来，已有五十年的开发利用历史，江西稀土科技工作者与国内有关科研院校合作，对离子型稀土矿物的地质成因、赋存状态、矿体结构、提取工艺和工程技术、分离冶炼工艺技术以及开采冶炼过程的生态环境影响等开展了大量研究工作，并持续得到国家和省市科技部门的大力支持。
江西离子型稀土矿山开采及其分离冶炼工艺技术研究持续列入国家“六五”至“十五”重点科技攻关计划，形成了池浸—堆浸—原地浸矿和环烷酸萃取提钇—P507萃取全分离稀土元素为主线条的工艺发展路线，充分体现了“提高资源回收利用率，尽力减少对矿区生态和环境影响”的科研攻关目标和理念。
但是，由于诸多因素的影响，离子型稀土开发利用过程中的生态环境问题日趋严峻，直接影响了这一宝贵资源的高效利用。
值得我们认真分析研究。
二、离子型稀土矿开采工艺技术评述1.资源特点A、赋存状态特殊：稀土以离子状态吸附于粘土矿物上；B、品位低： 0.05%～0.1%；C、矿层埋藏浅，矿层厚度不均匀：矿层在地表土壤下2～5米，矿层厚度2～7米；D、稀土配分有规律的变化：呈轻—中—重三大类型，即以寻乌矿为代表的轻稀土型，以定南矿为代表的富铕中钇型和以龙南矿为代表的高钇型稀土矿。
还有一个有趣的现象是，三种不同类型的矿物镧+钇的配份大致相当。
2.主要工艺路线及工艺特点 针对离子型稀土矿山稀土品位低、赋存状态特殊等特点，其开采工艺技术的研究和发展，经历了池浸—堆浸—原地浸矿三个工艺发展历程。
目前推荐和常用的是原地浸矿工艺，其主要工艺技术路线和特点是： 原地浸矿的开采过程可视为离子交换柱的生产工艺过程。
整个矿体可视为一个负载稀土的离子交换柱，其主要工艺路线是：A、首先对稀土离子的载体（相当于阳离子交换树脂），即矿体的地质条件、矿体厚度和稀土分布状态、稀土品位等进行勘查；B、选择浸矿剂（相当于淋洗剂）；C、稀土离子解析（淋洗）：浸矿剂溶液浓度、布液孔方式、注液速度等工艺条件的精准控制；D、浸矿剂溶液的收集；（是技术难度最大、决定开采效率和环境影响的关键工序）E、浸矿溶液后处理；包括除杂、沉淀、过滤、灼烧，获得混合稀土氧化物精矿（REO含量92-95%）；新进展：浸出液直接离心萃取富集稀土（稀土浓度从3—5克/升富集到大于220克/升）送冶炼分离厂直研究Research离子型稀土资源开采技术现状和生态环境影响问题评述稀土信息·24·2020年第12期·25·Rare Earth Information稀土信息Rare Earth Information 2020.No.12接萃取分离；F、沉淀母液的后处理及循环利用。
离子型稀土矿开采工艺对环境的影响及综合治理
离子型稀土矿开采工艺对环境的影响及综合治理摘要：稀土资源是不可再生的宝贵资源和战略资源。
我国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。
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，经过几十年池浸、堆浸工艺开采，离子型稀土矿区及周边环境显著恶化，随着人们对环境质量的越来越重视，离子型稀土开采造成的环境问题变得越来越突出。
关键词：离子型稀土；环境问题1、我国稀土资源现状与开采工艺发展我国稀土资源极丰富，储量、产量均为世界第一，主要稀土资源类型为氟碳铈矿、独居石矿及其混合型、磷钇矿和离子吸附型。
白云鄂博地区是稀土与铁、铌、钍等元素共生的综合矿床，其中稀土矿主要是氟镧铈矿-独居石轻稀土混合型矿，其储量相当于世界稀土资源总储量的一半；四川牦牛坪和山东微山地区是氟碳铈镧型轻稀土矿；广东和台湾沿海等地区是独居石型稀土矿；赣南地区是离子型稀土矿，因离子型稀土矿中重稀土元素含量高，储量有限，同时是国家“高、精、尖”材料领域不可或缺的元素，国家已将离子型稀土资源纳入保护性开采矿种之列。
