2023年12月31日發(fā)(作者:工會換屆選舉)

ICS 77.120.99
H 05
GB XXXXX—201X
中華人民共和國國家標準
離子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范
Technical specification for in-situ leaching mining of
ion-adsorption rare earth ore
(報批稿)
XXXX - XX - XX發(fā)布
XXXX - XX - XX實施
前 言
本標準的第4章、6.1、6.2、6.10為強制性的,其余為推薦性的。
本標準由全國稀土標準化技術委員會(SAC/TC229)提出并歸口。
本標準主要起草單位:贛州有色冶金研究所、贛州稀土礦業(yè)有限公司、**大學、贛州科源稀土資源開發(fā)有限公司、國家離子型稀土資源高效開發(fā)利用工程技術研究中心、
**大學稀土與微納功能材料研究中心。
本標準主要起草人:郭小斌、楊勇、李健、李春、張樹標、肖文剛、羅嗣海、謝志宏、袁長林、錢艷濤、歐陽旭、王有霖、王明、羅仙平、古吉漢、陳金清、王觀石、葉春生、
李永繡、陳偉凡。
離子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范
1 范圍
本標準規(guī)定了采用原地浸出技術的離子型稀土礦山開采的基本要求、原地浸礦工藝過程技術要求、水冶工藝過程技術要求及礦山設備選型要求等。
本標準適用于采用原地浸出技術的離子型稀土礦山。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB 190危險貨物包裝標志
GB 4053.3固定式工業(yè)防護欄桿安全技術條件
GB 5749生活飲用水衛(wèi)生標準
GB 7231工業(yè)管道的基本識別色、識別符號和安全標識
GB 9089戶外嚴酷條件下的電力設施
GB l1651勞動防護用品選用規(guī)則
GB l4161礦山安全標志
GB 14500放射性廢物管理規(guī)定
GB 14585鈾、釷礦冶放射性廢物安全管理技術規(guī)定
GB 15603常用化學危險品貯存通則
GB l6423金屬非金屬礦山安全規(guī)程
GB l8599一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準
GB 18871電離輻射防護與輻射源安全基本標準
GB 26451稀土工業(yè)污染物排放標準
GB 26860電業(yè)安全工作規(guī)程
GB 27742可免于輻射防護監(jiān)管的物料中放射性核素濃度活度
GB 50034工業(yè)企業(yè)照明設計標準
GB 50061 66kV及以下架空電力線路設計規(guī)范
GB 50070礦山電力設計規(guī)范
GB 50140建筑滅火器配置設計規(guī)范
GB 500l6建筑設計防火規(guī)范
GB/T 13869用電安全導則
GBJ 22廠礦公路設計規(guī)范
GBJ 141給水排水構筑物施工及驗收規(guī)范
GBJ 213礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范
GBZ l工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準
AQ 2007.1金屬非金屬礦山安全標準化規(guī)范導則
AQ 2007.3金屬非金屬礦山安全標準化規(guī)范露天礦山實施指南
DZ/T 0204 稀土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范
DZ 0240滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范
JGJ 36宿舍建筑設計規(guī)范
JGJ 67辦公建筑設計規(guī)范
XB/T XXX離子型稀土礦原地浸出開采安全生產(chǎn)規(guī)范
《關于調(diào)整部分礦種礦山生產(chǎn)建設規(guī)模標準的通知》(國土資[2004]208號文)
《稀土行業(yè)準入條件》(工信部[2012]33號文)
《國土資源部關于鐵、銅、鉛、鋅、稀土、鉀鹽和螢石等礦產(chǎn)資源合理開發(fā)利用“三率”最低指標要求(試行)的公告》(2013年第21號)
3 術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
3.1
離子吸附型稀土礦ion-adsorption rare earth ore
地表巖石經(jīng)過長期風化,游離出來的稀土以離子吸附狀態(tài)在黏土礦物上遷移富集而形成的一類獨特的稀土礦床,也稱風化殼淋積型稀土礦床。從該類礦床中提取的、用以冶金生產(chǎn)的混合稀土氧化物或碳酸鹽精礦產(chǎn)品稱為離子型稀土礦。
3.2
全覆式complete coverage type
礦體底部弱風化層或基巖位于侵蝕基準面以下,基本無基巖出露的礦體賦存形式。
3.3
祼腳式 barefoot type
礦體底部弱風化層或基巖位于侵蝕基準面以上,基巖完全或部分出露的礦體賦存形式。
3.4
溶浸劑leachant
用于交換浸出離子型稀土的化學試劑,也稱浸礦劑。
3.5
溶浸液leaching solution
由溶浸劑與水(或上清液)按一定比例配制而成的溶液,用于注入礦層,交換礦石中有用化學成分的液體,也稱浸礦液。
3.6
原地浸礦in-situ leaching mining
利用溶浸液從天然埋藏條件下的非均質(zhì)礦石中有選擇地浸出有用成分并獲取反應生成化合物的采礦方法。
3.7
浸出液rare earth leachate
溶浸液經(jīng)過礦體過程中,通過離子交換反應將礦體中的稀土及少量雜質(zhì)交換出來所形成的溶液,也稱稀土母液。
3.8
液固比liquid-solid ratio
溶浸液量與稀土礦體礦石量的體積比。
3.9
離子型稀土礦山離子相資源采選綜合回收率comprehensive recovery rate for mining
ion adsorption rare earth
離子型稀土礦產(chǎn)品(折算成稀土氧化物量)與開采礦塊內(nèi)動用的離子型稀土資源儲量(折算成稀土氧化物量)之比,即:實際回收稀土氧化物量與動用礦塊內(nèi)的離子相稀土資源儲量的百分比。
3.10
工藝池process tank
離子型稀土開采過程中所涉及到的功能各異的處理池的總稱。
3.11
高位池higher-place tank
建于礦區(qū)或礦塊的山頂或較高處,能使其中的溶浸液或清水自流至礦塊注液井(孔)中,用于穩(wěn)定和調(diào)節(jié)壓力、流量的工藝池。
3.12
集液溝liquid collection ditch
用于收集浸出液的溝槽。在擬采礦體所在山腳部位基巖出露或表土覆蓋較少的位置開挖,一般開挖至基巖。
3.13
集液巷道liquid collection tunnel
用于收集浸出液的巷道。一般開挖于礦體底部下方,也稱收液巷道。
3.14
導流孔deflector hole
人工鉆出的用于將浸出液導流出的孔洞。
3.15
收液工程系統(tǒng)liquid collection engineering systems
用于收集浸出液、防止浸出液泄漏的工程組合,一般構筑于礦體底部下方,通常包括巷道、導流孔、集液溝等。
3.16
注液井(孔)injection well
開挖于礦體頂部便于溶浸液注入的井(孔)。
3.17
監(jiān)測井(孔)monitor well
用于監(jiān)測擬采礦體的溶浸液或浸出液是否有泄漏所開挖的井(孔)。
3.18
環(huán)保回收井environmental obrvation well
開挖于擬采礦體流域下游位置,用于預防溶浸液或浸出液泄漏,以減少礦山開采所引起的環(huán)境污染的井。
3.19
水冶車間hydrometallurgy workshop
離子型稀土開采過程中,從浸出液中提取稀土產(chǎn)品的場所。
3.20
集液池collecting rervoir
位于集液溝最低處或集液巷道口附近,用于收集浸出液并沉淀浸出液中所攜帶泥沙的小型工藝池,也稱沉沙池。
3.21
浸出液中轉池rare earth leachate transit tank
用于匯集和中轉浸出液的工藝池。
3.22
除雜池impurity removal tank
用于除去浸出液中所含雜質(zhì)的工藝池。
3.23
沉淀池precipitation tank
用于沉淀除雜后的浸出液中的離子型稀土的工藝池。
3.24
上清液supernatant
經(jīng)過沉淀工序后,沉淀池上層的澄清液體。
