离子型稀土矿开采工艺经历了两代工艺,即离子型稀土矿开采工艺主要经历了池浸(堆浸)工艺、原地浸矿工艺。
离子型稀土矿第一代提取工艺,可简述为“异地提取工艺”或称为“池浸工艺”。这种采矿方法是用传统的露采工艺,将稀土矿体表土剥离后,采掘稀土矿石,将矿石搬运至稀土矿体上方半山腰建设的一系列浸析池中,用溶液浸析矿石。其主要工艺过程为:①表土剥离→②开挖含矿山体、搬运矿石→③浸矿池→④将按一定比例(浓度要求)配置的电解质溶液作为“洗提剂”或“浸矿剂”,加入浸矿池,溶液对稀土矿石进行“渗滤洗提”或“淋洗”→⑤溶液中活泼离子与稀土离子交换,“离子相”稀土从含矿载体矿物中交换出来,获含稀土母液;母液经管道或输液沟流入集液池或母液池,然后进入沉淀池;浸矿后废渣从浸矿池中清出,异地排放→⑥在沉淀池中加入除杂剂、沉淀剂,去除母液中非稀土除杂后,沉淀稀土,获得混合稀土;池中上清液经处理后,返回浸矿池,作“洗提剂”循环使用。池浸生产工艺简单,但由于该生产工艺实际上是一个“搬山运动”,主要存在采场表土层的剥离堆放问题、选矿后尾砂存放问题。采场采矿后,山体裸露,山体滑坡及水土流失问题、工业场地压矿问题等。
“原地浸矿工艺” 亦即离子型稀土矿第二代提取工艺,就是在不破坏矿区地表植被、不开挖表土与矿石的情况下,将浸出电解质溶液经浅井(槽)直接注入矿体,电解质溶液中的阳离子将吸附在粘土矿物表面的稀土离子交换解吸下来,形成稀土母液,进而收集浸出母液回收稀土的方法。原地浸矿开采基本上不破坏矿山植被,不产生剥离物及尾砂污染,而且对资源的利用率与池浸法相比有了较大的提高,生产成本也大大降低,在开采离子吸附型稀土矿中,有很好的应用前景,并已经逐步取代池浸开采法。由于该方法浸矿剂和母液均在矿山风化层和半风化层矿岩中渗流和径流,降低了矿岩内部结构摩擦力,且由于注液井的施工,破坏了矿岩结构的完整性,导致采场发生山体滑坡的机率大大增加。
离子型稀土矿采选专利技术主要集中在浸采后的采场边坡加固工艺、浸矿剂改善、收液方式、注液方式、稀土母液深沉除杂方式、压液装置、注液装置等。通过采用上述专利技术,以期提高浸矿率及浸矿效率、矿石回收率、提高母液质量,提高采场安全,降低浸采对周边环境的影响。