离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法与流程

本发明涉及稀土开采技术领域，具体涉及一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法。

背景技术：

离子型稀土是一独特的矿种，是战略物资，具有较高的经济价值。为保护环境，国家只允许原地浸矿的开采方式，这种开采方式是在矿体4上部打竖直孔注入浸矿剂，浸矿剂流经矿土置换出稀土离子形成稀土浸出液，在矿体4底部收集含稀土的浸出液。其特点是不开挖山体、不破坏植被，属于溶浸采矿范畴。

离子型稀土矿的稀土元素呈离子态分布在完全风化的山体岩土中。稀土矿体4厚度从几米至二十余米，少数也有几十米的。矿体4上部是植被和无矿黏土层，无矿层厚度(即矿体4埋深)几米至十余米，矿体4底部也是无矿黏土或基岩。开采方式采用原地浸矿工艺，工程布置及注液浸矿过程见图5。说明如下：在山顶最高处建有高位池1，在山体6上部无矿区8竖直布置若干注液孔(井)30，注液孔(井)30深度达到矿体4即可；在车间配制好的浸矿剂泵入高位池1，高位池1与注液孔(井)30之间有注液软管2，浸矿剂从高位池1源源不断流入注液孔(井)30；注液孔(井)30中的浸矿剂在自然压力作用下向下和周边渗透至矿体4中，与赋存的稀土离子交换形成稀土浸出液；浸矿剂(含稀土浸出液)不断向下和周边渗透继续置换出稀土离子；在矿体4底部无矿区8布置有截流收液工程7收集渗流下来的稀土浸出液，之后再送入下一步提纯富集工序加工形成稀土初产品。从高位池1向注液孔(井)30连续灌注浸矿剂，使浸矿剂充分浸润矿体4(阴影部分为已浸润区)，以保证稀土离子完全析出。注液孔(井)30直径100-180mm左右，按1.5-2.0米的网度布置，覆盖整个采场浸矿区域。见图5。

稀土元素赋存在完全风化的土壤中，多为全风化花岗岩的高岭土，矿土松散、疏密不均，其中还包裹未风化或风化不完全地质构造。现有的原地浸矿注液浸矿过程存在的问题是：浸矿剂从竖直注液孔(井)中渗出，浸润周边矿土并逐步趋于饱和，之后在浸矿剂液体重力作用下，不断向下渗透，初始阶段在注液孔下形成水滴形浸矿区域。理想的情况是随浸矿剂的不断渗入，浸矿区域不断扩大，直至与相邻注液孔渗出的浸矿剂交融，使矿土完全浸透，这样才能充分置换出稀土离子。而实际情况是，随着浸矿剂(包含稀土浸出液，下同)往下渗透，矿体4上部已被浸矿剂浸润(见图5中阴影区)，矿体4中的黏土也逐步下沉，达到一定的深度时，黏土充填矿土空隙使渗透速度减慢，渗透速度会低于注液速度，矿土含水(液)量趋于饱和，浸矿剂已集聚了一定的量，在重力作用下浸矿剂会从矿土较为稀疏的空隙优先扩散，随着流量增大，形成地下径流(见图5中地下径流5)，浸矿剂通过径流向下贯穿直接流入收液工程7。此时浸矿剂在矿体4中横向扩散的能力减弱，这就使地下径流5周边的大片矿体4难以被浸矿剂浸润(见图5中矿体4无阴影区域)，稀土离子无法置换出；对于细粒黏土含量高的矿土，浸矿剂与黏土混合形成的泥浆不断填充矿土的空隙，使其渗透性变得很差，除了产生地下径流外，随着浸矿剂逐步增加，黏土越积越多，直至黏土完全充填矿土的空隙形成地下围堰，使矿体4浸泡在液体中。集聚的浸矿剂如果不能及时释放，体量过大时就会冲破围堰，引起山体崩塌(或滑坡)。这样，不但不能回收稀土，还产生地质灾害。