3.25
晶種ed crystal
在沉淀過程中,通過預留或加入添加物形成晶核,誘導碳酸稀土晶體的形成并促進其生長,該添加物即為晶種。
3.26
中和渣dregs
經(jīng)過除雜工序后,在除雜池底部沉積下來的含有部分共沉淀稀土以及鐵、鋁等雜質(zhì)的沉淀物,業(yè)內(nèi)常稱作渣頭。
3.27
中和渣回收廢渣 waste in dregs
除雜工序產(chǎn)生的中和渣經(jīng)過進一步的稀土資源回收后殘留下來的雜質(zhì)沉淀物,業(yè)內(nèi)常稱作渣頭渣。
4 總則
4.1 基本要求
4.1.1本標準用以滿足離子吸附型稀土的原地浸出采礦資源綜合回收率和環(huán)境保護的基本要求。
4.1.2在同一開采區(qū)內(nèi),實行貧富兼采,大小兼采,提高資源綜合回收率,對暫不能利用的資源應切實保護起來。
4.1.3 礦山建設和生產(chǎn)必須取得國家和地方的相關許可,包括《采礦許可證》、《安全生產(chǎn)許可證》、《取水證》、環(huán)評批復和竣工驗收批復等。
4.1.4 礦山地質(zhì)工作須達到詳查級別,方可作為礦山建礦依據(jù);礦塊開采前還須進行補充地質(zhì)勘探(生產(chǎn)勘探),儲量級別應達到探明的(預可研)經(jīng)濟基礎儲量(121b)。礦山地質(zhì)勘查工作應參照DZ/T 0204標準執(zhí)行。
4.1.5在離子型稀土礦山開采前,須做相應的水文地質(zhì)工作。水文地質(zhì)勘查的工程布置、工程量以及試驗種類等應能滿足原地浸出采礦工藝布置和礦山環(huán)境保護等方面的要求。水文地質(zhì)條件應滿足開采要求。水文地質(zhì)條件不適合,且通過采取工程措施也難以達到開采要求的礦床,不應采用原地浸出法開采。
4.2離子型稀土礦賦存類型分類
根據(jù)礦體底部的弱風化層或基巖賦存狀態(tài)分為全覆式和裸腳式兩種。
4.3 生產(chǎn)指標規(guī)定
4.3.1離子型稀土礦山生產(chǎn)指標應按照《稀土行業(yè)準入條件》(工信部[2012]33號)及《國土資源部關于鐵、銅、鉛、鋅、稀土、鉀鹽和螢石等礦產(chǎn)資源合理開發(fā)利用“三率”最低指標要求(試行)的公告》(2013年第21號)相關規(guī)定執(zhí)行,待有新的規(guī)定發(fā)布實施,則按新的規(guī)定執(zhí)行。當邊界品位離子相稀土大于等于萬分之五,離子型稀土礦山離子相資源采選綜合回收率應不小于80%;當邊界品位小于萬分之五,離子型稀土礦山離子相資源采選綜合回收率應不小于75%。
4.3.2生產(chǎn)用水循環(huán)利用率達到90%以上。
4.4 礦山環(huán)境保護規(guī)定
4.4.1離子型稀土礦山項目必須遵守《中華人民共和國環(huán)境保護法》《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》《中華人民共和國放射性污染防治法》《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》等法律、法規(guī)、規(guī)定的相關要求進行。
4.4.2 污染物排放應符合GB 26451的規(guī)定,輻射環(huán)境安全應符合GB18871的規(guī)定。
4.4.3礦山開采過程中應嚴格執(zhí)行礦山生態(tài)恢復治理保障金制度,根據(jù)“邊開采,邊治理”的原則,編制礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復治理方案、水土保持方案及土地復墾方案等,并按照方案進行礦山生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境恢復治理和礦區(qū)土地復墾。
4.5 礦山安全生產(chǎn)規(guī)定
4.5.1離子型稀土礦山項目必須具備國家安全生產(chǎn)法律、法規(guī)和部門規(guī)章及標準規(guī)定的安全生產(chǎn)條件,遵守礦山安全相關法律、法規(guī),建立健全安全生產(chǎn)責任制。
4.5.2稀土礦山開發(fā)建設項目必須取得安全生產(chǎn)許可證,項目安全設施建設、管理應按照GB l6423、AQ 2007.1、AQ 2007.3、GB l4161等相關標準執(zhí)行。
4.5.3項目安全設施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產(chǎn)和使用,符合XB/T XXX《離子型稀土礦原地浸出開采安全生產(chǎn)規(guī)范》要求。
5 礦山總體布置及服務年限
5.1 礦山總體布置
5.1.1 一般規(guī)定
礦山總體布置應遵循國家有關法律、法規(guī)及相關標準,滿足設計的原則和技術要求,做出符合國情及生產(chǎn)安全、技術先進、經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益好的合理布置。
礦山總體布置應根據(jù)礦山的資源賦存狀況,滿足生產(chǎn)工藝流程、交通運輸、環(huán)境保護,以及防火、安全、施工及檢修等要求。礦山總體布置應符合國家現(xiàn)行的防火、安全、衛(wèi)生、交通運輸和環(huán)境保護等有關標準、規(guī)范的規(guī)定。
5.1.2水冶車間
5.1.2.1服務年限小于10年水冶車間的要求
5.1.2.1.1工藝池宜用簡易池,應做好防滲工作,工藝池應盡量利用地勢形成階梯布置,使浸出液處理各工序盡量依靠自流完成;工藝池之間土質(zhì)地面,應鋪設混凝土地面,對車間范圍內(nèi)的陡坎,也應做好防滑、防塌相關措施。上下池之間的梯路要加固好并作好防滑措施。
5.1.2.1.2基坑頂口應用材料加固,加固后基面應平整、密實,各基坑開挖完成、加固后,應在基坑鋪設耐磨防水布(加防腐劑),其質(zhì)量和加工應達到礦山生產(chǎn)及服務年限的需要。
5.1.2.1.3礦山辦公室、休息室、寢室、食堂等生活設施宜采用活動板房,活動板房的施工、使用等應符合下列要求:
a) 活動板房應符合國家有關建筑節(jié)能、綠色環(huán)保的相關規(guī)定。
b) 活動板房的選址應合理、布局得當,符合國家有關安全、衛(wèi)生和消防等相關規(guī)定。
c) 人員密集和荷載較大的場所應設置在底層。
d) 活動板房的電氣設計、安裝及供排水設計、安裝應符合國家現(xiàn)行相關標準的規(guī)定。
5.1.2.2服務年限10年及以上水冶車間的要求
5.1.2.2.1工藝池宜用鋼筋混凝土,其設計建設應符合GBJ 141中相關規(guī)定,并做好防滲漏工作;工藝池應盡量利用地勢形成階梯布置,使浸出液處理各工序盡量依靠自流完成。
5.1.2.2.2礦山辦公室、休息室、寢室、食堂等生活設施宜采用永久建筑,永久建筑的施工、使用等應符合GB 50140、GB 500l6、GBZ 1、JGJ 36及 JGJ 67等相關建筑設計規(guī)范。
5.1.2.3應有礦山防洪、排澇設計,建立完善的排水系統(tǒng),具體參照GBJ 141的規(guī)定執(zhí)行。
5.1.2.4酸罐要用耐腐蝕的材料制成,放置平穩(wěn)并加固好,具體參照GB 190、GB 15603的規(guī)定執(zhí)行;用酸的人員配好穿戴用的防腐勞保用品,勞保用品選用參照GB l1651的規(guī)定執(zhí)行。
5.1.2.5礦山原材料倉庫、產(chǎn)品倉庫、輔助材料倉庫、脫水房、配電房、化驗室、值班室等應與車間毗鄰。
5.1.2.6生活設施以方便吃、住、行為原則,且應與礦山總體設計相符。
5.1.2.7礦山取水不得影響周邊農(nóng)業(yè)及生活用水。
5.1.2.8工藝池周圍、平臺、梯路等應做好防護欄桿,欄桿設置應參照GB 4053.3的規(guī)定執(zhí)行。
5.1.2.9礦區(qū)生活用水應按照GB 5749標準執(zhí)行。
5.1.2.10電力設施應參照GB 50070、GB 50061、GB 26860、GB 9089、GB 50034及GB/T
13869等標準規(guī)定執(zhí)行。
5.1.2.11礦山道路設計參照GBJ 22的規(guī)定執(zhí)行。
5.2 礦山服務年限
服務年限應按公式(1)計算:
---------------------------------------(式1)
式中:
T——礦山服務年限,單位:年;
Q——設計離子型稀土資源儲量(SREO),單位:噸;
——采選綜合回收率,單位:%;
A——生產(chǎn)能力,生產(chǎn)氧化稀土量(REO),單位:噸/年;
0.92——折算成92%的氧化稀土的折算系數(shù)。
5.3 采掘計劃編制要求
