2023年12月31日发(作者:工会换届选举)
ICS 77.120.99
H 05
GB XXXXX—201X
中华人民共和国国家标准
离子型稀土矿原地浸出开采技术规范
Technical specification for in-situ leaching mining of
ion-adsorption rare earth ore
(报批稿)
XXXX - XX - XX发布
XXXX - XX - XX实施
前 言
本标准的第4章、6.1、6.2、6.10为强制性的,其余为推荐性的。
本标准由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)提出并归口。
本标准主要起草单位:赣州有色冶金研究所、赣州稀土矿业有限公司、**大学、赣州科源稀土资源开发有限公司、国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心、
**大学稀土与微纳功能材料研究中心。
本标准主要起草人:郭小斌、杨勇、李健、李春、张树标、肖文刚、罗嗣海、谢志宏、袁长林、钱艳涛、欧阳旭、王有霖、王明、罗仙平、古吉汉、陈金清、王观石、叶春生、
李永绣、陈伟凡。
离子型稀土矿原地浸出开采技术规范
1 范围
本标准规定了采用原地浸出技术的离子型稀土矿山开采的基本要求、原地浸矿工艺过程技术要求、水冶工艺过程技术要求及矿山设备选型要求等。
本标准适用于采用原地浸出技术的离子型稀土矿山。
2 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。
GB 190危险货物包装标志
GB 4053.3固定式工业防护栏杆安全技术条件
GB 5749生活饮用水卫生标准
GB 7231工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识
GB 9089户外严酷条件下的电力设施
GB l1651劳动防护用品选用规则
GB l4161矿山安全标志
GB 14500放射性废物管理规定
GB 14585铀、钍矿冶放射性废物安全管理技术规定
GB 15603常用化学危险品贮存通则
GB l6423金属非金属矿山安全规程
GB l8599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB 18871电离辐射防护与辐射源安全基本标准
GB 26451稀土工业污染物排放标准
GB 26860电业安全工作规程
GB 27742可免于辐射防护监管的物料中放射性核素浓度活度
GB 50034工业企业照明设计标准
GB 50061 66kV及以下架空电力线路设计规范
GB 50070矿山电力设计规范
GB 50140建筑灭火器配置设计规范
GB 500l6建筑设计防火规范
GB/T 13869用电安全导则
GBJ 22厂矿公路设计规范
GBJ 141给水排水构筑物施工及验收规范
GBJ 213矿山井巷工程施工及验收规范
GBZ l工业企业设计卫生标准
AQ 2007.1金属非金属矿山安全标准化规范导则
AQ 2007.3金属非金属矿山安全标准化规范露天矿山实施指南
DZ/T 0204 稀土矿产地质勘查规范
DZ 0240滑坡防治工程设计与施工技术规范
JGJ 36宿舍建筑设计规范
JGJ 67办公建筑设计规范
XB/T XXX离子型稀土矿原地浸出开采安全生产规范
《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)
《稀土行业准入条件》(工信部[2012]33号文)
《国土资源部关于铁、铜、铅、锌、稀土、钾盐和萤石等矿产资源合理开发利用“三率”最低指标要求(试行)的公告》(2013年第21号)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
离子吸附型稀土矿ion-adsorption rare earth ore
地表岩石经过长期风化,游离出来的稀土以离子吸附状态在黏土矿物上迁移富集而形成的一类独特的稀土矿床,也称风化壳淋积型稀土矿床。从该类矿床中提取的、用以冶金生产的混合稀土氧化物或碳酸盐精矿产品称为离子型稀土矿。
3.2
全覆式complete coverage type
矿体底部弱风化层或基岩位于侵蚀基准面以下,基本无基岩出露的矿体赋存形式。
3.3
祼脚式 barefoot type
矿体底部弱风化层或基岩位于侵蚀基准面以上,基岩完全或部分出露的矿体赋存形式。
3.4
溶浸剂leachant
用于交换浸出离子型稀土的化学试剂,也称浸矿剂。
3.5
溶浸液leaching solution
由溶浸剂与水(或上清液)按一定比例配制而成的溶液,用于注入矿层,交换矿石中有用化学成分的液体,也称浸矿液。
3.6
原地浸矿in-situ leaching mining
利用溶浸液从天然埋藏条件下的非均质矿石中有选择地浸出有用成分并获取反应生成化合物的采矿方法。
3.7
浸出液rare earth leachate
溶浸液经过矿体过程中,通过离子交换反应将矿体中的稀土及少量杂质交换出来所形成的溶液,也称稀土母液。
3.8
液固比liquid-solid ratio
溶浸液量与稀土矿体矿石量的体积比。
3.9
离子型稀土矿山离子相资源采选综合回收率comprehensive recovery rate for mining
ion adsorption rare earth
离子型稀土矿产品(折算成稀土氧化物量)与开采矿块内动用的离子型稀土资源储量(折算成稀土氧化物量)之比,即:实际回收稀土氧化物量与动用矿块内的离子相稀土资源储量的百分比。
3.10
工艺池process tank
离子型稀土开采过程中所涉及到的功能各异的处理池的总称。
3.11
高位池higher-place tank
建于矿区或矿块的山顶或较高处,能使其中的溶浸液或清水自流至矿块注液井(孔)中,用于稳定和调节压力、流量的工艺池。
3.12
集液沟liquid collection ditch
用于收集浸出液的沟槽。在拟采矿体所在山脚部位基岩出露或表土覆盖较少的位置开挖,一般开挖至基岩。
3.13
集液巷道liquid collection tunnel
用于收集浸出液的巷道。一般开挖于矿体底部下方,也称收液巷道。
3.14
导流孔deflector hole
人工钻出的用于将浸出液导流出的孔洞。
3.15
收液工程系统liquid collection engineering systems
用于收集浸出液、防止浸出液泄漏的工程组合,一般构筑于矿体底部下方,通常包括巷道、导流孔、集液沟等。
3.16
注液井(孔)injection well
