遗落的种子阅读答案• 84 •符金属（冶炼部分）（ysyl. bgrimm. cn)2021年第6期doi：10. 3969/j. issn. 1007-7545. 2021. 06. 014
欧家才u2，莫裕杏'黄万抚」
(1•五矿稀土集团广西华锑科技有限公司，南宁530007;
2.江西理工大学，江西赣州341000;
3.梧州稀有稀土矿业有限公司，广西梧州543000)
摘要：在南方离子吸附型稀土矿区，部分在建或拟建的工程建设项目剥离的土方中含有大量的稀土资
源.此部分的稀土资源需要及时进行回收。在工程建设项目中.回收已剥离的稀土资源主要采取堆浸工 艺，主要步骤为堆场建设、水冶车间建设、工艺操作等。实践证明，稀土抢救性回收堆浸T.艺取得了较好 的经济效益，回收了宝贵的国家战略性资源。
关键词：工程建设项目；稀土；回收；堆浸
亡命刺客
中图分类号：TF845 文献标志码：B文章编号：1007-7545(2021)06-0084-06
Plant Practice of Heap Leaching of Rare Earth Resources
Stripped from Construction Projects
OU Jia-cai1-2,MO Y u-xing1,H U A N G Wan-fu2
(1. China A ntim ony C orporation. Subsidiary of China M inmetals Rare E arth Group Co. . Ltd. . Nanning 530007, C hina；
2. Jiangxi U niversity of Science and Technology, Ganzhou 341000 China
3. Wuzhou Rare M etal-Rare E arth Mining Co. . Ltd. , Wuzhou 543000, G uangxi, China)
Abstract：In ion-adsorbed rare earth mining area in southern China,earthwork removed from some construction projects under construction or planned to be constructed contains a large number of rare earth resources,which need to be recovered in time.Heap leaching processes adopted to recov城市的月光
er stripped rare earth resources mainly include steps of yard construction,hydrometallurgical workshop construction and process operation,etc.Plant practice proves that salvage recovery heap leaching process of rare earth achieves good economic benefits and recovers valuable national strategic resources.
Key words：construction projects；rare earth resources；recovery；heap leaching
离子吸附型稀土矿又称风化壳淋积型稀土矿，富含中重稀土元素，是我国特有的稀土矿种，广泛分布在我国南方的江西、福建、广东、广西、湖南、云南 等省区I，是我国的优势战略性矿产资源。目前，在 上述南方省区范围内，相当一部分拟建或在建高速公路、高速铁路丁.程项目以及T.业园区、城镇开发区建设项目中（以下简称“T.程建设项目”），在剥离的土方中发现大量的稀土资源。如果这些稀土资源不能及时被回收，将会永久性与废土方一起被压覆或丢弃，导致无法利用，造成宝贵的国家战略资源的极大浪费’。在国家有关部委的大力支持下，某些省区已经开始探索T程建设项目压覆或剥离稀土资源的抢救性回收的做法。在广西，近几年实施了贵梧高速、贵广高铁、梧州红岭工业园等工程建设项目的