稀土回收率是离子型稀土开采的重要指标，浸矿不完全是影响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)。从国家“八·五”攻关发明离子型稀土原地浸矿工艺以来，浸矿不完全、稀土回收率低一直是亟待解决的问题。国家规定离子型稀土的综合收率应达到75％以上，而目前能达到的收率指标平均不足50％。如何找到一种新的离子型稀土矿原地浸矿注液工艺方法，避免在注液过程中产生地下径流，最大化回收稀土是目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法，以解决现有离子型稀土矿原地浸矿方法容易产生地下径流造成地质灾害且稀土回收率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法，该工艺方法包括如下步骤：s1.打孔：在离子型稀土矿体的侧面间隔钻出多个横向注液孔，所述横向注液孔横向穿设于矿体中，或者，从矿体四周指向矿体中心；多个所述横向注液孔在矿体高度方向上呈多层分布，位于同一层的多个横向注液孔在水平方向相间隔分布；s2.插管：向每个所述横向注液孔中插入硬质长条物，然后沿着硬质长条物向所述横向注液孔中插入连接管；s3.注液浸矿：通过连接管向横向注液孔中注入浸矿剂，进入横向注液孔的浸矿剂向周边和下方扩散，不同层横向注液孔的注液顺序为：首先向底层的横向注液孔注入浸矿剂，然后依次向上一层的横向注液孔注入浸矿剂直至完成顶层横向注液孔的浸矿剂注入；在向横向注液孔中注入浸矿剂的同时，在矿体底部无矿区域布置截流收液工程收集渗流下来的稀土浸出液；s4.注水淋洗：通过连接管向横向注液孔中注水，不同层横向注液孔的注水液顺序为：首先向顶层横向注液孔注水，然后依次向下一层的横向注液孔注水直至完成底层横向注液孔的注水过程，完成淋洗后的水向下流入截流收液工程。

进一步地，所述工艺方法还包括步骤s4后的提纯步骤s5：将步骤s3收集的稀土浸出液和步骤s4收集的淋洗后的水进行提纯富集工序，并加工为稀土初产品。

进一步地，上下相邻两层的所述横向注液孔错位设置；上下相邻两层所述横向注液孔之间的垂直间距为3-5米，同一层所述横向注液孔中相邻两个横向注液孔之间的水平间距为3-5米；位于底层的所述横向注液孔与所述矿体底部之间间距为4-6米；每层的所述横向注液孔的孔深度覆盖下层矿体，所述横向注液孔沿延伸方向向下倾斜，所述横向注液孔的孔径为80-120mm。

进一步地，所述连接管贴合所述硬质长条物并沿所述横向注液孔的深度方向延伸，且连接管的长度小于所述横向注液孔的深度；插入所述横向注液孔的所述硬质长条物的长度覆盖所述横向注液孔下方的矿体，插接于所述横向注液孔的所述连接管不覆盖所述横向注液孔下方的矿体；所述硬质长条物包括长竹片和长木条。

进一步地，在通过连接管向横向注液孔中注入浸矿剂或者注水之前还包括如下操作：在每个所述连接管的注液端连接阀门，将注液软管与每个所述连接管的阀门相连接；通过高压泵将浸矿剂或水输送至注液软管，浸矿剂或水经所述注液软管输送至阀门并进入所述连接管。

进一步地，步骤s3中在向底层的所述横向注液孔注入浸矿剂时，待截流收液工程收集到稀土浸出液流量与向底层的所述横向注液孔注入浸矿剂液体流量相等后，开始对次底层的所述横向注液孔注入浸矿剂，待由次底层的所述横向注液孔注入的浸矿剂渗透至底层的所述横向注液孔时停止对底层的所述横向注液孔注入浸矿剂；在向最顶层的所述横向注液孔注入浸矿剂时，待截流收液工程收集到的稀土浸出液中稀土浓度低于0.2g/l时停止注入浸矿剂。

进一步地，在向底层以上其它层的所述横向注液孔注入浸矿剂时，待稀土浸出液渗透至其下一层的所述横向注液孔时，所述下一层的横向注液孔停止注入浸矿剂；待截流收液工程收集到稀土浸出液流量与向所述底层以上其它层的所述横向注液孔注入浸矿剂液体流量相等后，开始对其上一层的所述横向注液孔注入浸矿剂。

进一步地，在进行步骤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浓度低于0.2g/l时开始向顶层横向注液孔注水。

