原地浸析采矿法在稀土矿的研究和应用
地下矿山充填采矿方法的应用研究
52采矿工程M ining engineering地下矿山充填采矿方法的应用研究王安进（贵州芭田生态工程有限公司，贵州 黔南 ５５０４００）摘 要：采矿规模不断扩大，对采矿技术也提出了越来越高的要求。
在地下矿山采矿工作中，充填采矿方法得到了有效应用。
能够提高采矿的安全保障，降低矿石的采矿损失率，有效控制环境污染，提高资金的利用率。
但在实际应用中充填采矿方法也存在一些问题，例如施工难度大，充填成本高等。
需要不断优化技术，解决难题，实现采矿目标。
开展本文研究工作，深入分析探究充填采矿方法的特点和优势，分析以往存在的问题，研究在地下矿山中的具体应用，以供相关工程参考。
关键词：地下矿山；充填采矿方法；应用中图分类号：ＴＤ８５３．３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２１－００５２－３Application Research on Filling Mining Method in Underground MinesWANG An-jin（Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｂａｔｉａｎ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｑｉａｎｎａｎ ５５０４００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｓｃａｌｅ ｈａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｍｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｈｅ ｂａｃｋｆｉｌｌ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｍｉｎｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ． Ｉｔ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ， ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｌｏｓｓ ｒａｔｅ ｏｆ ｏｒｅ， ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ， ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｆｕｎｄｓ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ａｌｓｏ ｓｏｍｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｗｉｔｈ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｈｉｇｈ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｆｉｌｌｉｎｇ ｃｏｓｔｓ． Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｎｅｅｄｅｄ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅ ｍｉｎｉｎｇ ｇｏａｌｓ． Ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｗｏｒｋ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ， ｃｏｎｄｕｃｔ ｉｎ－ｄｅｐｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｂａｃｋｆｉｌｌ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ， ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｓｔ， ａｎｄ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｍｉｎｅｓ ｆｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｂｙ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Keywords: ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｍｉｎｅｓ； Ｆｉｌｌｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０９作者简介：王安进，男，生于１９９３年，汉族，贵州遵义人，本科，研究方向：采矿工程。
硫酸镁提炼稀土技术
专利名称一种从离子型稀土原矿回收稀土的方法技术领域本发明涉及一种从离子型稀土原矿回收稀土的方法，属于有色金属采选冶行业。
背景技术离子型稀土矿是一种离子态存在的稀土矿物，稀土矿物中的稀土元素，绝大部分以阳离子状态存在，并被吸附在某些矿物载体上，例如，我国南方特有的离子吸附型稀土矿，其大部分稀土离子主要被吸附在高岭石、白云母等铝硅酸盐矿物或氟碳酸盐矿物上。
该矿物一般稀土含量很低，但其中中重稀土配分高，是一种宝贵的稀土资源。
目前工业上以含铵离子或钠离子的电解质溶液作为浸矿剂，对离子型稀上矿物进行浸取，铵离子或钠离子与稀土离子发生交换，形成氯化稀土或硫酸稀土，而进入到溶液之中。
通过施加工业顶水、自然渗滤，而完成稀土母液与尾渣的分离，由此可获得含氯化稀土或硫酸稀土浸出液。
然后在稀土浸出液中加入草酸(或碳铵)等沉淀剂，可获得混合稀土草酸盐(或混合稀土碳酸盐)，再经灼烧后，可获得纯度较高的混合稀土氧化物(一般TREO 彡90% )。
离子型稀土矿因矿物特性不同，采矿选矿工艺与其他稀土矿的工艺不同，目前主要采用堆浸和原地浸矿工艺，对矿山环境与生态的影响差别较大。
堆浸工艺开采中产生大量尾砂，每产1吨稀土氧化物将产生1600 2000吨尾砂，需占用大面积场地，一旦溃塌，尾砂大量下泄，对生态环境造成的严重破坏。
原地浸矿工艺不开挖山体，极少破坏地表植被，资源利用率高。
但在采用原地浸矿过程中，如果对地质结构勘探不到位，部分矿山底板结构不严密，人工底板没有做好的情况下，存在浸出液局部渗漏，因无组织排放而造成大量铵离子、稀土离子污染地下水源等问题。
从上所述，在离子型稀土矿的浸取过程中消耗大量含铵离子、钠离子的电解质溶液，它们均进入土壤和地下水，对生态环境造成严重污染，因此，急需开发离子型稀土矿绿色环保开采工艺。
发明内容本发明以硫酸镁、氯化镁、氯化钙中的至少一种代替大部分甚至全部的硫酸铵或氯化铵作为浸矿剂，用于浸取离子型稀土矿，得到的稀土浸出液经过中和除杂，然后采用碳酸氢镁或/和碳酸氢钙溶液沉淀稀土，得到碳酸稀土产品。
溶浸采矿技术研究应用现状综述
溶浸采矿技术研究应用现状综述一、溶浸采矿技术概述溶浸采矿技术是一种高效、环保的采矿方法，通过将矿石破碎至一定粒度后，与化学试剂混合反应，使矿石中的有价金属溶解，然后通过进一步的处理和提取，得到纯净的金属。
溶浸采矿技术适用于开采各种不同类型的矿石，如铜、金、铀等。
该技术具有开采效率高、对环境影响小、可开采低品位矿石等优点。
二、浸出液制备与注入技术浸出液制备是溶浸采矿技术的关键环节之一。
首先需要将化学试剂与破碎后的矿石混合，以制备浸出液。
制备的浸出液需要保证浓度、酸碱度和成分的稳定性，以确保浸出过程的顺利进行。
注入技术是指将浸出液注入矿石中，使其与矿石充分接触，促进反应的进行。
注入技术需要考虑到注入速度、注入方式、注入深度等因素，以提高浸出效率。
三、浸出过程与浸出速度浸出过程是溶浸采矿技术的核心环节之一。
在浸出过程中，矿石中的有价金属与化学试剂发生化学反应，生成可溶性的金属离子。
浸出速度受到多种因素的影响，如矿石的物理性质、化学试剂的性质、反应温度和压力等。
提高浸出速度可以提高采矿效率，降低采矿成本。
四、金属提取与分离技术提取与分离技术是溶浸采矿技术的另一个核心环节。