礦山采掘計劃編制,應符合下列要求:
a) 以國家法律、法規(guī)及政策為依據(jù),結合礦山總體設計及離子型稀土資源賦存特點等因素,合理安排年度采掘計劃;
b) 采掘計劃安排嚴禁“采富棄貧,采易棄難”;
c) 計劃安排應盡可能集中,便于生產(chǎn)、管理;
d) 在采、備采礦塊應安排合理,保證生產(chǎn)過程平穩(wěn)、持續(xù)及相互銜接;
e) 應合理安排開采進度,在確保環(huán)境保護和生態(tài)修復要求的前提下,保證年度采掘計劃順利完成。
6 原地浸礦工藝要求
6.1適用范圍
6.1.1礦體大部分或全部位于當?shù)厍治g基準面以上。
6.1.2礦床開采技術條件相對簡單,山體未曾發(fā)生大的山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災害,能夠采用工程手段有效控制并回收浸出液。其開采過程不會導致明顯滑坡和水體污染,損壞的植被能及時修復。
6.1.3不符合上述條件的,不應采用原地浸出工藝,包括:滲透性差、滑坡風險較大、礦體非均質(zhì)導致收液工程無法控制等。
6.2 一般規(guī)定
6.2.1 礦山開采前,須對預釆礦塊進行生產(chǎn)勘探和單體設計。
6.2.2 礦山必須建立各工序的作業(yè)指導書,并嚴格按作業(yè)指導書進行操作和記錄。
6.2.3 礦塊設計應堅持清污分流原則。采取措施使山體地表匯集的雨水或地表水與收集的浸出液得到有效分流。
6.2.4集液溝、集液巷道、導流孔、集液池等設施應作好防滲等措施,防止浸出液滲漏,提高浸出液的回收率,防止對地表水、地下水的影響。
6.2.5離子型稀土礦開采應堅持節(jié)約用水的原則,在礦山各個浸出液泄漏點設置浸出液收集裝置,將收集到的浸出液返回生產(chǎn)流程,實現(xiàn)閉路循環(huán)。
6.2.6設備、管道等必須采取有效措施,防止物料跑、冒、滴、漏。
6.2.7采礦塊下游應設置浸出液監(jiān)測井(孔)和環(huán)?;厥站⒌乇硭?、淺層地下水定期動態(tài)監(jiān)測體系。
6.2.8 在浸釆過程中,應加強對注液量、浸出液量、浸出液濃度及監(jiān)測孔(井)、環(huán)保回收井的日常監(jiān)測記錄工作。同時應注意嚴禁其他非工作人員及牲畜進入采場,保證作業(yè)安全。
6.2.9 礦塊開采前應對預采礦塊是否存在滑坡、坍塌風險進行預判。對存在較大滑坡、坍塌風險礦塊,應暫不利用,采取措施保護起來;對存在較小滑坡、坍塌風險的預采礦塊,應做好防滑坡、防坍塌工程。防滑坡、坍塌工程設計施工應參照DZ 0240的規(guī)定執(zhí)行,同時應加強后續(xù)監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)滑坡、坍塌征兆,為采取進一步防控措施爭取時間。
6.3 注液系統(tǒng)
6.3.1注液網(wǎng)孔(井)布設
6.3.1.1注液孔(井)深度一般為見礦0.5 m~1m;注液孔大小一般Ф0.15m~0.3m,注液井大小一般為Φ0.5m~0.8m。注液孔一般采用De25型PVC管,向下若干米(具體根據(jù)表土層厚度確定)鉆成帶小孔的花管并插至孔底,管壁至孔壁處用棘草或其它材料充填。
6.3.1.2注液孔(井)采用菱形布置,盡可能減少注液盲區(qū),其網(wǎng)度布置與山體坡度等有關,應符合表1規(guī)定。網(wǎng)度的布置還與礦體的滲透性、表土厚度等有關,一般滲透性越好,取值越小,由于礦體滲透性的差異,應通過試驗來進行確定,進行參數(shù)優(yōu)化,盡可能減少注液盲區(qū),同時也要防止穿孔(井)現(xiàn)象發(fā)生。
表1
網(wǎng) 度
坡度(θ)
<15°
15°≤θ≤30°
>30°
注液孔(排距×孔距)
1.0~2.0m×1.0~2.0m
1.5~3.0m×1.5~3.0m
2.5~3m×2.5~3m
或不布置
注液井(排距×井距)
1.5~3.0m×1.5~3.0m
2.5~4.0m×2.5~4.0m
3.5~5.0m×3.5~5.0m
或不布置
6.3.1.3 對于礦體直接出露,可采用淺溝和淺井配合注液,以減少注液盲區(qū)。
6.3.1.4注液孔(井)應安裝龍頭或球閥控制注液量及注液速率。
6.3.2高位池
6.3.2.1高位池的布設應根據(jù)礦山生產(chǎn)規(guī)模、礦塊分布、礦山地形、地貌等因素進行確定,盡可能多控制礦體、經(jīng)濟合理為原則,包括溶浸液池和清水池各一個。
6.3.2.2高位池到擬采礦塊的管路選型應以滿足生產(chǎn)需要、兼顧后續(xù)備采礦塊為原則。
6.3.2.3高位池建設地方應進行必要的地質(zhì)工作,防止高位池的倒塌、滲漏。
6.3.2.4高位池應作好防滲處理,高位池大小應根據(jù)采場日注液量及電力供應狀況等綜合考慮,一般容積為50m~200m。
6.3.3注液管網(wǎng)
6.3.3.1注液管網(wǎng)是指從高位池到各注液孔(井)的管網(wǎng)系統(tǒng)。其管型、閘閥及數(shù)量應滿足生產(chǎn)需求,并兼顧后續(xù)備采礦塊要求為原則。
6.3.3.2注液系統(tǒng)管路識別標志應符合GB 7231相關規(guī)定。
6.3.3.3管路連接嚴格按照相關操作規(guī)范進行,注液前應進行試水,對存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象的,及時查明原因,予以解決,同時注液期間還應加強管路巡查。
6.4 收液系統(tǒng)
6.4.1裸腳式賦存條件所采用的收液工程系統(tǒng):集液溝與導流孔
沿擬采礦塊外圍(山腳)基巖出露或基巖蓋層較薄位置開挖集液溝,寬度1m左右,深度以挖到基巖為準,并作好防滲漏處理。沿山體邊腳,集液溝上部適當位置打導流孔,導流孔宜平行布置,孔間距以一般為1m,孔深以達到弱風化層為準。若礦體底部到基巖有10m以上無礦帶、礦體地質(zhì)結構較復雜或存在破碎帶時,宜選用全覆式賦存條件所采用的人造底板收液系統(tǒng)。
6.4.2全覆式賦存條件所采用的收液工程系統(tǒng)
6.4.2.1巷道與導流孔
根據(jù)擬采礦塊的礦體厚度情況及排土等條件,確定集液巷道口位置、走向,集液巷道一般宜平行布置,間距一般為15m~20m(礦體滲透性越好,取值越?。O锏篱_挖過程中,應及時進行支護,防止冒頂、片幫發(fā)生。集液巷道斷面一般為等腰梯形,斷面規(guī)格以便于巷道開挖及后續(xù)相關工程施工為準,一般上底為(0.8m~1.0m),下底為(1.0m~1.3m),高為1.85m ,巷道坡度為3°~5°,巷道施工應參照GBJ 213的規(guī)定執(zhí)行;集液巷道邊壁上打垂直邊壁的導流孔,每壁設置3個/m~5個/m,分上下兩層交錯布置,長度為8m~12m;采準工程施工過程中,揭露工程與勘探及設計工程地質(zhì)條件相差甚遠時,應及時做出設計變更;集液巷道、導流孔施工完后,在巷道底部中間位置沿巷道開挖集液溝,巷道底部、集液溝與導流孔均用水泥沙漿敷底(也可選用其它防滲材料);巷道底部鋪設竹子并用棘草塞滿。
6.4.2.2巷道與巷道
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對于無法進行導流孔施工的,一般用巷道與巷道收液系統(tǒng)。工程施工中主集液巷道一般應平行布置,間距一般為15m~20m(礦體滲透性越好,取值越?。?。垂直于主集液巷道的岔道也應平行布置,間距一般為5 m~10m。巷道斷面采用等腰梯形,一般上底為0.8m~1.0m,下底為1.0m~1.3m,高為1.85m。
6.4.3集液池(沉沙池)
在集液溝最低位置或集液巷道口開挖集液池(沉沙池),集液池應做好防滲處理,并鋪設收液管路至浸出液中轉池。
6.4.4浸出液中轉池
在浸出液需要中轉時,應建浸出液中轉池,池體一般容積50m~100m,并作好防滲處理。
6.5 管路系統(tǒng)
6.5.1溶浸液(清水)輸送管路
溶浸液(清水)輸送管路是指從水冶車間配液池至高位池段管路,管路一般采用耐壓防腐管,具體管徑大小需根據(jù)注液量大小確定,管路抗壓強度需根據(jù)水冶車間配液池至高位池距離及高度確定。
6.5.2采場注液管路
注液管路的管徑大小需根據(jù)注液流量選定,通過管路閘閥控制注液量及注液速率。
6.5.3浸出液管路
浸出液管路為礦塊浸出液中轉池至水冶車間管路,管徑大小應根據(jù)預計回收浸出液量的大小來確定。浸出液管路應盡量利用地勢,采用自流形式,對于無法自流的,在浸出液中轉池安裝離心水泵通過管路將浸出液送至水冶車間,管路抗壓強度需根據(jù)浸出液中轉池至水冶車間距離及高差確定。
6.6 輔助系統(tǒng)
6.6.1排水系統(tǒng)
6.6.1.1注液期間,注液井(孔)周圍應開挖一條避水溝,降低地表徑流對注液過程的影