进一步地，向顶层横向注液孔注水的时间为向顶层横向注液孔注入浸矿剂时间的两倍，向次顶层横向注液孔注水的时间为顶层横向注液孔注水时间的50％，向次顶层以下层的横向注液孔注水的时间依次减少10％，但不低于顶层横向注液孔注水时间的20％。

进一步地，步骤s2中所述连接管为等径钢管。

本发明具有如下优点：

1、注液时产生地下径流是影响稀土收率的瓶颈，本案成果也是重大技术突破：本发明离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法布置多层横向注液孔、加压调节流量并分层分段控制注液；缩短浸矿渗流路径、均衡扩散浸润矿土，避免浸矿剂形成径流直接贯穿矿体；避免过度浸矿引起山体崩塌(滑坡)的现象发生；

2、分层横向注液浸矿方法可使浸矿剂充分浸润整个矿体，使稀土离子完全析出，稀土浸出率达到96％以上；比较传统注液方法，有效解决由于矿土疏密、黏土下渗阻流产生地下径流和围堰的问题；

3、改自然压力注液为控制加压注液，无需高位池，由于不需顾及注液过快产生地下径流的问题，就可调整注液压力、加大注液量减少工程周期；分层注液也加快了浸矿剂下渗速度，减少了浸矿时间，缩短工艺周期50％以上；

4、充分浸润后的矿体，其各部位的疏密程度和含水量会趋于一致，使得注液过程地质环境安全、生产过程稳定；

5、同样的人力、物力消耗前提下，大大提高浸出率，减少了资源浪费、原料消耗，提高劳动生产率、降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1和3提供的一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法中山体原地浸矿剖面图；

图2为本发明实施例1、3和5提供的一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法中山体原地浸矿剖面图；

图3为本发明实施例1、3和6提供的一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法中山体原地浸矿剖面图；

图4为本发明实施例6提供的一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法中山体原地浸矿剖面图；

图5为现有离子型稀土矿原地浸矿注液工艺中山体原地浸矿剖面图；

图中：

1、高位池；2、注液软管；3、横向注液孔；4、矿体；5、地下径流；6、山体；7、截流收液工程；8、无矿区；10、高压泵；11、阀门；12、连接管；3-1、最上层注液孔；3-2、倒数第二层注液孔；3-3、最底层注液孔；30、注液孔。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法，如图1-3所示，该工艺方法包括如下步骤：

s1.打孔：在离子型稀土矿体的4侧面间隔钻出多个横向注液孔3，所述横向注液孔3横向穿设于矿体4中，或者，从矿体4四周指向矿体4中心；多个所述横向注液孔3在矿体4高度方向上呈多层分布，位于同一层的多个横向注液孔3在水平方向相间隔分布；

s2.插管：向每个所述横向注液孔3中插入硬质长条物，然后沿着硬质长条物向所述横向注液孔3中插入连接管12；

s3.注液浸矿：通过连接管12向横向注液孔3中注入浸矿剂，进入横向注液孔3的浸矿剂向周边和下方扩散，不同层横向注液孔3的注液顺序为：首先向底层的横向注液孔3注入浸矿剂，然后依次向上一层的横向注液孔3注入浸矿剂直至完成顶层横向注液孔3的浸矿剂注入；在向横向注液孔3中注入浸矿剂的同时，在矿体4底部无矿区域布置截流收液工程7收集渗流下来的稀土浸出液；

s4.注水淋洗：通过连接管12向横向注液孔3中注水，不同层横向注液孔3的注水液顺序为：首先向顶层横向注液孔3注水，然后依次向下一层的横向注液孔3注水直至完成底层横向注液孔3的注水过程，完成淋洗后的水向下流入截流收液工程7。

离子型稀土的矿体4往往位于山体6内部，山体6外周和底部往往为无矿区8，与现有技术不同的是，本实施例的工艺方法中，在打孔时沿着矿体4侧面横向打孔，打出的孔为横向注液孔3，横向注液孔3可以穿设于矿体4中，或者也可以穿设于矿体4附近的无矿区8中，横向注液孔3在山体6呈多层分布。在矿体侧面，沿山体周边钻出横向注液孔，注液孔水平间距视矿土疏密情况确定，矿土疏松间距大一些，矿土密实间距小一些。本实施例的工艺方法首先钻出横向注液孔3，然后在后续步骤注入浸矿剂进行原地浸矿，这样避免浸矿剂形成径流贯穿矿体，避免过度浸矿引起山体崩塌(滑坡)的现象发生，进而离子型稀土矿原地浸矿注液的采矿更加安全、更加彻底。