离子型稀土矿经过几十年的开采，其工艺历经了池浸、堆浸、原地浸矿等3种工艺的革新。
池浸工艺需清除地表植被，开挖山体，剥离表土和矿石，采掘出的矿石移入浸矿池内，通过淋入浸矿剂，与矿石中稀土进行离子交换，最后导出母液，经沉淀产出混合稀土精矿。
随着机械化程度的提高，堆浸工艺逐渐取代池浸工艺，但脱不开池浸工艺“搬山运动”的基本事实，严格地说是机械化的池浸工艺，因不受固定池体的限制，稀土的产量远高于池浸工艺。
原地浸矿工艺摒弃了堆浸工艺的缺点，只是在山体上利用“洛阳铲”建立注液孔网，将浸矿药剂注入山体，通过离子交换将稀土带入母液，经沉淀产生混合稀土精矿，该工艺被认为是最环保的工艺。
2、离子型稀土矿开采对生态环境的影响环境影响一般从水体环境、生态环境、大气环境和噪声环境等方面来进行考虑。
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南方离子型稀土的资源和环境保护性开采模式李永绣,张 玲,周新木(南昌大学稀土与微纳功能材料研究中心,江西 南昌 330031)摘 要:南方离子型稀土是我国独有的一类宝贵的中重稀土资源。
其保护性开发及其环境影响一直是人们关注的问题。
在分析和总结近四十年来该类矿床开采过程与资源和环境保护相关的技术进步和存在问题的基础上,提出了实现资源和环境保护性开采的环境工程模式,并对其主要内涵进行了讨论。
目的是为了规范离子型稀土资源的开采提供技术和政策支持。
关键词:离子型稀土;开采;环境和资源保护中图分类号:TD98 文献标识码:A 文章编号:1004 0277(2010)02 0080 06中国南方七省区(江西、广东、广西、湖南、云南、福建、浙江)拥有丰富的离子型稀土资源(或称风化壳淋积型稀土资源)。
虽然其品位不算高,但稀土元素配分齐全,尤其是中重稀土含量高,因而得到国内外的广泛重视。
与包头、四川和山东的稀土资源相比,除了铈含量偏低外,其他元素都比较丰富。
根据其稀土元素配分特点,可分为富钇重稀土矿(例如龙南稀土中含Y2O3>64%,Gd2O3>5 6%,Tb4O7> 1 3%,Dy2O3>7 4%,Er2O3>4 2%,Yb2O3>3 3%, Lu2O3>0 4%)、中钇富铕矿(例如信丰稀土中含Y2O3>24%,Gd2O3>5 9%,Tb4O7>0 6%,Dy2O3> >3 7%,Er2O3>2 4%,Eu2O3>0 9%,Nd2O3> 17%))和轻稀土富铕矿(例如寻乌稀土中含La2O3> 38%,Pr6O11>7 4%,Nd2O3>30%,Eu2O3>0 5%, Tb4O7>0 4%)。
因此,我国南方风化壳淋积型中重稀土资源不论是元素种类还是配分形式都是世界上任何国家无法比拟的[1~8]。
从该类矿床的发现和开采至今已经有40来年的历史。
鉴于该类矿床的特殊性和很高的应用价值,国内的研究单位和高等院校,以及众多的企业都对该类资源的开采和应用技术研究投入了大量的财力和物力,取得了一系列的科技成果。
形成了具有自有知识产权的独特的稀土采选和分离工艺,为我国稀土产业的发展做出了突出贡献。
然而,由于该类矿床为国家保护性开采资源,公开的研究报道不多[1~6],只是到近几年才陆续有一些相关的文章发表[7~14]。
最近,中国工业和信息化部制定了 2009年~ 2015年稀土工业发展规划和 稀土工业产业发展政策。
其主要政策一是要大幅度收紧稀土元素出口,二是对稀土生产企业提出了更高的环保标准。
新的规划和政策的出台,在国内外均引起了震动。
西方舆论认为,中国严厉限制稀土金属的出口,表现出了中国对稀土几乎垄断的姿态,这让欧洲、美国和日本工业界心生忧虑。
因为这些金属大多具有尖端用途,例如生产平板电视、太阳能汽车电池、电动汽车电池和飞机发动机引擎。
