离子型稀土是我国特有的一种新型的稀土矿产资源，它以开采容易、配分齐全、高附加值元素含量高、放射线低、综合利用价值大等突出特点，异军突起、独占鳌头。离子型稀土的发现与开发，极大的提高和促进了我国的稀土产业的发展。

一、离子型稀土矿开发工艺过程与发展

     上世纪六十年代末，江西省地质局九O八地质大队四分队在龙南县足洞地区开展普查找矿时，发现了这种新型的稀土矿，后与赣州有色冶金研究所等单位通过各种选矿工艺试验，确定了矿床类型和成矿原因，提出了浸出回收稀土的化学选矿工艺，这种采矿和选矿工艺随着时间和技术的发展也得到了不断地改进和提高。

     1、第一代开采和浸取工艺

     离子型稀土矿由于稀土是以水合离子或羟基水合离子吸附在粘土矿物上，无法用常规的选矿方法富集稀土，用一定浓度的电解质溶液即可将离子交换下来。于是人们开始用木桶作为盛具，将矿放进木桶，一次浸矿数十公斤，浸后尾矿搬运至尾砂堆堆放，浸出液用草酸进行沉淀，草酸稀土灼烧后变成氧化稀土。桶浸工艺由于生产规模小，劳动强度大，稀土产量低，二十世纪七十年代初人们就在矿山上挖筑水泥池代替木桶浸矿，这就大大的提高了稀土生产量，这种工艺就是我国离子型稀土矿开采和浸取的第一代开采工艺。它的主要工艺工程为：剥离土皮→采矿→搬运至水泥池→放氯化钠溶液进行浸泡→过滤稀土浸出液→将浸出液放进沉淀池→草酸沉淀→水洗过滤沉淀的稀土→灼烧→混合稀土矿产品。

      第一代开采浸取工艺的优点是开采简单，浸出和回收率高，产品质量可得到有效的保障。

      第一代开采浸取工艺最致命的缺点是：1、要开挖土皮开矿，严重地破坏植被，形成严重的水土流失。2、浸矿池是在半山腰建筑，浸矿池位置以下的稀土资源无法开采利用，浪费稀土资源。3、用氯化钠浸矿，还有相当一部分氯化钠保留在尾沙中，致使土壤盐碱化。4、需要大容量的尾砂库堆放尾砂，且后患无穷。

     2、第二代开采和浸取工艺

     第二代开采和浸取工艺重大的改进主要是在浸取剂方面的改进。第一代开采和浸取工艺采用的浸取剂主要是食盐，用食盐浸矿，需要数量大，生产一顿稀土氧化物需要20多吨食盐，浓度也较高，需要6~8%，造成土壤盐碱化，严重破坏植被，江西大学、赣州有色冶金研究所等单位通过各种试验和研究，推出了用化肥硫酸氨代替食盐作为浸出剂，该工艺较氯化钠工艺简单，实行了低浓度浸取，硫氨浓度一般为1~4%，减少了浸出剂的消耗，避免了浸出剂对土壤生态环境的破坏。该工艺1984年首先在龙南县推广，然后在赣州地区的其他县也普遍推广使用。

     第二代开采浸出工艺在浸出剂方面作了较大的改进，同时在沉淀剂方面也作了很大的改进，用草酸做沉淀剂工艺较为简单，也更容易掌握，但用草酸做沉淀剂，其毒性较强，且腐蚀性较大，而且草酸价格也较贵。人们从上世纪八十年代初期在改用沉淀剂方面作了较多的研究和试验，江西大学和赣州有色冶金研究所成功地用碳铵代替草酸作沉淀剂，该工艺从1984年从龙南、赣县开始使用后陆续在赣州地区各县推广。

     3、第三代开采和浸取工艺第一代和第二代开采和浸取工艺的浸出都是用水泥彻筑的浸矿池，它建筑在山体的 半山腰，体积为15~20m³之间，开挖出来的矿石要用人力车倒在浸矿池内，浸泡后又要挖出尾砂将其倒入尾砂堆，劳动强度大，且消耗劳力多，生产能力也很小，从上世纪九十年代初，人们就开始利用地形筑堆的办法进行浸矿，这种办法叫堆浸。

     堆浸的工艺主要是浸出不用浸矿池，而利用地形将矿石堆积成几万立方甚至十几万立方米进行浸矿。堆浸工艺的优点是：产量大，资源利用率较高，机械化程度高。其缺点是，仍然需要“搬山运动”，破坏植被，水土流失严重。