实施例2

如实施例1所述的工艺方法，所述工艺方法还包括步骤s4后的提纯步骤s5：将步骤s3收集的稀土浸出液和步骤s4收集的淋洗后的水进行提纯富集工序，并加工为稀土初产品。

步骤s4收集的淋洗后的水中，部分淋洗后水中含稀土浓度较高，这部分含稀土浓度较高的淋洗后水进行提纯富集工序，部分淋洗后水中含稀土浓度较低，这部分含稀土浓度较低的淋洗后水则返回用于配制浸矿剂。

提纯富集工序可以包括分离浸矿剂和淋洗后水的分离步骤，经过提纯富集工序和初步加工可以得到稀土初产品。

实施例3

如实施例1所述的工艺方法，如图1-3所示，上下相邻两层的所述横向注液孔3错位设置；上下相邻两层所述横向注液孔3之间的垂直间距为3-5米，同一层所述横向注液孔3中相邻两个横向注液孔3之间的水平间距为3-5米；位于底层的所述横向注液孔3与所述矿体4底部之间间距为4-6米；

每层的所述横向注液孔3的孔深度覆盖下层矿体，所述横向注液孔3沿延伸方向略微向下倾斜，所述横向注液孔3的孔径为80-120mm。

横向注液孔3水平间距视矿土疏密情况确定，矿土疏松间距大一些，矿土密实间距小一些，一般为3-5米；横向注液孔3竖直方向间距也是根据矿土疏密程度(或渗流速度)确定，一般为3-5米；竖直方向的横向注液孔3从矿体顶部起算为第一层，最后一层高于矿体底部5米左右；一般情况矿体厚度10米左右只需上下两层注液孔、矿体厚度15米需要3层以上横向注液孔3、矿体厚度20米需要4层以上横向注液孔3；上下层的横向注液孔3应错位布置；所有横向注液孔3横向穿过矿体，也可从山体四周指向矿体中心，各层横向注液孔3均应覆盖下层矿体，横向注液孔3略为向下倾斜，这样后续步骤注入的浸矿剂能够更好地向下方和四周的矿体4扩散对稀土进行浸提。按照上述的间隔布置横向注液孔3既能够使矿体4被彻底浸透，且能够保证整个施工和提取过程快速进行。

实施例4

如实施例1所述的工艺方法，所述连接管12贴合所述硬质长条物并沿所述横向注液孔3的深度方向延伸，且连接管12的长度小于所述横向注液孔3的深度；插入所述横向注液孔3的所述硬质长条物的长度覆盖所述横向注液孔3下方的矿体4，插接于所述横向注液孔3的所述连接管12不覆盖所述横向注液孔3下方的矿体4；

所述硬质长条物包括长竹片和长木条。

进行步骤s1的打孔时，钻孔主机采用工程钻机(俗称千米钻，本行业常用设备，水平钻孔长度可达数百米)，配备常规岩土钻头。按工程布置，钻机钻出略为向下倾斜的横向注液孔3，然后退出钻杆、钻头；在横向注液孔3内插入长竹片、长木条等，插入的竹片、木条长度范围至少要覆盖注液孔下方的矿体4；顺着竹片、木条之后插入连接管12，连接管12尽量往横向注液孔3深部插入，但不覆盖矿体，插入长竹片、长木条的目的是预防注液孔3略有塌陷时不会阻断浸矿剂通道，注液孔3孔径80-120mm。工程结束后回收连接管12，用于下一个矿块注液。

连接管12的长度小于所述横向注液孔3的深度，比如，连接管12的长度可以为所述横向注液孔3深度的1/5-2/3，经连接管12注入的浸矿剂缓慢地从连接管12出液口流出，这样注入的浸矿剂能够首先向整个横向注液孔3渗透，然后再向四周的矿体4渗透，能够有更好的渗透和浸润效果。