在浸出过程中，有价金属离子被溶解在溶液中，需要通过提取和分离技术将其提取出来。
常用的提取和分离技术包括沉淀法、萃取法、离子交换法等。
不同的提取和分离技术适用于不同的矿石和金属离子，需要根据实际情况选择合适的方法。
五、尾矿处理与环境影响溶浸采矿技术产生的尾矿需要进行妥善处理，以避免对环境造成不良影响。
常见的尾矿处理方法包括堆存法、固化法等。
尾矿处理需要考虑到尾矿的性质、处理成本和环境影响等因素。
同时，还需要对尾矿进行监测和管理，确保其不会对环境和人类健康造成危害。
六、技术经济分析与比较溶浸采矿技术在经济效益方面具有较高的优势。
虽然溶浸采矿技术的初期投资较大，但一旦建成投产后，其运营成本相对较低，且采矿效率高，可以降低采矿成本。
与其他采矿方法相比，溶浸采矿技术在经济效益方面具有竞争力。
矿石中稀土元素的提取与分离
矿石中稀土元素的提取与分离稀土元素是一组特殊的金属元素，包括镧系元素（镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥）以及钪和钇，共 17种元素。
它们在现代科技和工业中发挥着至关重要的作用，从高科技电子产品到清洁能源，从国防军事到医疗设备，稀土元素的身影无处不在。
然而，稀土元素在自然界中通常不是以单独的纯元素形式存在，而是与其他元素一起组成复杂的矿石。
因此，从矿石中有效地提取和分离稀土元素是一项具有挑战性但又至关重要的任务。
稀土矿石的类型多种多样，常见的有独居石、氟碳铈矿、磷钇矿等。
这些矿石中稀土元素的含量通常较低，且与其他杂质元素紧密结合，这就增加了提取和分离的难度。
在提取稀土元素之前，首先需要对矿石进行预处理。
这通常包括破碎、研磨和选矿等步骤，以提高矿石的品位和减少后续处理的工作量。
破碎和研磨的目的是将大块的矿石破碎成较小的颗粒，以便后续的化学处理能够更有效地进行。
选矿则是利用物理性质的差异，如密度、磁性、导电性等，将含有稀土元素的矿石与其他杂质矿石分离。
化学浸出是提取稀土元素的常用方法之一。
常见的浸出剂有盐酸、硫酸、硝酸等强酸，以及氢氧化钠、碳酸钠等强碱。
在浸出过程中，浸出剂与矿石中的稀土元素发生化学反应，将稀土元素溶解到溶液中。
例如，对于独居石矿石，通常使用硫酸进行浸出，反应方程式如下：REPO₄＋ 3H₂SO₄ → RE₂(SO₄)₃＋ H₃PO₄然而，仅仅将稀土元素溶解到溶液中还不够，还需要将它们从复杂的溶液体系中分离出来。
溶剂萃取是一种非常有效的分离方法。
在溶剂萃取过程中，利用稀土元素在两种不互溶的液相（通常是水相和有机相）中分配系数的差异，实现稀土元素的分离。
常用的萃取剂有磷酸三丁酯（TBP）、二（2-乙基己基）磷酸（D2EHPA）等。
以使用 D2EHPA 萃取剂为例，它在有机相中可以与稀土离子形成稳定的络合物。
当含有稀土离子的水相与有机相接触时，稀土离子会从水相转移到有机相中，从而实现分离。
煤中稀土元素的提取与分离
煤中稀土元素的提取与分离煤是一种重要的能源资源，但同时也含有大量的稀土元素。
随着能源需求的不断增加，对于稀土元素的需求也越来越大。
因此，煤中稀土元素的提取与分离逐渐成为人们研究的焦点之一。
稀土元素是指具有化学相似性、在化合物中以离子形式存在、具有类似的物理和化学性质、并具有相似的电子结构的一系列元素。
稀土元素具有多种特殊的物理和化学性质，例如高储能性、高导电性、高磁导率等，使得其在冶金、化工、电子、光学、磁性材料等领域有着广泛的应用。
而煤中的稀土元素主要来源于煤矿的尾矿、废渣等，因此煤中稀土元素的开发和利用具有重要的意义。
煤中稀土元素的提取方法主要包括浸出法、火法和微波辅助提取法等。
浸出法是指将煤体置于一定的酸性或碱性溶液中，使煤中的稀土元素被溶解出来。
该方法具有操作简单、容易控制等优点，但也存在一些缺点，如溶液的制备和处理等环节相对复杂；溶解剂对煤的化学反应并不完全可控，导致稀土元素的提取率不高等。
火法是指将煤样通过高温加热进行分解，利用炉尘中的冷却、凝固等过程将煤中的稀土元素分离出来。
火法主要包括钠盐焙烧法、焦油焙烧法等。
该方法具有分离效果好、操作简单等优点，但也存在炉温的控制、炉尘的处理等一系列问题。