     堆浸工艺与第一代、第二代开采浸出工艺不同的是开采工艺，而浸出和选矿工艺则是相同，仍然用硫氨浸出，碳氨沉淀，其产品是碳酸稀土或氧化稀土。

     4、第四代开采和浸出工艺

     第一代至第三代开采和浸出工艺共同的弱点是破坏植被，造成严重的水土流失，且祸害无穷，资源的回收率也较低。

     从上世纪八十年代后期，人们就开始对开采工艺的改变进行了研究，“八五”期间，国家把这种研究列入了“八五”攻关计划，赣州有色冶金研究所、长沙矿冶研究院、长沙矿山研究院等单位经过共同的不懈的努力，成功地研究出了离子型稀土的第四代开采和浸出工艺——原地浸矿工艺。该工艺1991年在龙南稀土矿进行试验取得圆满成功，1994年在龙南县全面推广。

     原地浸矿的主要工艺路线：山顶开挖注液井→注入硫酸氨溶液→山脚下开挖收液沟回收浸出液→将回收的浸出液打入水冶车间进行选矿→碳酸稀土或氧化稀土。原地浸矿工艺最显著的优点：1、不开挖山体，保护植被，不产生水土流失；2、资源回收率高，可达75%以上；3、产量大。

     龙南重稀土矿床由于其风化时间较短，所以还有基岩，采用原地浸矿时在山脚下开挖收液沟可将大部分浸出液收齐，而其他中钇富铕型稀土矿风化时间较长，没有基岩，这种全复式矿山就需要开挖隧道布置人造底板来进行回收浸出液，目前我市大部分县和其他省的稀土开采都是采用这种开采浸出工艺。

二、离子型稀土矿山开采工艺现状

     目前南方各省已经停止了池浸工艺，部分使用堆浸工艺，大部分使用原地浸矿工艺，原地浸矿的工艺过程是：

     1、开挖注液井。一般在山顶开挖3~5排注液井。

     注液井分为小园井和铬阳铲（挖筒）式，小园井采用人工挖掘，直径为60㎝左右，深度为5~8m，铬阳铲采用挖筒挖掘，直径为30㎝左右，深度为5~8m。

     2、注液。将调制好的硫酸氨溶液利用高位池和塑料管注入注液井，并保持一定的界面高度。

     3、收液。收液根据矿山地质状况不同分为两种方式。

     第一种是自然收液。这种收液方式主要是针对裸脚式矿山，裸脚式矿山有基岩或半风化层裸露在水面上，只要在山脚下开启收液沟就可以回收浸出的稀土母液。

     第二种是打隧道布人造底板收液。全复式的稀土矿山由于设有基岩，只能选择合适的位置打隧道，在隧道内布置收液孔（人造底板）进行收液。

     4、水冶，将回收的母液打入水冶车间进行沉清，除杂、沉淀、脱水就得到目前市场上销售的稀土矿产品——碳酸稀土或氧化稀土。

三、原地浸矿工艺存在的问题

     原地浸矿工艺被称为是绿色开采工艺，它由于不破坏植被，不造成水土流失，资源回收率较高，因此被国家指定为离子型稀土矿山推广的开采工艺，现在我国南方六省稀土矿山开采都在普遍使用这种工艺。但这种开采工艺也存在一些问题：

    1.打井网度和注液强度掌握不好，容易引起塌方，形成地质灾害；

    2.注液时存在盲区，浸矿不完全，影响收率；

    3.注液井直径过大，会造成少量的水土流失，浪费部分稀土资源；

    4.打隧道布收液孔存在着安全隐患；

    5.破坏地下水，造成水的污染。

四、进一步提高离子型稀土矿山开采技术的建议

     离子型稀土矿山原地浸矿工艺从使用到现在已经近二十年了，它为我国离子稀土矿山的开采作出了巨大贡献。从各地使用的情况，还存在以下几个方面需要改进和提高。

     1、对浸出矿块资源要搞清楚，搞清矿块储量，才能合理确定硫氨用量，硫氨用量过大，会浪费原材料，增加开采成本，同时增加氨氮的排放量；硫氨用量过小，则不能完全浸出稀土，影响收率。

     2、建议推广直径五厘米的小注液井进行注液，不仅可进一步减少资源的浪费，而且能减少生产过程中的不安全因素。

     3、合理布置注液井网度，网度过密过多，会浪费原材料，增加开采成本，容易引起塌方，网度过稀，则不能完全浸出稀土，影响收率。

     4、在全复式稀土矿山中推广使用机械钻孔进行收液的方式，尽量减少打隧道布液孔收液的方式，以减少安全隐患，防止水土流失，提高浸取液回收率。

     5、改进浸取剂的成份，采用硫氨80%+氯化氨20%的混合浸取剂，增加浸取剂的渗透能力和稀土浸出率。 

     6、根据目前公益林、果园压履矿块问题，应进一步攻克公益林、果园履矿块的开采工艺，要在地表1米以下注液，既保护果木，又尽量回收稀土资源。

     7、对稀土的浸出液想尽一切办法予以回收，这样既可回收资源，降低成本，又可减少对地下水的破坏。

     8、对稀土的浸取剂和沉淀剂的改进进一步研究，寻找浸取率高、价格低，对环境污染少的浸取剂和沉淀剂，进一步完善优化原地浸矿工艺。