一種減少原地浸出采礦過程中生態(tài)環(huán)境污染的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦土中稀土離子的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種減少原地浸出采礦過程中生態(tài)環(huán)境污染的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)是世界上稀土資源最豐富的國(guó)家，素有“稀土王國(guó)”之稱，南方以重稀土為主，北方以輕稀土為主。我國(guó)稀土礦產(chǎn)不僅儲(chǔ)量大，而且品種多、質(zhì)量好，礦床類型獨(dú)特，如內(nèi)蒙古白云鄂博沉積變質(zhì)一熱液交代型坭一稀土礦床和南嶺地區(qū)的風(fēng)化殼型礦床。
[0003]離子吸附型稀土礦物是以“離子相”礦物形態(tài)存在，被吸附于“載體”礦物表面上的稀土礦物，稀土礦物中的稀土絕大部分以陽(yáng)離子狀態(tài)存在，而被吸附在某礦物載體上，如吸附在高嶺石、白云母等鋁硅酸鹽礦物或氟碳酸鹽礦物上。離子吸附型稀土礦是由“離子吸附型稀土礦物”構(gòu)成的礦體，而南方稀土礦基本屬離子吸附型稀土礦。
[0004]目前，傳統(tǒng)的原地浸礦采場(chǎng)收液系統(tǒng)不完善，未采取綜合收液系統(tǒng)，如有的原地浸礦采場(chǎng)基本采用山腳收液溝進(jìn)行收集，母液收集率極低，母液流失較為嚴(yán)重，此外，原地浸礦采場(chǎng)下游溪流水中稀土含量較高，氨氮含量較高，溪流水中稀土含量可達(dá)到0.02g/L，流域溪水中氨氮濃度100mg/L左右。
[0005]此外，傳統(tǒng)的原地浸礦采場(chǎng)收液系統(tǒng)中用于萃取礦體內(nèi)離心型稀土用的藥劑滲漏嚴(yán)重，而藥劑為化學(xué)物質(zhì)，一旦擴(kuò)散開將嚴(yán)重破壞底下水資源，而且嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種提高了母液收集率、減少或防止了萃液的流失、恢復(fù)地下水通道和生態(tài)容易的減少原地浸出采礦過程中生態(tài)環(huán)境污染的方法。
[0007]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種減少原地浸出采礦過程中生態(tài)環(huán)境污染的方法，它包括以下步驟:
51、綜合防滲體的形成:
SI(I)、采用便攜式背包鉆機(jī)在黏土層的頂部鉆削多個(gè)灌漿孔，每相鄰兩個(gè)灌漿孔的間距為l~2m，灌漿孔的深度L=hl+h2+h3+h4，其中hi為黏土層的厚度，h2為礦體層的厚度，h3為保護(hù)層的厚度，h3大于或等于lm，M為底板帷幕的厚度，h4為2?4m ;
51(II)、先在步驟SI (I)中的每個(gè)灌漿孔內(nèi)下入灌漿塞，灌漿塞的下入到h3位置處，再利用3SNS的灌漿栗采用循環(huán)式灌漿方式向灌漿孔內(nèi)注入水泥-水玻璃雙液漿，相鄰孔與孔之間內(nèi)的水泥-水玻璃雙液漿相互擴(kuò)散并搭接，然后取出灌漿塞，最終實(shí)現(xiàn)了綜合防滲體的形成；
52、母液注入及回收:
52(I)、先向灌漿孔內(nèi)插入錨桿，使錨桿插入到綜合防滲體內(nèi)，再利用3SNS的灌漿栗向灌漿孔內(nèi)注入水泥，保證形成的水泥柱的高度小于h2與h3的總和； S2(II)、向步驟S2 (I)中的每個(gè)灌漿孔內(nèi)注入母液，同時(shí)在灌漿孔底部連線的低洼處開設(shè)積液溝，隨著母液與礦體的長(zhǎng)時(shí)間接觸，母液將礦體中離子狀態(tài)的稀土逐漸萃取出并溶入母液內(nèi)，帶有稀土離子的母液沿著礦體層內(nèi)的裂隙、通道流到綜合防滲體上，隨后再沿著綜合防滲體流入積液溝內(nèi)收集，綜合防滲體減少或防止了萃液的流失；
S3、生態(tài)環(huán)境和地下水資源的恢復(fù)，當(dāng)步驟S2(II)結(jié)束后，鉆穿綜合防滲體大于或等于50~60cm以恢復(fù)地下水通道，隨后將灌漿孔采用原狀土回填密實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)了礦山生態(tài)環(huán)境和地下水資源的恢復(fù)，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
