稀土原地浸矿残留氨氮淋洗去除研究

江西省赣南地区离子型稀土资源丰富,素有“稀土王国”之称,其经原地浸矿的模式开采后,导致矿体中残留大量氨氮,易造成地表水和地下水氨氮超标。本研究以实验室柱淋洗模拟原位淋洗,探究去除赣南地区离子型稀土矿山原地浸矿后残留氨氮的可行性：以木质素磺酸钙(C20H24CaO10S2)、硫酸镁(MgSO4)和清水为淋洗剂,考察氨氮淋洗效果;通过设置不同淋洗剂浓度和淋洗速度优化淋洗条件;筛选淋洗方式并分析其对土壤不同结合态氨氮、pH、有机质等性质的影响。结果表明：C20H24CaO10S2和MgSO4最佳淋洗浓度均为 8 g/L;在1 mL/min的淋洗速度下,其对实际土壤中氨氮的淋出率分别为78.33%和92.16%,分别在第10个孔隙体积和第8个孔隙体积时低于15mg/L的稀土尾水直接排放标准（DB36 1016-2018）;相较于清水淋洗,C20H24CaO10S2和MgSO4主要淋洗脱除土壤中占比重较高的交换态氨氮;而C20H24CaO10S2淋洗后土壤pH和有机质含量提升;经不同淋洗方式筛选,C20H24CaO10S2和MgSO4浓度比为 1:1的复合淋洗剂既能高效处理土壤氨氮、有效调节土壤pH和土壤有机质,有利于离子型稀土矿原地浸矿土壤的氨氮治理以及矿山生态修复。     

离子型稀土矿山淋洗及尾水富集试验研究

对浸矿后离子型稀土原地浸矿场采用清水进行淋洗,在184天的清水淋洗过程中,尾水氨氮值从最开始的507mg/L,降低至140mg/L,淋洗尾水pH4.52~3.10。淋洗尾水采用两级反渗透膜分离,既回收有价资源稀土,又能使出水氨氮达标。结果表明,产水氨氮浓度稳定低于15mg/L,对稀土的截留率高于98.25%,浓水中稀土离子平均浓度313.4mg/L,可进一步回收稀土资源。     

离子型稀土原地浸矿开采技术适用性评价与分类

针对当前离子型稀土矿原地浸矿开采资源综合回收利用率低、环境污染严重等问题, 从离子型稀土矿床地质条件、水文地质条件及工程地质条件3方面入手, 制订了原地浸矿技术适用性对照表, 采用极好、很好、好、一般、差、不适用等标度词评价原地浸矿开采技术适用性, 并将原地浸矿划分为天然底板明沟集液法、人造底板暗沟网集液法、天然底板明沟+辅助巷道法3种采矿方法, 指导离子型稀土矿山科学规划、有序开采。     

离子型稀土矿原地浸析采场的监测

叙述了我国离子型稀土矿原地浸析采矿时的采场监测系统的重要性, 介绍了检测系统的布置原则、监测方法及监测结果分析与应用, 对离子型稀土矿原地浸析采矿方法的推广与应用具有实际的指导意义。     

离子型稀土矿原地浸析采矿的生产勘探

叙述了离子型稀土矿实施原地浸析采矿时进行生产勘探工作的必要性;介绍了离子型稀土矿在矿层垂直剖面与平面上的富集及其变化规律、矿石中离子相稀土品位、矿体顶底板界线、勘探区内断裂及水文地质条件等。对离子型稀土矿床时行勘探, 有助于准确地实施原地浸析采矿。     

离子型稀土原地浸矿溶质运移基础研究

离子型稀土开采先后经历了池浸、堆浸和原地浸出,目前广泛采用原地浸矿法,预测和适时调控原地浸矿中溶质运移过程是实施离子型稀土科学化和精准化开采的重要内容。总结了近年来土壤溶质运移几何模型,包括活塞流模型、单毛管模型、毛管束模型,归纳了土壤溶质迁移数学模型,包括对流弥散方程(CDE)、动水—不动水(MIM)模型、随机模型和传递函数模型(TFM),分析了各种模型的特点及在离子型稀土溶质运移的适用性;探讨了色谱塔板理论模型、地理信息系统应用模型、人工神经网络分析离子型稀土溶质运移的可行性,为揭示离子型稀土浸取过程的溶质迁移规律提供思路,有助于进一步完善离子型稀土原地浸矿理论体系。最后提出了离子型稀土溶质运移问题研究可能的发展趋势,为后续研究指明了方向。     