实施例5

如实施例1所述的工艺方法，如图2所示，在通过连接管12向横向注液孔3中注入浸矿剂或者注水之前还包括如下操作：在每个所述连接管12的注液端连接阀门11，将注液软管2与每个所述连接管12的阀门11相连接；

通过高压泵10将浸矿剂或水输送至注液软管2，浸矿剂或水经所述注液软管2输送至阀门11并进入所述连接管12。

浸矿剂或水首先经高压泵10输送至注液软管2，然后经注液软管2输送至不同阀门11后进入不同连接管12，这样加快注液速度，缩短工程周期。

实施例6

如实施例1所述的工艺方法，步骤s3中在向底层的所述横向注液孔3注入浸矿剂时，待截流收液工程7收集到稀土浸出液流量与向底层的所述横向注液孔3注入浸矿剂液体流量(接近)相等后，开始对次底层的所述横向注液孔3注入浸矿剂，待由次底层的所述横向注液孔3注入的浸矿剂渗透至底层的所述横向注液孔3时停止对底层的所述横向注液孔3注入浸矿剂；

在向最顶层的所述横向注液孔3注入浸矿剂时，待截流收液工程7收集到的稀土浸出液中稀土浓度低于0.2g/l时停止注入浸矿剂。

在向底层以上其它层的所述横向注液孔3注入浸矿剂时，待稀土浸出液渗透至其下一层的所述横向注液孔3时，所述下一层的横向注液孔3停止注入浸矿剂；

待截流收液工程7收集到稀土浸出液流量与向所述底层以上其它层的所述横向注液孔3注入浸矿剂液体流量(接近)相等后，开始对其上一层的所述横向注液孔3注入浸矿剂。

在进行步骤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浓度低于0.2g/l时开始向顶层横向注液孔3注水。

在向所述横向注液孔3注入浸矿剂时，以共有三层横向注液孔3举例说明(分别为最底层注液孔3-3、倒数第二层注液孔3-2和最上层注液孔3-1)：

(1)、最底层注液孔3-3最先注液，依次经高压泵10、注液软管2、阀门11和连接管12向最底层注液孔3-3输送浸矿剂，浸矿剂使其覆盖的矿土湿润趋于饱和并向下渗透，形成与注液孔平行的、截面为水滴形的浸润区，并与同层相邻注液孔形成的水滴形浸润区相互交汇(见图3)，同一平面所有水滴形浸润区交汇后就形成浸润层(见图4)；此时覆盖的本层矿土充分浸润，置换出稀土离子；含稀土和部分黏土的浸矿剂继续下渗，经过无矿区8，直至从收液工程7收集到稀土浸出液。

(2)、继续注液，收液工程7收集的稀土浸出液与注液量(流量)基本达到一致时，说明底层矿体已浸透，此时上一层(倒数第二层注液孔3-2)矿体开始注液，同样经历湿润、饱和、下渗的过程，当浸出液渗透到下一层的最底层注液孔3-3位置时，停止最底层注液孔3-3注液(关闭最底层注液孔3-3的进液阀11)。这段浸矿耗时与矿土厚度和疏密有关，可参考最底层注液孔3-3开始进液到首次出液时间或实验确定。

(3)、待收液工程7收集的稀土浸出液与注液量(流量)基本达到一致时，说明倒数第二层注液孔3-2和底层之间的矿体已浸透，此时开始对最上层注液孔3-1进行注液，同样经历湿润、饱和、下渗的过程，当最上层注液孔3-1浸出液渗透到倒数第二层注液孔3-2位置时，停止倒数第二层注液孔3-2注液(关闭倒数第二层注液孔3-2的进液阀11)。此时，整个矿体已浸润。下部二层注液均已停止，最上层注液孔3-1继续注液并向下继续渗透，以充分置换出稀土离子。由于各层预先注液使各层矿土已浸润，矿土密度已匀和，形成了浸润层平行下移，因此不易产生地下径流。

最上层注液孔3-1注液持续到稀土离子完全置换出，通过收液工程检测到接近收完时，停止注入浸矿剂，开始注顶水。

本实施例对离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法中，不同高度层横向注液孔3的注液时间以及注液时长进行了说明，按照本实施例的时间顺序和时间长短进行注液，能够更加充分地置换出稀土离子，能够形成浸润层平行下移，避免产生地下径流，整个施工过程更加安全。