微波辅助提取法是指在微波辐射下，将煤样置于相应的溶剂中，利用微波引起的温度变化和激发的电磁场共同促进稀土元素的析出。
该方法具有提取效率高、反应速度快、操作简便等一系列优点，但也存在昂贵的设备和材料成本、微波辐射可能对前处理样品的影响等问题。
对于稀土元素的分离方法，主要分为物理分离和化学分离两种方法。
物理分离方法主要包括稀土元素磁性分离、离子交换层析和萃取分离等。
其中，磁性分离主要是指利用稀土元素的磁性差异，将稀土元素的氧化物通过磁性分选机的筛选和磁选过程，分离出其中不同的磁性物质。
离子交换层析和萃取分离主要是指使用含有特定组分的固相萃取材料或液相分离剂，将稀土元素吸附、分离、浓缩。
物理分离方法具有对环境友好、操作简单等优点，但是分离效率相对较低。
稀土采矿方法
稀土采矿方法
稀土元素是指包括15个元素的一组金属，其在现代科技、高新技术、
新能源、绿色环保等领域得到了广泛应用，然而稀土元素的开采是一
个非常昂贵的过程，需要耗费大量的能源和资源。
本文将介绍稀土采
矿的方法。
1. 地下采矿法
地下采矿法是稀土采矿中最古老和传统的方法之一。
这种方法适用于
稀土成矿地质条件复杂，矿床厚度薄且含量低的地方。
地下采矿法主
要是通过人工或机械方式在地下隧道中开采矿石，主要包括钻爆、刨挖、充填等方式，但这种方法会造成地震等安全问题，矿山工作人员
的健康和安全也难以保证。
2. 沉积采矿法
沉积采矿法是一种基于沉积作用的采矿方式，可以在地表或地下进行。
稀土元素大多存在于沉积层中，沉积采矿法是在外部环境的作用下，
将沉积物分离，收集稀土元素。
这种方法适用于存储了大量稀土元素
和矿床尺寸较大，含量较高的地方。
3. 浮选采矿法
浮选采矿法是一种利用不同浮力的原理将呈泥状的矿物颗粒与其他杂
质分离的技术。
稀土元素的物理和化学特性不同于其他矿物，可以通
过浮选的方式从其他矿物中提取出来。
这种方法适用于矿物颗粒比较
细或矿物含量较低的地方。
4. 溶解采矿法
溶解采矿法是将矿物在溶液中溶解，通过化学方法将稀土元素与其他
杂质分离的技术。
这种方法适用于含低品位的稀土矿石，且对环境和
生态系统的影响较小。
总之，稀土采矿方法的选择应考虑到矿床地质特点、成本和环境保护等因素，综合应用以上方法才能更有效地提取稀土元素。
稀土提取及分离
稀土提取及分离稀土是指一组具有特殊化学性质的17种元素，包括镧系、铈系、钕系、钐系、铽系、镝系、钬系、铒系、铥系和镱系元素。
这些元素在工业生产中具有广泛的应用，尤其是在高科技领域，如电子、光电、医疗器械等。
稀土的提取及分离是稀土产业链的重要环节，本文将对其进行详细介绍。
稀土的提取主要有矿石浸取法和离子交换法两种方法。
矿石浸取法是将稀土矿石经过破碎、磨矿等工艺处理后，通过酸浸法或碱浸法提取稀土。
其中，酸浸法适用于含磷的稀土矿石，而碱浸法适用于含碳酸盐的稀土矿石。
离子交换法则是利用离子交换树脂将稀土离子从溶液中吸附，并通过洗脱和再生等步骤获得稀土产品。
稀土的分离主要是通过溶剂萃取法和离子交换法实现的。
溶剂萃取法是利用有机相和水相之间的分配系数差异，通过萃取剂将稀土离子从溶液中提取到有机相中，然后通过洗脱和分离等步骤获得纯度较高的稀土产品。
离子交换法则是利用离子交换树脂的选择性吸附作用，根据稀土离子的不同特性，通过洗脱和再生等步骤实现稀土的分离。
稀土的提取及分离过程中需要注意的是，稀土元素之间在物理和化学性质上的相似性较高，因此在分离过程中往往会产生难以分离的混合物。
为了克服这一问题，可以通过改变萃取条件、选择适当的分离剂和控制溶液pH值等方法来实现稀土的有效分离。
稀土的提取及分离过程还需要考虑环境保护的因素。
稀土矿石的开采和提取过程中会产生大量废水和废弃物，其中含有重金属和放射性物质等有害物质。
因此，在稀土提取及分离过程中需要采取相应的环境保护措施，如废水处理和废弃物的合理处置，以减少对环境的污染。
稀土的提取及分离是稀土产业链的重要环节，通过矿石浸取法、离子交换法、溶剂萃取法等多种方法可以实现稀土的提取及分离。
在实际操作中，需要充分考虑稀土元素之间的相似性，选择合适的分离剂和控制条件来实现有效的分离。
