本發(fā)明涉及稀土開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法。

背景技術(shù)：

離子型稀土是一獨(dú)特的礦種，是戰(zhàn)略物資，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。為保護(hù)環(huán)境，國(guó)家只允許原地浸礦的開采方式，這種開采方式是在礦體4上部打豎直孔注入浸礦劑，浸礦劑流經(jīng)礦土置換出稀土離子形成稀土浸出液，在礦體4底部收集含稀土的浸出液。其特點(diǎn)是不開挖山體、不破壞植被，屬于溶浸采礦范疇。

離子型稀土礦的稀土元素呈離子態(tài)分布在完全風(fēng)化的山體巖土中。稀土礦體4厚度從幾米至二十余米，少數(shù)也有幾十米的。礦體4上部是植被和無礦黏土層，無礦層厚度(即礦體4埋深)幾米至十余米，礦體4底部也是無礦黏土或基巖。開采方式采用原地浸礦工藝，工程布置及注液浸礦過程見圖5。說明如下：在山頂最高處建有高位池1，在山體6上部無礦區(qū)8豎直布置若干注液孔(井)30，注液孔(井)30深度達(dá)到礦體4即可；在車間配制好的浸礦劑泵入高位池1，高位池1與注液孔(井)30之間有注液軟管2，浸礦劑從高位池1源源不斷流入注液孔(井)30；注液孔(井)30中的浸礦劑在自然壓力作用下向下和周邊滲透至礦體4中，與賦存的稀土離子交換形成稀土浸出液；浸礦劑(含稀土浸出液)不斷向下和周邊滲透繼續(xù)置換出稀土離子；在礦體4底部無礦區(qū)8布置有截流收液工程7收集滲流下來的稀土浸出液，之后再送入下一步提純富集工序加工形成稀土初產(chǎn)品。從高位池1向注液孔(井)30連續(xù)灌注浸礦劑，使浸礦劑充分浸潤(rùn)礦體4(陰影部分為已浸潤(rùn)區(qū))，以保證稀土離子完全析出。注液孔(井)30直徑100-180mm左右，按1.5-2.0米的網(wǎng)度布置，覆蓋整個(gè)采場(chǎng)浸礦區(qū)域。見圖5。

稀土元素賦存在完全風(fēng)化的土壤中，多為全風(fēng)化花崗巖的高嶺土，礦土松散、疏密不均，其中還包裹未風(fēng)化或風(fēng)化不完全地質(zhì)構(gòu)造?，F(xiàn)有的原地浸礦注液浸礦過程存在的問題是：浸礦劑從豎直注液孔(井)中滲出，浸潤(rùn)周邊礦土并逐步趨于飽和，之后在浸礦劑液體重力作用下，不斷向下滲透，初始階段在注液孔下形成水滴形浸礦區(qū)域。理想的情況是隨浸礦劑的不斷滲入，浸礦區(qū)域不斷擴(kuò)大，直至與相鄰注液孔滲出的浸礦劑交融，使礦土完全浸透，這樣才能充分置換出稀土離子。而實(shí)際情況是，隨著浸礦劑(包含稀土浸出液，下同)往下滲透，礦體4上部已被浸礦劑浸潤(rùn)(見圖5中陰影區(qū))，礦體4中的黏土也逐步下沉，達(dá)到一定的深度時(shí)，黏土充填礦土空隙使?jié)B透速度減慢，滲透速度會(huì)低于注液速度，礦土含水(液)量趨于飽和，浸礦劑已集聚了一定的量，在重力作用下浸礦劑會(huì)從礦土較為稀疏的空隙優(yōu)先擴(kuò)散，隨著流量增大，形成地下徑流(見圖5中地下徑流5)，浸礦劑通過徑流向下貫穿直接流入收液工程7。此時(shí)浸礦劑在礦體4中橫向擴(kuò)散的能力減弱，這就使地下徑流5周邊的大片礦體4難以被浸礦劑浸潤(rùn)(見圖5中礦體4無陰影區(qū)域)，稀土離子無法置換出；對(duì)于細(xì)粒黏土含量高的礦土，浸礦劑與黏土混合形成的泥漿不斷填充礦土的空隙，使其滲透性變得很差，除了產(chǎn)生地下徑流外，隨著浸礦劑逐步增加，黏土越積越多，直至黏土完全充填礦土的空隙形成地下圍堰，使礦體4浸泡在液體中。集聚的浸礦劑如果不能及時(shí)釋放，體量過大時(shí)就會(huì)沖破圍堰，引起山體崩塌(或滑坡)。這樣，不但不能回收稀土，還產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害。

