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。     

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.      

边坡稳定性分析中的能量法及其工程应用

用能量法对边坡稳定性的进行判别，导出有限元数值计算中用能量原理表示的边坡失稳条件；边坡系统的失稳与系统刚度矩阵的非正定性一致。对边坡工程实例的应用表明，在进行有限元计算的同时，用能量原理对边坡稳定性进行判别是可行的，其所得结论不仅与现场实际情况相符，还与极限平衡法得出的结论相一致，且比极限平衡法更加明确。     

南方离子型稀土矿山生产尾液低浓度稀土回收及氨氮脱除的工艺实践

介绍了某稀土开发公司采取"石灰乳沉淀回收稀土-曝气吹脱-折点氯化除氨氮"工艺处理南方离子型稀土矿山生产尾液,回收了其中的低浓度稀土,并对溶液中的氨氮进行脱除,使之能达标排放.生产实践表明,该工艺可以将稀土矿山低浓度浸出液中含量低于0.1 g/L的稀土进行回收,可获得含稀土(折REO)5％～10％的中钇低铕型混合稀土氢氧...     

离子型稀土原地浸矿地下水氨氮污染模拟与预测

在查明稀土矿山水文地质条件和开采方案确定的基础上,通过对标准矿块室内淋溶试验和现场试验确定污染源强,利用FEFLOW数值模拟软件对地下水氨氮进行数值模拟,模拟得出4组地下水氨氮浓度最大预测值,第1组位于矿块边缘为1076.22 mg/L,第2组位于超标区范围内的水井为49.18 mg/L,第3组位于外围的未超标区域内的水井为0.51 mg/L,第4组位于距离矿块最近的河流边缘点为1400.80 mg/L.并以图形输出方式定量表现出稀土矿开采过程中及开采完后地下水氨氮变化趋势及其影响范围.研究成果可为赣南离子型稀土原地浸矿制定合理的开采方案,保护矿区地下水环境提供参考依据,从而实现生态环境与经济的协调发展.     

运输载荷下北衙金矿露天边坡稳定性分析

露天矿山边坡动载荷(爆破震动、地震、地面运输)是触发边坡失稳的重要原因之一,影响到露天矿边坡角的确定及边坡防治措施的制定,对矿山安全生产具有重大影响。运用Flac~(3D)数值模拟矿业软件,模拟了北衙金矿东北边坡在加载运输载荷前后的稳定性,分析了运输载荷作用下边坡的最大不平衡力、塑性区和位移的变化。根据模拟研究和分析结果,北衙金矿东北边坡在运输载荷作用下整体稳定、局部失稳;同时,指出了边坡的潜在危险部位,并给出了相应的防治措施,为矿山安全运营提供技术支撑。     

离子型稀土选矿工艺和技术的进展

本文把离子吸附型稀土选矿工艺分成渗浸淋洗,淋出液回收稀土,选矿废液再生和稀土盐灼烧等四个工段,对它们的设备和技术的发展作了全面综述,并对今后的工作提出了有益的建议。     

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。     

从离子型稀土矿浸取液中提取稀土的技术现状与展望

综述了沉淀法、沉淀浮选法、溶剂萃取法、离子交换法、液膜分离法等方法从离子型稀土矿浸取液中提取稀土的技术研究进展.在提取稀土的各种方法中,碳酸沉淀法因成功实现了稀土母液无毒化,改善了矿山生态环境等特点,在今后很长的一段时期内仍将是从离子型稀土矿浸取液中提取稀土的主要方法.但溶剂萃取法由于可直接生产出可溶性稀土盐或稀土料液,还能对稀土进行萃取分组以制备稀土分组产品,从而改变了稀土矿山一直以来只能生产混合氧化稀土的不利局面,提高了矿山的经济效益等特点,且符合绿色化学提取稀土资源的要求,将会有很好的发展前景.     

强降雨条件下孔隙气压作用的高台阶排土场渗流与稳定性

强降雨作用下排土场非饱和带中的孔隙气压力会阻碍散土体的雨水入渗,从而进一步影响排土场的安全稳定。然而传统分析方法往往将孔隙气压力视为大气压力而忽略其对排土场安全的影响。本文依托江西某矿山高台阶排土场工程,基于现场实验和调查结果,结合水平分层的排土场典型剖面,分析了传统方法与考虑孔隙气压力的高台阶排土场渗流规律及其安全稳定性,探讨了强降雨条件下孔隙气压对高台阶排土场湿润锋、孔隙水压力和边坡安全系数的影响。研究结果表明:降雨入渗初期的孔隙气压不显著,其对高台阶排土场稳定性不产生直接影响;但随着降雨的持续,孔隙气压作用开始显现,使得高台阶排土场的入渗速率降低,湿润锋下移速度变慢,孔隙水压上升变缓,强降雨对高台阶排土场稳定性的影响也出现一定延时;在降雨入渗中期,孔隙气压将保持恒定,延时效应会随入渗深度的增加而增强;在降雨入渗后期,当湿润锋下移至分层临界面时,孔隙气压平衡被破坏,将继续增大直至新的恒定值,对高台阶排土场的影响加剧;在湿润锋下移至相同深度时,孔隙气压作用下的高台阶排土场安全系数明显降低。研究成果将为强降雨条件下的高台阶排土场的长期安全运行和灾害监测预警提供理论依据。      

超声波强化浸取离子型稀土矿中稀土

利用超声波的空化作用可有效强化南方离子型稀土矿中稀土的浸出,从而提高稀土浸出率并缩短矿物中稀土总量的分析时间。在20 g/L的硫酸铵浸矿液中超声浸矿30 min,可使离子型稀土的浸出率达99%以上,而传统搅拌法需4 h,甚至浸取过夜。超声法与搅拌法对干扰杂质铁、铝的浸出率相近,加入乙酰丙酮及磺基水杨酸等掩蔽剂后不影响EDTA滴定稀土时的终点判断,且测定结果与电感耦合等离子体发射光谱法测定结果一致性好。     

