离子型稀土资源开采负外部性的能控性与能观测性分析

离子型稀土资源开采在现行技术条件下无论采用原地浸矿还是堆浸工艺均会产生负外部性,通过对原地浸矿、堆浸工艺条件下离子型稀土资源开采负外部性表现形式以及基于现代控制理论对离子型稀土资源开采负外部性的能控性和能观测性的简要分析,得出以下初步结论:①离子型稀土资源采用原地浸矿工艺开采的负外部性的能控性会难于采用堆浸工艺; ②离子型稀土资源采用堆浸工艺开采的负外部性的能观测性会比采用原地浸矿工艺容易。此外,建议进一步优化原地浸矿、堆浸工艺,再从离子型稀土资源开发全过程及其负外部性的能控性和能观测性角度系统比较这两种工艺,明确各种浸取工艺的适用条件。      

南方离子型稀土矿开采的环境损伤及防治

阐述了离子型稀土矿池浸、堆浸和原地浸矿3种开采技术,并分别从环境破坏、资源利用率、提取效率等方面对比了3种开采工艺,同时,首次提出了环境损伤的概念,研究归纳了离子型稀土在开采中产生的环境损伤,并将其分为地质环境损伤、大气环境损伤、水体环境损伤、土壤环境损伤4类.从过程分析的角度探究了3种开采工艺环境损伤产生的原因,并从工艺技术、生态修复、安全管理等多个方向提出防治环境损伤的措施.建议今后进一步研究原地浸矿的基础理论、工艺短流程、渗流场演化和矿体强度弱化规律、重金属离子和氨氮污染的转化及二次迁移规律等,优化原地浸矿工艺.研究开发高效新开采工艺、新浸矿剂、土壤改良剂,以促进离子型稀土行业的可持续发展.     

离子型稀土矿环境风险评估及污染治理研究进展

离子型稀土是关系国家安全和发展的重要战略性和保护性资源,具有配分齐全、中重稀土元素含量高、放射性比度低、综合利用价值大、提取工艺简单等优点。离子型稀土开采先后经历了池浸、堆浸和原地浸矿工艺,目前大力推广原地浸矿。矿山开采活动对环境的影响、环境评价和污染防治一直是人们关注的问题,在分析和总结近二十年来离子型稀土资源环境问题领域的研究成果基础上,从开采过程中的主要环境问题、环境监测与评价方法、环境污染防治技术等方面进行了综述,提出了进一步提高稀土回收率以及有利于解决环境问题的思路和研究方向。     

浸矿对离子型稀土矿强度影响的试验研究

为研究浸矿对离子型稀土矿物理力学性质的影响,分别对浸矿前后的稀土矿样做直接剪切试验,根据库仑定律求出稀土矿的抗剪强度指标,结合颗粒筛分试验,分析浸矿对离子型稀土矿颗粒粒径和强度的影响规律,结果表明：浸矿发生的离子交换反应改变了离子型稀土矿颗粒的成分、粒径和级配,进而改变了稀土矿区的强度等力学性质;浸矿使稀土矿黏聚力降低50%左右,内摩擦角约增加15%,级配变差。本文的研究将为稀土开采中的边坡稳定和浸矿后尾矿的治理和综合利用提供一定的理论指导。     

离子型稀土矿削减氨氮污染问题的对策

离子型稀土矿是我国较为特殊的一类矿床类型,其形成与所处的地理纬度和气候息息相关。由于开采技术门槛不高,在当时国家政策的引导下,曾形成一波开采热潮。开采工艺经历了"池浸"、"堆浸"、"原地浸矿"工艺,浸矿体系也从钠盐浸矿逐渐转变为铵盐浸矿,伴随着四十多年稀土资源的开发利用,氨氮污染问题变得越来越突出。根据离子型稀土矿氨氮形成的特点,通过源头改变浸矿体系、建立防控体系、末端处置以及生态修复等手段,不断削减氨氮污染,为赣南离子型稀土矿的环境问题提供几点治理思路。     

离子型稀土矿山无铵绿色开采对植物和土壤微生物的影响

南方离子型稀土矿多年来采用以硫酸铵作为浸矿剂的原地浸出工艺开采,氨氮污染问题凸显;近年来开发出以硫酸镁替代硫酸铵作为浸矿剂的绿色无铵开采新工艺。为研究新型无铵开采工艺对环境的影响,本文分别选取全覆式离子型稀土矿块和裸脚式矿块设置测试样方和对照样方,测定典型植被芒萁的叶绿素含量和覆盖度以及土壤微生物的数量。研究表明,受注液影响的样方和周边未受影响的对照点的植物生长情况、叶绿素含量、土壤微生物数量基本相同,没有太大差异,说明无铵绿色开采工艺对不同类型的离子型稀土矿山植被和土壤微生物的影响在可以接受范围内,验证新开采工艺在不同类型稀土矿山的环境可行性。     