收稿日期：2020-12-16
基金项目：国家自然科学基金资助项0(41662004)
作者简介：欧家才（1973->，男，贵州荔波人.博士研究生，高级工程师：通信作者：黄万抚（1962-)，男，江西南康人•博士后，二级教授
2021年第6期有金属（冶炼部分）（y sy l. bgrimm. cn)•85•
稀土资源抢救性回收项目，总共回收了上万吨的稀土资源，为当地解决了数百人的就业问题，并且为工程建设项目的稀土资源抢救性回收积累了很多经验。
在工程建设项目的稀土资源抢救性回收项目中，回收已剥离的稀土资源主要采取堆浸工艺。但 因为工程建设项目具有工程时间限制较严格、工程范围较广、施工过程中剥离出的土方含稀土品位变化较大等特点，稀土抢救性回收项目所采取的堆浸工艺与稀土矿山所采取的工艺有较大的差异。
1 工艺流程
工程建设项目剥离的稀土抢救性回收采取的堆浸工艺流程如图1所示。工程建设项目施工中剥离出的含稀土土方，经检测取样合格后，运至指定的集中回收点堆土场，在堆土场矿堆表面灌输硫酸铵浸出液，直接浸出泥土中的稀土并形成浸析液（稀土母 液），在矿堆表面源源不断的顶水压力下，母液渗出堆土场，进人设置在下方的集液管道，进人集液池，将稀 土母液净化、除杂后，用碳酸氢铵为沉淀剂进行稀土沉淀，压滤后得到稀土碳酸盐产品。上清液回收处理后，作为顶水或添加浸出剂配液，再返回堆土场。 T.程建设项目剥离土方
混合稀土碳酸盐产品
图1稀土抢救性回收堆浸工艺流程图
Fig. 1Flow chart of rare earth salvage
recovery by heap leaching process 2 堆场建设
2.1可回收稀土资源的勘查取样
当确认工程项目的建设范围内压覆有稀土资源时，稀土回收项目单位应立即派出工程技术人员及探矿工人在工程项目建设范围内进行稀土资源勘查取样。当发现某区域需剥离土方中的稀土平均品位大于0.03%时，即可判定该区域土方达到回收利用价值。
如果工程项目已经开工建设，稀土回收项目单位可在工程施工的同时在剥离的土方中进行稀土资源勘查取样。当发现已剥离土方中的稀土平均品位大于0.03%时，即可判定该批土方达到回收利用价值。
2. 2 堆场选址
堆场选址一般建在三面环山的山谷中，并且要求山谷底部相对平坦，山坡有一定的坡度。堆场选址应考虑与工程项目施工剥离土方区域及水冶车间之间的距离，堆浸场总的堆矿容积必须满足所规划回收矿点的所有储存矿土的堆浸。同时，堆场选址应尽量避开地质构造相对差（如存在塌方、滑坡、溶 洞等）、地表水系相对集中、地下水较多的地方。场 址选定后要对整个堆浸场进行堆矿规划，划分堆场个数，堆矿先后顺序等。
2.3 建堆场
堆场建设主要分为拦砂坝砌筑、建截水沟、堆场 底部整理、建汇液井、防渗层铺设、过滤层铺设、建造 高位池等步骤。
拦砂坝砌筑：在堆矿区的下游约100 m范围内沟、谷较窄且容砂量足够大的位置设置一道片石混凝土永久区域拦砂坝，拦截堆场或周边流下的沙土。坝基以片石加混凝土砌筑，高度视坝基底部的岩土工程地质情况而定。坝体可以采用混凝土砌筑或黏土碾压形成。修筑好拦沙坝后，要对外坡面进行水泥硬化或加盖防水膜。
建截水沟：为了保护堆场免受雨水冲击，防止出 现地质灾害等安全环保事故，确保堆浸场各种设施以及浸取工作的正常运行，堆场周围必须设置截水沟作为防洪设施，以防止洪水进人堆场。截水沟的断面形状以梯形为宜，规格要求应能满足截水区域的汇水量，要有足够的强度抗自然破坏能力。截水沟
根据最终的堆积高度应采用分级布置，最好布置两级截水沟，这样可以降低风险，减少投人，便于检查管理。一级截水沟布置于最终堆积高度上方3
〜
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4 m，负担整个堆浸场的上部区域汇水面积内绝大部分雨水的截流；二级截水沟布置于每级堆浸场上部2〜3 m，拦接一级截水沟至堆浸场范围内的汇水。
