《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》编制说明
(征求意见稿)
一、工作简况
1.1立项的目的和意义
我国是世界上稀土资源最丰富的国家,储量和产量占世界第一
位,尤其离子吸附型稀土是我国宝贵的、有限而不可再生的战略资源,
它具有中重稀土元素含量高、提取工艺简单和放射性低等特点,是高
新技术领域的重要支撑材料。鉴于其储量十分有限和对高新技术产业
发展的重要支撑作用,国务院已将离子型稀土资源列为保护性开采的
特殊矿种。与此同时,以离子型稀土资源开发为基础,已经快速发展
形成了我国离子型稀土分离、稀土金属冶炼和稀土发光材料、稀土永
磁材料等深加工与应用产品的新兴生产工业体系,取得了举世瞩目的
成就,填补了稀土元素和稀土产品的多项空白,在国际稀土产业界占
有了不可替代的重要地位。
离子型稀土于1969年在赣州龙南首次被发现,并由赣州有冶
金研究所命名为离子吸附型稀土矿,其后在我国南方诸省探出了较为
丰富的离子型稀土资源。在80年代中期该资源的开采进入极为迅猛
的发展阶段。我国南方诸省以江西、广东最多,建设了一大批以露天
池浸开采工艺进行生产的稀土矿山(点),最高峰时仅江西省境内就
达到近1000个矿山(点)。大量的露采池浸生产导致出现一些非常尖
锐和突出的问题:一是对生态环境破坏大。由于离子型稀土广泛赋存
于地表浅层,展布面积大,再加上露天池浸开采工艺本身要求,该生
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产工艺实际上是一个"搬山运动"。据统计,采用露采池浸工艺,每生
产一吨混合稀土氧化物破坏植被160~200m2,排出尾渣1500~2000t,
砂化面积约1亩。此外,露采池浸工艺操作简单,初期投入小,导致
矿山开采点多面广,中小型开采企业众多,加之生产后续环节未能配
套,拦砂、复垦工作欠缺,造成对生态环境的影响。二是资源利用率
低,资源浪费大。为便于矿石的采、运以及尾砂的排放,降低成本,
节省投资,许多矿山的"浸矿池"建在山坡矿体的中下部,"浸矿池"
以下的含矿矿体,被所建生产系统"压矿",尤其是如若被尾砂覆盖后,
则更难于开采。矿产资源利用率仅在30%左右。。
离子型稀土原地浸矿新工艺的发明较好地解决了池浸生产工艺
存在的一系列问题,使资源综合回收率提高到70%以上,且基本不破
坏植被,每生产一吨混合稀土氧化物的尾砂排出量不到30t,实现了
离子型稀土资源的“绿开采”。相对池浸工艺而言,原地浸矿工艺
技术含量较高,初期投入相对较大,实施原地浸矿工艺时,由于小型
开采企业在稀土资源开采过程中往往还是单凭经验进行开采,缺乏专
业技术人员指导,矿山开采过程中,不根据矿区本身的地质特征、水
文、工程地质、环境等特征进行有针对性的开采工程布设,只知照抄
照搬,使矿山注、收液工程布设不合理,矿山工程质量不到位,生产
过程中各生产环节操作失误等,导致矿山资源综合回收率低下,原材
料极大的浪费,矿区安全得不到保障,矿区环境也受到较大破坏,从
而在一定程度上阻碍了离子型稀土原地浸矿工艺技术的推广。
由于离子型稀土资源储量有限,且对高新技术产业发展起着重要
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支撑作用,国务院已将其列为保护性开采的特殊矿种。但现有离子型
稀土矿山的开采因缺少相应规范的约束和指导,各矿山管理者都是凭
自己的经验在进行开采,而原地浸矿工艺相对池浸、堆浸工艺技术含
量较高。目前,稀土矿山缺乏工程技术人员指导,矿山的资源收率、
安全、环保、水保、土地复垦等存在着较多问题,矿山开采过程及相
关操作极不规范。为此,有必要建立一套《离子型稀土矿原地浸出开
采技术规范》来指导离子型稀土矿山开采过程。
通过《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》的编制及实施,将
