1 工艺分析

1.1 堆浸工艺分析

堆浸工艺基本工艺过程为 ：将矿山地表植物砍掉，剥离表土并开挖矿体，矿土挖好后搬运到异地进行筑堆，再采用硫酸铵进行浸矿，浸出液经收集后再经过除杂、沉淀、灼烧等工序即可得到离子型稀土产品。

堆浸工艺有如下特点 ：①稀土资源利用率不高。挖矿时常发生“采易弃难”、“采富弃贫”等现象，稀土资源利用率往往不高。②矿山生态破坏严重，土地荒漠化。此外，废弃稀土矿区土壤偏酸性、营养元素缺失，植被很难再生长。③污染矿区周围水土。矿堆浸矿后依然残留大量硫酸铵，被雨水淋滤出来后非常容易渗入矿区周围的土壤及水源。④堆场存在安全风险。堆浸平台衔接坡面多为高陡边坡，毫无防护，在降雨条件下，极易发生崩塌或者滑坡。再加上堆场无植被覆盖，下雨极易发生径流，尾砂被雨水冲刷形成泥石流，淹没农田、淤积河道等。

1.2 原地浸矿工艺分析

所谓原地浸矿工艺，就是在较少破坏矿区地表植被、不开挖表土与矿体的情况下，直接在矿山上布置注液井，矿体下部布置集液沟，然后将硫酸铵溶液注入矿体，并通过集液沟收集浸出母液，后再经除杂、沉淀、灼烧等工序获得稀土产品。原地浸矿工艺基本不破坏植被，被认为是离子型稀土开采的绿色工艺 。但依然存在一些缺陷。比如 ：①复杂地质类型应用效果不理想。原地浸矿不需要开挖矿体，但对于矿石渗透性差、地下水位处于底板下的地质类型，浸矿剂耗量高、开采周期长、稀土回收率低。②收液问题。当遇到无天然底板的稀土矿山，浸出母液会渗漏到地下水，使得稀土回收率大幅度降低 [5]。③存在地质灾害隐患。离子型稀山岩石风化强烈，土体结构松散，且局部斜坡坡度较陡，长期的注液使得山体处于水分饱和状态，土体抗剪强度下降，一旦遇到强降雨极易诱发山体崩塌、滑坡。④水、土污染问题。在浸矿过程中浸出母液包含大量的未交换完成的硫酸铵，因渗漏污染地下水、地表水。此外离子型稀土矿山原地浸矿完成后，矿体中依然残留大量硫酸铵，随着降雨会缓慢长期释放出来形成氨氮废水污染矿区周围的水体及土壤。

1.3 工艺对比

从资源利用率、植被破坏、水土污染等情况对堆浸和原地浸矿进行对比分析。

1.3.1 资源利用情况

一方面，与原地浸矿相比，堆浸资源利用率较低，一般不到50%，而原地浸矿的资源利用率可达 70% 以上。但另一方面，堆浸残留在尾砂中的稀土资源依然存在，稀土资源有望被再利用，而原地浸矿工艺一旦遇到复杂地质类型，稀土会随着浸出母液 不能被回收永远的流失，从这个角度看，资源利用质量不高。

1.3.2 植被破坏情况

堆浸过程被称之为“搬山运动”，绝大部分的植被被破坏，堆场荒漠化。而原地浸矿仅需要开挖少量的注液井和集液巷道，对植被影响很小。

1.3.3 对矿区水、土的影响

不管是堆浸工艺还是原地浸矿工艺，其浸矿过程都需要用硫酸铵淋洗离子型稀土矿，这必然会产生含铵废水。其中堆浸是露天开采，可通过收液系统集中处理含铵废水，整个浸矿过程是可控的。而原地浸矿过程中硫酸铵是随着山体自然下渗，在收液系统不完善的情况下，矿体发生渗漏很难进行控制处理，污染矿区周围水体和土壤 。

2 对策

堆浸工艺存在矿山生态破坏非常严重的问题，会产生大量的废弃稀土矿山，应着重进行矿山生态修复。而原地浸矿工艺最关键的问题则是收液问题，宜完善收液系统。

2.1 废弃矿山生态修复

堆浸工艺产生的废弃矿山生境破碎，生态修复的核心问题就是对土地就行复垦，对地表进行复绿。

2.1.1 工程整地

堆浸工艺开采离子型稀土矿山后，及时整理土地，建立排水系统，修建拦沙坝、挡土墙等工程措施，防止堆场崩塌为后续的生态修复措施奠定基础。

2.1.2 改良土壤

土壤改良可分为物理和化学改良两种。物理改良措施主要有挖松土壤、客土覆盖等。化学改良则可通过添加石灰提高土壤的 pH 值，施加化肥改善土壤的营养状况等。

2.1.3 植被恢复

离子型稀土矿山生态修复最有效的途径就是植被修复，通过植物的生长逐渐演变形成新的生态。在此过程中可适当选择本土植物进行种植，提供植物存活率。经验表明，堆浸工艺下的废弃矿区经过上述措施的治理可有效改善，植被覆盖率从治理前的不到 4% 提高到治理后的 70%以上。堆浸工艺虽然因为开采会造成生态破坏，但环境更容易控制和修复 。

2.2 进一步完善原地浸矿工艺收液系统

原地浸矿过程中，采场设置截渗沟，减少浸矿剂渗透到地下水、土壤环境中 ;对于底板发育不良的矿体，构造人工假底板 ;完善收液系统，即建立人工底板收液、集液沟收液、环保井监测收液等三级收液系统。此外，应建立地下水长期监测系统，掌握地下水质变化情况，及时采取应对措施。

3 结语

堆浸工艺和原地浸矿工艺各有优缺点，不同工艺的适用条件不同。离子型稀土矿开采应综合考虑环境保护、资源利用及可控性等因素，结合矿山地质类型进行选择。