含稀土高岭土精矿回收离子相稀土工艺研究

高岭土精矿具有粒度细、黏度大、渗透性能差、固液分离难、含铝高等特点,南方高岭土常伴有稀土,怎样从精矿中提取合格的稀土,目前国内外还没有一套成熟的工艺技术应用于工业生产上。依据高岭土矿中的稀土赋存特点,通过实验室小试、扩试和工业试验,探索出了一套成熟的工艺技术流程,把浸矿液与高岭土精矿加入到捣浆池中进行搅拌浸取,将矿浆通过板框压滤机压滤,得到的滤饼即是提取稀土后的高岭土精矿,滤液经后续处理即得到稀土产品。同时建成了生产线,已生产稀土10余t,为回收高岭土精矿中的离子型稀土提供了有效工艺。     

降雨和蒸发对粉质黏土边坡稳定性影响分析

以山西某露天矿粉质黏土边坡为工程背景,基于饱和-非饱和渗流理论及流固耦合原理,采用有限单元法研究了降雨和蒸发作用下边坡孔隙水压力、体积含水量、位移及应变变化特点,并对不同降雨强度和蒸发强度下的边坡孔隙水压力和安全系数进行了对比分析。研究结果表明:降雨入渗导致浅层土体含水量增大,基质吸力降低,降低边坡稳定性,降雨强度越大,边坡稳定性下降越快;蒸发会降低浅层土体的含水量,增加吸力,提高边坡稳定性,且蒸发强度越大,安全系数提高越快;边坡孔隙水压力和安全系数与天气条件之间存在滞后关系,滞后时间随土体深度增加而增加。     

离子稀土开采扰动下的矿区荒漠化遥感监测分析——以岭北矿区为例

离子稀土矿开采过程中对地表植被的破坏导致矿区大面积水土流失及土地沙化,带来严重的生态环境问题,日益引起人们关注.采用27年的多时相Landsat遥感影像数据,以定南县岭北稀土矿区为研究案例,基于Albedo -NDVI特征空间理论,对岭北矿区1990年、1999年、2008年、2010年、2013年和2016年的荒漠化信息进行提取,定量监测与分析矿区荒漠化动态变化特征和规律,以及不同稀土开采模式和复垦措施对矿区土地荒漠化的影响.结果表明:① Albedo -NDVI特征空间方法指标简单易获取,可用于稀土矿区荒漠化定量的分析及监测;② 1990—2016年以来,研究区域荒漠化的总面积呈波动变化,体现了不同稀土开采模式及复垦措施对矿区荒漠化的影响;③ 原地浸矿稀土开采技术和一系列积极的治理一定程度上遏制了荒漠化扩大趋势,有利于矿区环境治理;④ 从典型矿点荒漠过程分析中可知,稀土开采产生的裸露地表是矿区土地严重荒漠化的主要来源及区域.      

Local concentration of middle and heavy rare earth elements in the col on the weathered crust elution-deposited rare earth ores

This present study focused on investigating the content and relative enrichment multiple of rare earth elements(REEs) in different terrain of weathered ore body, and the value of light rare earth elements/middle and heavy rare earth elements(LREEs/HREEs), in order to understand the mobilization and redistribution of HREEs, Furthermore, the abrasion pH was investigated as well, The results show that the average contents of HREEs in the knap, ridge and col are 37.26, 61.71, and 271.3 μg/g, respectively. The value of LREEs/HREEs is decreased from 16.78 to 7.914 between knap and col and the relative enrichment multiple of HREEs is as follows: C_(Col-HREEs) C_(Ridge-HREEs) 0. It is indicated the HREEs is concentrated in the col and the enrichment degree of HREEs is stronger than the ridge and the knap. Rare earth elements fractionation is exhibited in the different terrain of weathered ore body. Based on this study, the finding that HREEs concentrate in the lower terrain of weathered crust elution-deposited rare earth ores, such as in the col, would become a marker or indicator to search for middle and heavy rare earth enriched zone.     

硫酸铵对离子型稀土矿区土壤重金属的释放和形态转化影响

针对离子型稀土矿区浸矿过程导致的土壤氨氮、重金属复合污染问题,研究硫酸铵残留对土壤重金属迁移转化和形态的影响机制。通过土柱淋滤和室内土壤培养考察不同浓度浸矿剂输入土壤后,氨氮、重金属Zn、Cu和Cr的形态和迁移性变化。实验结果表明,与无浸矿剂淋滤对照组相比较,浸矿剂在重金属污染土壤中主要以氨氮形式存在,硝态氮占比低。在培养期间,浸矿剂硫酸铵淋滤降低了土壤pH值和土壤阳离子交换量（CEC）,重金属活性增加,当浸矿剂淋滤浓度为5%时,弱酸态Cr、Cu、Zn比例分别提高8.29%、5.21%、4.53%。研究结果表明：硫酸铵加剧了土壤酸化,提高重金属迁移性,促进重金属形态从生物不可利用态向可利用态转化。     

离子型稀土矿浸出过程优化与分析

针对赣南不同性质离子型稀土矿浸出率不同等问题,为确定不同性质离子型稀土矿浸出最佳工艺匹配参数,进行了两种不同性质离子型稀土矿的浸出试验研究,并对其进行了工艺优化和浸出过程分析.结果表明,不同性质的离子型稀土矿浸出的工艺条件应有所不同,同时各工艺条件中的影响因素的大小关系也不一样,应根据稀土矿石性质确定浸出工艺条件.