稀土回收率是離子型稀土開采的重要指標(biāo)，浸礦不完全是影響稀土收率的主要原因之一(另一主要原因是浸出液收液不完全)。從國(guó)家“八·五”攻關(guān)發(fā)明離子型稀土原地浸礦工藝以來，浸礦不完全、稀土回收率低一直是亟待解決的問題。國(guó)家規(guī)定離子型稀土的綜合收率應(yīng)達(dá)到75％以上，而目前能達(dá)到的收率指標(biāo)平均不足50％。如何找到一種新的離子型稀土礦原地浸礦注液工藝方法，避免在注液過程中產(chǎn)生地下徑流，最大化回收稀土是目前亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明提供一種離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法，以解決現(xiàn)有離子型稀土礦原地浸礦方法容易產(chǎn)生地下徑流造成地質(zhì)災(zāi)害且稀土回收率低的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法，該工藝方法包括如下步驟：s1.打孔：在離子型稀土礦體的側(cè)面間隔鉆出多個(gè)橫向注液孔，所述橫向注液孔橫向穿設(shè)于礦體中，或者，從礦體四周指向礦體中心；多個(gè)所述橫向注液孔在礦體高度方向上呈多層分布，位于同一層的多個(gè)橫向注液孔在水平方向相間隔分布；s2.插管：向每個(gè)所述橫向注液孔中插入硬質(zhì)長(zhǎng)條物，然后沿著硬質(zhì)長(zhǎng)條物向所述橫向注液孔中插入連接管；s3.注液浸礦：通過連接管向橫向注液孔中注入浸礦劑，進(jìn)入橫向注液孔的浸礦劑向周邊和下方擴(kuò)散，不同層橫向注液孔的注液順序?yàn)椋菏紫认虻讓拥臋M向注液孔注入浸礦劑，然后依次向上一層的橫向注液孔注入浸礦劑直至完成頂層橫向注液孔的浸礦劑注入；在向橫向注液孔中注入浸礦劑的同時(shí)，在礦體底部無礦區(qū)域布置截流收液工程收集滲流下來的稀土浸出液；s4.注水淋洗：通過連接管向橫向注液孔中注水，不同層橫向注液孔的注水液順序?yàn)椋菏紫认蝽攲訖M向注液孔注水，然后依次向下一層的橫向注液孔注水直至完成底層橫向注液孔的注水過程，完成淋洗后的水向下流入截流收液工程。

進(jìn)一步地，所述工藝方法還包括步驟s4后的提純步驟s5：將步驟s3收集的稀土浸出液和步驟s4收集的淋洗后的水進(jìn)行提純富集工序，并加工為稀土初產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，上下相鄰兩層的所述橫向注液孔錯(cuò)位設(shè)置；上下相鄰兩層所述橫向注液孔之間的垂直間距為3-5米，同一層所述橫向注液孔中相鄰兩個(gè)橫向注液孔之間的水平間距為3-5米；位于底層的所述橫向注液孔與所述礦體底部之間間距為4-6米；每層的所述橫向注液孔的孔深度覆蓋下層礦體，所述橫向注液孔沿延伸方向向下傾斜，所述橫向注液孔的孔徑為80-120mm。

進(jìn)一步地，所述連接管貼合所述硬質(zhì)長(zhǎng)條物并沿所述橫向注液孔的深度方向延伸，且連接管的長(zhǎng)度小于所述橫向注液孔的深度；插入所述橫向注液孔的所述硬質(zhì)長(zhǎng)條物的長(zhǎng)度覆蓋所述橫向注液孔下方的礦體，插接于所述橫向注液孔的所述連接管不覆蓋所述橫向注液孔下方的礦體；所述硬質(zhì)長(zhǎng)條物包括長(zhǎng)竹片和長(zhǎng)木條。

進(jìn)一步地，在通過連接管向橫向注液孔中注入浸礦劑或者注水之前還包括如下操作：在每個(gè)所述連接管的注液端連接閥門，將注液軟管與每個(gè)所述連接管的閥門相連接；通過高壓泵將浸礦劑或水輸送至注液軟管，浸礦劑或水經(jīng)所述注液軟管輸送至閥門并進(jìn)入所述連接管。