[0008]所述的便攜式背包鉆機(jī)也可為地質(zhì)鉆機(jī)。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)形成的綜合防滲體減少了母液的滲漏，避免了對(duì)環(huán)境造成污染。(2)灌漿孔內(nèi)形成的錨桿和水泥柱避免了由于母液注入速度過快或注入量過大，容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)象，保證了礦體內(nèi)離子狀態(tài)稀土的順利萃取。(3)當(dāng)?shù)V體層內(nèi)的稀土離子被收集在積液溝內(nèi)后，鉆穿綜合防滲體大于或等于50~60cm，隨后將灌漿孔采用原狀土回填密實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)了礦山生態(tài)環(huán)境和地下水資源的恢復(fù)，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明萃取母液的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明擊穿綜合防滲體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，1-灌漿孔，2-綜合防滲體，3-錨桿，4-水泥柱，5-積液溝，6-黏土層，7-礦體層，8-保護(hù)層，9-底板帷幕。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述: 如圖1所示，一種減少原地浸出采礦過程中生態(tài)環(huán)境污染的方法，它包括以下步驟:
S1、綜合防滲體的形成:
SI (I)、采用便攜式背包鉆機(jī)或地質(zhì)鉆機(jī)在黏土層6的頂部鉆削多個(gè)灌漿孔1，每相鄰兩個(gè)灌漿孔I的間距為l~2m，灌漿孔I的深度L=hl+h2+h3+h4，其中hi為黏土層6的厚度，h2為礦體層7的厚度，h3為保護(hù)層8的厚度，h3大于或等于lm，h4為底板帷幕9的厚度，h4為2?4m ;
51(II)、先在步驟SI (I)中的每個(gè)灌漿孔I內(nèi)下入灌漿塞，灌漿塞的下入到h3位置處，再利用3SNS的灌漿栗采用循環(huán)式灌漿方式向灌漿孔I內(nèi)注入水泥-水玻璃雙液漿，相鄰孔與孔之間內(nèi)的水泥-水玻璃雙液漿相互擴(kuò)散并搭接，然后取出灌漿塞，最終實(shí)現(xiàn)了綜合防滲體2的形成，綜合防滲體2為板狀，且綜合防滲體2與水平面呈一定夾角設(shè)置。
[0012]S2、母液注入及回收:
52(I)、先向灌漿孔I內(nèi)插入錨桿3，使錨桿3插入到綜合防滲體2內(nèi)，再利用3SNS的灌漿栗向灌漿孔I內(nèi)注入水泥，保證形成的水泥柱4的高度小于h2與h3的總和，水泥和錨桿形成的整體有效避免了由于母液注入速度過快或注入量過大，容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)象。
[0013]S2 (II)、向步驟S2 (I)中的每個(gè)灌漿孔I內(nèi)注入母液，同時(shí)在灌漿孔I底部連線的低洼處開設(shè)積液溝5，隨著母液與礦體的長(zhǎng)時(shí)間接觸，母液將礦體中離子狀態(tài)的稀土逐漸萃取出并溶入母液內(nèi)，帶有稀土離子的母液沿著礦體層7內(nèi)的裂隙、通道流到綜合防滲體2上，隨后再沿著綜合防滲體2流入積液溝5內(nèi)收集，綜合防滲體2減少或防止萃液的流失，避免了萃取液對(duì)環(huán)境及地下水破壞較嚴(yán)重；
S3、生態(tài)環(huán)境和地下水資源的恢復(fù)，當(dāng)步驟S2 (II)結(jié)束后，鉆穿綜合防滲體2大于或等于50~60cm以恢復(fù)地下水通道，隨后將灌漿孔I采用原狀土回填密實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)了礦山生態(tài)環(huán)境和地下水資源的恢復(fù)，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
