引言

离子型稀土是一种我国特有的新型稀土矿产资源，广泛分布于我国南方江西、广东、广西等地花岗岩风化壳中，矿体埋藏较浅，部分出露地表，矿化区内稀土矿富集程度不一，分布较散。稀土元素呈可交换性阳离子状态吸附于高岭石、白云母等粘土矿物表面，附存于矿体中。因此，离子型稀土矿的开采多采用原地浸矿（生产过程：原地打注液孔→注液浸矿→母液收集→母液车间处理），即近似于“酸溶—萃取（固-液）—沉淀”冶炼工艺(湿法)，由于在酸溶、萃取分离过程中采用硫铵作为浸取剂，碳酸氢铵作为沉淀剂，最终形成碳酸稀土沉淀，导致稀土酸溶、萃取分离过程中可能存在浸矿液渗入地下引起地下水氨氮等浓度增加造成水体污染，给生态环境带来了严重的污染威胁。

1 氨氮污染来源及原因分析

原地浸矿法，简单的理解就是在不剥离表土、不开挖与搬运矿石和不破坏矿体地表植被的情况下，用浸矿液（一定浓度硫铵溶液）从天然埋藏条件下的非均质矿体把呈吸附态的稀土离子交换浸出并回收稀土元素的新型采矿方法。交换机理: 2(高岭土)^-3 RE⁺³+3(NH₄)⁺¹₂SO^-2₄→2(高岭土)^-36(NH₄)⁺¹+ RE₂⁺³(SO₄)^-2₃ 。在原地浸矿过程中，浸矿溶液通过注液井，在一定的压力下，连续不断地注入含矿矿体，浸矿溶液与稀土离了发生交换作用，使稀土离了进入浸出液。显然，在整个采选过程中，会有大量的NH4⁺由于防渗层渗漏以及收集系统不完善等原因进入到矿区土壤中，从而导致稀土矿周边土壤中氨氮不断累积，并逐渐迁移和转化，部分进入地下水和地表水体，造成地下水和地表水氨氮和总氮超标，造成水体污染。

2 氨氮污染控制措施 

1、加强勘探，探明地质构造

结合勘探工程做实采区地质调查分析、矿山生态及水文情况调查分析，从源头上避开或采取措施应对溶洞、断裂等不利地质条件，导致浸出液渗漏造成水体污染。

2、工艺优化与技术创新提升浸液回收率和降低硫酸铵消耗措施

注液系统优化：包括对注液井间距、深度、注液区管线布置进行重新计算和设计等；母液集液系统优化：除设置原地浸矿采场最主要、最重要的收集工程收液巷道导流孔外，还应设置具有辅助收液功能和补漏措施的采场周边下游的外围截获沟工程和截获井，兼具观测井功能等。

采用高浓度硫铵渗浸，低浓度硫铵淋洗的加药制度，后期采用清水灌注，尽可以将残留在土壤中的硫铵带出，或可考虑研发使用无氨氮浸取液取代硫酸铵，防止雨水渗透带出残留NH₄¹⁺造成水环境污染。

3、采场、管道、工艺池及贮液池全部采用防渗防漏处理

所有工艺池采用整体油布防渗防漏处理，液体用管道密闭输送。此外收液巷道、集液沟等所有巷道和集液孔的底板均采用水泥浆构筑人工防渗假底，从源头上控制含NH₄¹⁺母液进入地下水和地表水环境。

4、雨污分流环境保护保障措施

采场、母液处理车间采取雨污分流措施，周边设置排洪沟，防止浸取液及母液被雨水带出污染地表水，所有的集液沟加顶盖，最大限度防止母液溢出污染地表水。下游配置一到二级事故池，一方面做为母液池溃坝或溢流情况下的事故应急池；另一方面可以将采区下来的部分雨水、地表水甚至地下水收集后返回车间作为新水补充水，确保一滴工艺液体不去下游。

5、溪流水回收利用

在采用上述措施后，一般不会造成原地浸矿采场下游溪流水中氨氮超标。但原地浸矿采场可能存在局部裂隙，地质勘探工作不可能完全勘探清楚，原地浸矿采场浸矿液可能沿局部裂隙渗入地下，山区地下水与地表水联系密切，渗入地下的浸矿液最终进入地表水，从而污染原地浸矿采场下游的溪流。为了预防和减少原地浸矿采场下游溪流水污染，将溪流水作为矿山生产水源优先利用。对于溪流水已被污染的现有稀土矿区，将根据原地浸矿采场的分布特点和开发规划，结合小流域溪流水质监测结果及稀土含量监测结果，以小流域为单元统一规划溪流水稀土回收利用工程，统一规划为矿山生产水源。

6、环保应急措施

在母液处理车间山脚低凹处设1个事故池，母液处理车间坡脚设事故排放集液沟，沟底防渗、沟顶覆盖，将事故排放的母液及时收集进事故池。母液输送管线每隔一定距离，设置止回阀，在母液管线沿线每隔一定距离，在低洼处设置事故池，及时将事故池母液抽至母液处理车间利用。

3 结论及建议

离子型稀土矿体埋藏深度一般近地表部分，矿体厚度不大，主要呈平面展开分布，矿体赋存特点决定的浸出剂浸注范围较大，意味着可能污染面积也较大，因必须优化注液系统，提升浸液回收率和降低硫酸铵消耗，更要做好收液工程防渗或防溢措施，严格从源头控制控制生产过程水污染。目前，虽然成熟的氨氮废水处理方法很多，企业应根据本企业废水排放的实际情况，选择经济合理、技术可行的污染控制预防措施更为合理，建议：

（1）从源头入手，控制原材料用量或研究新型药剂(新型浸出剂、沉淀剂等)，从源头上降低氨氮废水的产生;采取各种措施严格监控生产流程的各环节，防止浸出液、母液等的渗漏或溢出，与地下水、地表水汇集而造成污染。

（2）强化稀土废水的治理，提高废水的回用效率，提倡创新，研究新工艺利用废水中的氨氮就地溶浸离子型稀土矿。

【参考文献】 

[1]J.W.帕特森(美).工业废水处理技术手册[M].北 京:化学工业出版社，1985

[2]许国强，曾光明.氨氮废水处理技术现状及发展[J].湖南有色金属， 2002,18(2):29-33.

[3]韩建设，刘建华，叶祥，等.南方稀上水冶含氨废水综合回收工艺探讨[J].稀土，2008,29(6):69-75.

[4] 朱强，田长顺，肖子婕，刘祖文. 离子型稀土原地浸矿土壤氮素污染研究趋势.有色冶金设计与研究。2013，40-43

[5] 王春梅，张永奇，黄小卫，龙志奇.稀土冶炼废水处理技术发展现状.有色冶金节能.2012，11-15