基于组合赋权-云模型的离子型稀土矿开采工艺评价

为保护资源和生态环境,促进稀土产业绿色可持续发展,基于现代控制理论的能观测性和能控性新视角,采用CRITIC-G1组合赋权与云模型相结合的方法,构建了离子型稀土矿开采工艺评价模型,并对不确定开采条件下的原地浸矿工艺与堆浸工艺进行了评价.研究得出:①基于保护资源和生态环境的目的,离子型稀土矿开采工艺评价指标体系不仅要考虑...     

浸矿作用下离子型稀土强度弱化及滑坡研究进展

离子型稀土原地浸矿过程中,由于受到浸矿液渗流作用、化学置换作用、降雨和干湿循环等因素的影响,矿体强度将发生不同程度弱化。结合国内外学者对离子型稀土浸矿过程中强度特性的研究成果,对浸矿液渗流作用、化学置换作用、降雨和干湿循环作用对离子型稀土矿体强度影响规律进行归纳总结,分析了矿体颗粒孔隙结构、土体含水率、基质吸力等参数与强度指标黏聚力c、内摩擦角φ之间的关系,综述了离子型稀土矿山边坡稳定性的影响因素,提出了矿山滑坡相关防控措施,并对今后的研究思路进行展望。研究结果为离子型稀土强度弱化机理及边坡稳定性分析提供参考,有助于离子型稀土安全高效开采。     

浅析原地浸矿开采的离子型稀土矿山安全问题

南方离子型稀土矿是我国所特有的稀土矿床,多采用原地浸矿工艺开采。近年来,矿山安全生产事故频发,给企业和个人造成了巨大伤害。本文结合南方离子型稀土矿山多年开采经验,对生产中可能存在的一些安全隐患做出分析,并提出部分整改建议,为离子型稀土矿山安全生产提供借鉴。     

离子型稀土矿山无铵绿色开采对典型生物的影响

离子型稀土无铵绿色开采工艺采用硫酸镁替代硫酸铵作为浸矿剂,以氧化镁作为沉淀剂,从根本上避免了氨氮对环境的影响,是一种绿色开采工艺。为研究新型绿色无铵开采工艺对环境的影响,本文进行了植物盆栽实验、斑马鱼急性和慢性毒性实验,研究硫酸镁浸矿剂浓度对植物和鱼类的影响。试验结果表明,硫酸镁浸矿剂浓度对植被和水生生物的环境影响为可接受范围,验证了无铵绿色工艺的环境可行性。     

某稀土试验矿块开采工艺设计研究

为合理、高效、绿色开发某离子型稀土矿,经现场勘查矿山开采地质条件,选取某试验矿块开展原地浸矿工艺试验。配置浸矿剂浓度1%～2%,固液比1:0.33,注液网度为2m×1.5m,收液方式以集液沟收液为主、导流孔收液为辅。试验结果表明,该试验矿块回收离子型稀土28.71t(REO),取得较好经济效益,为该矿区推广原地浸矿工艺提供了可靠的技术保障。     

原地浸析采矿方法在离子型稀土矿的应用及其展望

离子吸附型稀土矿是我国70年代初发现的一种宝贵稀土资源。本文概述了其成矿与富集规律及其开采方式由露采池浸工艺发展为原地浸析采矿的演变过程，介绍了露天池浸与原地浸析采矿两种方法的工艺流程及其优缺点，目前原地浸析采矿方法在离子型稀土矿山的应用简况及今后研究发展的方向．     

两种采矿方法下离子型稀土矿山生态环境成本量化对比研究

矿山生态环境成本定量核算对稀土行业可持续发展具有重要影响,土壤生态环境成本和水环境成本是离子型稀土矿山生产过程中的最主要环境成本。本文以离子型稀土矿山土壤生态环境和水环境成本为研究对象,建立了生态环境成本核算框架,对两种不同采矿方法(堆池浸工艺和原地浸矿工艺)下的离子型稀土矿山的环境成本进行了量化核算。研究表明,原地浸矿工艺环境成本(25430元/吨稀土)略低于池浸工艺(26683元/吨稀土),二者相差不大。建议离子稀土矿山实际生产中,应根据当地实际地质环境条件,考虑堆浸与原地浸矿两种工艺的共生共赢。     

