[發明專利]原地浸取注液工藝

有效

• 申請號: 201010247830.6
• 申請日: 2010-08-03
• 公開（公告）號: CN101915073A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 譚堯峰;劉彥
• 申請（專利權）人: 江西稀有金屬鎢業控股集團有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/20
• 代理公司: 北京王景林知識產權代理事務所 11320
• 代理人: 王景林;梁潔

技術領域

本發明涉及一種原地浸取注液工藝，特別是離子吸附型稀土原地浸取注液工藝，屬于原地浸取開采技術領域。

本說明書中的術語“頂水”是指在“浸礦液”注入含礦山體，完成“浸礦”過程之后，將按一定比例“固液比”控制的“工業頂水”，不斷地從“注液井”注入山體。在“頂水”作用下，匯合被“交換”出來的稀土，和先期注入的已完成“離子交換”、或尚未完成交換過程的部分浸礦液，形成含稀土母液。簡單的說，在用浸礦劑浸礦過程完成后，使用“上清液”或清水的注液過程，其目的是把礦體中已交換或尚未交換的浸礦液“擠”出。本說明書中的術語“雞窩狀”、“透鏡狀”、“層狀”等詞是用來形象的說明礦體空間展布的特點。網絡上可以查找到有些論文中使用過“雞窩狀”礦體這個詞。是指礦體的空間展布復雜，在單個含礦山頭中存在多個小礦體。

背景技術

根據現有技術，離子吸附型稀土原地浸取注液技術主要采用巖土工程靜壓注漿法注液。靜壓注漿法注液技術是采用人工挖掘圓井作為注液井的注液方法，首先使用鏟子等工具人工挖掘直徑約0.6～0.8米(一般需要人在注液井中施工)、直達含礦層以下0.5米深的注液圓井，井間距為3×3米，為了減少注液盲區，在圓井的中間部分，用鏟子開挖長寬為0.5×0.5米(或直徑為0.5米)，直達礦層的注液井。在浸取注液過程中先注圓井，后為消除盲區再注直達礦層的注液井，最后注頂水，直至礦塊生產完成。

現有注液技術在生產中存在以下技術問題：第一，由于注液順序不合理，先注主礦體，后為消除盲區對直達礦層的注液井注液，往往因為母液濃度過低或因尾液時間長而無實際利用價值，且無形之中增加了生產成本及單礦塊的生產周期；第二，由于后期構造等因素的影響，存在大量的小裂隙，而這些小裂隙必然經過粘土礦物的充填，使得浸礦劑無法到達小裂隙以下與稀土離子發生交換，影響了稀土浸礦的效果；第三，因為離子吸附型稀土特殊的成礦機理，往往在垂直方向上存在較大的滲透性能差異，導致在注液過程中實際的水平方向注液強度難以控制，以及由于在注液過程中礦土結構和滲透性能發生的變化，常導致注液困難，且極易發生塌方等邊坡穩定性問題，嚴重影響生產的正常進行；第四，現有注液技術存在難以與收液系統協調的問題，即難以人為控制注液量；第五，現有注液技術難以適應“雞窩狀”復雜礦體、滲透性差及深埋礦體的注液，使得相應的資源無法使用原地浸取技術開采。第六，現有注液技術難以對浸礦劑的流向、流速及注液強度作出有效控制，且單礦塊開采完后，仍有較多浸礦劑及部分稀土母液保留在山體中，隨著時間的推移緩慢滲入地下水中，造成了較大的環境污染問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種離子吸附型稀土原地浸取注液工藝，其稀土浸礦率高、減少了母液在礦體中的殘留、減少了環境污染、母液濃度高、浸礦劑單耗小、操作簡單、應用范圍廣、環保效果顯著，解決了浸礦盲區、注液過程邊坡的穩定性差的問題，實現了浸礦劑流向、流速、注液強度的可控性及注液系統與收液系統的聯系，同時還解決了深埋礦體、滲透性差礦體以及“雞窩狀”礦體的原地浸取技術問題。

為實現本發明的目的，本發明提供了一種離子吸附型稀土原地浸取注液工藝，其特征在于：根據礦體厚度變化情況、水文工程環境地質情況以及收液系統的布置，設置注液淺井和注液深井間隔分布的注液網絡，其中注液淺井以靜壓注液為主，注液深井以充填密閉中深部注液為主，如滲透能力很好，可對注液深井不使用密閉加壓措施；在注液工序中，采用先注注液淺井，后注注液深井的注液方法，當浸礦劑使用完后，共同對注液淺井和注液深井注頂水。

在本發明的技術方案中，根據礦體空間展布情況、礦體厚度變化情況、礦土滲透性能、以及收液系統的工程布置等，設置注液淺井和注液深井間隔分布的注液網絡，也可以根據礦體厚度變化情況(主要針對“雞窩狀”礦體類型)及收液系統的布置設置注液淺井、中等程度深的注液井、和注液深井周期變化的注液網絡。

所述的技術方案中注液管路：注液淺井和注液深井通過引流管與球閥開關、分水管路及注液主管路聯通形成注液管路系統。

所述的技術方案中注液網絡的注液井間距的確定：一般情況下，注液井間距為2.5×2.5米，但如礦土為中粗砂結構，可調整為3×3米，以粘土和細砂為主可調整為2×2米。

所述的技術方案中的注液淺井：注液淺井直徑為30～40cm，深度為直達含礦層1～2米，采用1～1.5寸(3.3cm～5cm)的PVC管引流浸礦劑至注液淺井的底部并進行防坍塌處理，注液淺井采用靜壓注液方式。