植物浸取剂原地浸出离子型稀土矿中试模拟

分别以“散样重装”和保持矿体原样的离子型稀土矿为原料,开展植物浸取剂浸出稀土的小试和“原地浸出”中试模拟试验。探讨了试验动力学,探索了植物浸取剂浓度和用量对浸出的影响,并它的渗透性和浸取性能与硫酸铵为浸出剂时的进行了对比。结果表明,植物浸取剂浸出稀土过程的动力学符合“收缩未反应核模型”;128.2 kg浓度为2%植物浸取剂浸出451 kg稀土矿是合适的;保持矿体原样的稀土矿渗透性较差,植物浸取剂的水平平均渗透速度、垂直平均渗透速度、浸出率分别为0.141 cm/min、0.213 cm/min、94.40%,均好于硫酸铵的。     

离子型稀土矿原地浸矿采矿危险有害因素分析与辨识

以龙南足洞稀土矿区原地浸矿采矿为例,根据原地浸矿采矿工艺流程划分辨识单元,并根据各单元具体特点进行分析和辨识原地浸矿采矿过程中存在的危险有害因素,对南方花岗岩型风化及半风化离子型稀土矿山企业开采具有一定指导意义。     

用原地浸析法回收离子型稀土露采残矿

多年来，对离子型稀土矿一直采用传统的露采池浸工艺开采，残留了大量的矿石，充分回收这些资源具有重要意义。介绍了残矿产生的原因及特征，重点阐述了利用原地浸析采矿方法回收残矿的技术措施，并对其经济效益及社会效益作了分析。     

哈萨克斯坦某铀矿床地浸采铀现场试验研究

为工业开发哈萨克斯坦扎尔巴克砂岩型铀矿床,本文收集了详细的地质资料,得到主要开采参数,开展低酸浸出现场试验。浸出试验的结果是获得浸出周期及酸耗等影响成本的关键参数。现场试验采用行列式井型、采用膨润土止水的祼孔施工工艺、超前酸化模式、氟化氢铵洗孔等近几年地浸矿山新工艺,在矿体平均厚度、品位均不占优势的情况下,试验得到了如下结果：该矿床适宜于采用酸法地浸采铀工艺,浸出液集合样平均铀浓度为87.7 mg/L,峰值铀浓度可达150.0 mg/L,平均单孔抽液量为3.5 m³/h,平均单孔注液量为1.3 m³/h。本次试验取得了良好的浸出效果和经济效益,为矿床后续的工业开发提供可靠依据。     

硫酸铵浸出离子型稀土矿对土壤和地下水污染的研究现状

我国的离子型稀土矿多采用硫酸铵原地浸出工艺富集,该工艺对土壤和地下水均会造成污染.根据硫酸铵原地浸出稀土矿的机理和工艺现状,分析了在浸出过程中对土壤和地下水环境所造成的氨氮污染、重金属污染、稀土元素污染及酸化等.总结了浸矿中所产生的NH4+、SO2-4、H+、重金属离子、稀土离子等污染物在土壤和地下水中的迁移及转化路径...     

中国南方离子型稀土现状浅析

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。     

新疆某铀矿床淡化地下水碱法地浸试验研究

在淡化地下水的条件下,研究了某砂岩铀矿床近中性条件下碱法地浸时,溶解氧和HCO3-质量浓度及影响因素对铀的浸出关系。研究结果表明:铀的浸出浓度、浸出速率与HCO3-质量浓度关系密切,HCO3-质量浓度高,铀的浸出浓度亦高,浸出速度快;但存在最佳HCO3-质量浓度和HCO3-质量浓度阈值的限制条件,超出最佳HCO3-质量浓度,浸出方法不是最经济,超过阈值条件,存在堵塞隐患;HCO3-质量浓度还受碳酸钙沉淀因素制约,与溶浸剂的pH值关系密切;溶解氧能影响浸出浓度和铀浸出率,溶浸剂中溶解氧含量增大,铀浸出率提高。     