开挖于矿体顶部便于溶浸液注入的井(孔)。
3.17
监测井(孔)monitor well
用于监测拟采矿体的溶浸液或浸出液是否有泄漏所开挖的井(孔)。
3.18
环保回收井environmental obrvation well
开挖于拟采矿体流域下游位置,用于预防溶浸液或浸出液泄漏,以减少矿山开采所引起的环境污染的井。
3.19
水冶车间hydrometallurgy workshop
离子型稀土开采过程中,从浸出液中提取稀土产品的场所。
3.20
集液池collecting rervoir
位于集液沟最低处或集液巷道口附近,用于收集浸出液并沉淀浸出液中所携带泥沙的小型工艺池,也称沉沙池。
3.21
浸出液中转池rare earth leachate transit tank
用于汇集和中转浸出液的工艺池。
3.22
除杂池impurity removal tank
用于除去浸出液中所含杂质的工艺池。
3.23
沉淀池precipitation tank
用于沉淀除杂后的浸出液中的离子型稀土的工艺池。
3.24
上清液supernatant
经过沉淀工序后,沉淀池上层的澄清液体。
3.25
晶种ed crystal
在沉淀过程中,通过预留或加入添加物形成晶核,诱导碳酸稀土晶体的形成并促进其生长,该添加物即为晶种。
3.26
中和渣dregs
经过除杂工序后,在除杂池底部沉积下来的含有部分共沉淀稀土以及铁、铝等杂质的沉淀物,业内常称作渣头。
3.27
中和渣回收废渣 waste in dregs
除杂工序产生的中和渣经过进一步的稀土资源回收后残留下来的杂质沉淀物,业内常称作渣头渣。
4 总则
4.1 基本要求
4.1.1本标准用以满足离子吸附型稀土的原地浸出采矿资源综合回收率和环境保护的基本要求。
4.1.2在同一开采区内,实行贫富兼采,大小兼采,提高资源综合回收率,对暂不能利用的资源应切实保护起来。
4.1.3 矿山建设和生产必须取得国家和地方的相关许可,包括《采矿许可证》、《安全生产许可证》、《取水证》、环评批复和竣工验收批复等。
4.1.4 矿山地质工作须达到详查级别,方可作为矿山建矿依据;矿块开采前还须进行补充地质勘探(生产勘探),储量级别应达到探明的(预可研)经济基础储量(121b)。矿山地质勘查工作应参照DZ/T 0204标准执行。
4.1.5在离子型稀土矿山开采前,须做相应的水文地质工作。水文地质勘查的工程布置、工程量以及试验种类等应能满足原地浸出采矿工艺布置和矿山环境保护等方面的要求。水文地质条件应满足开采要求。水文地质条件不适合,且通过采取工程措施也难以达到开采要求的矿床,不应采用原地浸出法开采。
4.2离子型稀土矿赋存类型分类
根据矿体底部的弱风化层或基岩赋存状态分为全覆式和裸脚式两种。
4.3 生产指标规定
4.3.1离子型稀土矿山生产指标应按照《稀土行业准入条件》(工信部[2012]33号)及《国土资源部关于铁、铜、铅、锌、稀土、钾盐和萤石等矿产资源合理开发利用“三率”最低指标要求(试行)的公告》(2013年第21号)相关规定执行,待有新的规定发布实施,则按新的规定执行。当边界品位离子相稀土大于等于万分之五,离子型稀土矿山离子相资源采选综合回收率应不小于80%;当边界品位小于万分之五,离子型稀土矿山离子相资源采选综合回收率应不小于75%。
4.3.2生产用水循环利用率达到90%以上。
4.4 矿山环境保护规定
4.4.1离子型稀土矿山项目必须遵守《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国放射性污染防治法》《中华人民共和国环境影响评价法》等法律、法规、规定的相关要求进行。
4.4.2 污染物排放应符合GB 26451的规定,辐射环境安全应符合GB18871的规定。
4.4.3矿山开采过程中应严格执行矿山生态恢复治理保障金制度,根据“边开采,边治理”的原则,编制矿山地质环境保护与恢复治理方案、水土保持方案及土地复垦方案等,并按照方案进行矿山生态、地质环境恢复治理和矿区土地复垦。
4.5 矿山安全生产规定
4.5.1离子型稀土矿山项目必须具备国家安全生产法律、法规和部门规章及标准规定的安全生产条件,遵守矿山安全相关法律、法规,建立健全安全生产责任制。
4.5.2稀土矿山开发建设项目必须取得安全生产许可证,项目安全设施建设、管理应按照GB l6423、AQ 2007.1、AQ 2007.3、GB l4161等相关标准执行。
4.5.3项目安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用,符合XB/T XXX《离子型稀土矿原地浸出开采安全生产规范》要求。
5 矿山总体布置及服务年限
5.1 矿山总体布置
5.1.1 一般规定
矿山总体布置应遵循国家有关法律、法规及相关标准,满足设计的原则和技术要求,做出符合国情及生产安全、技术先进、经济效益、社会效益和环境效益好的合理布置。
矿山总体布置应根据矿山的资源赋存状况,满足生产工艺流程、交通运输、环境保护,以及防火、安全、施工及检修等要求。矿山总体布置应符合国家现行的防火、安全、卫生、交通运输和环境保护等有关标准、规范的规定。
5.1.2水冶车间
5.1.2.1服务年限小于10年水冶车间的要求
5.1.2.1.1工艺池宜用简易池,应做好防渗工作,工艺池应尽量利用地势形成阶梯布置,使浸出液处理各工序尽量依靠自流完成;工艺池之间土质地面,应铺设混凝土地面,对车间范围内的陡坎,也应做好防滑、防塌相关措施。上下池之间的梯路要加固好并作好防滑措施。
5.1.2.1.2基坑顶口应用材料加固,加固后基面应平整、密实,各基坑开挖完成、加固后,应在基坑铺设耐磨防水布(加防腐剂),其质量和加工应达到矿山生产及服务年限的需要。
5.1.2.1.3矿山办公室、休息室、寝室、食堂等生活设施宜采用活动板房,活动板房的施工、使用等应符合下列要求:
a) 活动板房应符合国家有关建筑节能、绿色环保的相关规定。
b) 活动板房的选址应合理、布局得当,符合国家有关安全、卫生和消防等相关规定。
c) 人员密集和荷载较大的场所应设置在底层。
d) 活动板房的电气设计、安装及供排水设计、安装应符合国家现行相关标准的规定。
5.1.2.2服务年限10年及以上水冶车间的要求
5.1.2.2.1工艺池宜用钢筋混凝土,其设计建设应符合GBJ 141中相关规定,并做好防渗漏工作;工艺池应尽量利用地势形成阶梯布置,使浸出液处理各工序尽量依靠自流完成。
5.1.2.2.2矿山办公室、休息室、寝室、食堂等生活设施宜采用永久建筑,永久建筑的施工、使用等应符合GB 50140、GB 500l6、GBZ 1、JGJ 36及 JGJ 67等相关建筑设计规范。
