本发明专利技术公开了一种强化离子型稀土原地浸出渗流过程的装置，包括稀土矿山主体和第一挡圈，所述稀土矿山主体的顶部设置有矿井，所述矿井的内部滑动安装有套筒；所述套筒的顶部设置有置物槽，所述置物槽的内部嵌合安装有密封盖，所述密封盖的顶部贯穿设置有三组等距布置的连接管，其中一组所述连接管的顶端安装有进气管，所述进气管的外表面安装有第一电子阀门；所述套筒的外表面安装有第一挡圈。本发明专利技术通过设置有安装有稀土矿山主体、套筒、密封盖、进气管和第一电子阀门，通过密封盖来提高套筒内的密封性，然后在使用该渗流装置的过程中，打开第一电子阀门，进而通过进气管向套筒内通气，从而增加套筒内的压强，进而提高渗流的速率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
一种强化离子型稀土原地浸出渗流过程的装置及方法
[0001]本专利技术涉及离子型稀土矿山高效开采
，具体为一种强化离子型稀土原地浸出渗流过程的装置及方法。
技术介绍
[0002]自从1794年芬兰学者加多林(J.Gadolin)发现第一个稀土元素钇以来，稀土元素伴随着人类社会科学技术的进步，走过了227年的漫长历程，在这长达200余年的社会和科学技术发展的历史中，稀土元素对人类和社会所作出的贡献率也越来越大，因其独特的物理化学性质，在航空航天、电子信息、石油化工、军事装备、新能源及新材料等领域应用广泛，是国防科工及现代工业中不可或缺的重要元素，被誉为“工业味精”、“工业黄金”和“新材料之母”之称，稀土元素在地壳中赋存状态主要有两种：一是存在于矿物晶格中的矿物相，二是吸附于风化壳粘土矿物表面的离子相，我国具有极其丰富的稀土资源，稀土储量约占世界稀土的36％，目前全球70％以上重稀土都源自于中国特有的南方离子型稀土矿，该资源是以中重稀土元素为主，具有配分齐全、放射性比度低和综合利用价值大等突出优点，主要分布在江西、福建、广东、云南、湖南、广西、浙江等地区。该类稀土不是以独立的矿物形式存在，主要是以水合或羟基水合阳离子形式吸附于黏土类矿物表面，该类稀土离子可被化学性质更为活泼的阳离子解吸出来，例如NH
4+
、Na
+
、Mg
2+
、Ca
2+
、Al
3+
等，目前是以原地浸矿为主要方法来提取稀土离子，浸矿剂采用硫酸铵，该工艺开采稀土资源是通过在矿体表面和周边开掘注液井、收液孔和集液沟等，同时在矿体内部开掘作业密集导流孔、集液沟和收液巷道等，再将一定浓度的浸矿液注入注液井，对矿体进行自然渗浸，将离子相稀土交换出来，最后加不含电解质的顶水将矿体内稀土顶出，含矿母液经集液孔、导流孔流入矿体内平巷集液沟，或流入沿矿体山脚布置的集液沟，最后汇集形成稀土母液，原地浸矿技术总体来说是以“网井(沟槽)注液、静压渗浸、综合控边、自流收液”为技术路线的一种原位开采工艺；
[0003]尽管原地浸矿工艺已经有效地解决了大多数离子型稀土矿山的原地开采问题，但是其开采周期过长，一个矿块的淋洗时间需要5
‑
7个月，同时回收稀土元素的回收率普遍偏低，另一方面，对于部分复杂类型的离子型稀土矿的原地开采，目前还不能达到理想的效果，例如埋藏相对较深和渗透性能差的矿体，其技术攻关工作仍在继续进行。与此同时，原地浸矿工艺中，长期持续性地注入浸矿液，会导致稀土矿体液化从而发生山体滑坡，造成次生地质灾害，其直接原因是注液过程中矿体孔隙通道不顺畅，浸矿液滞留在矿体内部形成涡流，在持续注液压力的作用下，矿体内部孔隙压力逐步增大，稀土矿体承受的剪切强度超过了其能够承受的最大抗剪强度，从而引发山体滑坡，由此可见，原地浸矿工艺的技术难题与浸矿液在矿体内部渗流过程息息相关；