地下水抽出处理技术在离子型稀土矿山的工程应用

南方离子型稀土矿山在采用地浸工艺开采过程中,由于水文地质条件和浸矿母液的渗漏,对地下水环境造成一定的影响。为解决离子型稀土矿地下水污染问题,基于赣州稀土矿业有限公司矿山水文地质条件、无铵开采新工艺特点以及地下水与地表水补排关系,赣州稀土矿业有限公司提出一套新的地下水过程监管及末端治理措施处理工艺。针对边界矿区地下水末端治理,开展了小流域地下水抽出处理工程项目建设。根据地下水抽出系统项目运行效果,可以有效控制稀土开采活动对地下水环境的影响。工程实践表明,地下水抽出处理技术具有处理快速、适用性广,为有效解决离子型稀土矿山地下水污染防控提供了可靠的途径。     

某稀土试验矿块开采工艺设计研究

为合理、高效、绿色开发某离子型稀土矿,经过现场勘查矿山开采地质条件,选取某试验矿块开展原地浸矿工艺试验。配置浸矿剂的浓度为1%～2%,固液比为1:0.33,注液网度为2m×1.5m,收液方式以集液沟收液为主、导流孔收液为辅。试验结果表明,该试验矿块回收离子型稀土28.71t(REO),取得较好经济效益,为该矿区推广原地浸矿工艺提供了可靠的技术保障。     

GA-BP神经网络模型在稀土矿边坡位移监测中的应用

离子型稀土原地浸矿工艺改变土体力学特性,导致山体滑坡风险提高.针对现有研究在预测稀土矿边坡位移时存在精度不高和误差较大等问题,利用遗传算法对BP神经网络初始权值和阈值进行优化,构建一种新的稀土矿边坡位移预测模型.以江西龙南某离子型稀土矿为研究对象,在矿山布置了位移计实时监测稀土矿开采全过程的位移变化.首先利用125组位...     

南方离子型稀土一维水平入渗规律试验研究

离子型稀土原地浸矿工艺中浸矿液入渗直接影响稀土资源的高效开采与利用.基于自制试验装置进行离子型稀土一维水平入渗试验,溶浸液选取3 %硫酸铵溶液,研究了4种不同粒径稀土的累积入渗长度、湿润锋运移速率、入渗率等变化规律.结果表明:随着入渗时间的递增,累计入渗长度呈先快速增加、后缓慢发展的趋势;湿润锋运移速率和入渗率先达到最大值、后快速减小再趋于稳定,湿润锋运移速率与时间之间的关系符合幂函数关系v=λ·t-0.5;土样饱和渗透系数为0.001 3~0.002 5 cm/min,其数值随着最大粒径增大而递增,研究结果有利于实现原地浸矿的科学化.      

对离子型稀土保护性开发的建议

1 离子型稀土资源开发现状 以江西为例,江西省是我国离子型稀土发现并最早实现工业化开采的省份。资源储量占全国储量的35％,在世界稀土产业界占有举足轻重的地位。其资源分布主要在赣南。稀土矿山开采,目前规模能力已大于10000吨,占全国离子矿产量的60-70%。原地浸矿开采新技术的推广应用有了较大的发展,龙南县全部应用,在寻乌、定南等县也正在逐步扩大应用面,     

离子型稀土矿山氨氮污染及其治理研究进展

离子型稀土矿山氨氮污染治理是矿山环境保护的重要组成部分。本文对离子型稀土矿山氨氮污染及其治理现状进行了综述,总结了氨氮对土壤、水体的危害,赋存形式及其去除方法。根据氨氮在土壤及水体的赋存形式,对已经开采的离子型稀土矿山,采取土壤淋洗技术去除氨氮;对正在开采的离子型稀土矿山,重点论述了注液工程与收液工程的优化,无铵化浸矿以及矿山智能监控系统。     

离子型稀土矿区土壤中铵态氮迁移规律研究

离子型稀土开采以硫酸铵为浸矿剂进行原地浸矿,由于防渗等技术措施不够完善,造成矿区及周边区域土壤和水体中氮化物污染严重。以赣州龙南足洞矿区为研究对象,采用土柱模拟实验,研究了浸矿剂的p H值、浓度以及浸液速度对土壤中铵态氮迁移规律的影响。结果表明,交换态铵为土壤铵态氮污染的主要形态;中性条件能够促进铵态氮的迁移;浸矿剂浓度对土壤的最大吸附量有一定影响,但对铵态氮的迁移速率影响不大;淋滤速度越大,土壤对铵态氮吸附饱和时间越短,迁移速率越快。研究结论为离子型稀土矿区土壤和水体中氮化物污染控制奠定一定理论基础。