響。
6.6.1.2以擬采礦塊(段)為單元設置排洪溝,排洪溝斷面規(guī)格與擬采礦塊面積、礦區(qū)的水 文地質(zhì)等因素相關,長度應滿足礦塊生產(chǎn)需要。
6.6.1.3在集液溝或集液巷道以上適當位置開挖避水溝,減少地表徑流對礦塊收液系統(tǒng)的影響。避水溝大小可根據(jù)近年暴雨強度資料和礦塊匯水面積計算得出。一般避水溝寬0.3m~0.5m,高0.3m~0.5m。
6.6.2監(jiān)測系統(tǒng)
6.6.2.1浸出液監(jiān)測: 擬采礦塊外圍應布置若干浸出液監(jiān)測井(孔),一般設置在擬采礦塊山腳集液溝外圍,井(孔)間距20m~30m,井(孔)深視到潛水層或見基巖為準,以監(jiān)測浸
33
出液滲流情況,若有浸出液出現(xiàn),應予以及時回收。觀察井(孔)具體位置及數(shù)量以礦塊單體設計為準。
6.6.2.2安全監(jiān)測:對存在高陡邊坡的擬采礦塊應建立邊坡變形監(jiān)控預警系統(tǒng),對邊坡穩(wěn)定性進行監(jiān)測。
6.6.2.3環(huán)保監(jiān)測: 擬采礦塊下游50m~100m的位置應布置若干環(huán)?;厥站當?shù)以能控制浸出液可能泄漏路線上的地下水為準,井深視到潛水層或見基巖為準,礦塊開采過程中,應定期觀測取樣,若水質(zhì)未達到排放標準,應予以及時回收,直至達標為止。
6.7 溶浸液配制
溶浸液通常采用硫酸銨溶液,一般硫酸銨溶液濃度1.0%~2.0%,具體濃度視生產(chǎn)情況確定。濃度調(diào)整可采用先濃后淡的原則。
6.8 注液順序
采用由上而下的注液方式,根據(jù)礦體的厚度控制每個不同地點的注液量。
6.9浸采工作
浸采時要加強管理,一方面要保證把溶浸液按要求注入到礦體;另一方面要防止溶浸液(或浸出液)跑冒滴漏對礦區(qū)環(huán)境及地下水的影響;同時要加強礦山巡查和監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)滑坡地質(zhì)災害征兆,以便采取預防和控制措施。
6.10 浸采結束
浸采結束,浸出液中離子相稀土濃度小于0.1g/L時,可停止注液;浸采結束后,應及時回填注液井(孔)以及集液溝,做好復墾工作。對開采過的礦山,應對照4.4條規(guī)定執(zhí)行。
7水冶工藝要求
7.1 一般規(guī)定
7.1.1凡新上崗的人員必須在有工作經(jīng)驗的員工帶領下工作滿六個月以上,掌握本工種的操作技術規(guī)范后,方可獨立工作。
7.1.2水冶車間里接觸危險化學品的新上崗人員,必須接受崗位培訓,保證其具備本崗位安全操作,自救互救以及應急處置所需的知識和技能,經(jīng)考核合格,方能安排上崗作業(yè),工作過程中應著勞保防護用品,勞保防護用品應對照GB l1651標準執(zhí)行。
7.1.3在水冶車間改變工種的員工,必需重新進行崗位技能培訓才能上崗。
7.1.4水冶車間各工序必須按作業(yè)指導書的內(nèi)容進行操作、并認真做好記錄。
7.1.5水冶車間在生產(chǎn)過程中必須進行日常產(chǎn)品質(zhì)量檢驗和環(huán)保監(jiān)測。
7.2 除雜工序
浸釆回收的浸出液至除雜池釆用碳酸氫銨除雜。除雜工序是往裝有浸出液的除雜池里加
入飽和碳酸氫銨水溶液,并用氣泵攪拌均勻,控制碳酸氫銨水溶液用量至池中浸出液pH值為5.3~5.5,除雜后的浸出液經(jīng)澄清后轉入沉淀池中沉淀。
7.3 沉淀工序
經(jīng)除雜后的浸出液轉入留有足夠晶種(不低于1:1)的沉淀池后,向沉淀池中加入飽和碳酸氫銨水溶液,并用氣泵攪拌均勻,控制碳酸氫銨水溶液用量至沉淀池中浸出液pH值為6.5~7.0,沉淀池中溶液經(jīng)澄清后,上部的清液為上清液,須檢測上清液中沉淀劑用量是否適當,調(diào)整下一循環(huán)稀土沉淀的p H值,沉淀下來的即為碳酸稀土,沉淀后的上清液自流入配液池處理。
7.4 配液工序
上清液使用前須用硫酸回調(diào)到pH值在5.5~6.0才能用來循環(huán)使用。配制硫酸銨溶液時必須用氣泵攪拌均勻,配制的濃度一般為1%~2%,由于上清液中含有少量的硫酸銨,配液時應充分利用以節(jié)約硫酸銨用量,嚴禁循環(huán)使用未經(jīng)調(diào)節(jié)pH值的上清液。
7.5 脫水工序
沉淀后的碳酸稀土一般要進行脫水濾干,方式主要有壓濾機脫水、離心機脫水、濾架自然晾干等,最終產(chǎn)品為碳酸稀土的裝包入庫,若為混合稀土氧化物的,則進入灼燒工序。
7.6 灼燒工序
脫水后的碳酸稀土轉入灼燒窯進行灼燒,灼燒溫度一般控制在950℃~1120℃,保溫灼燒8h~10h后停止加熱,待窯內(nèi)溫度降低至150℃以下即可出料,灼燒后的最終產(chǎn)品為混合稀土氧化物,可包裝入庫。
7.7中和渣的處理
浸出液經(jīng)除雜工藝處理后,除雜池中沉淀下來的雜質(zhì)為中和渣。因中和渣中稀土含量較高,一般將中和渣轉入中和渣處理池,采用濃硫酸溶解中和渣,調(diào)節(jié)溶液pH值至3.0~3.5之間,使其中的稀土充分溶解而大部分鐵鋁雜質(zhì)和黏土細紗不被溶解,溶解完成后用清水稀釋,再將上清液轉入除雜池進行后續(xù)稀土回收處理,也可直接利用草酸沉淀處理,沉淀上清液須經(jīng)處理,達標后方可外排;當中和渣中稀土總量低于0.5%時,可作為中和渣回收廢渣處理;中和渣回收廢渣須按批次進行放射性核素檢測,低于GB 27742中規(guī)定解控水平的中和渣回收廢渣可按GB 18599的規(guī)定進行貯存和處置,高于GB 27742中規(guī)定解控水平的中和渣回收廢渣應按照GB 14500和GB 14585的規(guī)定進行管理和處置;對無放射性的中和渣回收廢渣,可裝袋外銷給專業(yè)廠家或是經(jīng)防滲處置后進行安全填埋,安全填埋應參照GB l8599的規(guī)定執(zhí)行,填埋后裸露地必須植樹種草。
7.8 原材料消耗
7.8.1硫酸銨消耗量
根據(jù)所采礦塊的礦石體積,一般情況下按液固比(體積比)0.33:1計算總注液量,再按1.0%~2.0%的硫酸銨濃度,計算出硫酸銨消耗量。具體用量根據(jù)生產(chǎn)的情況確定。
7.8.2碳酸氫銨消耗量
a) 碳酸氫銨消耗量包括除雜消耗量和沉淀消耗量兩部分。
b) 除雜過程中碳酸氫銨消耗量與浸出液中稀土量、雜質(zhì)類型及含量相關,應以該礦體具體試驗優(yōu)化參數(shù)計算碳酸氫銨消耗量。
c) 沉淀過程中碳酸氫銨消耗量與浸出液中稀土量相關,應以該礦體具體試驗優(yōu)化參數(shù)計算碳酸氫銨消耗量。
d) 一般根據(jù)擬采礦塊的預計可回收稀土氧化物按1:3~1:5的比例,計算碳酸氫銨消耗量。
7.8.3硫酸消耗量
硫酸消耗量與上清液中碳酸根離子含量相關,以去除溶浸液中CO2-
3為準。配液過程中是以控制溶浸液酸堿度來去除其中所含的CO2-
3,一般pH值控制在5.5~6.0,用量應以具體試驗優(yōu)化參數(shù)計算硫酸消耗量。一般根據(jù)所采礦塊的預計可回收稀土氧化物按1:0.5~0.8的比例,計算硫酸消耗量。
8、礦山設備選型
8.1 一般規(guī)定
設備選型應堅持設備選擇三原則,即選取技術上先進、經(jīng)濟上合理、生產(chǎn)上適用的新設備,以促進企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展,提高經(jīng)濟效益,實現(xiàn)技術進步。
8.2 變壓器
選用變壓器技術參數(shù),應以變壓器整體的可靠性為基礎,綜合考慮技術參數(shù)的先進性和合理性,結合損耗評價方式,提出技術經(jīng)濟指標,同時還要考慮可能對系統(tǒng)安全運行、運輸和安裝空間方面的影響。變壓器選型要求如下:
a) 變壓器類型的選擇,應根據(jù)使用環(huán)境、冷卻方式、安全可靠、經(jīng)濟合理等要求綜合考慮。離子型稀土礦山采用的供、配電用的電力變壓器,一般均安置在室外,應選取滿足礦山生產(chǎn)需求、價格較低、冷卻與絕緣性能好、安全可靠、電力損耗低的變壓器。
b) 離子型稀土礦山用設備一般采用三相供電,變壓器以選用三相變壓器為宜。
c) 離子型稀土礦山用變壓器的電壓比選擇要根據(jù)礦山附近的高壓電網(wǎng)電壓及礦山所需低壓電網(wǎng)額定電壓確定。
d) 變壓器額定容量的選擇。根據(jù)變壓器的計算容量及電網(wǎng)的電壓等級,由變壓器技術
數(shù)據(jù)查選,使用的變壓器額定容量應能滿足全部用電負荷的需要,即SN>ST。SN為變壓器的額定容量,ST為變壓器的計算容量。
e) 變壓器的經(jīng)常負荷。對小型離子型稀土礦山用變壓器,應大于變壓器額定容量的60%;對于大中型離子型稀土礦區(qū)的礦用變壓器,應大于變壓器額定容量的75%。