堆场底部平整：堆场底部及四周要用钩机进行清理和平整，底部要夯实，堆场四周有突出的地方要铲平，凹陷的地方要填平。由预设汇液井部位向四周按1%〜3%坡度放坡，便于母液流动，并在坡面按放射状布置小的集液沟。最后压实或者夯实堆场底面、集液沟，不得出现小的突块。堆场底部整理如图2所示。
建汇液井：根据堆浸场底面积大小，按每1 500〜 2 000 m2布置1个汇液井，汇液井尽可能布置在堆场底面的中心位置并均匀分布。汇液井有多种建造方式，应用比较普遍的有两种，一种是地下圆井结构形式，另一种是地上木结构框架形式，分别如图3所示。
图2堆场底部整理
Fig. 2 Bottom arrangement of
heap leaching field
图3汇液井结构
Fig. 3 Structures of collect liquid well
防渗层铺设：用彩条布、橡胶板或者高强度塑料薄膜铺设在堆场底部及四周作为防渗层。防渗层为 三层，其中上下两层为彩条布，中间一层为高强度聚乙烯塑料薄膜，要求防渗层不漏水并能承受矿堆压力及堆矿冲击，不得出现破口，堆场四周的防渗层高度要超过最终堆场内矿土的高度。堆场防渗层如图4所示。
铺设过滤层：铺好防渗层后，在其上面的小集液槽内放置捆扎的竹子形成液流通道，竹子外表以遮阳网包裹，捆扎竹子直径以30 c m为宜，在整个底面铺0.3〜0.5 m厚蕨草或毛草类植物以过滤泥沙。堆场过滤层如图5所示。
建造高位池：高位池池底的高度应比堆场最终堆矿面高度高出5〜10 m。选择一块地势相对平坦的地方，放好高位池边线，根据地貌情况可选用挖坑式或地面垒包式.挖好坑或垒好砂包后，在内部铺放防渗布。在建高位池过程中，要注意安放进出液管，设计闸阀，管口与防渗布连接处必须绑紧，不得出现渗漏。
图4堆场防渗层
Fig. 4 Anti-seepage layer of heap leaching
field
2021年第6期有金属（冶炼部分）（http ://y sy l. bgrimm. cn)• 87 •
2.4堆场堆土
用汽车将剥离含稀土的矿土从工程项目施工现 场拉到堆场，并直接倒人堆场.然后用推土机向前推场表面可根据地形情况分成不同台阶进行造田。造 田时用小型挖掘机把表面的板结层疏松，同时堆筑 田埂根。田埂的高度应高于田面〇.5m ，田与田之 间用塑料管连接。堆场分格如图7所示。
图7
堆场分格及布管
运矿土。堆场堆土采用一次性筑堆，避免重复多次 筑堆，且需避开雨天。筑堆时，在筑堆矿土的坡底先 铺一层薄矿，并用编织袋装少量的矿土四周压紧防 渗层，一般筑堆高度为1〇〜15 m .堆土时要避免大 块的矿石滚下砸破防渗层。筑堆结束后，用堆土机 推平矿土并平整堆场表面。堆场堆土如图6所示。
图6
堆场堆土
Fig. 6
Wedge in heap leaching field
堆场分格：将平整好的堆场表面均分为多个 田”状进行分格，以便均匀灌液（俗称“造田”）。堆
Fig. 7
Dividing and distributing pipe of heap leaching field
2.5堆场管道布设
用型号为少100 m m 的P V C 管做主管，将浸出 液由浸出液高位池输送到堆场中间，按“非”字形在 主管两旁接支管，支管型号为少80 m m 的P V C 管， 并安装阀门来控制浸出液流量的大小，由支管将浸 出液输送到堆场的各个“田”内。堆场管道布设如图 7显示的白管道。
3
水冶车间建设
3.1
水冶车间选址
建筑水冶车间的山坡应具备：地质条件好、独立
的山坡、表面水系较少、有45度〜50度的坡度、离堆
场的距离较近。水冶车间要离生活区300 m 以上。3. 2
工艺池建造及布置
水冶车间设置除杂池、沉淀池、产品池、配液池、
配铵池、储渣池、清水池、板框压滤机、产品仓库、原 材料仓库。水冶车间布置图见图8。
Fig. 8 Floor plan of hydrometallurgical
workshop
• 88 •有金属（冶炼部分）（ysyl. bgrimm. cn)2021年第6期安徽省技术监督局
除杂池、沉淀池、产品池、配液池、配铵池的建造：首先在设计图相应位置推平坡面，在地面上用钩机挖直径22 m、深6〜10 m的圆柱形池子。池子挖完后，在池子的底部安装2〜4根排水管.除杂池需在