5.1.2.3应有矿山防洪、排涝设计,建立完善的排水系统,具体参照GBJ 141的规定执行。
5.1.2.4酸罐要用耐腐蚀的材料制成,放置平稳并加固好,具体参照GB 190、GB 15603的规定执行;用酸的人员配好穿戴用的防腐劳保用品,劳保用品选用参照GB l1651的规定执行。
5.1.2.5矿山原材料仓库、产品仓库、辅助材料仓库、脱水房、配电房、化验室、值班室等应与车间毗邻。
5.1.2.6生活设施以方便吃、住、行为原则,且应与矿山总体设计相符。
5.1.2.7矿山取水不得影响周边农业及生活用水。
5.1.2.8工艺池周围、平台、梯路等应做好防护栏杆,栏杆设置应参照GB 4053.3的规定执行。
5.1.2.9矿区生活用水应按照GB 5749标准执行。
5.1.2.10电力设施应参照GB 50070、GB 50061、GB 26860、GB 9089、GB 50034及GB/T
13869等标准规定执行。
5.1.2.11矿山道路设计参照GBJ 22的规定执行。
5.2 矿山服务年限
服务年限应按公式(1)计算:
---------------------------------------(式1)
式中:
T——矿山服务年限,单位:年;
Q——设计离子型稀土资源储量(SREO),单位:吨;
——采选综合回收率,单位:%;
A——生产能力,生产氧化稀土量(REO),单位:吨/年;
0.92——折算成92%的氧化稀土的折算系数。
5.3 采掘计划编制要求
矿山采掘计划编制,应符合下列要求:
a) 以国家法律、法规及政策为依据,结合矿山总体设计及离子型稀土资源赋存特点等因素,合理安排年度采掘计划;
b) 采掘计划安排严禁“采富弃贫,采易弃难”;
c) 计划安排应尽可能集中,便于生产、管理;
d) 在采、备采矿块应安排合理,保证生产过程平稳、持续及相互衔接;
e) 应合理安排开采进度,在确保环境保护和生态修复要求的前提下,保证年度采掘计划顺利完成。
6 原地浸矿工艺要求
6.1适用范围
6.1.1矿体大部分或全部位于当地侵蚀基准面以上。
6.1.2矿床开采技术条件相对简单,山体未曾发生大的山体滑坡或泥石流等地质灾害,能够采用工程手段有效控制并回收浸出液。其开采过程不会导致明显滑坡和水体污染,损坏的植被能及时修复。
6.1.3不符合上述条件的,不应采用原地浸出工艺,包括:渗透性差、滑坡风险较大、矿体非均质导致收液工程无法控制等。
6.2 一般规定
6.2.1 矿山开采前,须对预釆矿块进行生产勘探和单体设计。
6.2.2 矿山必须建立各工序的作业指导书,并严格按作业指导书进行操作和记录。
6.2.3 矿块设计应坚持清污分流原则。采取措施使山体地表汇集的雨水或地表水与收集的浸出液得到有效分流。
6.2.4集液沟、集液巷道、导流孔、集液池等设施应作好防渗等措施,防止浸出液渗漏,提高浸出液的回收率,防止对地表水、地下水的影响。
6.2.5离子型稀土矿开采应坚持节约用水的原则,在矿山各个浸出液泄漏点设置浸出液收集装置,将收集到的浸出液返回生产流程,实现闭路循环。
6.2.6设备、管道等必须采取有效措施,防止物料跑、冒、滴、漏。
6.2.7采矿块下游应设置浸出液监测井(孔)和环保回收井,建立地表水、浅层地下水定期动态监测体系。
6.2.8 在浸釆过程中,应加强对注液量、浸出液量、浸出液浓度及监测孔(井)、环保回收井的日常监测记录工作。同时应注意严禁其他非工作人员及牲畜进入采场,保证作业安全。
6.2.9 矿块开采前应对预采矿块是否存在滑坡、坍塌风险进行预判。对存在较大滑坡、坍塌风险矿块,应暂不利用,采取措施保护起来;对存在较小滑坡、坍塌风险的预采矿块,应做好防滑坡、防坍塌工程。防滑坡、坍塌工程设计施工应参照DZ 0240的规定执行,同时应加强后续监控,及时发现滑坡、坍塌征兆,为采取进一步防控措施争取时间。
6.3 注液系统
6.3.1注液网孔(井)布设
6.3.1.1注液孔(井)深度一般为见矿0.5 m~1m;注液孔大小一般Ф0.15m~0.3m,注液井大小一般为Φ0.5m~0.8m。注液孔一般采用De25型PVC管,向下若干米(具体根据表土层厚度确定)钻成带小孔的花管并插至孔底,管壁至孔壁处用棘草或其它材料充填。
6.3.1.2注液孔(井)采用菱形布置,尽可能减少注液盲区,其网度布置与山体坡度等有关,应符合表1规定。网度的布置还与矿体的渗透性、表土厚度等有关,一般渗透性越好,取值越小,由于矿体渗透性的差异,应通过试验来进行确定,进行参数优化,尽可能减少注液盲区,同时也要防止穿孔(井)现象发生。
表1
网 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 对于矿体直接出露,可采用浅沟和浅井配合注液,以减少注液盲区。
6.3.1.4注液孔(井)应安装龙头或球阀控制注液量及注液速率。
6.3.2高位池
6.3.2.1高位池的布设应根据矿山生产规模、矿块分布、矿山地形、地貌等因素进行确定,尽可能多控制矿体、经济合理为原则,包括溶浸液池和清水池各一个。
6.3.2.2高位池到拟采矿块的管路选型应以满足生产需要、兼顾后续备采矿块为原则。
6.3.2.3高位池建设地方应进行必要的地质工作,防止高位池的倒塌、渗漏。
6.3.2.4高位池应作好防渗处理,高位池大小应根据采场日注液量及电力供应状况等综合考虑,一般容积为50m~200m。
6.3.3注液管网
6.3.3.1注液管网是指从高位池到各注液孔(井)的管网系统。其管型、闸阀及数量应满足生产需求,并兼顾后续备采矿块要求为原则。
6.3.3.2注液系统管路识别标志应符合GB 7231相关规定。
6.3.3.3管路连接严格按照相关操作规范进行,注液前应进行试水,对存在跑、冒、滴、漏现象的,及时查明原因,予以解决,同时注液期间还应加强管路巡查。
6.4 收液系统
6.4.1裸脚式赋存条件所采用的收液工程系统:集液沟与导流孔
沿拟采矿块外围(山脚)基岩出露或基岩盖层较薄位置开挖集液沟,宽度1m左右,深度以挖到基岩为准,并作好防渗漏处理。沿山体边脚,集液沟上部适当位置打导流孔,导流孔宜平行布置,孔间距以一般为1m,孔深以达到弱风化层为准。若矿体底部到基岩有10m以上无矿带、矿体地质结构较复杂或存在破碎带时,宜选用全覆式赋存条件所采用的人造底板收液系统。
6.4.2全覆式赋存条件所采用的收液工程系统
6.4.2.1巷道与导流孔