[0004]综上所述，解决原地浸矿工艺中长期的持续性地注入浸矿液导致矿体孔隙堵塞、渗透性变差问题，保证浸矿液能够在稀土矿体中的全面良好运移渗透一直以来都是原地浸矿成功推广的关键所在，如何提供一种强化离子型稀土浸出渗流过程的方法和装置已经成
为目前亟待解决的技术问题。
[0005]现有的稀土原地浸出渗流装置存在的缺陷是：
[0006]1、专利文件CN213689314U，公开了一种用于土体高压渗流的渗流装置和测试系统；用于土体高压渗流的渗流装置，包括压室组和压力装置；压室组包括用于容纳土样的装载腔体、其下端插接于装载腔体内的下压构件、以及可拆卸封堵安装在装载腔体底部的底座；压力装置用于向下压构件提供向下压力；用于土体高压渗流的测试系统，包含渗流装置，还包括用于给渗流装置提供一定水压的上反压加载装置和下反压加载装置，以及向上反压加载装置和下反压加载装置供水的供水系统；上反压加载装置和下反压加载装置的出水口均连通至渗流装置，但是上述公开文件中的渗流装置主要考虑如何通过上反压和下反压装置来提高渗流的速率，并没有考虑到长期持续性地注入浸矿液，会导致稀土矿体液化从而发生山体滑坡，造成次生地质灾害的问题；
[0007]2、专利文件CN214121871U，公开了一种双向压致剪切岩石渗流装置，属于岩土工程
该装置由底座、方形挤压块、滚珠、滚珠板和千斤顶组成，本技术的一种双向压致剪切岩石渗流装置解决了传统岩石渗透性研究较复杂，破裂面吻合不精确的问题，可在岩样剪切破坏后直接进行渗流试验，排除了认为移动的误差，便于操作，保证了结果的可靠性，一种双向压致剪切岩石渗流装置操作简单，加载系统功能丰富，可普遍用于岩石的剪切试验和岩石单裂隙渗流试验，但是上述公开文件中的渗流装置主要考虑如何方便操作渗流装置，并没有考虑到由于长期的持续性地注入浸矿液而出发生山体滑坡，进而导致矿体孔隙堵塞、渗透性变差的问题；
[0008]3、专利文件CN212989118U，公开了一种气囊围压式渗流装置，包括底板、试样组件、顶盖和围压施加单元，所述底板顶部形成支撑台，所述支撑台四周环绕设置有多个支座，所述底板顶部设置有与支座滑动配合的第一滑轨，所述支座与支撑台之间通过螺栓固定连接，支座上设置有竖向支撑；所述竖向支撑靠近试样组件的一侧形成开口腔，所有竖向支撑的开口腔合拢构成环状气囊安装腔；所述围压施加单元包括安装在环状气囊安装腔内的环状气囊以及充气组件。采用本申请的气囊围压式渗流装置，一方面，通过环绕试样组件的环状气囊给试样组件施加围压，大大提高了试样所受围压的均匀性和精度；另一方面，竖向支撑相对底板可移动，大大提高了试样与环状气囊安装的便利性，但是上述公开文件中的渗流装置如何提高使用过程中的便利性，并没有考虑到由于矿体不同位置的渗透性存在不同的差异，导致矿体不同位置浸矿液的注入量不一样，不利于提高渗透的效率；
[0009]4、专利文件CN207946314U，公开了一种岩石裂隙剪切渗流实验的密封装置。该装置包括用于剪切裂隙岩石试样的剪切装置、密封装置和控制流体流动的渗流装置，剪切装置包括法向加压板、底座、上垫块和下垫块；裂隙岩石试样放置于上下垫块之间，上垫块连接法向加压板，下垫块连接底座。密封装置包括套筒、上双重铁丝密封圈和下双重铁丝密封圈，套筒套在上垫块、岩石试样和下垫块的外壁上，上下双重铁丝密封圈分别套在套筒的两端。渗流装置包括进水管、出水管、进水管水阀和出水管水阀，水流通过进水管进入，通过岩石裂隙后由出水管流出。本技术的密封圈由双层铁丝圈头铁丝双重缠绕扭结而成，避免单层铁丝扭结处出现的空隙，保证良好的密封性，但是上述公开文件中的渗流装置主要考虑如何和提高该渗流装置使用过程中的密封性，并没有考虑到现有的渗流装置大多并不方便进行回收再利用，容易导致资源的浪费。