進(jìn)一步地，步驟s3中在向底層的所述橫向注液孔注入浸礦劑時(shí)，待截流收液工程收集到稀土浸出液流量與向底層的所述橫向注液孔注入浸礦劑液體流量相等后，開始對(duì)次底層的所述橫向注液孔注入浸礦劑，待由次底層的所述橫向注液孔注入的浸礦劑滲透至底層的所述橫向注液孔時(shí)停止對(duì)底層的所述橫向注液孔注入浸礦劑；在向最頂層的所述橫向注液孔注入浸礦劑時(shí)，待截流收液工程收集到的稀土浸出液中稀土濃度低于0.2g/l時(shí)停止注入浸礦劑。

進(jìn)一步地，在向底層以上其它層的所述橫向注液孔注入浸礦劑時(shí)，待稀土浸出液滲透至其下一層的所述橫向注液孔時(shí)，所述下一層的橫向注液孔停止注入浸礦劑；待截流收液工程收集到稀土浸出液流量與向所述底層以上其它層的所述橫向注液孔注入浸礦劑液體流量相等后，開始對(duì)其上一層的所述橫向注液孔注入浸礦劑。

進(jìn)一步地，在進(jìn)行步驟s4的注水淋洗之前，待截流收液工程收集到的稀土浸出液中稀土濃度低于0.2g/l時(shí)開始向頂層橫向注液孔注水。

進(jìn)一步地，向頂層橫向注液孔注水的時(shí)間為向頂層橫向注液孔注入浸礦劑時(shí)間的兩倍，向次頂層橫向注液孔注水的時(shí)間為頂層橫向注液孔注水時(shí)間的50％，向次頂層以下層的橫向注液孔注水的時(shí)間依次減少10％，但不低于頂層橫向注液孔注水時(shí)間的20％。

進(jìn)一步地，步驟s2中所述連接管為等徑鋼管。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、注液時(shí)產(chǎn)生地下徑流是影響稀土收率的瓶頸，本案成果也是重大技術(shù)突破：本發(fā)明離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法布置多層橫向注液孔、加壓調(diào)節(jié)流量并分層分段控制注液；縮短浸礦滲流路徑、均衡擴(kuò)散浸潤(rùn)礦土，避免浸礦劑形成徑流直接貫穿礦體；避免過度浸礦引起山體崩塌(滑坡)的現(xiàn)象發(fā)生；

2、分層橫向注液浸礦方法可使浸礦劑充分浸潤(rùn)整個(gè)礦體，使稀土離子完全析出，稀土浸出率達(dá)到96％以上；比較傳統(tǒng)注液方法，有效解決由于礦土疏密、黏土下滲阻流產(chǎn)生地下徑流和圍堰的問題；

3、改自然壓力注液為控制加壓注液，無需高位池，由于不需顧及注液過快產(chǎn)生地下徑流的問題，就可調(diào)整注液壓力、加大注液量減少工程周期；分層注液也加快了浸礦劑下滲速度，減少了浸礦時(shí)間，縮短工藝周期50％以上；

4、充分浸潤(rùn)后的礦體，其各部位的疏密程度和含水量會(huì)趨于一致，使得注液過程地質(zhì)環(huán)境安全、生產(chǎn)過程穩(wěn)定；

5、同樣的人力、物力消耗前提下，大大提高浸出率，減少了資源浪費(fèi)、原料消耗，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是示例性的，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖引伸獲得其它的實(shí)施附圖。

本說明書所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容能涵蓋的范圍內(nèi)。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1和3提供的一種離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法中山體原地浸礦剖面圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1、3和5提供的一種離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法中山體原地浸礦剖面圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1、3和6提供的一種離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法中山體原地浸礦剖面圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例6提供的一種離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法中山體原地浸礦剖面圖；

圖5為現(xiàn)有離子型稀土礦原地浸礦注液工藝中山體原地浸礦剖面圖；

圖中：

1、高位池；2、注液軟管；3、橫向注液孔；4、礦體；5、地下徑流；6、山體；7、截流收液工程；8、無礦區(qū)；10、高壓泵；11、閥門；12、連接管；3-1、最上層注液孔；3-2、倒數(shù)第二層注液孔；3-3、最底層注液孔；30、注液孔。