同时，还需要关注环境保护的问题，通过合理的废水处理和废弃物处置等措施，减少对环境的影响。
稀土产业的发展离不开稀土的提取及分离技术的进步和创新，将为我国高科技产业的发展提供重要支撑。
稀土矿石的开采和加工方法
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稀土矿石的开采
稀土矿石的加工方法
稀土矿石的分离与提纯
稀土矿石的回收与再利用
稀土矿石的环保与安全问题
目录
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01
稀土矿石的开采
02
露天开采
概述：露天开采是一种常见的稀土矿石开采方式，适用于地表浅层、矿体分布较广的稀土矿床。
开采步骤：首先进行矿区规划，然后进行矿体剥离，接着进行矿石破碎和运输，最后进行矿石加工和销售。
加强环保宣传教育，提高员工环保意识
安全防护措施
应急预案：制定应急预案，对可能出现的安全事故进行及时处理，以减少人员伤亡和财产损失。
穿戴防护服：工作人员必须穿戴符合规定的防护服，包括但不限于防尘口罩、手套、眼镜等。
定期检查：对开采和加工设备进行定期检查，确保设备正常运行，防止因设备故障导致的安全事故。
破碎：将矿石破碎成小块，便于后续处理
研磨：将破碎后的矿石研磨成粉末，提高后续处理的效率
磁选：利用磁性差异，将稀土元素与其他元素分离
混合法
稀土矿石的分离与提纯
04
离子交换法
原理：利用离子交换树脂选择性地吸附和交换稀土离子
过程：将稀土矿石粉碎、浸出、过滤、洗涤、烘干、煅烧、研磨、混合、压片、装柱、洗脱、浓缩、结晶、分离、烘干、包装
优点：操作简单、成本低、效率高、环保
应用：广泛应用于稀土矿石的分离与提纯
溶剂萃取法
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优点：操作简单，成本低，适用于大规模生产
原理：利用有机溶剂对稀土离子的溶解度差异进行分离
缺点：有机溶剂对环境有影响，需要处理
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原地浸析采矿法在稀土矿的研究和应用
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1. 原地浸析采矿法的基本原理
吸附在粘土等矿物表面的稀土阳离子遇到化学性质更活泼的阳离子（H+或
NH4+）时，被更活泼的阳离子交换解吸下来而进入溶液，以氯化铵为电解质时，其交换解
吸的机理如下：
（高岭土）-3·RE+3+3NH+1·Cl-1→（高岭土）-3·3NH+1+ RE+3·3Cl-1
原地浸析离子型稀土矿时，可分为两个过程：第一个过程是浸析电解质溶液从注液井（孔）
中沿风化矿物的孔隙进入矿体并附着在吸附了稀土离子的矿体表面；溶液在重力和压力作
用下，在孔隙和裂隙中扩散并挤出孔裂隙水；溶液中活动性更强的阳离子与矿物表面的稀
土离子发生交换解析作用，并使稀土离子进入溶液生成孔裂隙稀土母液，形成原地浸析层；
不断加注的新鲜溶液挤出已发生了交换作用的稀土母液，并与矿物里层尚未发生交解作用
的稀土离子发生交解作用。第二个过程是挤出的地下水及形成的母液到达矿体地下水位后，
逐步提高原地浸析采场内的地下水位，形成原地浸析采场内的母液饱和层，当饱和层所形
成的地下水坡度达到一定的角度（＞15°）时，可形成采场内较稳定的母液地下径流，在水
封闭的条件下，在整个原地浸析过程（注液与注顶水过程）中，母液流向设置在采场下部
的集液沟中。
2.某稀土矿开采技术条件
矿床成因类型属花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床。矿体呈面状分布，其产状、形态受花
岗岩和地貌控制，分布范围及平面形状与风化壳基本一致，区内一条南北向主山脊和多条
东西向次山脊把矿体连成一体。
矿体产状一般由山顶顺坡向四周倾斜，矿床表土层平均厚度2.28m，矿体倾角10°～15°；
平均厚度12.66m，其中全风化矿层平均厚度11.21m，半风化矿层平均厚度1.45m；稀土
氧化物平均品位0.1121%，矿石中离子相占77%。