f) 離子型稀土礦山用變壓器還應配置相應的防雷設施。
g) 一個離子型稀土礦生產(chǎn)車間原則上一般選取一臺變壓器。
8.3 柴油發(fā)電機組
選擇礦山備用柴油發(fā)電機組的原則是,必須保證能在整個礦山服務期限內(nèi),柴油發(fā)電機組的裝機容量應能滿足礦山緊急用電總計算負荷、安全性、穩(wěn)定性、節(jié)能性均應滿足礦山生產(chǎn)要求。柴油發(fā)電機選型要求如下:
a) 離子型稀土礦山用柴油發(fā)電機組宜選用同容量、先進可靠、故障率低、安全性高、油耗低、維護檢修便利、噪聲低的成套設備。
b) 當一級負荷中單臺水泵容量或電動機設備配置的同容量較大時,宜選用三次諧波勵磁的發(fā)電機組。
c) 柴油發(fā)電機組的標定容量應能滿足離子型稀土礦車間生產(chǎn)緊急用電總計算負荷,
并按發(fā)電機容量能滿足一級負荷中單臺最大容量電動機起動的要求進行校驗, 應急發(fā)電機一般選用輸出電壓為400V的同步三相交流發(fā)電機。
d) 柴油發(fā)電機的排煙管出口應裝設消聲器,以減小噪聲對周圍環(huán)境的影響。
e) 一般每個離子型稀土礦生產(chǎn)車間應配置1臺柴油發(fā)電機組,如有需要,也可配備多臺發(fā)電機組備用。
8.4 水泵
水泵選型就是根據(jù)水泵的工作環(huán)境、條件,水泵正常運行必需的性能參數(shù),以及被輸送介質(zhì)的物理、化學性質(zhì)全面地考慮水泵裝置系統(tǒng)中水泵的技術性能指標、泵材質(zhì)選用、電動機的匹配、密封的可靠性及節(jié)能、使用維護等綜合經(jīng)濟指標的要求,在定型的水泵產(chǎn)品中選擇出最合適的水泵類型與型號規(guī)格。水泵選型要求如下:
a)
b)
礦山除輸送清水選用清水泵外,一般應選用耐腐蝕泵。
水泵流量應根據(jù)車間最大設計生產(chǎn)能力確定車間最大用水量,水泵揚程取決于取水點到車間、車間到高位池及浸出液中轉池到除雜池的高差及管路損失,根據(jù)以上參數(shù),考慮留有必要的余量前提下對照水泵型號參數(shù)表選取合適的水泵型號及數(shù)量,在選取水泵數(shù)量時應考慮備用水泵數(shù)量。
c) 礦山所選取水泵的運轉工況點應常常保持在高效區(qū)間運轉,這樣既省動力又不易損壞機件。
d) 高壓水泵的流量、揚程、出水口壓力(一般應保持在1~1.5MPa)應能滿足離子型稀土礦山導流孔施工的需求。
e) 所選水泵既要體積小、分量輕、造價廉價、安全性高、易于維護檢修,又要具有良好的特性和較高的功率。
f)
g)
水泵應有良好的抗汽蝕功能,運轉平穩(wěn)、壽命長。
除非特殊需求,盡可能選用離心泵。
8.5 空壓機
選擇礦山壓縮設備的原則是,必須保證能在整個礦山服務期限內(nèi),在用氣量最多、輸送距離最遠的情況下,供給足夠數(shù)量和壓力的壓縮空氣,同時應該經(jīng)濟合理。空壓機選型要求如下:
a) 離子型稀土礦山車間攪拌用空壓機和礦塊采準工作中風動工具用空壓機應盡可能選擇同型號產(chǎn)品。
b) 離子型稀土礦山用空壓機的供氣量主要由風動工具及工藝池攪拌用氣量確定,空壓機的出口壓力在考慮管路的最大壓力損失情況下應能滿足風動工具的工作壓力及工藝池攪拌所需壓力;根據(jù)以上參數(shù),從空壓機技術規(guī)格表中選取合適的空壓機型號及臺數(shù)。
c) 離子型稀土礦山空壓機選型應選擇適應性強,排氣量范圍廣、體積小、操作方便、安全性高、使用壽命長、便于維修和管理機型,同時盡可能選用相同型號空壓機產(chǎn)品。
d) 每個車間應有一臺備用空壓機。
8.6 脫水設備
選擇礦山分離脫水設備的原則是,必須保證能在整個礦山服務期限內(nèi),分離脫水機械的分離脫水效果、處理量、分離過程的工藝要求、安全性、穩(wěn)定性、節(jié)能性均應滿足礦山生產(chǎn)要求,同時還應該經(jīng)濟合理。
8.6.1 離心機選型要求
a) 離子型稀土礦山用離心機應選擇適應離子型稀土產(chǎn)品分離脫水、結構簡單、操作簡便、運轉穩(wěn)定,易于密封防爆、運行成本低、易于維護檢修的機型。
b) 離子型稀土礦山用離心機應選擇耐腐蝕的機型。
c) 按照被分離稀土產(chǎn)品物料特性,礦山的生產(chǎn)規(guī)模和對分離的要求,選擇合適的機型及濾布, 根據(jù)單位時間的循環(huán)次數(shù)及單次運行的濾餅重量,計算離心機的生產(chǎn)能力,通過查找各制造廠產(chǎn)品的系列規(guī)格,選擇合適的離心機產(chǎn)品及礦山所需離心機臺數(shù)。
d) 選用的離心機生產(chǎn)能力應略大于礦山所要求的生產(chǎn)能力,另按礦山生產(chǎn)需要考慮是否需要使用備機。
e) 若已有相當規(guī)模的礦山可參照時,在設備的幾何相似放大原則下,選擇合適的離心機產(chǎn)品和臺數(shù)。
8.6.2 板框壓濾機選型要求
a) 離子型稀土礦山用板框壓濾機應選擇適應離子型稀土產(chǎn)品分離脫水、自動化程度高、
操作簡單、運轉穩(wěn)定、運行成本低、易于維護檢修的機型。
b) 離子型稀土礦山用板框壓濾機應選擇耐腐蝕的機型。
c) 根據(jù)稀土產(chǎn)品物料性質(zhì),確定濾板及濾布材質(zhì);再根據(jù)礦山生產(chǎn)規(guī)模、板框壓濾機的濾餅重量及壓濾周期,確定板框壓濾機型號及臺數(shù)。
d) 選用的板框壓濾機的生產(chǎn)力能應略大于礦山生產(chǎn)規(guī)模,再根據(jù)礦山生產(chǎn)需要考慮是否需要備用機。
e) 若已有生產(chǎn)礦山可參考時,在設備的幾何相似放大原則下,選用合適的板框壓濾機產(chǎn)品和臺數(shù)。
參考文獻
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強制性國家標準《離子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范》
(報批稿)編制說明
一、工作簡況
1.1立項的目的和意義
我國是世界上稀土資源最豐富的國家,儲量和產(chǎn)量占世界第一位,尤其離子吸附型稀土是我國寶貴的、有限而不可再生的戰(zhàn)略資源,它具有中重稀土元素含量高、提取工藝簡單和放射性低等特點,是高新技術領域的重要支撐材料。鑒于其儲量十分有限和對高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐作用,國務院已將離子型稀土資源列為保護性開采的特殊礦種。與此同時,以離子型稀土資源開發(fā)為基礎,已經(jīng)快速發(fā)展形成了我國離子型稀土分離、稀土金屬冶煉和稀土發(fā)光材料、稀土永磁材料等深加工與應用產(chǎn)品的新興生產(chǎn)工業(yè)體系,取得了舉世矚目的成就,填補了稀土元素和稀土產(chǎn)品的多項空白,在國際稀土產(chǎn)業(yè)界占有了不可替代的重要地位。
離子型稀土于1969年在贛州龍南首次被發(fā)現(xiàn),并由贛州有色冶金研究所命名為離子吸附型稀土礦,其后在我國南方諸省探出了較為豐富的離子型稀土資源。通過贛州有色冶金研究所為首的科研團隊的不懈努力,先后發(fā)明了離子型稀土礦池浸、堆浸及原地浸礦工藝。離子型稀土原地浸礦工藝為上世紀90年代發(fā)明的稀土礦浸采工藝,但原地浸礦工藝技術含量較高,初期投入相對較大,部分小型開采企業(yè)在采用原地浸礦工藝開采稀土資源過程中往往還是單憑經(jīng)驗進行開采,缺乏專業(yè)技術人員指導,礦山開采過程中,不根據(jù)礦區(qū)本身的地質(zhì)特征、水文、工程地質(zhì)、環(huán)境等特征進行有針對性的開采工程布設,只知照抄照搬,使礦山注、收液工程布設不合理,礦山工程質(zhì)量不到位,生產(chǎn)過程中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)操作失誤等,導致礦山資源綜合回收率低下,原材料極大的浪費,礦區(qū)安全得不到保障,礦區(qū)環(huán)境也受到較大破壞,從而在一定程度上阻礙了離子型稀土原地浸礦工藝技術的推廣。
由于離子型稀土資源儲量有限,且對高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展起著重要支撐作用,國務院已將其列為保護性開采的特殊礦種。但現(xiàn)有離子型稀土礦山的開采因缺少相應規(guī)范的約束和指導,稀土礦山缺乏相關工程技術人員,各礦山管理者都是憑自己的經(jīng)驗在進行開采,礦山的資源收率、安全、環(huán)保、水保、土地復墾等存在著較多問題,礦山開采過程及相關操作極不規(guī)范。為此,有必要建立一套《離子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范》來指導離子型稀土礦山開采過程。