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法，如圖1-3所示，該工藝方法包括如下步驟：

s1.打孔：在離子型稀土礦體的4側(cè)面間隔鉆出多個(gè)橫向注液孔3，所述橫向注液孔3橫向穿設(shè)于礦體4中，或者，從礦體4四周指向礦體4中心；多個(gè)所述橫向注液孔3在礦體4高度方向上呈多層分布，位于同一層的多個(gè)橫向注液孔3在水平方向相間隔分布；

s2.插管：向每個(gè)所述橫向注液孔3中插入硬質(zhì)長(zhǎng)條物，然后沿著硬質(zhì)長(zhǎng)條物向所述橫向注液孔3中插入連接管12；

s3.注液浸礦：通過連接管12向橫向注液孔3中注入浸礦劑，進(jìn)入橫向注液孔3的浸礦劑向周邊和下方擴(kuò)散，不同層橫向注液孔3的注液順序?yàn)椋菏紫认虻讓拥臋M向注液孔3注入浸礦劑，然后依次向上一層的橫向注液孔3注入浸礦劑直至完成頂層橫向注液孔3的浸礦劑注入；在向橫向注液孔3中注入浸礦劑的同時(shí)，在礦體4底部無礦區(qū)域布置截流收液工程7收集滲流下來的稀土浸出液；

s4.注水淋洗：通過連接管12向橫向注液孔3中注水，不同層橫向注液孔3的注水液順序?yàn)椋菏紫认蝽攲訖M向注液孔3注水，然后依次向下一層的橫向注液孔3注水直至完成底層橫向注液孔3的注水過程，完成淋洗后的水向下流入截流收液工程7。

離子型稀土的礦體4往往位于山體6內(nèi)部，山體6外周和底部往往為無礦區(qū)8，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本實(shí)施例的工藝方法中，在打孔時(shí)沿著礦體4側(cè)面橫向打孔，打出的孔為橫向注液孔3，橫向注液孔3可以穿設(shè)于礦體4中，或者也可以穿設(shè)于礦體4附近的無礦區(qū)8中，橫向注液孔3在山體6呈多層分布。在礦體側(cè)面，沿山體周邊鉆出橫向注液孔，注液孔水平間距視礦土疏密情況確定，礦土疏松間距大一些，礦土密實(shí)間距小一些。本實(shí)施例的工藝方法首先鉆出橫向注液孔3，然后在后續(xù)步驟注入浸礦劑進(jìn)行原地浸礦，這樣避免浸礦劑形成徑流貫穿礦體，避免過度浸礦引起山體崩塌(滑坡)的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而離子型稀土礦原地浸礦注液的采礦更加安全、更加徹底。

實(shí)施例2

如實(shí)施例1所述的工藝方法，所述工藝方法還包括步驟s4后的提純步驟s5：將步驟s3收集的稀土浸出液和步驟s4收集的淋洗后的水進(jìn)行提純富集工序，并加工為稀土初產(chǎn)品。

步驟s4收集的淋洗后的水中，部分淋洗后水中含稀土濃度較高，這部分含稀土濃度較高的淋洗后水進(jìn)行提純富集工序，部分淋洗后水中含稀土濃度較低，這部分含稀土濃度較低的淋洗后水則返回用于配制浸礦劑。

提純富集工序可以包括分離浸礦劑和淋洗后水的分離步驟，經(jīng)過提純富集工序和初步加工可以得到稀土初產(chǎn)品。

實(shí)施例3

如實(shí)施例1所述的工藝方法，如圖1-3所示，上下相鄰兩層的所述橫向注液孔3錯(cuò)位設(shè)置；上下相鄰兩層所述橫向注液孔3之間的垂直間距為3-5米，同一層所述橫向注液孔3中相鄰兩個(gè)橫向注液孔3之間的水平間距為3-5米；位于底層的所述橫向注液孔3與所述礦體4底部之間間距為4-6米；

每層的所述橫向注液孔3的孔深度覆蓋下層礦體，所述橫向注液孔3沿延伸方向略微向下傾斜，所述橫向注液孔3的孔徑為80-120mm。

橫向注液孔3水平間距視礦土疏密情況確定，礦土疏松間距大一些，礦土密實(shí)間距小一些，一般為3-5米；橫向注液孔3豎直方向間距也是根據(jù)礦土疏密程度(或滲流速度)確定，一般為3-5米；豎直方向的橫向注液孔3從礦體頂部起算為第一層，最后一層高于礦體底部5米左右；一般情況礦體厚度10米左右只需上下兩層注液孔、礦體厚度15米需要3層以上橫向注液孔3、礦體厚度20米需要4層以上橫向注液孔3；上下層的橫向注液孔3應(yīng)錯(cuò)位布置；所有橫向注液孔3橫向穿過礦體，也可從山體四周指向礦體中心，各層橫向注液孔3均應(yīng)覆蓋下層礦體，橫向注液孔3略為向下傾斜，這樣后續(xù)步驟注入的浸礦劑能夠更好地向下方和四周的礦體4擴(kuò)散對(duì)稀土進(jìn)行浸提。按照上述的間隔布置橫向注液孔3既能夠使礦體4被徹底浸透，且能夠保證整個(gè)施工和提取過程快速進(jìn)行。