对离子型稀土资源开采行业起到指导、规范、约束效果,使离子型稀
土资源的开采标准化、规范化,实现离子型稀土资源高效、安全、绿
开采,实现矿地和谐。同时,离子型稀土开采业良性和有序发展对
我国各行业,特别是高科技产业的稳定、健康和可持续发展具有相当
重要的作用。
1.2任务来源
2013年11月18日至20日,苏州年会提出制定《离子型稀土矿
原地浸出开采工艺技术规范》,并列入2014年稀土国家、行业标准项
目计划。2014年1月,全国稀土标准化技术委员会将本标准计划上
报至国家标准化管理委员会。2014年8月,国家标准计划正式下达,
计划编号为:20140025-Q-469,计划完成年限为:2016年,标准负责
起草单位为:赣州有冶金研究所、江西理工大学,报名参与单位包
括:赣州科源稀土资源开发有限公司、赣州稀土矿业有限公司、国家
离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心。
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1.3起草单位(简况)
赣州有冶金研究所(以下简称“赣研所”),正式成立于1952
年,现隶属于江西钨业集团有限公司,并承担江西钨业集团有限公司
技术中心的工作职责。是一个集有金属矿业采矿、选矿、冶金工业
技术研究、钽铌等矿及制品分析检验、新材料研发、三废治理、选矿
设备制造,以及钨、稀土选矿、分离自动化控制等多个专业研究开发、
非煤矿山采选工艺、稀土原地浸矿开采、分离、稀土金属冶炼工艺设
计、安全生产、职业卫生检测检验咨询服务为一体的综合性研究所。
自建所以来,先后完成各类科研课题、工程试验项目1900多项,取
得科研成果1000余项,获省部、国家奖190余项,其中国家级奖22
项,省部级153项,专利23项,制定与修订钨、稀土、钽铌精矿及
其制品和分析检测方法国家、行业标准73项。
赣研所在离子型稀土开发、分离、金属冶炼工艺技术研究处于行
业国际领先水平,是“离子型稀土”的发现及命名单位,是“离子型
稀土原地浸矿新工艺”、“江西稀土洗提工艺”的发明单位。研发的第
一、第二、第三代离子型稀土洗提工艺,开发的成套离子型稀土冶炼
工艺及设备,不仅揭开了赣南稀土工业生产的序幕,而且为江西省稀
土产业的形成和发展壮大提供了强大的技术支撑。
1.4主要工作过程和内容
赣州有冶金研究所接到起草任务后,立即与赣州稀土矿业有限
公司、赣州科源稀土资源开发有限责任公司共同成立了标准编制小
组。并对赣州稀土矿业有限公司下属离子型稀土矿山及其它省份离子
型稀土矿山进行了系统的调研和资料收集工作。在各矿山企业提供的
矿山生产技术参数、意见和收集到的其他各种环水保相关资料基础
上,提出了《离子型稀土原地浸出开采工艺技术规范》讨论稿。
2014年4月9日至11日在北京举行的“《稀土产品牌号表示方法》、
《废弃稀土荧光粉化学分析方法》等18项稀土标准审定、预审和讨
论会”上对该国家标准进行了认真的讨论;与会专家提出了许多宝贵
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意见,整理如下:
1、地勘工作应作介绍;
2、矿山服务年限计算公式中有疑问;
3、人员培训可以不在规范中提出;
4、注液网孔布置应细化;
5、高位池布置的压力、高程要求;
6、设备选型篇幅过大;
7、工作制度可以去掉;
8、束语应完善;
9、加入工艺流程图;
10、该规范与勘查规范合理链接问题;
11、用电安全可以引用其它相关规范。
根据与会专家提出的疑问及建议,标准编制组成员对其中部分问
题进行当场释疑,并根据专家建议对讨论稿进行了修改。2014年5~
6月,标准编制小组又到主要离子型稀土矿山企业进行现场调研。标
准编制小组根据会议修改意见、现场调研情况以及各企业反馈意见,
进一步完善了讨论稿。
