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高等采矿学 溶浸采矿（稀土矿）污染与保护 内容提要： • 稀土矿露天开采对资源和生态环境的影响 • 赣南稀土矿污染原因及主要表现 • 生态环境综合整治对策 • 矿区土壤环境修复 稀土矿露天开采对资源和生态环境 的影响 • 资源回收率低与流失问题 • 污染大气环境 • 影响水生生态系统和土壤环境 • 破坏矿山地貌和景观，导致水土流失和滑 坡 资源回收率低与流失问题 • 南方离子型稀土矿的开采经历了池浸、堆浸、原 地浸矿工艺，这一发展过程使得稀土资源的相对 利用率有所提高。池浸和堆浸工艺对稀土的回收 率相对较低，面且对周围环境的污染和破坏很严 重。 • 2003年起，江西省赣州市全面停止了综合回收率 不到50%的池浸工艺，2007年又全面停止了回收 率不到70%的堆浸工艺，积极探索并全部采用回 收率在80% 以上的原地浸矿工艺。 • 该技术受到一定的地质条件限制，技术水平要求 较高，并不是在所有矿区都能适用，因此无法完 全替代池浸和堆浸工艺。 污染大气环境 • 稀土尾矿坝的堆积也会污染周围的大气环境。因 尾矿坝体几乎没有防飞扬设施，尾矿坝又处于干 燥、少雨、多强风的地区，易产生扬砂，污染大 气。 • 钍是一种放射性金属元素，以化合物的形式存在 于矿物如独居石或钍石内，在稀土矿采选过程中 产生的粉尘中含钍，粉尘长期暴露在空气中，人 体吸收放射性元素钍或钍离子后导致机体内损伤， 人体器官发生病变，严重者会致死，面钍本身发 生放射性衰变也会产生外照射，使人体受到外辐 射侵害。 影响水生生态系统和土壤环境 • 在赣南离子型稀土矿的开采过程中，因为硫酸铵、 碳酸氢铵的大量使用，矿山周边土壤和水环境受 到了严重的污染，对生态安全造成了极大的威肋。 • 按照“矿山池浸工艺”，每生产1t稀土氧化物将 2 产生1000-1200 t废水，要破坏160-200 m 的地表 植被，要剥离表土300亩，大量的废水伴随着尾 砂使山地土壤退化，水源和农田受到污染，矿山 周围的生态环境趋于恶化 • 在原地浸矿工艺中，矿中残留的浸矿剂在降雨的 冲刷和淋滤作用下，将携带稀土和重金属离子进 入下游水体，而且，收集浸出液的集液沟若防渗 处理不当，含重金属和稀土离子的废液和废渣会 污染地下水和土壤环境。 破坏矿山地貌和景观，导致水土流 失和滑坡 • 在稀土开采过程中，池浸和堆浸工艺都需要对矿 山表面覆盖的土层进行剥离，这样导致大面积的 地表植被和土壤被破坏。 • 在池浸开采工艺中，首先需要砍光地表植被，铲 净草皮，这样表土丧失了植被的天然保护作用;第 二，剥离了红壤表土层，形成松散红土层，其主 要以悬移质的形式流失；第三，含有稀土的土层 经过池浸后变成了尾砂，石英含量达80% 以上， 主要以推移质的形式流失;第四，裸露后的花岗岩 母质层风化速度加快，形成新的水土流失源。 破坏矿山地貌和景观，导致水土 流失和滑坡 • 在原地浸矿开采工艺中，开挖浅槽、注液井和集 液沟，需要破坏地表1 /3的植被。灌注的硫酸铵 浓度为3%，浸泡时间为150-400 d 。由于浓度大， 时间长，浸矿剂侧渗和毛细管作用对植物的生长 产生伤害，造成植被根系萎缩，生长停滞，致使 植物的根系逐步丧失保水固土作用。同时，灌液 孔布置不合理，灌注液体超量，浸取液长时间浸 泡矿层，很容易导致山体滑坡。 • 采用原地浸矿工艺的山体是存在水土流失和滑坡 的重大隐患。 赣南稀土矿污染原因 • 赣南稀土矿开采方便、提取工艺简单、成 本低，同时宽松政策和利益驱使，稀土资 源滥采乱挖、资源浪费、环境破坏严重给 当地生态环境造成了极为严重的破坏和影 响，矿区植被破坏、水土流失、大量尾砂 占地现象尤为突出。 • 稀土矿提取工艺主要采用草酸、硫酸铵、 碳酸氢