實(shí)施例4

如實(shí)施例1所述的工藝方法，所述連接管12貼合所述硬質(zhì)長(zhǎng)條物并沿所述橫向注液孔3的深度方向延伸，且連接管12的長(zhǎng)度小于所述橫向注液孔3的深度；插入所述橫向注液孔3的所述硬質(zhì)長(zhǎng)條物的長(zhǎng)度覆蓋所述橫向注液孔3下方的礦體4，插接于所述橫向注液孔3的所述連接管12不覆蓋所述橫向注液孔3下方的礦體4；

所述硬質(zhì)長(zhǎng)條物包括長(zhǎng)竹片和長(zhǎng)木條。

進(jìn)行步驟s1的打孔時(shí)，鉆孔主機(jī)采用工程鉆機(jī)(俗稱千米鉆，本行業(yè)常用設(shè)備，水平鉆孔長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)百米)，配備常規(guī)巖土鉆頭。按工程布置，鉆機(jī)鉆出略為向下傾斜的橫向注液孔3，然后退出鉆桿、鉆頭；在橫向注液孔3內(nèi)插入長(zhǎng)竹片、長(zhǎng)木條等，插入的竹片、木條長(zhǎng)度范圍至少要覆蓋注液孔下方的礦體4；順著竹片、木條之后插入連接管12，連接管12盡量往橫向注液孔3深部插入，但不覆蓋礦體，插入長(zhǎng)竹片、長(zhǎng)木條的目的是預(yù)防注液孔3略有塌陷時(shí)不會(huì)阻斷浸礦劑通道，注液孔3孔徑80-120mm。工程結(jié)束后回收連接管12，用于下一個(gè)礦塊注液。

連接管12的長(zhǎng)度小于所述橫向注液孔3的深度，比如，連接管12的長(zhǎng)度可以為所述橫向注液孔3深度的1/5-2/3，經(jīng)連接管12注入的浸礦劑緩慢地從連接管12出液口流出，這樣注入的浸礦劑能夠首先向整個(gè)橫向注液孔3滲透，然后再向四周的礦體4滲透，能夠有更好的滲透和浸潤(rùn)效果。

實(shí)施例5

如實(shí)施例1所述的工藝方法，如圖2所示，在通過連接管12向橫向注液孔3中注入浸礦劑或者注水之前還包括如下操作：在每個(gè)所述連接管12的注液端連接閥門11，將注液軟管2與每個(gè)所述連接管12的閥門11相連接；

通過高壓泵10將浸礦劑或水輸送至注液軟管2，浸礦劑或水經(jīng)所述注液軟管2輸送至閥門11并進(jìn)入所述連接管12。

浸礦劑或水首先經(jīng)高壓泵10輸送至注液軟管2，然后經(jīng)注液軟管2輸送至不同閥門11后進(jìn)入不同連接管12，這樣加快注液速度，縮短工程周期。

實(shí)施例6

如實(shí)施例1所述的工藝方法，步驟s3中在向底層的所述橫向注液孔3注入浸礦劑時(shí)，待截流收液工程7收集到稀土浸出液流量與向底層的所述橫向注液孔3注入浸礦劑液體流量(接近)相等后，開始對(duì)次底層的所述橫向注液孔3注入浸礦劑，待由次底層的所述橫向注液孔3注入的浸礦劑滲透至底層的所述橫向注液孔3時(shí)停止對(duì)底層的所述橫向注液孔3注入浸礦劑；

在向最頂層的所述橫向注液孔3注入浸礦劑時(shí)，待截流收液工程7收集到的稀土浸出液中稀土濃度低于0.2g/l時(shí)停止注入浸礦劑。

在向底層以上其它層的所述橫向注液孔3注入浸礦劑時(shí)，待稀土浸出液滲透至其下一層的所述橫向注液孔3時(shí)，所述下一層的橫向注液孔3停止注入浸礦劑；

待截流收液工程7收集到稀土浸出液流量與向所述底層以上其它層的所述橫向注液孔3注入浸礦劑液體流量(接近)相等后，開始對(duì)其上一層的所述橫向注液孔3注入浸礦劑。