双孔法地浸采铀试验理论和方法

传统地浸采铀现场试验花费时间长,投资大,由于浸出试验面积不能准确计算,故参数计算的可靠性得不到保证。双孔法地浸采铀现场试验的理论基础是一个钻孔注,另一个钻孔抽,不平衡抽注;在保持不平衡系数不变的前提下,浸出面积是固定的,并可准确计算。完成试验时间为6个月至1a。由于该方法快捷、投资省,目前在独联体国家得到广泛应用。     

某翼部矿体双孔法浸出现场试验与评价

双孔试验法是在不平衡抽注条件下,研究和探讨砂岩型铀矿床是否适合地浸开采、采用何种工艺进行开采的一种简便而有效的方法.介绍运用该方法在新疆某砂岩铀矿床翼部矿体的试验及结果,试验结果为该翼部矿体地浸开采可行性评价和设计提供了技术经济参数,也为地浸生产提供了有效的工艺参数.双孔试验在翼部矿体应用的成功,为我国地浸采铀条件试验积累了经验.     

重庆地区煤系高硫稀有金属复合矿稀土的铵盐浸出试验研究

重庆地区煤系高硫稀有金属复合矿含有稀土、铌等稀有金属元素,矿样中部分稀土呈离子吸附形态存在,为一种新类型的高硫稀有金属复合矿资源。试验采用铵盐为浸出剂,考察了铵盐种类、浸出方式及浸出条件对稀土浸出情况的影响。试验结果表明,分别以硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、乙酸铵、柠檬酸铵为浸出剂浸出矿样,稀土浸出率为31.96%~34.60%。以氯化铵为浸出剂浸出复合矿,稀土浸出率为34.60%,略高于其他铵盐浸出剂。从铵盐价格、稀土浸出率的高低、浸出时对杂质钙的抑制能力多方面综合考虑,选择硫酸铵为浸出剂较为适宜。以硫酸铵为浸出剂,分别对矿样进行了搅拌浸出、池浸、渗滤浸出试验研究。搅拌浸出、池浸、渗滤浸出的离子型稀土浸出率分别为91.88%、80.50%、88.70%,获得了较高的离子型稀土浸出率。     

原地浸出采铀几个基本问题的探讨

地浸采铀是集采、选、冶于一体的新型绿色采冶方法,矿体的开拓和采准工程是钻孔;地浸开采可划分为开拓和回采2个阶段,对应提供开采的矿石工业储量分别为:开拓矿量和备采矿量;开采单位划分为矿区、采区和开采单元。矿山均衡稳定生产主要取决于多个采区间生产的合理调配。     

地浸采铀搅拌浸出试验中的有关因素探讨

搅拌浸出试验是地浸开采最基本的研究工作之一。对试验中的搅拌、浸出时间、碱性浸出中的氧化剂、洗涤液、样品质量和粒度等因素进行分析与对比。结果表明:搅拌可以保证扩散速度;对于含易浸铀矿物和低酸耗矿物样品,其浸出时间为1~2d较合适,而含难浸铀矿物和慢酸耗矿物样品的浸出时间以3~4d为宜;碱性浸出时采用高锰酸钾作氧化剂比双氧水效果好;液计浸出率可用抽滤液单独计算,不用分析洗涤液铀浓度;样品研磨至1mm时,试验用质量在60g较合适。通过控制上述试验因素,可以提高不同岩性样品的适用性,提供更可靠的数据。     

某酸法地浸铀矿山全采区地下水流场变化数值模拟

区域流场是地下水中溶质迁移的基础,其形态特征是判断地浸铀矿山地下水环境影响范围的前提,准确预测区域流场的变化情况对指导地浸铀矿山生产实践有着极其重要的作用。本文以我国北方某地浸铀矿山为研究对象,利用数值模拟方法再现了该地浸铀矿山生产以来全采区地下水流场变化情况。模拟结果表明,生产井的抽注活动是区域地下水流场变化的根本原因,采区内部由于生产井的抽注活动,注液井周围会形成小范围的水头升高区,形成点源,抽液井周围则形成水头下降区,成为点汇;但生产期间总抽液量大于总注液量,全采区整体上形成了明显的水头下降区,区域降落漏斗的形成可以有效控制浸出液中溶解组分的迁移范围。结合含矿含水层地下水pH、铀、硫酸根背景值及采区监测井监测数据,进一步证实了区域流场形态对地下水中溶解组分迁移范围的控制作用,得出该地浸铀矿山的地下水环境影响控制在了150 m以内。