矿石工业类型为离子吸附型稀土矿石，根据矿石风化程度不同可分为全风化矿石和半风化
矿石，前者占总矿量的86.94%，后者占总矿量的13.06%。全风化矿石呈松散的土状、砂
土状，主要成分为粘土矿物、石英；半风化矿石呈松散的砂土状，主要成分为粘土矿物、
石英、黑云母、未风化的长石。由于矿石松散，凝聚力较小（0.28kg/cm2），渗透性较强，
渗透系数最高达9.64×10-4cm/s。
矿体顶板为残坡积土和强风化的花岗岩，凝聚力较大（0.52kg/cm2），渗透性较强，渗透
透系数为（2.13～3.12）×10-4cm/s；矿体底板为微风化的花岗岩或基岩，岩石完整，裂隙
闭合，结构紧密，渗透性极差，底板一般起伏不大，由山脊坡向四周的沟谷。
矿区水文地质条件为以孔隙水为主的简单类型。
3. 原地浸析采矿法在某稀土矿的研究和应用
3.1 采矿方法
由于该矿矿石品位低、储量大，如果采用常规的露天或地下开采，生产成本高，不仅投资
无法回收，而且企业将亏损运作，经济上明显不合理；矿体平均厚度12.66m，分布面积达
13.02km2，如异地堆浸，势必造成大面积的表土剥离，毁坏山林，污染环境，而且项目投
资和生产经营费也较高，为了解决上述问题，该矿与有关科研、设计单位就矿床开采工艺
进行了工艺试验研究。根据矿床开采技术条件和试验研究成果，结合国内外类似矿山的生
产经验，该矿宜采用以“水封闭”为主要工艺的原地浸析采矿法。
3.2 采选工艺的研究
（1）采选工艺流程。根据矿山工业试验取得的成果，采选工艺流程为沿山脊划分采场，并
根据有关技术参数在采场内布设注液井、注水井、水封闭井、集液沟、集液池，在集液沟
上方设采场截水沟，从高位液池和高位水池铺管至采场内的各井，注液顺序为从山脊至山
脚分区依次进行，注液达20d左右开始注压顶水，注水顺序与注液顺序相同，水封闭井的
注水原则必须贯彻在原地浸析采矿的全过程。从采场中获取的工业母液加草酸后将沉淀物
泵入甩干机，过滤后得到混合稀土氧化物产品。低浓度母液、上清液、滤液返回到配液池
旁的水池内，用来配备电解质溶液和泵入高位水池后用于采场注水，循环用水量60%，新
补给水量40%。采选工艺流程参见附图1。
（2）采选工艺指标。用硫酸铵作电解质溶液，PH值用酸调至4.0，矿石与溶液体积比为
1:0.35；矿石与压顶水体积比为1:0.6；用草酸沉淀稀土氧化物，草酸用量为稀土氧化物的
2.3倍；采矿离子相稀土氧化物的回收率为75%；低浓度母液、上清液和滤液全部利用；采
场回采周期75d，其中注液20d，注水55d；TR2O3产品的纯度达到冶炼要求；采场综合
生产能力为3～4t/d，采矿损失率小于5%，TR2O3的采掘比为12～15m3/t。
3.3 采场结构参数
沿山脊划分采场，采场平均面积22650 m2。在采场下方，靠山脚的地方开挖集液沟和集液
池，集液沟坡度约为1.7%；在采场周围（集液沟一侧除外）布置水封闭井，井间距10m，
井断面为0.8m×1.0m，平均井深16m（其中深入底板岩石1m）；采场内布置注液井和注
水井，井断面为0.8m×0.6m，平均井深3.28m（表土层平均厚度2.28m），行距5m，列距
10m，梅花形布置。利用高位水池、高位液池、输水管和输液管向采场内的井注水和注液；
采场内和集液沟的外侧布置观察井，以便及时监测原地浸析的动向和母液流向。采矿方法
见附图2。
3.4 原地浸析采矿法的特点
（1）
由于没有地采的井巷工程或露采的剥离工程，没有打眼放炮、矿石运输和破碎等工序，所
以基建投资省，建设周期短，生产成本低。
（2）
没有矿石产出，不需建废石堆场和尾矿库，不破坏地貌，有利于保护农田、山林和环境卫
生，成为名副其实的绿色采矿技术。
（3）
生产过程中的每道工序都是在地面进行的，避免了地采或露采中可能出现的不安全因素和
通风条件差、粉尘大的恶劣环境，从根本上减轻了工作人员的劳动强度，改善了工作环境。
（4）
这种采矿方法适用范围小，对矿石性质和围岩条件要求非常严格，即要求矿体松散破碎，
裂隙发育，渗透性强；矿体底板岩石结构紧密，裂隙闭合，渗透性极差，矿体底板基本平
整并由山脊向四周的沟谷倾斜。现阶段，不是任何矿床都能用原地浸析采矿法开采，在这
个问题上，自然因素起决定作用。