在進(jìn)行步驟s4的注水淋洗之前，待截流收液工程7收集到的稀土浸出液中稀土濃度低于0.2g/l時(shí)開始向頂層橫向注液孔3注水。

在向所述橫向注液孔3注入浸礦劑時(shí)，以共有三層橫向注液孔3舉例說明(分別為最底層注液孔3-3、倒數(shù)第二層注液孔3-2和最上層注液孔3-1)：

(1)、最底層注液孔3-3最先注液，依次經(jīng)高壓泵10、注液軟管2、閥門11和連接管12向最底層注液孔3-3輸送浸礦劑，浸礦劑使其覆蓋的礦土濕潤(rùn)趨于飽和并向下滲透，形成與注液孔平行的、截面為水滴形的浸潤(rùn)區(qū)，并與同層相鄰注液孔形成的水滴形浸潤(rùn)區(qū)相互交匯(見圖3)，同一平面所有水滴形浸潤(rùn)區(qū)交匯后就形成浸潤(rùn)層(見圖4)；此時(shí)覆蓋的本層礦土充分浸潤(rùn)，置換出稀土離子；含稀土和部分黏土的浸礦劑繼續(xù)下滲，經(jīng)過無礦區(qū)8，直至從收液工程7收集到稀土浸出液。

(2)、繼續(xù)注液，收液工程7收集的稀土浸出液與注液量(流量)基本達(dá)到一致時(shí)，說明底層礦體已浸透，此時(shí)上一層(倒數(shù)第二層注液孔3-2)礦體開始注液，同樣經(jīng)歷濕潤(rùn)、飽和、下滲的過程，當(dāng)浸出液滲透到下一層的最底層注液孔3-3位置時(shí)，停止最底層注液孔3-3注液(關(guān)閉最底層注液孔3-3的進(jìn)液閥11)。這段浸礦耗時(shí)與礦土厚度和疏密有關(guān)，可參考最底層注液孔3-3開始進(jìn)液到首次出液時(shí)間或?qū)嶒?yàn)確定。

(3)、待收液工程7收集的稀土浸出液與注液量(流量)基本達(dá)到一致時(shí)，說明倒數(shù)第二層注液孔3-2和底層之間的礦體已浸透，此時(shí)開始對(duì)最上層注液孔3-1進(jìn)行注液，同樣經(jīng)歷濕潤(rùn)、飽和、下滲的過程，當(dāng)最上層注液孔3-1浸出液滲透到倒數(shù)第二層注液孔3-2位置時(shí)，停止倒數(shù)第二層注液孔3-2注液(關(guān)閉倒數(shù)第二層注液孔3-2的進(jìn)液閥11)。此時(shí)，整個(gè)礦體已浸潤(rùn)。下部二層注液均已停止，最上層注液孔3-1繼續(xù)注液并向下繼續(xù)滲透，以充分置換出稀土離子。由于各層預(yù)先注液使各層礦土已浸潤(rùn)，礦土密度已勻和，形成了浸潤(rùn)層平行下移，因此不易產(chǎn)生地下徑流。

最上層注液孔3-1注液持續(xù)到稀土離子完全置換出，通過收液工程檢測(cè)到接近收完時(shí)，停止注入浸礦劑，開始注頂水。

本實(shí)施例對(duì)離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法中，不同高度層橫向注液孔3的注液時(shí)間以及注液時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行了說明，按照本實(shí)施例的時(shí)間順序和時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行注液，能夠更加充分地置換出稀土離子，能夠形成浸潤(rùn)層平行下移，避免產(chǎn)生地下徑流，整個(gè)施工過程更加安全。

實(shí)施例7

如實(shí)施例6所述的工藝方法，向頂層橫向注液孔3注水的時(shí)間為向頂層橫向注液孔3注入浸礦劑時(shí)間的兩倍，向次頂層橫向注液孔3注水的時(shí)間為頂層橫向注液孔3注水時(shí)間的50％，向次頂層以下層的橫向注液孔3注水的時(shí)間依次減少10％，但不低于頂層橫向注液孔3注水時(shí)間的20％。

先從最頂層注液孔注入清水，淋洗出礦體中殘留的稀土浸出液，淋洗時(shí)間是注浸時(shí)間的兩倍。之后關(guān)閉最頂層注液孔的注液閥，對(duì)下一層注液孔注入清水淋洗，淋洗時(shí)間按上一層注浸時(shí)間的50％確定，以下各層按10％遞減。按上述方法，對(duì)以下各層進(jìn)行淋洗，但淋洗時(shí)間不能低于最頂層淋洗時(shí)間的20％。按照本實(shí)施例的順序和時(shí)間進(jìn)行注水淋洗能夠?qū)⒆⒁航V提取出的稀土離子全部被截流收液工程7所收集，且不會(huì)浪費(fèi)水資源和時(shí)間。