2014年7月在内蒙古呼和浩特举行了2014年度第二次稀土标准
工作会议,针对本标准,与会专家提出了以下修改意见:
1、矿山开采后的土地复垦问题;
2、渣头渣中酸液是否会影响稀土品质,有什么要求;
3、本标准应为部分章节强制;
4、渣头渣外卖或填埋中稀土含量应低于多少。
根据本次会议中与会专家提出的修改意见,标准编制小组对讨论
稿进行了进一步的完善。
二、标准制定的原则及依据
2.1制定原则
本标准的制定本着与时俱进、切合实际、合理利用资源、促进科
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技进步、促进产业升级与稀土产业结构调整、满足现有离子型稀土矿
山开采和矿山安全、环保、土地复垦等需求、以获取最大社会综合效
益为基本原则。
2.2制定依据
依据国家实现可持续发展的相关政策,既要满足节能环保要求,
又要充分、有效利用现有资源的实际,按现有离子型稀土矿的采矿工
艺技术水平来规定离子型稀土矿山应达到的开采技术要求。
由于本标准属于首次制定,标准编制小组通过对赣州有冶金研
究所的“八五”、“九五”、“十五”等离子型稀土原地浸矿工艺攻关项
目相关试验内容的总结,建立起《离子型稀土矿原地浸出开采工艺技
术规范》的基本框架;通过对国内离子型稀土矿山的调研,基本了解
现阶段各不同开采技术条件下矿山使用原地浸矿工艺技术之间的差
异及现阶段各矿山开采、安全、环保、水保、土地复垦技术、设备及
设施等情况;现有三种主要成矿母岩(包括花岗斑岩、混合岩及火山
岩)开采技术条件相差较大,需分别通过相关配套试验(包括室内试
验及现场试验)来获得各类型成矿母岩所成矿体的开采技术参数(包
括注、收液工程布设,浸矿液配比、用量、注液速度控制等),并对
试验技术参数进行优化,以降低采矿过程中的原材料消耗、提高离子
型稀土资源采选综合回收率,提升资源利用水平。
三、主要制定内容及分析
3.1标准题目的确定
鉴于国内离子型稀土资源开采领域存在的问题,2013年11月18
—20日,苏州年会提出制定《离子型稀土矿原地浸出开采工艺技术
规范》,并列入2014年稀土国家、行业标准项目计划,由赣州有冶
金研究所牵头承担了《离子型稀土矿原地浸出开采工艺技术规范》制
定工作。
3.2主要内容与适用范围
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本标准规定了离子型稀土矿山开采工艺相关控制指标、技术参数
及矿山安全、环保等技术要求。本规范适用于采用原地浸矿工艺的离
子型稀土矿山。
3.3规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文
件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最
新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB190危险货物包装标志
GB4053.2固定式钢斜梯安全技术条件
GB4053.3固定式工业防护栏杆安全技术条件
GB5749生活饮用水卫生标准
GB7231工业管道的基本识别、识别符号和安全标识
GB9089户外严酷条件下的电力设施
GBl1651劳动防护用品选用规则
GB/T13869用电安全导则
GBl4161矿山安全标志
GB15603常用化学危险品贮存通则
GBl6423金属非金属矿山安全规程
GBl8599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB26860电业安全工作规程
GB50034工业企业照明设计标准
GB5006166kV及以下架空电力线路设计规范
GB50070矿山电力设计规范
GB50140建筑灭火器配置设计规范
AQ2005金属非金属矿山排土场安全生产规则
AQ2007.1金属非金属矿山安全标准化规范导则