根据拟采矿块的矿体厚度情况及排土等条件,确定集液巷道口位置、走向,集液巷道一般宜平行布置,间距一般为15m~20m(矿体渗透性越好,取值越小)。巷道开挖过程中,应及时进行支护,防止冒顶、片帮发生。集液巷道断面一般为等腰梯形,断面规格以便于巷道开挖及后续相关工程施工为准,一般上底为(0.8m~1.0m),下底为(1.0m~1.3m),高为1.85m ,巷道坡度为3°~5°,巷道施工应参照GBJ 213的规定执行;集液巷道边壁上打垂直边壁的导流孔,每壁设置3个/m~5个/m,分上下两层交错布置,长度为8m~12m;采准工程施工过程中,揭露工程与勘探及设计工程地质条件相差甚远时,应及时做出设计变更;集液巷道、导流孔施工完后,在巷道底部中间位置沿巷道开挖集液沟,巷道底部、集液沟与导流孔均用水泥沙浆敷底(也可选用其它防渗材料);巷道底部铺设竹子并用棘草塞满。
6.4.2.2巷道与巷道
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对于无法进行导流孔施工的,一般用巷道与巷道收液系统。工程施工中主集液巷道一般应平行布置,间距一般为15m~20m(矿体渗透性越好,取值越小)。垂直于主集液巷道的岔道也应平行布置,间距一般为5 m~10m。巷道断面采用等腰梯形,一般上底为0.8m~1.0m,下底为1.0m~1.3m,高为1.85m。
6.4.3集液池(沉沙池)
在集液沟最低位置或集液巷道口开挖集液池(沉沙池),集液池应做好防渗处理,并铺设收液管路至浸出液中转池。
6.4.4浸出液中转池
在浸出液需要中转时,应建浸出液中转池,池体一般容积50m~100m,并作好防渗处理。
6.5 管路系统
6.5.1溶浸液(清水)输送管路
溶浸液(清水)输送管路是指从水冶车间配液池至高位池段管路,管路一般采用耐压防腐管,具体管径大小需根据注液量大小确定,管路抗压强度需根据水冶车间配液池至高位池距离及高度确定。
6.5.2采场注液管路
注液管路的管径大小需根据注液流量选定,通过管路闸阀控制注液量及注液速率。
6.5.3浸出液管路
浸出液管路为矿块浸出液中转池至水冶车间管路,管径大小应根据预计回收浸出液量的大小来确定。浸出液管路应尽量利用地势,采用自流形式,对于无法自流的,在浸出液中转池安装离心水泵通过管路将浸出液送至水冶车间,管路抗压强度需根据浸出液中转池至水冶车间距离及高差确定。
6.6 辅助系统
6.6.1排水系统
6.6.1.1注液期间,注液井(孔)周围应开挖一条避水沟,降低地表径流对注液过程的影
响。
6.6.1.2以拟采矿块(段)为单元设置排洪沟,排洪沟断面规格与拟采矿块面积、矿区的水 文地质等因素相关,长度应满足矿块生产需要。
6.6.1.3在集液沟或集液巷道以上适当位置开挖避水沟,减少地表径流对矿块收液系统的影响。避水沟大小可根据近年暴雨强度资料和矿块汇水面积计算得出。一般避水沟宽0.3m~0.5m,高0.3m~0.5m。
6.6.2监测系统
6.6.2.1浸出液监测: 拟采矿块外围应布置若干浸出液监测井(孔),一般设置在拟采矿块山脚集液沟外围,井(孔)间距20m~30m,井(孔)深视到潜水层或见基岩为准,以监测浸
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出液渗流情况,若有浸出液出现,应予以及时回收。观察井(孔)具体位置及数量以矿块单体设计为准。
6.6.2.2安全监测:对存在高陡边坡的拟采矿块应建立边坡变形监控预警系统,对边坡稳定性进行监测。
6.6.2.3环保监测: 拟采矿块下游50m~100m的位置应布置若干环保回收井,井数以能控制浸出液可能泄漏路线上的地下水为准,井深视到潜水层或见基岩为准,矿块开采过程中,应定期观测取样,若水质未达到排放标准,应予以及时回收,直至达标为止。
6.7 溶浸液配制
溶浸液通常采用硫酸铵溶液,一般硫酸铵溶液浓度1.0%~2.0%,具体浓度视生产情况确定。浓度调整可采用先浓后淡的原则。
6.8 注液顺序
采用由上而下的注液方式,根据矿体的厚度控制每个不同地点的注液量。
6.9浸采工作
浸采时要加强管理,一方面要保证把溶浸液按要求注入到矿体;另一方面要防止溶浸液(或浸出液)跑冒滴漏对矿区环境及地下水的影响;同时要加强矿山巡查和监测,及时发现滑坡地质灾害征兆,以便采取预防和控制措施。
6.10 浸采结束
浸采结束,浸出液中离子相稀土浓度小于0.1g/L时,可停止注液;浸采结束后,应及时回填注液井(孔)以及集液沟,做好复垦工作。对开采过的矿山,应对照4.4条规定执行。
7水冶工艺要求
7.1 一般规定
7.1.1凡新上岗的人员必须在有工作经验的员工带领下工作满六个月以上,掌握本工种的操作技术规范后,方可独立工作。
7.1.2水冶车间里接触危险化学品的新上岗人员,必须接受岗位培训,保证其具备本岗位安全操作,自救互救以及应急处置所需的知识和技能,经考核合格,方能安排上岗作业,工作过程中应着劳保防护用品,劳保防护用品应对照GB l1651标准执行。
7.1.3在水冶车间改变工种的员工,必需重新进行岗位技能培训才能上岗。
7.1.4水冶车间各工序必须按作业指导书的内容进行操作、并认真做好记录。
7.1.5水冶车间在生产过程中必须进行日常产品质量检验和环保监测。
7.2 除杂工序
浸釆回收的浸出液至除杂池釆用碳酸氢铵除杂。除杂工序是往装有浸出液的除杂池里加
入饱和碳酸氢铵水溶液,并用气泵搅拌均匀,控制碳酸氢铵水溶液用量至池中浸出液pH值为5.3~5.5,除杂后的浸出液经澄清后转入沉淀池中沉淀。
7.3 沉淀工序
经除杂后的浸出液转入留有足够晶种(不低于1:1)的沉淀池后,向沉淀池中加入饱和碳酸氢铵水溶液,并用气泵搅拌均匀,控制碳酸氢铵水溶液用量至沉淀池中浸出液pH值为6.5~7.0,沉淀池中溶液经澄清后,上部的清液为上清液,须检测上清液中沉淀剂用量是否适当,调整下一循环稀土沉淀的p H值,沉淀下来的即为碳酸稀土,沉淀后的上清液自流入配液池处理。
7.4 配液工序
上清液使用前须用硫酸回调到pH值在5.5~6.0才能用来循环使用。配制硫酸铵溶液时必须用气泵搅拌均匀,配制的浓度一般为1%~2%,由于上清液中含有少量的硫酸铵,配液时应充分利用以节约硫酸铵用量,严禁循环使用未经调节pH值的上清液。
7.5 脱水工序
沉淀后的碳酸稀土一般要进行脱水滤干,方式主要有压滤机脱水、离心机脱水、滤架自然晾干等,最终产品为碳酸稀土的装包入库,若为混合稀土氧化物的,则进入灼烧工序。
7.6 灼烧工序
脱水后的碳酸稀土转入灼烧窑进行灼烧,灼烧温度一般控制在950℃~1120℃,保温灼烧8h~10h后停止加热,待窑内温度降低至150℃以下即可出料,灼烧后的最终产品为混合稀土氧化物,可包装入库。
7.7中和渣的处理