池底最低处安装一个排渣管。池子挖好后，夯实 池子的底部和四周，有条件的要用水泥固化。池子 的底部及四周要铺设加厚油布，防止漏液。油布和池子之间要贴紧，中间不能有空气。
高位池、储渣池、清水池的建造：高位池、储渣池、清水车的大小为直径5 m，深 5 m，可按除杂池的方法建造，也可用编织装或麻袋装砂土四周垒齐，砂袋厚度一般不小于60 cm，高度不超过2 m，垒好 砂袋后用油布铺底及周边防渗。
产品仓库、原材料仓库：仓库大小根据堆场设计容M进行设计，原材料仓库与产品仓库要分开。
为安全起见，每个池子和水冶车间的边坡都需安装防护栏。
3.3水冶车间管道布置
除杂池、沉淀池管道的布置：池底安装1〜4根 出液管，出液管经软管接到液位控制管上。用尼龙绳控制液位控制管的管口高度.管口高度即池内液位控制高度。池底安装气管，供搅拌使用；废渣排出 管接到废渣池，供处理废渣用。除杂池出液管流至沉淀池.沉淀池出液管接至产品池。除杂池和沉淀池母液进液管处都要安装碳酸氢铵进液管，同时安装压缩空气管供搅拌使用。
产品池、储渣池管道布置：产品池池底安装出液管并接到压滤机，储渣池池底安装出液管并接到废渣压滤机。
配液池、配铵池、高位池管道布置：硫酸铵配铵池安装潜水泵，配好的硫酸铵溶液经管道送至调酸池，在调酸池调整p H后经潜水泵抽至高位池。碳 酸氢铵配铵池安装潜水泵.配好的碳酸氢铵溶液经管道送至除杂池或沉淀池。
4 工艺操作
4.1配液及注液
堆浸工艺采用硫酸铵做浸出剂，稀土浸出过程反应式如下（式中M代表高岭土）：
2MRE+3(NH,h S O,—2M(NH,)6+RE2(S(),)3
浸出液的配制：在水冶车间配铵池配制2 %〜 3%硫酸铵溶液作为浸出液，浸出液的p H控制在4.5〜5。配好的浸出液用栗抽至堆场高位池。
注液：如果堆场表面存在有高差，则灌液顺序从高位向低位推进。注液时通过阀门控制每块“田”的 注液量，保证每块“田”内的浸出剂都瘦盖田内的矿土，且浸出液深度以10 c m为宜，“田”的表面要保持
电力安全性评价
水平。浸出液出液口下面需放置蕨草或者毛草*防止 浸出液将表面矿土冲成大坑或者沟槽而不利于整块"田”内稀土矿的浸出。硫酸铵溶液固液比（即矿石量 与硫酸铵溶液体积比）为1 : (0.4〜0.6).具体视生产 情况确定。浓度调整顺序采用先浓后淡的原则。
待稀土母液中的稀土含量降至0.2 g/L以下时，即可停止注人浸出液.转为注人顶水。顶水（清水）固液比（即矿石量与清水体积比）为1 :(0.7〜0.8)，注 人的顶水需调节p H至5〜5. 5。
4.2收液
在堆场下游（水平位置低于堆场内集液井的位置）建一个母液集液池，容量约80〜100 母液
由堆场内汇液井通过管道直接自流进入母液集液池。一般情况下，注液后约一周可有清水流出，约 20 d有含稀土水流出，母液的高峰期一般维持20〜 30 d.尾液回收期约2〜3个月。当母液浓度达0. 2 g/L时可进人水冶除渣、沉淀回收稀土处理，当母液浓度低于〇. 1g/L时，停止注顶水，母液停止处理，直接用于配液。待无尾液流出时则整个堆场回
收结束u]。
4.3母液输送
在母液集液池底部安装潜水泵，将母液收集池中的母液抽至水治车间的除杂池。如果路程较远或高差较大，则先将母液抽至母液中转站.再由母液中转站由主栗将母液抽至水冶车间除杂池。最好设置自动控制防止母液满溢.同时减少人力成本。泵型 最好选择〗H型化T/离心泵。
4. 4母液除杂
不忠的爱
母液经泵输送到水冶车间除杂池后，用碳酸氢铵进行除杂。往装有母液的除杂池里加人3%〜 5 %的碳酸氢铵水溶液.并不断用压缩空气搅拌均匀，控制碳酸氢铵水溶液的加人量，将除杂池中母液的p H控制为5.5左右。除杂后的母液经澄清后(约6〜8 h)放到沉淀池中沉淀。
4.5母液沉淀
除杂后的母液放到沉淀池后，往池中加入5%〜 8%的碳酸氢铵水溶液，并不断用压缩空气搅拌均匀，控制碳酸氢铵水溶液的加人量，将沉淀池中母液的p H控制为6〜6. 5。碳酸氢铵用量（即所沉稀土RE()量与碳酸氢铵的质量比）按1:(2. 2〜2. 4)计 算碳酸氢铵溶液的加人量。澄清时间为4〜8 h 。
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