2014年,中國在世界貿(mào)易組織(WTO)稀土訴訟案中失利,出口關稅及配額制度也將于2015年走向終結。在取出口消配額與關稅后,很可能出現(xiàn)稀土企業(yè)競相壓價出口的局面,國內(nèi)稀土產(chǎn)能也可能隨之擴張,而國際稀土應用難以在短期相應擴大,中國稀土產(chǎn)業(yè)將面臨巨大的挑戰(zhàn)。在這個重要的時期,加強稀土礦源頭管理,尤其是加強寶貴的南方離子型稀土礦開采工藝技術管理,從源頭上減少離子型稀土礦的資源浪費與環(huán)境污染顯得尤為重要。根
據(jù)國家標準化管理委員會與工業(yè)和信息化部的要求,全國稀土標準化技術委員會組織討論會,于2013年11月蘇州年會論證了《離子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范》標準項目的可行性,初步確定由贛州有色冶金研究所牽頭制定。
通過《離子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范》的編制及實施,將對離子型稀土資源開采行業(yè)起到指導、規(guī)范、約束效果,使離子型稀土資源的開采標準化、規(guī)范化,實現(xiàn)離子型稀土資源高效、安全、綠色開采,實現(xiàn)礦地和諧。同時,離子型稀土開采業(yè)良性和有序發(fā)展對我國各行業(yè),特別是高科技產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定、健康和可持續(xù)發(fā)展具有相當重要的作用。
1.2任務來源
如上文所述,2013年11月18日至20日,蘇州年會提出制定《離子型稀土礦原地浸出開采工藝技術規(guī)范》,并列入2014年稀土國家、行業(yè)標準項目計劃。2014年1月,全國稀土標準化技術委員會將本標準計劃上報至國家標準化管理委員會。根據(jù)“國家標準委關于下達《普通柴油》等23項國家標準制修訂項目計劃的通知(國標委綜合[2014]44號)”,2014年7月,國家標準計劃正式下達,計劃編號為:20140025-Q-469,計劃完成年限為:2016年。全國稀土標準化技術委員會于2014年9月16日至17日在北京召開了“2014年第一批稀土國家標準制修訂計劃項目啟動會”,確定標準參與單位包括:贛州有色冶金研究所、贛州稀土礦業(yè)有限公司、**大學、贛州科源稀土資源開發(fā)有限公司、國家離子型稀土資源高效開發(fā)利用工程技術研究中心等。
1.3主要起草單位(簡況)
贛州有色冶金研究所(以下簡稱“贛研所”),正式成立于1952年,現(xiàn)隸屬于江西鎢業(yè)集團有限公司,并承擔江西鎢業(yè)集團有限公司技術中心的工作職責。是一個集有色金屬礦業(yè)采礦、選礦、冶金工業(yè)技術研究、鉭鈮等礦及制品分析檢驗、新材料研發(fā)、三廢治理、選礦設備制造,以及鎢、稀土選礦、分離自動化控制等多個專業(yè)研究開發(fā)、非煤礦山采選工藝、稀土原地浸礦開采、分離、稀土金屬冶煉工藝設計、安全生產(chǎn)、職業(yè)衛(wèi)生檢測檢驗咨詢服務為一體的綜合性研究所。自建所以來,先后完成各類科研課題、工程試驗項目1900多項,取得科研成果1000余項,獲省部、國家獎190余項,其中國家級獎22項,省部級153項,專利31項,制定與修訂鎢、稀土、鉭鈮精礦及其制品和分析檢測方法國家、行業(yè)標準88項。
贛研所在離子型稀土開發(fā)、分離、金屬冶煉工藝技術研究處于行業(yè)國際領先水平,是“離子型稀土”的發(fā)現(xiàn)及命名單位,是“離子型稀土原地浸礦新工藝”、“江西稀土洗提工藝”的發(fā)明單位。研發(fā)的第一、第二、第三代離子型稀土洗提工藝,開發(fā)的成套離子型稀土冶煉工藝及設備,不僅揭開了贛南稀土工業(yè)生產(chǎn)的序幕,而且為江西省稀土產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展壯大提供了強大的技術支撐。
1.4 主要工作過程和內(nèi)容
贛州有色冶金研究所接到起草任務后,立即與贛州稀土礦業(yè)有限公司、贛州科源稀土資源開發(fā)有限責任公司共同成立了標準編制小組。并對贛州稀土礦業(yè)有限公司下屬離子型稀土礦山及其它省份離子型稀土礦山進行了系統(tǒng)的調(diào)研和資料收集工作。在各礦山企業(yè)提供的礦山生產(chǎn)技術參數(shù)、意見和收集到的其他各種環(huán)水保相關資料基礎上,提出了《離子型稀土原地浸出開采工藝技術規(guī)范》討論稿。
2014年4月9日至11日在北京舉行的“《稀土產(chǎn)品牌號表示方法》、《廢棄稀土熒光粉化學分析方法》等18項稀土標準審定、預審和討論會”上對該國家標準進行了認真的討論;與會專家提出了許多寶貴意見,整理如下:
1、地勘工作應作介紹;
2、礦山服務年限計算公式中有疑問;
3、人員培訓可以不在規(guī)范中提出;
4、注液網(wǎng)孔布置應細化;
5、高位池布置的壓力、高程要求;
6、設備選型篇幅過大;
7、工作制度可以去掉;
8、術語應完善;
9、加入工藝流程圖;
10、該規(guī)范與勘查規(guī)范合理鏈接問題;
11、用電安全可以引用其它相關規(guī)范。
根據(jù)與會專家提出的疑問及建議,標準編制組成員對其中部分問題進行當場釋疑,并根據(jù)專家建議對討論稿進行了修改。2014年5~6月,標準編制小組又到主要離子型稀土礦山企業(yè)進行現(xiàn)場調(diào)研。標準編制小組根據(jù)會議修改意見、現(xiàn)場調(diào)研情況以及各企業(yè)反饋意見,進一步完善了討論稿。
2014年7月在內(nèi)蒙古呼和浩特舉行了2014年度第二次稀土標準工作會議,針對本標準,與會專家提出了以下修改意見:
1、礦山開采后的土地復墾問題;
2、渣頭渣中酸液是否會影響稀土品質(zhì),有什么要求;
3、本標準應為部分章節(jié)強制;
4、渣頭渣外賣或填埋中稀土含量應低于多少。
根據(jù)本次會議中與會專家提出的修改意見,標準編制小組對討論稿進行了進一步的完善。
2014年11月3日至4日在江西贛州對《離子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范》及《離子型稀土礦山開采安全生產(chǎn)規(guī)范》兩個標準進行了一次專項討論,本次討論會邀請了全國稀土標準化技術委員會、江西鎢業(yè)集團有限公司、北京鑭素創(chuàng)新科技有限公司、龍巖市稀土開
發(fā)有限公司(廈鎢)、廣西有色金屬集團稀土開發(fā)有限公司、**大學循環(huán)經(jīng)濟研究院、三明市稀土開發(fā)有限公司、北京有色金屬研究總院有研稀土新材料股份有限公司、平遠縣華企稀土實業(yè)公司(廣晟)、贛州艾科銳化工金屬材料有限公司、贛州稀土礦業(yè)有限公司、**大學工程研究院、國家離子型稀土資源高效開發(fā)利用工程技術研究中心、贛州有色冶金研究所等14家單位參與,針對本標準,與會專家提出了以下修改意見:
1、4.5條加上采選綜合回收率及水資源循環(huán)利用率取值依據(jù)文件;
2、3.1條英文名稱和規(guī)范封面上的不統(tǒng)一;
3、3.4、3.5條“溶浸劑”、“溶浸液”改為“浸礦劑”、“浸取液”;
4、將3.5中尾液改為上清液;
5、3.8條浸取率有歧義;
6、3.9條固液比應注明是指體積比還是質(zhì)量比;
7、3.10條稀土采選綜合回收率應加定語“離子型”;
8、3.10“離子型稀土采選綜合回收率”改為“離子型稀土礦綜合回收率”
9、3.19條“稀土原礦產(chǎn)品”需改為“稀土產(chǎn)品”;
10、3.26條“渣頭”改為“中和渣”
11、3.27條渣頭渣的英文譯名不夠準確;
12、3.27“渣頭渣”改為“回收稀土中和渣”
13、4.1.1條的第一句話是目標,并不是基本要求;
14、4.1.2 條相關許可證具體些;
15、4.1.3條的詳查級別是否應詳細規(guī)定;
16、本標準應重點針對離子型稀土礦山提出地質(zhì)、水文、土壤、資源等詳勘的要求與規(guī)范,根據(jù)上述勘探基礎數(shù)據(jù),提出開采工藝和工程設計的規(guī)范;
17、4.3 條表1中的“礦山生產(chǎn)建設規(guī)模級別”表述有誤,“礦山”應改為“車間”;
18、明確稀土浸取率、離子型稀土礦綜合利用率等定義、檢測和評價規(guī)范,建議稀土浸取率定義為離子態(tài)稀土被浸出到溶液中的稀土氧化物(REO)總量與開采礦塊內(nèi)離子態(tài)稀土資源總量(REO),其指標采用國土資源部2013年第21號文中開采回采率≥84%指標,離子型稀土礦綜合利用率指標≥75%。