浸出液经除杂工艺处理后,除杂池中沉淀下来的杂质为中和渣。因中和渣中稀土含量较高,一般将中和渣转入中和渣处理池,采用浓硫酸溶解中和渣,调节溶液pH值至3.0~3.5之间,使其中的稀土充分溶解而大部分铁铝杂质和黏土细纱不被溶解,溶解完成后用清水稀释,再将上清液转入除杂池进行后续稀土回收处理,也可直接利用草酸沉淀处理,沉淀上清液须经处理,达标后方可外排;当中和渣中稀土总量低于0.5%时,可作为中和渣回收废渣处理;中和渣回收废渣须按批次进行放射性核素检测,低于GB 27742中规定解控水平的中和渣回收废渣可按GB 18599的规定进行贮存和处置,高于GB 27742中规定解控水平的中和渣回收废渣应按照GB 14500和GB 14585的规定进行管理和处置;对无放射性的中和渣回收废渣,可装袋外销给专业厂家或是经防渗处置后进行安全填埋,安全填埋应参照GB l8599的规定执行,填埋后裸露地必须植树种草。
7.8 原材料消耗
7.8.1硫酸铵消耗量
根据所采矿块的矿石体积,一般情况下按液固比(体积比)0.33:1计算总注液量,再按1.0%~2.0%的硫酸铵浓度,计算出硫酸铵消耗量。具体用量根据生产的情况确定。
7.8.2碳酸氢铵消耗量
a) 碳酸氢铵消耗量包括除杂消耗量和沉淀消耗量两部分。
b) 除杂过程中碳酸氢铵消耗量与浸出液中稀土量、杂质类型及含量相关,应以该矿体具体试验优化参数计算碳酸氢铵消耗量。
c) 沉淀过程中碳酸氢铵消耗量与浸出液中稀土量相关,应以该矿体具体试验优化参数计算碳酸氢铵消耗量。
d) 一般根据拟采矿块的预计可回收稀土氧化物按1:3~1:5的比例,计算碳酸氢铵消耗量。
7.8.3硫酸消耗量
硫酸消耗量与上清液中碳酸根离子含量相关,以去除溶浸液中CO2-
3为准。配液过程中是以控制溶浸液酸碱度来去除其中所含的CO2-
3,一般pH值控制在5.5~6.0,用量应以具体试验优化参数计算硫酸消耗量。一般根据所采矿块的预计可回收稀土氧化物按1:0.5~0.8的比例,计算硫酸消耗量。
8、矿山设备选型
8.1 一般规定
设备选型应坚持设备选择三原则,即选取技术上先进、经济上合理、生产上适用的新设备,以促进企业生产发展,提高经济效益,实现技术进步。
8.2 变压器
选用变压器技术参数,应以变压器整体的可靠性为基础,综合考虑技术参数的先进性和合理性,结合损耗评价方式,提出技术经济指标,同时还要考虑可能对系统安全运行、运输和安装空间方面的影响。变压器选型要求如下:
a) 变压器类型的选择,应根据使用环境、冷却方式、安全可靠、经济合理等要求综合考虑。离子型稀土矿山采用的供、配电用的电力变压器,一般均安置在室外,应选取满足矿山生产需求、价格较低、冷却与绝缘性能好、安全可靠、电力损耗低的变压器。
b) 离子型稀土矿山用设备一般采用三相供电,变压器以选用三相变压器为宜。
c) 离子型稀土矿山用变压器的电压比选择要根据矿山附近的高压电网电压及矿山所需低压电网额定电压确定。
d) 变压器额定容量的选择。根据变压器的计算容量及电网的电压等级,由变压器技术
数据查选,使用的变压器额定容量应能满足全部用电负荷的需要,即SN>ST。SN为变压器的额定容量,ST为变压器的计算容量。
e) 变压器的经常负荷。对小型离子型稀土矿山用变压器,应大于变压器额定容量的60%;对于大中型离子型稀土矿区的矿用变压器,应大于变压器额定容量的75%。
f) 离子型稀土矿山用变压器还应配置相应的防雷设施。
g) 一个离子型稀土矿生产车间原则上一般选取一台变压器。
8.3 柴油发电机组
选择矿山备用柴油发电机组的原则是,必须保证能在整个矿山服务期限内,柴油发电机组的装机容量应能满足矿山紧急用电总计算负荷、安全性、稳定性、节能性均应满足矿山生产要求。柴油发电机选型要求如下:
a) 离子型稀土矿山用柴油发电机组宜选用同容量、先进可靠、故障率低、安全性高、油耗低、维护检修便利、噪声低的成套设备。
b) 当一级负荷中单台水泵容量或电动机设备配置的同容量较大时,宜选用三次谐波励磁的发电机组。
c) 柴油发电机组的标定容量应能满足离子型稀土矿车间生产紧急用电总计算负荷,
并按发电机容量能满足一级负荷中单台最大容量电动机起动的要求进行校验, 应急发电机一般选用输出电压为400V的同步三相交流发电机。
d) 柴油发电机的排烟管出口应装设消声器,以减小噪声对周围环境的影响。
e) 一般每个离子型稀土矿生产车间应配置1台柴油发电机组,如有需要,也可配备多台发电机组备用。
8.4 水泵
水泵选型就是根据水泵的工作环境、条件,水泵正常运行必需的性能参数,以及被输送介质的物理、化学性质全面地考虑水泵装置系统中水泵的技术性能指标、泵材质选用、电动机的匹配、密封的可靠性及节能、使用维护等综合经济指标的要求,在定型的水泵产品中选择出最合适的水泵类型与型号规格。水泵选型要求如下:
a)
b)
矿山除输送清水选用清水泵外,一般应选用耐腐蚀泵。
水泵流量应根据车间最大设计生产能力确定车间最大用水量,水泵扬程取决于取水点到车间、车间到高位池及浸出液中转池到除杂池的高差及管路损失,根据以上参数,考虑留有必要的余量前提下对照水泵型号参数表选取合适的水泵型号及数量,在选取水泵数量时应考虑备用水泵数量。
c) 矿山所选取水泵的运转工况点应常常保持在高效区间运转,这样既省动力又不易损坏机件。
d) 高压水泵的流量、扬程、出水口压力(一般应保持在1~1.5MPa)应能满足离子型稀土矿山导流孔施工的需求。
e) 所选水泵既要体积小、分量轻、造价廉价、安全性高、易于维护检修,又要具有良好的特性和较高的功率。
f)
g)
水泵应有良好的抗汽蚀功能,运转平稳、寿命长。
除非特殊需求,尽可能选用离心泵。
8.5 空压机
选择矿山压缩设备的原则是,必须保证能在整个矿山服务期限内,在用气量最多、输送距离最远的情况下,供给足够数量和压力的压缩空气,同时应该经济合理。空压机选型要求如下:
a) 离子型稀土矿山车间搅拌用空压机和矿块采准工作中风动工具用空压机应尽可能选择同型号产品。
b) 离子型稀土矿山用空压机的供气量主要由风动工具及工艺池搅拌用气量确定,空压机的出口压力在考虑管路的最大压力损失情况下应能满足风动工具的工作压力及工艺池搅拌所需压力;根据以上参数,从空压机技术规格表中选取合适的空压机型号及台数。
c) 离子型稀土矿山空压机选型应选择适应性强,排气量范围广、体积小、操作方便、安全性高、使用寿命长、便于维修和管理机型,同时尽可能选用相同型号空压机产品。
d) 每个车间应有一台备用空压机。
8.6 脱水设备
选择矿山分离脱水设备的原则是,必须保证能在整个矿山服务期限内,分离脱水机械的分离脱水效果、处理量、分离过程的工艺要求、安全性、稳定性、节能性均应满足矿山生产要求,同时还应该经济合理。
8.6.1 离心机选型要求
a) 离子型稀土矿山用离心机应选择适应离子型稀土产品分离脱水、结构简单、操作简便、运转稳定,易于密封防爆、运行成本低、易于维护检修的机型。
b) 离子型稀土矿山用离心机应选择耐腐蚀的机型。
c) 按照被分离稀土产品物料特性,矿山的生产规模和对分离的要求,选择合适的机型及滤布, 根据单位时间的循环次数及单次运行的滤饼重量,计算离心机的生产能力,通过查找各制造厂产品的系列规格,选择合适的离心机产品及矿山所需离心机台数。