[0014]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種減少原地浸出采礦過程中生態(tài)環(huán)境污染的方法，其特征在于:它包括以下步驟: 51、綜合防滲體的形成: SI (I)、采用便攜式背包鉆機(jī)在黏土層(6)的頂部鉆削多個(gè)灌漿孔(1)，每相鄰兩個(gè)灌漿孔(I)的間距為l~2m，灌漿孔(I)的深度L=hl+h2+h3+h4，其中hi為黏土層(6)的厚度，h2為礦體層(7)厚度，h3為保護(hù)層(8)的厚度，h3大于或等于lm，h4為底板帷幕(9)的厚度，h4為2?4m ; 51(II)、先在步驟SI (I)中的每個(gè)灌漿孔(I)內(nèi)下入灌漿塞，灌漿塞的下入到h3位置處，再利用3SNS的灌漿栗采用循環(huán)式灌漿方式向灌漿孔(I)內(nèi)注入水泥-水玻璃雙液漿，相鄰孔與孔之間內(nèi)的水泥-水玻璃雙液漿相互擴(kuò)散并搭接，然后取出灌漿塞，最終實(shí)現(xiàn)了綜合防滲體(2)的形成； 52、母液注入及回收: 52(I)、先向灌漿孔(I)內(nèi)插入錨桿(3)，使錨桿(3)插入到綜合防滲體(2)內(nèi)，再利用3SNS的灌漿栗向灌漿孔(I)內(nèi)注入水泥，保證形成的水泥柱(4)的高度小于h2與h3的總和； S2(II)、向步驟S2 (I)中的每個(gè)灌漿孔(I)內(nèi)注入母液，同時(shí)在灌漿孔(I)底部連線的低洼處開設(shè)積液溝(5)，隨著母液與礦體的長(zhǎng)時(shí)間接觸，母液將礦體中離子狀態(tài)的稀土逐漸萃取出并溶入母液內(nèi)，帶有稀土離子的母液沿著礦體層(7 )內(nèi)的裂隙、通道流到綜合防滲體(2 )上，隨后再沿著綜合防滲體(2 )流入積液溝(5 )內(nèi)收集，綜合防滲體(2 )減少了母液的滲漏，避免了對(duì)環(huán)境造成污染； 53、生態(tài)環(huán)境和地下水資源的恢復(fù)，當(dāng)步驟S2(II)結(jié)束后，鉆穿綜合防滲體(2)大于或等于50~60cm以恢復(fù)地下水通道，隨后將灌漿孔(I)采用原狀土回填密實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)了礦山生態(tài)環(huán)境和地下水資源的恢復(fù)，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少原地浸出采礦過程中生態(tài)環(huán)境污染的方法，其特征在于:所述的便攜式背包鉆機(jī)也可為地質(zhì)鉆機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種減少原地浸出采礦過程中生態(tài)環(huán)境污染的方法，S1、綜合防滲體的形成：S2、母液注入及回收：S2（I）、先向灌漿孔（1）內(nèi)插入錨桿（3），使錨桿（3）插入到綜合防滲體（2）內(nèi)，再利用3SNS的灌漿泵向灌漿孔（1）內(nèi)注入水泥，保證形成的水泥柱（4）的高度小于h2與h3的總和；S3、鉆穿綜合防滲體（2）大于或等于50~60cm以恢復(fù)地下水通道，隨后將灌漿孔（1）采用原狀土回填密實(shí)。本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)了礦山生態(tài)環(huán)境和地下水資源的恢復(fù)，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，而綜合防滲體減少了母液的滲漏，避免了對(duì)環(huán)境造成污染。
【IPC分類】C22B3/04
【公開號(hào)】CN105132681
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510576258
【發(fā)明人】樓日新, 王全根, 李喬斌, 鐘久安
【申請(qǐng)人】四川共拓巖土科技股份有限公司, 盛和資源控股股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月11日