而事实上,中国不会完全限制稀土的出口,中国实施削减出口配额政策的目的是要进一步提升中国稀土产业的技术和装备水平,大大减小由于稀土开采的无序而产生的资源浪费和环境污染问题[14]。
这一点,对于南方离子型稀土的开采尤其重要。
本文明确了该类矿床开采过程中与资源和环境保护相关的技术进步和存在的问题,提出了实现资源保护性开采的环境工程模式,并对其内涵进行了讨论。
第31卷第2期2010年4月 稀 土Chinese Rare EarthsVol 31,No 2April2010收稿日期:2009 12 08基金项目:江西省主要学科学术带头人计划项目(2007DD00800)作者简介:李永绣(1962 ),男,江西泰和人,博士,教授,主要从事离子型稀土资源开发,稀土化学与湿法冶金,稀土环保与劳动卫生,稀土微纳米材料等方面的研究。
1 南方离子型稀土开采技术的进步与现状1 1 地质勘探与采矿技术在该类资源发现和开采的初期,江西省地质局908队对龙南和寻乌的典型矿床进行了勘探,获得了许多可贵的数据。
随后扩展到其他县和其他省,并有多元化的勘探队伍加盟。
由于矿床开采速度的加快,地质勘探数据已经满足不了生产的需求。
而且,不同层次的管理机构对所辖矿区的储量数据报告不一[11],这对于矿床开采的规划和管理带来不便。
另一个问题是,资源勘探提供的资源量一般是以全相稀土含量为计算依据的,而生产上对于稀土回收率的计算则主要依靠离子相稀土含量来计算15]。
我们认为,在目前情况下,以离子相稀土含量的测定值[3]为依据要更为合理。
而从长远发展来看,当以回收全相稀土的浸矿方法得以应用之后,则应使用全相稀土含量为依据来进行相关的计算和管理。
南方离子型稀土的矿山开采技术经历了40来年的发展与变迁,已经形成了适合于不同矿床类型的开采技术[6~9]。
从矿床开采方式来分,目前采用的主要有池浸、堆浸和原地浸析三种。
最早在矿山应用的是池浸方式,其主要缺点是需要剥除表层植被,采用人工方式出矿,速度慢,效率低,压矿现象严重,回收率低。
二十世纪九十年代以来,原地浸析技术和堆浸技术得到了应用[16~21]。
其中堆浸方式没有从根本上改变采矿时对植被破坏的!搬山运动∀,对植被的破坏同样比较严重。
但由于采取了机械化作业,其开采效率得到提高。
而且,可以利用地形筑堆,就地浸取,集中收液、集中生产。
对于低品位稀土矿也有良好的浸取效果,能充分利用资源,降低运输成本,使其资源利用率和产量均高于池浸工艺[8]。
原地浸洗技术被认为是最为环保的一种开采方式,它基本不需要破坏植被,不需要移动矿物。
因此,具有显著的环境保护优势,生产成本也低,是目前广为推崇的技术[10]。
该技术在龙南等一些矿体渗透性好和结构简单的矿山得到了推广应用,但在更为广泛的矿区的推广有相当大的难度。
因此,其适应性还有待提高。
由于在对这一技术的宣传上过于夸大其有利的一面而回避了其存在的环境问题,也导致了一些环境事故的发生[23~26]。
1 2 稀土提取技术稀土洗提车间稀土富集技术也经历了几个发展阶段。
随着技术的进步,生产工艺的经济性和环境友好性能都得到了很大改善。
最早应用的是氯化钠浸矿-草酸沉淀法和氯化钠浸矿-萃取分组法,所用的采矿方式是池浸。
这套技术是江西地质局908队和江西有色冶金研究所在发现这一矿床之后首先提出并实施的[1]。
该技术除了池浸方式导致植被破坏和水土流失外,高浓度氯化钠浸矿剂的使用也会使土壤盐碱化。
而且,由于钠离子也进入沉淀,煅烧后产品纯度不够,需要经过水洗才能使纯度达到92%的要求。
这水洗过程不仅降低了稀土收率,也产生了碱性废水。
针对这些问题,江西大学加入了对稀土提取工艺的改进研究,其突出贡献在于率先提出并实施了硫酸铵浸矿-草酸沉淀法提取稀土工艺[2,6]。
该技术首先在龙南稀土矿通过工业试验并得到推广应用。