d) 选用的离心机生产能力应略大于矿山所要求的生产能力,另按矿山生产需要考虑是否需要使用备机。
e) 若已有相当规模的矿山可参照时,在设备的几何相似放大原则下,选择合适的离心机产品和台数。
8.6.2 板框压滤机选型要求
a) 离子型稀土矿山用板框压滤机应选择适应离子型稀土产品分离脱水、自动化程度高、
操作简单、运转稳定、运行成本低、易于维护检修的机型。
b) 离子型稀土矿山用板框压滤机应选择耐腐蚀的机型。
c) 根据稀土产品物料性质,确定滤板及滤布材质;再根据矿山生产规模、板框压滤机的滤饼重量及压滤周期,确定板框压滤机型号及台数。
d) 选用的板框压滤机的生产力能应略大于矿山生产规模,再根据矿山生产需要考虑是否需要备用机。
e) 若已有生产矿山可参考时,在设备的几何相似放大原则下,选用合适的板框压滤机产品和台数。
参考文献
[1] AQ 2005 金属非金属矿山排土场安全生产规则
[2] AQ2013金属非金属地下矿山通风技术规范
[3] 《尾矿库安全监督管理规定》国家安全生产监督管理总局第38号令
[4] 《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》(环发〔2005〕109号)
[5] 《危险化学品安全管理条例》(国务院第591号令)
[6]《易制毒化学品管理条例》(国务院第445号令)
强制性国家标准《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》
(报批稿)编制说明
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,并由赣州有色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。通过赣州有色冶金研究所为首的科研团队的不懈努力,先后发明了离子型稀土矿池浸、堆浸及原地浸矿工艺。离子型稀土原地浸矿工艺为上世纪90年代发明的稀土矿浸采工艺,但原地浸矿工艺技术含量较高,初期投入相对较大,部分小型开采企业在采用原地浸矿工艺开采稀土资源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,稀土矿山缺乏相关工程技术人员,各矿山管理者都是凭自己的经验在进行开采,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。
2014年,中国在世界贸易组织(WTO)稀土诉讼案中失利,出口关税及配额制度也将于2015年走向终结。在取出口消配额与关税后,很可能出现稀土企业竞相压价出口的局面,国内稀土产能也可能随之扩张,而国际稀土应用难以在短期相应扩大,中国稀土产业将面临巨大的挑战。在这个重要的时期,加强稀土矿源头管理,尤其是加强宝贵的南方离子型稀土矿开采工艺技术管理,从源头上减少离子型稀土矿的资源浪费与环境污染显得尤为重要。根
据国家标准化管理委员会与工业和信息化部的要求,全国稀土标准化技术委员会组织讨论会,于2013年11月苏州年会论证了《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》标准项目的可行性,初步确定由赣州有色冶金研究所牵头制定。
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、绿色开采,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
如上文所述,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。根据“国家标准委关于下达《普通柴油》等23项国家标准制修订项目计划的通知(国标委综合[2014]44号)”,2014年7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。全国稀土标准化技术委员会于2014年9月16日至17日在北京召开了“2014年第一批稀土国家标准制修订计划项目启动会”,确定标准参与单位包括:赣州有色冶金研究所、赣州稀土矿业有限公司、**大学、赣州科源稀土资源开发有限公司、国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心等。
1.3主要起草单位(简况)
赣州有色冶金研究所(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。是一个集有色金属矿业采矿、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31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88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
赣州有色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、术语应完善;
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。
2014年11月3日至4日在江西赣州对《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》及《离子型稀土矿山开采安全生产规范》两个标准进行了一次专项讨论,本次讨论会邀请了全国稀土标准化技术委员会、江西钨业集团有限公司、北京镧素创新科技有限公司、龙岩市稀土开
发有限公司(厦钨)、广西有色金属集团稀土开发有限公司、**大学循环经济研究院、三明市稀土开发有限公司、北京有色金属研究总院有研稀土新材料股份有限公司、平远县华企稀土实业公司(广晟)、赣州艾科锐化工金属材料有限公司、赣州稀土矿业有限公司、**大学工程研究院、国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心、赣州有色冶金研究所等14家单位参与,针对本标准,与会专家提出了以下修改意见:
1、4.5条加上采选综合回收率及水资源循环利用率取值依据文件;
2、3.1条英文名称和规范封面上的不统一;
3、3.4、3.5条“溶浸剂”、“溶浸液”改为“浸矿剂”、“浸取液”;
4、将3.5中尾液改为上清液;
5、3.8条浸取率有歧义;
6、3.9条固液比应注明是指体积比还是质量比;
7、3.10条稀土采选综合回收率应加定语“离子型”;
8、3.10“离子型稀土采选综合回收率”改为“离子型稀土矿综合回收率”