實(shí)施例8

如實(shí)施例1所述的工藝方法，步驟s2中所述連接管12為等徑鋼管，所述等徑鋼管的管壁沿長(zhǎng)度方向開設(shè)有多個(gè)網(wǎng)狀小孔。

或者，所述等徑鋼管部分長(zhǎng)度位置處管壁開設(shè)有網(wǎng)狀小孔，部分長(zhǎng)度位置處管壁沒有開設(shè)有網(wǎng)狀小孔，有網(wǎng)狀小孔的鋼管插入橫向注液孔3的部位應(yīng)覆蓋到礦體，無網(wǎng)狀孔的鋼管覆蓋無礦區(qū)。

這樣，浸礦劑經(jīng)連接管12輸送至橫向注液孔3后能夠緩慢且同時(shí)從多個(gè)網(wǎng)狀小孔以及連接管12出口處流出，能夠更好地對(duì)橫向注液孔3周邊的礦體4進(jìn)行浸潤(rùn)。

對(duì)比例1

與上述實(shí)施例不同的是，沒有設(shè)置高壓泵10，而是用高位池代替高壓泵，即利用高位池高差壓力將浸礦劑接入注液軟管，再經(jīng)橫向注液孔3注入礦體。但是由于壓力有限且不可調(diào)，浸礦劑滲入礦土速度緩慢，生產(chǎn)效率較低。

本發(fā)明離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法中關(guān)鍵技術(shù)是分層分段注液，每層需注液的礦土厚度小，容易全部浸潤(rùn)，形成浸潤(rùn)層，避免了在礦土中產(chǎn)生徑流和圍堰，浸礦劑均勻滲入礦土，保證浸礦劑在礦體深部也能均勻浸潤(rùn)礦土，使礦體充分浸潤(rùn)完全置換出稀土離子。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。

技術(shù)特征：

1.一種離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法，其特征在于，該工藝方法包括如下步驟：

s1.打孔：在離子型稀土礦體(4)的側(cè)面間隔鉆出多個(gè)橫向注液孔(3)，所述橫向注液孔(3)橫向穿設(shè)于礦體(4)中，或者，從礦體(4)四周指向礦體(4)中心；多個(gè)所述橫向注液孔(3)在礦體(4)高度方向上呈多層分布，位于同一層的多個(gè)橫向注液孔(3)在水平方向相間隔分布；

s2.插管：向每個(gè)所述橫向注液孔(3)中插入硬質(zhì)長(zhǎng)條物，然后沿著硬質(zhì)長(zhǎng)條物向所述橫向注液孔(3)中插入連接管(12)；

s3.注液浸礦：通過連接管(12)向橫向注液孔(3)中注入浸礦劑，進(jìn)入橫向注液孔(3)的浸礦劑向周邊和下方擴(kuò)散，不同層橫向注液孔(3)的注液順序?yàn)椋菏紫认虻讓拥臋M向注液孔(3)注入浸礦劑，然后依次向上一層的橫向注液孔(3)注入浸礦劑直至完成頂層橫向注液孔(3)的浸礦劑注入；在向橫向注液孔(3)中注入浸礦劑的同時(shí)，在礦體(4)底部無礦區(qū)域布置截流收液工程(7)收集滲流下來的稀土浸出液；

s4.注水淋洗：通過連接管(12)向橫向注液孔(3)中注水，不同層橫向注液孔(3)的注水液順序?yàn)椋菏紫认蝽攲訖M向注液孔(3)注水，然后依次向下一層的橫向注液孔(3)注水直至完成底層橫向注液孔(3)的注水過程，完成淋洗后的水向下流入截流收液工程(7)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，所述工藝方法還包括步驟s4后的提純步驟s5：將步驟s3收集的稀土浸出液和步驟s4收集的淋洗后的水進(jìn)行提純富集工序，并加工為稀土初產(chǎn)品。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，上下相鄰兩層的所述橫向注液孔(3)錯(cuò)位設(shè)置；上下相鄰兩層所述橫向注液孔(3)之間的垂直間距為3-5米，同一層所述橫向注液孔(3)中相鄰兩個(gè)橫向注液孔(3)之間的水平間距為3-5米；位于底層的所述橫向注液孔(3)與所述礦體(4)底部之間間距為4-6米；