获国家发明三等奖的!江西稀土洗提工艺∀就是由江西有色冶金研究所、江西908地质大队和江西大学共同完成的。
包括这一矿床的发现,冶炼工艺的提出,提取技术的改善和更新等内容。
如果说氯化钠浸矿法是第一代稀土浸取技术,那么,硫酸铵浸矿法制取混合稀土技术则可以称之为第二代稀土浸取技术,也是目前离子型稀土矿山仍然广泛使用的技术[8]。
随着硫酸铵浸矿技术的广泛推广,氯化钠浸矿技术退出了历史舞台。
在实施和推广硫酸铵浸矿法提取稀土工艺的同时,江西大学提出并实施了碳酸氢铵沉淀法提取稀土工艺,并于1985年在龙南稀土矿完成了工业化试验,达到了技术指标,并申报了国家发明专利[4]。
在该技术中提出的预处理除杂技术十分有效,对于保证产品纯度起着关键作用。
与草酸沉淀相结合,不仅能保证产品质量,而且能减少有毒草酸的使用量,降低生产成本[27,28]。
与此同时,还发展了一些在浸出过程除杂的方法[29~34],在降低消耗,保证产品质量方面起到了重要作用。
基于碳酸稀土在稀土产业链中的特殊地位,江西大学(南昌大学)对碳酸稀土沉淀与结晶技术进行了广泛的研究,相继解决了从南方离子型的低浓度浸出液中用碳酸氢铵沉淀稀土获得结晶碳酸稀土,从分离厂单一稀土和高纯稀土料液中沉淀出结晶良好和纯度高的稀土碳酸盐等技术难题,使该项技术在矿山和分离厂均得到了广泛的推广应用,成为目前稀土工业生产中的主体沉淀技术[35~46]。
在此期间,许多单位也纷纷加入了这一研究行列,加速了该项技术81第2期 李永绣等:南方离子型稀土的资源和环境保护性开采模式的推广[47~50]。
如果说草酸沉淀法是第一代稀土沉淀技术,那么,碳酸氢铵沉淀法则是第二代稀土沉淀技术。
其应用面不仅在矿山企业,而且在分离企业的推广应用面更为广泛。
目前国内碳酸稀土的产量估计有3万吨~4万吨,作为链接后续分离[51]和材料制备[52]的关键产品,对整个稀土生产链的优化和节能降耗产生了巨大的推动作用,其经济价值和环境效益非常高。
例如:碳酸稀土可以不经煅烧就可以用于后续稀土分离(直接酸溶水相进料或与萃取剂直接反应有机相进料)[51]。
不仅避免了使用有毒和价格高的草酸,而且省掉了煅烧费用,大大降低了酸耗,使生产每吨产品的成本可以下降1万元以上,经济和环境效益十分显著。
在未来的发展中,能够与碳酸稀土竞争的沉淀方法可能是氢氧化稀土[53]。
2 南方离子型稀土开采过程中的主要问题从目前的情况来看,稀土提取技术的进步在解决生产过程的环境污染上起到了很好的作用。
然而,采矿技术的不足则是导致上述问题的主要原因。
由于南方稀土矿含量特别低,多是千分之一甚至万分之几,加之多数矿山采用的是池浸法工艺,因此提取稀土时用的土地量非常多,产生的尾矿量相当大。
遇到雨水冲刷山谷,覆盖下游河床与田地,造成水土大量流失、洪涝灾害增加,且污染水源,生态遭到破坏[25]。
尽管原地浸矿技术对于保护植被有很大优势,但是在实施过程中,由于过多强调其优点而忽视了其存在的问题,使实际的效果没有达到期望值,甚至产生了一些严重的环境事故。
我们知道,池浸法对植被的破坏彻底,尾砂的保水性差,水土流失危害大。
但剥离的表土和开挖的矿土堆埋目标明确,便于治理和集中处理。
在原地浸矿技术中,开挖浅槽和人工踩踏也要破坏地面1/3的植被[15]。
开挖的灌液洞一般深1 5m~3m,间距2m~3m,产生的泥沙量是7000m3/公顷。
灌注的硫铵浓度3%,浸泡时间150天~400天[25]。
由于浓度大,时间长,浸矿剂侧渗和毛细管作用使植物根系受损,地表的很多草本植物枯死,使植物生长受到严重的影响,丧失保水功能。
同时,灌液洞过密,浸取液长时间浸泡矿层,导致山体滑坡,尤其是当强降雨导致的滑坡现象,具有不确定性,很容易发生事故性环境问题[25]。
所以看来,原地浸矿表面上似乎比池浸法减少了水土流失。
但随着时间的推移,满山遍坡的灌液洞不断坍塌,造成山体滑坡。