9、3.19条“稀土原矿产品”需改为“稀土产品”;
10、3.26条“渣头”改为“中和渣”
11、3.27条渣头渣的英文译名不够准确;
12、3.27“渣头渣”改为“回收稀土中和渣”
13、4.1.1条的第一句话是目标,并不是基本要求;
14、4.1.2 条相关许可证具体些;
15、4.1.3条的详查级别是否应详细规定;
16、本标准应重点针对离子型稀土矿山提出地质、水文、土壤、资源等详勘的要求与规范,根据上述勘探基础数据,提出开采工艺和工程设计的规范;
17、4.3 条表1中的“矿山生产建设规模级别”表述有误,“矿山”应改为“车间”;
18、明确稀土浸取率、离子型稀土矿综合利用率等定义、检测和评价规范,建议稀土浸取率定义为离子态稀土被浸出到溶液中的稀土氧化物(REO)总量与开采矿块内离子态稀土资源总量(REO),其指标采用国土资源部2013年第21号文中开采回采率≥84%指标,离子型稀土矿综合利用率指标≥75%。
19、4.6条应有针对具体问题的措施;稀土矿水排放的氨氮要求;
20、本标准要对离子型稀土矿山的安全、环保等提出明确的实施规范和要求,例如“4.6矿山环保规定”中应明确浸矿剂泄露、氨氮废水污染如何控制,监测的具体位置等
21、6.2中应补充滑坡方面的内容;
22、7.3条中要明确禁止草酸;
23、规范中应明令浸矿剂要循环使用;
24、6.4条的巷道施工中应有安全出口的施工;
25、6.1原地浸矿适用范围的表述须更加明确;
26、6.4.1条收液工程宜用集液沟+导流孔,如到基岩有10m无矿带时,收液系统宜选人工假底;
27、6.4.2条中“5个/m”等标准是否准确合理,巷道+巷道的前提条件;
28、6.7 通常采用的浸矿剂以及浓度有没有必要规定为硫酸铵;
29、7.2条是否必须是“饱和碳酸氢铵水溶液”除杂,一般用浓度比较低的碳铵溶液;
30、7.7.1“硫酸铵”应改为“溶浸剂”;
31、第8章设备选型中只提原则要求即可。
针对本次会讨论会上专家提出的意见,经过标准编制小组的认真讨论,对规范内容进行了进一步的完善,形成了送审稿。
2014年11月25日至28日,由全国稀土标准化技术委员会主持的《2014年度稀土标准化技术委员会年会》在四川成都举行,来自全国各地的专家对《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》国家标准送审稿进行了认真审定,与会专家经过认真审定,对本次的送审稿提出了如下的修改意见:
1、规范引用文件中GB 26451规范名称去掉书名号。
2、3.1条“离子型稀土矿山”改为“离子型稀土矿”,并给出相应的定义。
3、3.8条浸出率定义为离子相占全相的比率。
4、3.14条删除“导流孔导流出”。
5、规范中术语应用定义了的术语。
6、3.21条母液中转池定义为用于中转母液的工艺池。
7、3.26及3.27条中“渣头”和“渣头渣”是否有更适通用的名称。
8、4.5条中多了一个《稀土行业准入条件》。
9、5.1.2.1条和5.1.2.2条分别改为“小型稀土矿山要求”及“中型以上稀土矿山要求”。
10、在5.1.2中加入“有放射性的稀土矿山,工人生活区应隔处理池的距离”。
11、5.1.2.7条改为“矿山取水不得影响周边农业及生活用水”。
12、5.2条公式中“T”用斜体,相关参数应给出相应的单位。
13、5.3条改为“采掘计划编制要求”。
14、6.1.1条删除“具有天然渗透性能”和最后的“的”。
15、6.1.2条删除最后的“的”。
16、6.1.3条“应采取措施保护起来”改为“暂不开采”。
17、6.10最后补充“对开采过的矿山,应对照4.6条规定执行”。
18、7条“水冶处理过程要求”改为“水冶工艺要求”。
19、7.2条和7.3条中除杂和沉淀工序中,除杂和沉淀改为“一般采用碳酸氢铵”。
20、7.4条第一句删除,第二句前加“上清液”,“配制浸矿液或作为顶水”改为“循环”,最后一句pH后加“值”。
21、7.5条删除“形式脱水后”最后一句改为“脱水后的稀土产品应装包入库”。
22、7.6条“当渣头中离子相稀土品位”改为“当渣头中稀土含量”,渣头渣处理应强调针对的是无放射性渣头渣。
23、7.7.2 条应统一用碳酸氢铵的全称。
24、工艺流程图中渣头渣外卖应作修改,“母液”统一为“浸出液”。
25、设备选型中各设备选型中去掉各设备选型原则小标题,保留其中的内容。
26、8.3.2条a)与b)条合并。
27、8.4.2条f)项将“杰出”改为“良好”。
对于与会专家提出的修改意见与建议,标准编制小组进行了认真讨论,积极采纳其中的合理的意见及建议,进一步完善和充实标准的内容,会后也有部分专家也对本规范提出了许多合理的意见和建议,关于专家意见的采纳情况请参见《标准征求意见稿意见汇总处理表》。
审定会后,《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》标准继续得到了来自国内离子型稀土矿稀土矿山企业、相关科研单位及国家相关部门的高度重视,并提出了一些意见和建议。为保证更广泛地听取意见,更科学合理地确定标准内容,稀土标委会于2015年1月29日于北京召开了对该项标准的再审会。来自国内六大稀土矿业生产企业的代表和相关科研院所的20余名专家参加了会议,对标准技术内容进行了认真的讨论,形成了如下纪要:
1、 第1章范围第一段修改为“本标准规定了采用原地浸出技术的离子型稀土矿山开采的基本要求、原地浸矿工艺过程技术要求、水冶工艺过程技术要求及矿山设备选型要求等”,第2段修改为“本标准适用于采用原地浸出技术的离子型稀土矿山” ;
2、 第3章内明确“离子型稀土采选综合回收率”为离子相回收率,修改3.9条的“离子型稀土采选综合回收率”定义为“离子型稀土矿山离子相资源采选综合回收率”,全文表述应统一;定义内给出离子型稀土矿山离子相资源采选综合回收率计算公式,分子部分为实际回收稀土氧化物量,分母为在动用矿块内的离子相稀土氧化物储量;
3、 删除4.3、4.4条,4.5条调整为4.3条,4.3条内明确 “当边界品位离子相大于等于万分之五,离子型稀土矿山离子相资源采选综合回收率应不小于80%,当边界品位小于万分之五,离子型稀土矿山离子相资源采选综合回收率应不小于75%”,同时将第一行“执行《稀土行业准入条件》”改为参照《稀土行业准入条件》”;
4、 在第4章4.1条内增加“勘查程度”的条款要求,增加“在离子型稀土矿山开采前,做相应的水文地质工作,水文地质条件应满足开采要求”;
5、 6.1.3条“对于目前无法采用原地浸矿工艺开采的资源暂不适用”修改为“不符合上述
条件的,不应采用原地浸出工艺”,同时补充不符合原地浸出开采技术条件的矿山或矿块类型。
6、 由于标准题目仅限原地浸出工艺,删除标准编制说明内关于堆浸的叙述;