技术实现思路
[0010]本专利技术的目的在于提供一种强化离子型稀土原地浸出渗流过程的装置及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种强化离子型稀土原地浸出渗流过程的装置，包括稀本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种强化离子型稀土原地浸出渗流过程的装置，包括稀土矿山主体(1)和第一挡圈(2)，其特征在于：所述稀土矿山主体(1)的顶部设置有矿井(101)，所述矿井(101)的内部滑动安装有套筒(102)；所述套筒(102)的顶部设置有置物槽(103)，所述置物槽(103)的内部嵌合安装有密封盖(104)，且密封盖(104)的顶部与套筒(102)的顶部相贴合，所述密封盖(104)的顶部贯穿设置有三组等距布置的连接管(105)，其中一组所述连接管(105)的顶端安装有进气管(106)，所述进气管(106)的外表面安装有第一电子阀门(107)；所述套筒(102)的外表面安装有第一挡圈(2)，且第一挡圈(2)位于矿井(101)的内部。2.根据权利要求1所述的一种强化离子型稀土原地浸出渗流过程的装置，其特征在于：所述第一挡圈(2)的外表面套接安装有麻布(202)，套筒(102)的外表面贯穿设置有均匀布置的透水孔(201)，麻布(202)的外表面套接安装有对称布置的套环(203)，两组套环(203)相互靠近的表面均安装有上下布置的第二挡圈(204)，第一挡圈(2)位于两组第二挡圈(204)的中间，两组套环(203)的外表面均安装有对称布置的连接板(205)，其中一组连接板(205)的一侧表面与另一组连接板(205)的一侧表面相贴合两组连接板(205)的一侧外壁均贯穿设置有连接孔(206)，连接孔(206)的内部滑动安装有螺杆(207)，麻布(202)的外表面缠绕安装有绳子(208)，且绳子(208)位于套环(203)的下方，麻布(202)的内表面与套筒(102)的外表面相贴合。3.根据权利要求1所述的一种强化离子型稀土原地浸出渗流过程的装置，其特征在于：中间一组所述连接管(105)的顶端安装有进水管(3)，进水管(3)的外表面安装有第二电子阀门(301)，进水管(3)的尾端延伸进套筒(102)的内部，进水管(3)的外表面滑动安装有连接环(302)，连接环(302)的底端安装有对称布置的固定支架(303)，两组固定支架(303)的底端安装有空心阀球(304)，空心阀球(304)的外表面安装有连接件(305)，连接件(305)的顶部安装有橡皮阀门(306)，且橡皮阀门(306)的截面呈倒“T”字形，橡皮阀门(306)与进水管(3)相适配。4.根据权利要求1所述的一种强化离子型稀土原地浸出渗流过程的装置，其特征在于：所述套筒(102)的外表面安装有挡板(4)，且挡板(4)的底部与稀土矿山主体1的顶部相贴合，挡板(4)的顶部贯穿设置有均匀布置的插孔(401)，插孔(401)的内部嵌合安装有固定尖锥(402)，且固定尖锥(402)的底端延伸进稀土矿山主体(1)的内部。5.根据权利要求3所述的一种强化离子型稀土原地浸出渗流过程的装置，其特征在于：所述进水管(3)的外表面通过螺栓安装有挡块(5)，且挡块(5)呈环形结...
【专利技术属性】
技术研发人员：周凌波，汪豪，钟启平，王晓军，胡凯建，钟文，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：
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