实施例7

如实施例6所述的工艺方法，向顶层横向注液孔3注水的时间为向顶层横向注液孔3注入浸矿剂时间的两倍，向次顶层横向注液孔3注水的时间为顶层横向注液孔3注水时间的50％，向次顶层以下层的横向注液孔3注水的时间依次减少10％，但不低于顶层横向注液孔3注水时间的20％。

先从最顶层注液孔注入清水，淋洗出矿体中残留的稀土浸出液，淋洗时间是注浸时间的两倍。之后关闭最顶层注液孔的注液阀，对下一层注液孔注入清水淋洗，淋洗时间按上一层注浸时间的50％确定，以下各层按10％递减。按上述方法，对以下各层进行淋洗，但淋洗时间不能低于最顶层淋洗时间的20％。按照本实施例的顺序和时间进行注水淋洗能够将注液浸矿提取出的稀土离子全部被截流收液工程7所收集，且不会浪费水资源和时间。

实施例8

如实施例1所述的工艺方法，步骤s2中所述连接管12为等径钢管，所述等径钢管的管壁沿长度方向开设有多个网状小孔。

或者，所述等径钢管部分长度位置处管壁开设有网状小孔，部分长度位置处管壁没有开设有网状小孔，有网状小孔的钢管插入横向注液孔3的部位应覆盖到矿体，无网状孔的钢管覆盖无矿区。

这样，浸矿剂经连接管12输送至横向注液孔3后能够缓慢且同时从多个网状小孔以及连接管12出口处流出，能够更好地对横向注液孔3周边的矿体4进行浸润。

对比例1

与上述实施例不同的是，没有设置高压泵10，而是用高位池代替高压泵，即利用高位池高差压力将浸矿剂接入注液软管，再经横向注液孔3注入矿体。但是由于压力有限且不可调，浸矿剂渗入矿土速度缓慢，生产效率较低。

本发明离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法中关键技术是分层分段注液，每层需注液的矿土厚度小，容易全部浸润，形成浸润层，避免了在矿土中产生径流和围堰，浸矿剂均匀渗入矿土，保证浸矿剂在矿体深部也能均匀浸润矿土，使矿体充分浸润完全置换出稀土离子。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：

1.一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法，其特征在于，该工艺方法包括如下步骤：

s1.打孔：在离子型稀土矿体(4)的侧面间隔钻出多个横向注液孔(3)，所述横向注液孔(3)横向穿设于矿体(4)中，或者，从矿体(4)四周指向矿体(4)中心；多个所述横向注液孔(3)在矿体(4)高度方向上呈多层分布，位于同一层的多个横向注液孔(3)在水平方向相间隔分布；

s2.插管：向每个所述横向注液孔(3)中插入硬质长条物，然后沿着硬质长条物向所述横向注液孔(3)中插入连接管(12)；

s3.注液浸矿：通过连接管(12)向横向注液孔(3)中注入浸矿剂，进入横向注液孔(3)的浸矿剂向周边和下方扩散，不同层横向注液孔(3)的注液顺序为：首先向底层的横向注液孔(3)注入浸矿剂，然后依次向上一层的横向注液孔(3)注入浸矿剂直至完成顶层横向注液孔(3)的浸矿剂注入；在向横向注液孔(3)中注入浸矿剂的同时，在矿体(4)底部无矿区域布置截流收液工程(7)收集渗流下来的稀土浸出液；

s4.注水淋洗：通过连接管(12)向横向注液孔(3)中注水，不同层横向注液孔(3)的注水液顺序为：首先向顶层横向注液孔(3)注水，然后依次向下一层的横向注液孔(3)注水直至完成底层横向注液孔(3)的注水过程，完成淋洗后的水向下流入截流收液工程(7)。

2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法还包括步骤s4后的提纯步骤s5：将步骤s3收集的稀土浸出液和步骤s4收集的淋洗后的水进行提纯富集工序，并加工为稀土初产品。