每層的所述橫向注液孔(3)的孔深度覆蓋下層礦體，所述橫向注液孔(3)沿延伸方向向下傾斜，所述橫向注液孔(3)的孔徑為80-120mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，所述連接管(12)貼合所述硬質(zhì)長(zhǎng)條物并沿所述橫向注液孔(3)的深度方向延伸，且連接管(12)的長(zhǎng)度小于所述橫向注液孔(3)的深度；插入所述橫向注液孔(3)的所述硬質(zhì)長(zhǎng)條物的長(zhǎng)度覆蓋所述橫向注液孔(3)下方的礦體(4)，插接于所述橫向注液孔(3)的所述連接管(12)不覆蓋所述橫向注液孔(3)下方的礦體(4)；

所述硬質(zhì)長(zhǎng)條物包括長(zhǎng)竹片和長(zhǎng)木條。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，在通過連接管(12)向橫向注液孔(3)中注入浸礦劑或者注水之前還包括如下操作：在每個(gè)所述連接管(12)的注液端連接閥門(11)，將注液軟管(2)與每個(gè)所述連接管(12)的閥門(11)相連接；

通過高壓泵(10)將浸礦劑或水輸送至注液軟管(2)，浸礦劑或水經(jīng)所述注液軟管(2)輸送至閥門(11)并進(jìn)入所述連接管(12)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，步驟s3中在向底層的所述橫向注液孔(3)注入浸礦劑時(shí)，待截流收液工程(7)收集到稀土浸出液流量與向底層的所述橫向注液孔(3)注入浸礦劑液體流量相等后，開始對(duì)次底層的所述橫向注液孔(3)注入浸礦劑，待由次底層的所述橫向注液孔(3)注入的浸礦劑滲透至底層的所述橫向注液孔(3)時(shí)停止對(duì)底層的所述橫向注液孔(3)注入浸礦劑；

在向最頂層的所述橫向注液孔(3)注入浸礦劑時(shí)，待截流收液工程(7)收集到的稀土浸出液中稀土濃度低于0.2g/l時(shí)停止注入浸礦劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝方法，其特征在于，在向底層以上其它層的所述橫向注液孔(3)注入浸礦劑時(shí)，待稀土浸出液滲透至其下一層的所述橫向注液孔(3)時(shí)，所述下一層的橫向注液孔(3)停止注入浸礦劑；

待截流收液工程(7)收集到稀土浸出液流量與向所述底層以上其它層的所述橫向注液孔(3)注入浸礦劑液體流量相等后，開始對(duì)其上一層的所述橫向注液孔(3)注入浸礦劑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，在進(jìn)行步驟s4的注水淋洗之前，待截流收液工程(7)收集到的稀土浸出液中稀土濃度低于0.2g/l時(shí)開始向頂層橫向注液孔(3)注水。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝方法，其特征在于，向頂層橫向注液孔(3)注水的時(shí)間為向頂層橫向注液孔(3)注入浸礦劑時(shí)間的兩倍，向次頂層橫向注液孔(3)注水的時(shí)間為頂層橫向注液孔(3)注水時(shí)間的50％，向次頂層以下層的橫向注液孔(3)注水的時(shí)間依次減少10％，但不低于頂層橫向注液孔(3)注水時(shí)間的20％。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法，其特征在于，步驟s2中所述連接管(12)為等徑鋼管。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種離子型稀土礦原地浸礦注液的工藝方法，該工藝方法包括如下步驟：S1.打孔：在離子型稀土礦體的側(cè)面間隔鉆出多個(gè)橫向注液孔，橫向注液孔橫向穿設(shè)于礦體中，或者，從礦體四周指向礦體中心；多個(gè)橫向注液孔在礦體高度方向上呈多層分布，位于同一層的多個(gè)橫向注液孔在水平方向相間隔分布；S2.插管：向每個(gè)橫向注液孔中插入硬質(zhì)長(zhǎng)條物，然后沿著硬質(zhì)長(zhǎng)條物向橫向注液孔中插入連接管；S3.注液浸礦：通過連接管向橫向注液孔中注入浸礦劑；S4.注水淋洗：通過連接管向橫向注液孔中注水。本發(fā)明工藝方法布置多層橫向注液孔、加壓調(diào)節(jié)流量并分層分段控制注液；避免浸礦劑形成徑流直接貫穿礦體；稀土浸出率達(dá)到96％以上。

技術(shù)研發(fā)人員：李建中;李華杰;劉毛球;王林生

受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西離子型稀土工程技術(shù)研究有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.01.05

技術(shù)公布日：2021.05.28