19、4.6條應有針對具體問題的措施;稀土礦水排放的氨氮要求;
20、本標準要對離子型稀土礦山的安全、環(huán)保等提出明確的實施規(guī)范和要求,例如“4.6礦山環(huán)保規(guī)定”中應明確浸礦劑泄露、氨氮廢水污染如何控制,監(jiān)測的具體位置等
21、6.2中應補充滑坡方面的內(nèi)容;
22、7.3條中要明確禁止草酸;
23、規(guī)范中應明令浸礦劑要循環(huán)使用;
24、6.4條的巷道施工中應有安全出口的施工;
25、6.1原地浸礦適用范圍的表述須更加明確;
26、6.4.1條收液工程宜用集液溝+導流孔,如到基巖有10m無礦帶時,收液系統(tǒng)宜選人工假底;
27、6.4.2條中“5個/m”等標準是否準確合理,巷道+巷道的前提條件;
28、6.7 通常采用的浸礦劑以及濃度有沒有必要規(guī)定為硫酸銨;
29、7.2條是否必須是“飽和碳酸氫銨水溶液”除雜,一般用濃度比較低的碳銨溶液;
30、7.7.1“硫酸銨”應改為“溶浸劑”;
31、第8章設備選型中只提原則要求即可。
針對本次會討論會上專家提出的意見,經(jīng)過標準編制小組的認真討論,對規(guī)范內(nèi)容進行了進一步的完善,形成了送審稿。
2014年11月25日至28日,由全國稀土標準化技術委員會主持的《2014年度稀土標準化技術委員會年會》在四川成都舉行,來自全國各地的專家對《離子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范》國家標準送審稿進行了認真審定,與會專家經(jīng)過認真審定,對本次的送審稿提出了如下的修改意見:
1、規(guī)范引用文件中GB 26451規(guī)范名稱去掉書名號。
2、3.1條“離子型稀土礦山”改為“離子型稀土礦”,并給出相應的定義。
3、3.8條浸出率定義為離子相占全相的比率。
4、3.14條刪除“導流孔導流出”。
5、規(guī)范中術語應用定義了的術語。
6、3.21條母液中轉池定義為用于中轉母液的工藝池。
7、3.26及3.27條中“渣頭”和“渣頭渣”是否有更適通用的名稱。
8、4.5條中多了一個《稀土行業(yè)準入條件》。
9、5.1.2.1條和5.1.2.2條分別改為“小型稀土礦山要求”及“中型以上稀土礦山要求”。
10、在5.1.2中加入“有放射性的稀土礦山,工人生活區(qū)應隔處理池的距離”。
11、5.1.2.7條改為“礦山取水不得影響周邊農(nóng)業(yè)及生活用水”。
12、5.2條公式中“T”用斜體,相關參數(shù)應給出相應的單位。
13、5.3條改為“采掘計劃編制要求”。
14、6.1.1條刪除“具有天然滲透性能”和最后的“的”。
15、6.1.2條刪除最后的“的”。
16、6.1.3條“應采取措施保護起來”改為“暫不開采”。
17、6.10最后補充“對開采過的礦山,應對照4.6條規(guī)定執(zhí)行”。
18、7條“水冶處理過程要求”改為“水冶工藝要求”。
19、7.2條和7.3條中除雜和沉淀工序中,除雜和沉淀改為“一般采用碳酸氫銨”。
20、7.4條第一句刪除,第二句前加“上清液”,“配制浸礦液或作為頂水”改為“循環(huán)”,最后一句pH后加“值”。
21、7.5條刪除“形式脫水后”最后一句改為“脫水后的稀土產(chǎn)品應裝包入庫”。
22、7.6條“當渣頭中離子相稀土品位”改為“當渣頭中稀土含量”,渣頭渣處理應強調(diào)針對的是無放射性渣頭渣。
23、7.7.2 條應統(tǒng)一用碳酸氫銨的全稱。
24、工藝流程圖中渣頭渣外賣應作修改,“母液”統(tǒng)一為“浸出液”。
25、設備選型中各設備選型中去掉各設備選型原則小標題,保留其中的內(nèi)容。
26、8.3.2條a)與b)條合并。
27、8.4.2條f)項將“杰出”改為“良好”。
對于與會專家提出的修改意見與建議,標準編制小組進行了認真討論,積極采納其中的合理的意見及建議,進一步完善和充實標準的內(nèi)容,會后也有部分專家也對本規(guī)范提出了許多合理的意見和建議,關于專家意見的采納情況請參見《標準征求意見稿意見匯總處理表》。
審定會后,《離子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范》標準繼續(xù)得到了來自國內(nèi)離子型稀土礦稀土礦山企業(yè)、相關科研單位及國家相關部門的高度重視,并提出了一些意見和建議。為保證更廣泛地聽取意見,更科學合理地確定標準內(nèi)容,稀土標委會于2015年1月29日于北京召開了對該項標準的再審會。來自國內(nèi)六大稀土礦業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的代表和相關科研院所的20余名專家參加了會議,對標準技術內(nèi)容進行了認真的討論,形成了如下紀要:
1、 第1章范圍第一段修改為“本標準規(guī)定了采用原地浸出技術的離子型稀土礦山開采的基本要求、原地浸礦工藝過程技術要求、水冶工藝過程技術要求及礦山設備選型要求等”,第2段修改為“本標準適用于采用原地浸出技術的離子型稀土礦山” ;
2、 第3章內(nèi)明確“離子型稀土采選綜合回收率”為離子相回收率,修改3.9條的“離子型稀土采選綜合回收率”定義為“離子型稀土礦山離子相資源采選綜合回收率”,全文表述應統(tǒng)一;定義內(nèi)給出離子型稀土礦山離子相資源采選綜合回收率計算公式,分子部分為實際回收稀土氧化物量,分母為在動用礦塊內(nèi)的離子相稀土氧化物儲量;
3、 刪除4.3、4.4條,4.5條調(diào)整為4.3條,4.3條內(nèi)明確 “當邊界品位離子相大于等于萬分之五,離子型稀土礦山離子相資源采選綜合回收率應不小于80%,當邊界品位小于萬分之五,離子型稀土礦山離子相資源采選綜合回收率應不小于75%”,同時將第一行“執(zhí)行《稀土行業(yè)準入條件》”改為參照《稀土行業(yè)準入條件》”;
4、 在第4章4.1條內(nèi)增加“勘查程度”的條款要求,增加“在離子型稀土礦山開采前,做相應的水文地質(zhì)工作,水文地質(zhì)條件應滿足開采要求”;
5、 6.1.3條“對于目前無法采用原地浸礦工藝開采的資源暫不適用”修改為“不符合上述
條件的,不應采用原地浸出工藝”,同時補充不符合原地浸出開采技術條件的礦山或礦塊類型。
6、 由于標準題目僅限原地浸出工藝,刪除標準編制說明內(nèi)關于堆浸的敘述;
7、 第4章、6.1、6.2、6.10為強制性章節(jié)、條款,其余均為推薦性。
與會代表與專家對上述紀要內(nèi)容達成了一致意見。會后標準牽頭起草單位按上述紀要精神修改標準文本為報批稿,并按GB1.1-2009《標準化工作導則 第1部分:標準的結構與編寫》的要求對標準進行格式性修改,作為強制性國家標準上報至國家標準化管理委員會待審批、發(fā)布。再審會后,標準負責起草單位對標準內(nèi)容進行了修改,形成了報批終稿。
二、標準制定的原則及依據(jù)
2.1 制定原則
本標準的制定本著與時俱進、切合實際、合理利用資源、促進科技進步、促進產(chǎn)業(yè)升級與稀土產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、滿足現(xiàn)有離子型稀土礦山開采和礦山安全、環(huán)保、土地復墾等需求、以獲取最大社會綜合效益為基本原則。
2.2 制定依據(jù)
依據(jù)國家實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的相關政策,既要滿足節(jié)能環(huán)保要求,又要充分、有效利用現(xiàn)有資源的實際,按現(xiàn)有離子型稀土礦的采礦工藝技術水平來規(guī)定離子型稀土礦山應達到的開采技術要求。
由于本標準屬于首次制定,標準編制小組通過對贛州有色冶金研究所的“八五”、“九五”、“十五”等離子型稀土原地浸礦工藝攻關項目相關試驗內(nèi)容的總結,建立起《離子型稀土礦原地浸出開采工藝技術規(guī)范》的基本框架;通過對國內(nèi)離子型稀土礦山的調(diào)研,基本了解現(xiàn)階段各不同開采技術條件下礦山使用原地浸礦工藝技術之間的差異及現(xiàn)階段各礦山開采、安全、環(huán)保、水保、土地復墾技術、設備及設施等情況;現(xiàn)有三種主要成礦母巖(包括花崗斑巖、混合巖及火山巖)開采技術條件相差較大,需分別通過相關配套試驗(包括室內(nèi)試驗及現(xiàn)場試驗)來獲得各類型成礦母巖所成礦體的開采技術參數(shù)(包括注、收液工程布設,浸礦液配比、用量、注液速度控制等),并對試驗技術參數(shù)進行優(yōu)化,以降低采礦過程中的原材料消耗、提高離子型稀土資源采選綜合回收率,提升資源利用水平。