3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，上下相邻两层的所述横向注液孔(3)错位设置；上下相邻两层所述横向注液孔(3)之间的垂直间距为3-5米，同一层所述横向注液孔(3)中相邻两个横向注液孔(3)之间的水平间距为3-5米；位于底层的所述横向注液孔(3)与所述矿体(4)底部之间间距为4-6米；

每层的所述横向注液孔(3)的孔深度覆盖下层矿体，所述横向注液孔(3)沿延伸方向向下倾斜，所述横向注液孔(3)的孔径为80-120mm。

4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述连接管(12)贴合所述硬质长条物并沿所述横向注液孔(3)的深度方向延伸，且连接管(12)的长度小于所述横向注液孔(3)的深度；插入所述横向注液孔(3)的所述硬质长条物的长度覆盖所述横向注液孔(3)下方的矿体(4)，插接于所述横向注液孔(3)的所述连接管(12)不覆盖所述横向注液孔(3)下方的矿体(4)；

所述硬质长条物包括长竹片和长木条。

5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，在通过连接管(12)向横向注液孔(3)中注入浸矿剂或者注水之前还包括如下操作：在每个所述连接管(12)的注液端连接阀门(11)，将注液软管(2)与每个所述连接管(12)的阀门(11)相连接；

通过高压泵(10)将浸矿剂或水输送至注液软管(2)，浸矿剂或水经所述注液软管(2)输送至阀门(11)并进入所述连接管(12)。

6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤s3中在向底层的所述横向注液孔(3)注入浸矿剂时，待截流收液工程(7)收集到稀土浸出液流量与向底层的所述横向注液孔(3)注入浸矿剂液体流量相等后，开始对次底层的所述横向注液孔(3)注入浸矿剂，待由次底层的所述横向注液孔(3)注入的浸矿剂渗透至底层的所述横向注液孔(3)时停止对底层的所述横向注液孔(3)注入浸矿剂；

在向最顶层的所述横向注液孔(3)注入浸矿剂时，待截流收液工程(7)收集到的稀土浸出液中稀土浓度低于0.2g/l时停止注入浸矿剂。

7.根据权利要求6所述的工艺方法，其特征在于，在向底层以上其它层的所述横向注液孔(3)注入浸矿剂时，待稀土浸出液渗透至其下一层的所述横向注液孔(3)时，所述下一层的横向注液孔(3)停止注入浸矿剂；

待截流收液工程(7)收集到稀土浸出液流量与向所述底层以上其它层的所述横向注液孔(3)注入浸矿剂液体流量相等后，开始对其上一层的所述横向注液孔(3)注入浸矿剂。

8.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，在进行步骤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浓度低于0.2g/l时开始向顶层横向注液孔(3)注水。

9.根据权利要求8所述的工艺方法，其特征在于，向顶层横向注液孔(3)注水的时间为向顶层横向注液孔(3)注入浸矿剂时间的两倍，向次顶层横向注液孔(3)注水的时间为顶层横向注液孔(3)注水时间的50％，向次顶层以下层的横向注液孔(3)注水的时间依次减少10％，但不低于顶层横向注液孔(3)注水时间的20％。

10.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤s2中所述连接管(12)为等径钢管。

技术总结

本发明公开了一种离子型稀土矿原地浸矿注液的工艺方法，该工艺方法包括如下步骤：S1.打孔：在离子型稀土矿体的侧面间隔钻出多个横向注液孔，横向注液孔横向穿设于矿体中，或者，从矿体四周指向矿体中心；多个横向注液孔在矿体高度方向上呈多层分布，位于同一层的多个横向注液孔在水平方向相间隔分布；S2.插管：向每个横向注液孔中插入硬质长条物，然后沿着硬质长条物向横向注液孔中插入连接管；S3.注液浸矿：通过连接管向横向注液孔中注入浸矿剂；S4.注水淋洗：通过连接管向横向注液孔中注水。本发明工艺方法布置多层横向注液孔、加压调节流量并分层分段控制注液；避免浸矿剂形成径流直接贯穿矿体；稀土浸出率达到96％以上。

技术研发人员：李建中;李华杰;刘毛球;王林生

受保护的技术使用者：江西离子型稀土工程技术研究有限公司

技术研发日：2021.01.05

技术公布日：2021.05.28