7、 第4章、6.1、6.2、6.10为强制性章节、条款,其余均为推荐性。
与会代表与专家对上述纪要内容达成了一致意见。会后标准牵头起草单位按上述纪要精神修改标准文本为报批稿,并按GB1.1-2009《标准化工作导则 第1部分:标准的结构与编写》的要求对标准进行格式性修改,作为强制性国家标准上报至国家标准化管理委员会待审批、发布。再审会后,标准负责起草单位对标准内容进行了修改,形成了报批终稿。
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色冶金研究所的“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,由赣州有色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
标准规定了采用原地浸出技术的离子型稀土矿山开采的基本要求、原地浸矿工艺过程技术要求、水冶工艺过程技术要求及矿山设备选型要求等。标准适用于采用原地浸出技术的离子型稀土矿山。
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。
GB 190危险货物包装标志
GB 4053.3固定式工业防护栏杆安全技术条件
GB 5749生活饮用水卫生标准
GB 7231工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识
GB 9089户外严酷条件下的电力设施
GB l1651劳动防护用品选用规则
GB/T 13869用电安全导则
GB l4161矿山安全标志
GB 15603常用化学危险品贮存通则
GB l6423金属非金属矿山安全规程
GB l8599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB 26451 《稀土工业污染物排放标准》
GB 26860电业安全工作规程
GB 50034工业企业照明设计标准
GB 50061 66kV及以下架空电力线路设计规范
GB 50070矿山电力设计规范
GB 50140建筑灭火器配置设计规范
AQ 2005 金属非金属矿山排土场安全生产规则
AQ 2007.1金属非金属矿山安全标准化规范导则
AQ 2007.3金属非金属矿山安全标准化规范露天矿山实施指南
DZ/T 0204 稀土矿产地质勘查规范
DZ 0240滑坡防治工程设计与施工技术规范
GBJ l6建筑设计防火规范
GBJ 22厂矿公路设计规范
GBJ 141给水排水构筑物施工及验收规范
GBJ 213矿山井巷工程施工及验收规范
GBZ l工业企业设计卫生标准
JGJ 36宿舍建筑设计规范
JGJ 67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)
《稀土行业准入条件》(工信部[2012]33号文)
《国土资源部关于铁、铜、铅、锌、稀土、钾盐和萤石等矿产资源合理开发利用“三率”最低指标要求(试行)的公告》(2013年第21号)
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。
3.5 强制性技术内容的说明:
第4章总则、6.1原地浸出工艺适用范围、6.2一般规定、6.10浸采结束为强制性内容,核心内容是对离子型稀土矿建矿前需做的相关技术工作、开采过程需达到的生产指标、矿山的安全、环保工作需达到的标准、原地浸采工艺的适用范围、原地浸采过程中需遵守的原则、浸采结束后的矿山环保及土地复垦相关工作进行规定,主要目的是规范离子型稀土原地浸采采矿行为,提高离子型稀土矿采选综合回收率,同时,对矿山采矿过程中的安全、环保行为进行规范、强调,以提高矿山生产的安全性,改善矿区及周边居民的生产、生活环境,以利于矿地和谐。
由于离子型稀土矿山赋存特点是面型分布,开采过程相对简单,盗采现象严重,矿山开采极不规范,安全、环保更是没有保障,导致矿区环境被严重破坏。由于在本标准制定之前,国内尚未建立关于离子型稀土开采相关的技术规范,对离子型稀土采矿业的乱象也无规范性约束标准。本强制标准建立后,根据《中华人民共和国标准化法》第三章第十四条,强制性标准,必须执行。无法达到本强制性标准要求的矿山企业,禁止投入生产。
四、 标准水平分析
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“建设绿色矿山企业”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型稀土开采技术的发展及科技进步不断提高。
五、与现有标准的符合性、协调性分析
目前,稀土标准体系内仅有XB 504-2008《稀土有机络合物饲料添加剂》一项强制性标准。《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》将作为第二个强制性国家标准,与《稀土产品的包装、标志、运输和贮存》、《稀土术语》、《稀土产品牌号表示方法》等基础标准配套,从总体规范稀土的生产与贸易。
六、与相关法律法规、国家产业政策、国家管理要求的符合性
本标准符合相关现行法律、法规和强制性国家标准的要求。
七、专利及设计知识产权情况
本标准起草过程中没有检索到专利和知识产权问题。
八、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。
九、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颁布、实施。
十、贯彻标准的要求和措施建议
由于在稀土标准体系内,尚无针对离子型稀土开采行业的标准。标准的制定不仅将填补稀土标准体系内的空白,而且,也符合现有国家产业政策,所制定的《离子型稀土矿原地浸出开采技术规范》将作为强制性国家标准,对于提高离子型稀土资源采选综合回收率、保证矿山生产安全、降低矿山开采对矿区及周边环境的影响、改善矿区及周边居民生产生活条件,促进矿地和谐均具有重要意义。因此,制定后的标准颁布实施后,需要国家有关部门组织大力宣传和贯彻,主办各种形式的培训班,才能让离子型稀土矿山企业充分认识和理解制定后的标准条款,进而加以应用。
十一、其他应予说明的事项
由于离子型稀土矿非法开采、不规范开采现象严重,国家主管部门强烈要求尽快建立规范来加以约束,并将本标准确定为强制性标准,以达到规范离子型稀土开采业、改善矿山的安全生产条件、降低采矿过程对矿区及周边环境的影响目的。
《离子型稀土原地浸出开采工艺技术规范》编制组
二〇一五年一月三十一日
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