三、主要制定內(nèi)容及分析
3.1 標準題目的確定
鑒于國內(nèi)離子型稀土資源開采領域存在的問題,2013年11月18~20日,蘇州年會提出制定《離子型稀土礦原地浸出開采工藝技術規(guī)范》,并列入2014年稀土國家、行業(yè)標準項目計劃,由贛州有色冶金研究所牽頭承擔了《離子型稀土礦原地浸出開采工藝技術規(guī)范》制定工作。
3.2 主要內(nèi)容與適用范圍
標準規(guī)定了采用原地浸出技術的離子型稀土礦山開采的基本要求、原地浸礦工藝過程技術要求、水冶工藝過程技術要求及礦山設備選型要求等。標準適用于采用原地浸出技術的離子型稀土礦山。
3.3 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB 190危險貨物包裝標志
GB 4053.3固定式工業(yè)防護欄桿安全技術條件
GB 5749生活飲用水衛(wèi)生標準
GB 7231工業(yè)管道的基本識別色、識別符號和安全標識
GB 9089戶外嚴酷條件下的電力設施
GB l1651勞動防護用品選用規(guī)則
GB/T 13869用電安全導則
GB l4161礦山安全標志
GB 15603常用化學危險品貯存通則
GB l6423金屬非金屬礦山安全規(guī)程
GB l8599一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準
GB 26451 《稀土工業(yè)污染物排放標準》
GB 26860電業(yè)安全工作規(guī)程
GB 50034工業(yè)企業(yè)照明設計標準
GB 50061 66kV及以下架空電力線路設計規(guī)范
GB 50070礦山電力設計規(guī)范
GB 50140建筑滅火器配置設計規(guī)范
AQ 2005 金屬非金屬礦山排土場安全生產(chǎn)規(guī)則
AQ 2007.1金屬非金屬礦山安全標準化規(guī)范導則
AQ 2007.3金屬非金屬礦山安全標準化規(guī)范露天礦山實施指南
DZ/T 0204 稀土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范
DZ 0240滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范
GBJ l6建筑設計防火規(guī)范
GBJ 22廠礦公路設計規(guī)范
GBJ 141給水排水構筑物施工及驗收規(guī)范
GBJ 213礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范
GBZ l工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準
JGJ 36宿舍建筑設計規(guī)范
JGJ 67辦公建筑設計規(guī)范
《關于調(diào)整部分礦種礦山生產(chǎn)建設規(guī)模標準的通知》(國土資[2004]208號文)
《稀土行業(yè)準入條件》(工信部[2012]33號文)
《國土資源部關于鐵、銅、鉛、鋅、稀土、鉀鹽和螢石等礦產(chǎn)資源合理開發(fā)利用“三率”最低指標要求(試行)的公告》(2013年第21號)
3.4 技術要求
1、對本《規(guī)范》的適用范圍進行規(guī)定。
2、對離子型稀土礦山開采相關的術語進行定義。
3、對離子型稀土礦山生產(chǎn)規(guī)模、服務年限、礦山安全、環(huán)保等進行規(guī)定。
4、對礦山的總體布置、礦山水冶車間服務年限、礦山開采進度等進行規(guī)定。
5、對不同賦存狀態(tài)下的離子型稀土原地浸礦工藝浸采過程中的相關技術流程及相關技術參數(shù)進行規(guī)定。
6、對離子型稀土礦山水冶車間配液及母液處理流程相關操作技術及相關技術參數(shù)進行規(guī)定。
7、對離子型稀土礦山采礦過程中涉及到的相關設備進行操作、注意事項及選型方面的規(guī)定。
3.5 強制性技術內(nèi)容的說明:
第4章總則、6.1原地浸出工藝適用范圍、6.2一般規(guī)定、6.10浸采結束為強制性內(nèi)容,核心內(nèi)容是對離子型稀土礦建礦前需做的相關技術工作、開采過程需達到的生產(chǎn)指標、礦山的安全、環(huán)保工作需達到的標準、原地浸采工藝的適用范圍、原地浸采過程中需遵守的原則、浸采結束后的礦山環(huán)保及土地復墾相關工作進行規(guī)定,主要目的是規(guī)范離子型稀土原地浸采采礦行為,提高離子型稀土礦采選綜合回收率,同時,對礦山采礦過程中的安全、環(huán)保行為進行規(guī)范、強調(diào),以提高礦山生產(chǎn)的安全性,改善礦區(qū)及周邊居民的生產(chǎn)、生活環(huán)境,以利于礦地和諧。
由于離子型稀土礦山賦存特點是面型分布,開采過程相對簡單,盜采現(xiàn)象嚴重,礦山開采極不規(guī)范,安全、環(huán)保更是沒有保障,導致礦區(qū)環(huán)境被嚴重破壞。由于在本標準制定之前,國內(nèi)尚未建立關于離子型稀土開采相關的技術規(guī)范,對離子型稀土采礦業(yè)的亂象也無規(guī)范性約束標準。本強制標準建立后,根據(jù)《中華人民共和國標準化法》第三章第十四條,強制性標準,必須執(zhí)行。無法達到本強制性標準要求的礦山企業(yè),禁止投入生產(chǎn)。
四、 標準水平分析
本標準結合了國內(nèi)離子型稀土礦生產(chǎn)企業(yè)的實際情況及國家“建設綠色礦山企業(yè)”的要求,將為我國離子型稀土開采業(yè)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮積極的作用。由于贛研所在離子型稀土開發(fā)、分離、金屬冶煉工藝技術研究處于行業(yè)國際領先水平,是“離子型稀土”的發(fā)現(xiàn)及命名單位,是“離子型稀土原地浸礦新工藝”、“江西稀土洗提工藝”的發(fā)明單位,因此,本標準水平為國際先進水平,以后還有待于隨著離子型稀土開采技術的發(fā)展及科技進步不斷提高。
五、與現(xiàn)有標準的符合性、協(xié)調(diào)性分析
目前,稀土標準體系內(nèi)僅有XB 504-2008《稀土有機絡合物飼料添加劑》一項強制性標準?!峨x子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范》將作為第二個強制性國家標準,與《稀土產(chǎn)品的包裝、標志、運輸和貯存》、《稀土術語》、《稀土產(chǎn)品牌號表示方法》等基礎標準配套,從總體規(guī)范稀土的生產(chǎn)與貿(mào)易。
六、與相關法律法規(guī)、國家產(chǎn)業(yè)政策、國家管理要求的符合性
本標準符合相關現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的要求。
七、專利及設計知識產(chǎn)權情況
本標準起草過程中沒有檢索到專利和知識產(chǎn)權問題。
八、重大分歧意見的處理和依據(jù)
在該標準的討論稿評審過程中,對討論稿提出的意見,經(jīng)各相關方認真討論,達成了一致意見,無重大分歧意見。
九、標準作為強制性或推薦性標準的建議
建議本標準作為強制性國家標準頒布、實施。
十、貫徹標準的要求和措施建議
由于在稀土標準體系內(nèi),尚無針對離子型稀土開采行業(yè)的標準。標準的制定不僅將填補稀土標準體系內(nèi)的空白,而且,也符合現(xiàn)有國家產(chǎn)業(yè)政策,所制定的《離子型稀土礦原地浸出開采技術規(guī)范》將作為強制性國家標準,對于提高離子型稀土資源采選綜合回收率、保證礦山生產(chǎn)安全、降低礦山開采對礦區(qū)及周邊環(huán)境的影響、改善礦區(qū)及周邊居民生產(chǎn)生活條件,促進礦地和諧均具有重要意義。因此,制定后的標準頒布實施后,需要國家有關部門組織大力宣傳和貫徹,主辦各種形式的培訓班,才能讓離子型稀土礦山企業(yè)充分認識和理解制定后的標準條款,進而加以應用。
十一、其他應予說明的事項
由于離子型稀土礦非法開采、不規(guī)范開采現(xiàn)象嚴重,國家主管部門強烈要求盡快建立規(guī)范來加以約束,并將本標準確定為強制性標準,以達到規(guī)范離子型稀土開采業(yè)、改善礦山的安全生產(chǎn)條件、降低采礦過程對礦區(qū)及周邊環(huán)境的影響目的。
《離子型稀土原地浸出開采工藝技術規(guī)范》編制組
二〇一五年一月三十一日
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