AQ2007.3金属非金属矿山安全标准化规范露天矿山实施指南
AQ2009金属非金属矿山主要负责人安全生产考核标准
AQ2011金属非金属矿山安全生产管理人员考核标准
DZ/T0204稀土矿产地质勘查规范
DZ/T223矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范
DZ0240滑坡防治工程设计与施工技术规范
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GBJl6建筑设计防火规范
GBJ22厂矿公路设计规范
GBJ141给水排水构筑物施工及验收规范
GBJ213矿山井巷工程施工及验收规范
GBZl工业企业设计卫生标准
JGJ36宿舍建筑设计规范
JGJ67办公建筑设计规范
《关于调整部分矿种矿山生产建设规模标准的通知》(国土资
[2004]208号文)
3.4技术要求
1、对本《规范》的适用范围进行规定。
2、对离子型稀土矿山开采相关的术语进行定义。
3、对离子型稀土矿山生产规模、服务年限、矿山安全、环保等
进行规定。
4、对矿山的总体布置、矿山水冶车间服务年限、矿山开采进度
等进行规定。
5、对不同赋存状态下的离子型稀土原地浸矿工艺浸采过程中的
相关技术流程及相关技术参数进行规定。
6、对离子型稀土矿山水冶车间配液及母液处理流程相关操作技
术及相关技术参数进行规定。
7、对离子型稀土矿山采矿过程中涉及到的相关设备进行操作、
注意事项及选型方面的规定。
四、与国外同类标准水平比较
本标准结合了国内离子型稀土矿生产企业的实际情况及国家“建
设绿矿山企业”的要求,将为我国离子型稀土开采业的可持续发展
发挥积极的作用。由于赣研所在离子型稀土开发、分离、金属冶炼工
艺技术研究处于行业国际领先水平,是“离子型稀土”的发现及命名
单位,是“离子型稀土原地浸矿新工艺”、“江西稀土洗提工艺”的发
明单位,因此,本标准水平为国际先进水平,以后还有待于随着离子
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型稀土开采技术的发展及科技进步不断提高。
五、与现行的法规、标准的关系
本标准符合相关现行法律、法规和强制性国家标准的要求。
六、重大分歧意见的处理和依据
在该标准的讨论稿评审过程中,对讨论稿提出的意见,经各相关
方认真讨论,达成了一致意见,无重大分歧意见。
七、标准作为强制性或推荐性标准的建议
建议本标准作为强制性国家标准。
八、贯彻标准的要求和措施建议
建议本标准为强制性国家标准颁布,供相关组织采用。
九、废止现有有关标准的建议
本标准是新制定的,国内以前无《离子型稀土矿原地浸出开采工
艺技术规范》标准。
十、其他应予说明的事项
本标准的编制工作由赣州有冶金研究所负责,在全国稀土标准
化技术委员会的大力帮助下,按照GB/T1.1的要求进行编制。
十一、预期效果
随着时代的发展和科技进步,稀土日益成为新材料的创新“催化
剂”和“助推器”,尤其是富含中重稀土元素的离子型稀土矿更成为
国家层面的战略资源。并且离子型稀土矿床分布已由最初的江西赣南
地区扩展到赣粤闽桂湘等南方5省区,产业规模越来越大。本标准项
目的实施能建立我国独有的《离子型稀土矿原地浸出开采工艺技术规
范》,为离子型稀土矿山开采技术规范化、规模化提供技术支撑,项
目实施后,矿山资源利用率得到提升,矿区生态环境得到极大的改善,
采矿过程中的灾害性地质现象得到有效控制,矿地关系也将得到进一
步改善,为稀土资源开采业健康、稳定和可持续发展奠定基础,同时
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矿山企业也能取得良好的经济效益和巨大的社会效益。
《离子型稀土原地浸出开采工艺技术规范》编制组
2014年8月2日
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