花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115198121A(43)申请公布日2022.10.18(21)申请号202210915395.2E21C41/30(2006.01)(22)申请日2022.07.30(66)本国优先权数据202210478338.22022.05.05CN(71)申请人中国矿业大学(北京)地址100083北京市海淀区学院路丁11号(72)发明人吴伯增舒新前蔡教忠魏宗武邓久帅胡明振李世美邱鸿鑫秦启政欧家才刘彦君(74)专利代理机构广西南宁公平知识产权代理有限公司45104专利代理师黄永校(51)Int.Cl.C22B59/00(2006.01)C22B3/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法(57)摘要一种花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法，包含如下步骤：S1，对稀土矿山采用三维地质雷达探测技术，精准圈定待开采稀土矿体，明确稀土矿体位置及厚度；S2，精准圈定待开采稀土矿体范围之后，在矿体表面，按0.5～2.5m间距合理布置注液孔至矿体内部；S3，在精准圈定稀土矿体与围岩交界的四周以及底部分别铺设防渗边板和防渗底板，构建原地浸出的“笼子”，并在稀土矿体底部留有导流孔，便于浸出液的回收；S4，稀土矿体开采完毕之后，往注液孔中注入自来水，使矿体内残留的浸出剂从导流孔中排出。本发明解决了离子型稀土矿浸出液/浸出剂泄漏导致环境污染和稀土浸出率低的问题。CN115198121ACN115198121A权利要求书1/1页1.一种花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法，其特征在于，包含如下具体步骤：(1)对稀土矿山采用三维地质雷达探测技术，圈定待开采稀土矿体，明确稀土矿体位置及厚度；(2)圈定待开采稀土矿体范围之后，按菱形排布将注液孔从矿体表面布置至矿体内部；(3)圈定稀土矿体与围岩交界的四周以及底部分别铺设防渗边板和防渗底板，使得整个待开采稀土矿体被防渗边板和防渗底板“筑笼”所包围，并在稀土矿体底部位置留有导流孔；(4)在所圈定的稀土矿体开采完毕之后，往注液孔中注入自来水，把矿体内残留的浸出剂/浸出液从导流孔中排出。2.根据权利要求1所述的花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法，其特征在于：步骤(1)还需要查明整个矿体中断层、裂隙、地下水分布情况。3.根据权利要求1所述的花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法，其特征在于：步骤(2)是通过调节注液孔间距及注液孔孔径来控制浸出剂的扩散过程，提高浸出剂对稀土矿体的浸出率，所述注液孔间隔为0.5～2.5m，注液孔孔径控制在110～130mm。4.根据权利要求1所述的花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法，其特征在于：步骤(2)所述的注液孔中注入质量浓度为1.8％的硫酸铵浸出剂。5.根据权利要求1所述的花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法，其特征在于：步骤(2)的每个注液孔外部所扩散浸出剂区域可有少许重叠区域，以减少浸出盲区。6.根据权利要求1所述的花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法，其特征在于：所述防渗底板的厚度大于防渗边板的厚度，防渗底板厚度为2.5～4m，防渗边板厚度为0.5～2m。7.根据权利要求1所述的花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法，其特征在于：所述防渗边板和防渗底板由水泥制成。8.根据权利要求1所述的花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法，其特征在于：所述稀土矿体为花岗岩风化壳型稀土矿，稀土平均品位0.20％。2CN115198121A说明书1/3页花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法技术领域[0001]本发明涉及花岗岩风化壳型稀土矿原地浸出开采技术领域，具体是一种花岗岩风化壳型稀土矿“筑笼”原地浸出开采方法。背景技术[0002]花岗岩风化壳型稀土矿体一般为裸露地表的花岗岩风化壳，其最上层为腐殖层，中间部位为全风化层，最底部为半风化层。其最主要的特征为：稀土元素呈离子型状态吸附在粘土、云母等矿物中。[0003]因为此类稀土矿中的稀土元素主要以离子形态存在，所以，其开采方法通常是与外界添加的浸出剂中金属阳离子进行离子交换过程获得。离子型稀土矿开采从最开始的池浸，发展到后面的堆浸以及发展为现在的原地浸出工艺，原地浸出是目前该类稀土开采普遍使用的方法。原地浸出方法包括注液孔、导流孔、集液坑道等组成。此方法具有不用开挖山体、破坏植被、成本低等特点，相对于前面的池浸、堆浸等开采工艺，是目前比较“绿色高效”的稀土矿开采方法。[0004]然而，由于花岗岩风化壳型稀土矿床地处南方，雨水丰沛，导致稀土矿体中地下水分布复杂，存在大量的断层、裂隙等。使得现有的原地浸出工艺存在着开采过程中地下水污染、矿区残