中國儲能網(wǎng)訊：在我國江西、福建、湖南、廣東、廣西、云南等南方省份的崇山峻嶺之間，蘊(yùn)藏著豐富的離子型重稀土資源，這是我國等少數(shù)國家才擁有的特殊稀土礦床，其已經(jīng)探明的儲量占全球已探明離子型重稀土資源的90%以上。
近些年來，南方離子型重稀土礦區(qū)普遍采用原地浸礦的工藝開發(fā)稀土。對此，稀土業(yè)界相關(guān)人士在接受記者采訪時(shí)指出，雖然與過去回收離子型重稀土礦的池浸工藝相比，原地浸礦的離子型重稀土開采工藝在環(huán)保指標(biāo)等方面已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，但是利用這種工藝開發(fā)離子型重稀土資源，容易破壞礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而引發(fā)山體滑坡。同時(shí)，由于礦場設(shè)計(jì)上存在缺陷，在浸取稀土過程中使用的部分化學(xué)藥劑也存在泄漏風(fēng)險(xiǎn)。他們呼吁有關(guān)部門能對潛在的安全隱患給予重視，并采取有針對性的防范措施。
重稀土戰(zhàn)略價(jià)值巨大
稀土是寶貴的戰(zhàn)略資源，由于其獨(dú)特的磁、光、電等理化特性，被廣泛應(yīng)用于航空航天、電子信息、核工業(yè)、新能源、先進(jìn)制造等高技術(shù)領(lǐng)域，對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
在贛州稀土礦業(yè)有限公司從事安全生產(chǎn)研究工作的黃紫彬等人介紹說，南方的離子型重稀土礦發(fā)現(xiàn)于上世紀(jì)70年代，它是在化學(xué)、風(fēng)化等自然作用下，由富含稀土元素的母巖先形成稀土離子，然后進(jìn)入水溶液并被黏土吸附后形成的。與北方的稀土礦富集在一小片礦區(qū)里不同，南方的重稀土礦品位低，但是分布區(qū)域特別廣。例如，在全球重稀土礦分布最富集的江西省贛州市龍南縣等地，幾乎漫山遍野都分布著離子型重稀土資源。
“稀土是鑭、鈰、鐠、釹、鋱、鏑等17種元素的總稱?！敝袊⊥翆W(xué)會副秘書長張安文介紹說，“鑭、鈰等5種稀土元素被稱為輕稀土；鈧元素一般不與其他稀土元素共生，被稱為分散性元素，钷是放射性元素，至今在稀土礦物中還沒有發(fā)現(xiàn)；鋱、鏑等其他11種稀土元素被稱為重稀土元素。”
自然界中形成的重稀土工業(yè)礦床儲量很少。張安文告訴記者，重稀土被譽(yù)為“稀土之王”，是稀土中的稀缺品種，目前我國探明的離子型重稀土礦儲量也只有區(qū)區(qū)幾百萬噸，加之主要用于國防等尖端科技領(lǐng)域，所以戰(zhàn)略意義比輕稀土更大，而且價(jià)格也比輕稀土高出很多。
比如，2012年7月稀土行情最好時(shí)，輕稀土中的熱門品種鐠、釹金屬的售價(jià)每噸在100萬元上下，但是鋱、鏑重稀土的價(jià)格分別為每噸2000萬元、1300萬元左右，從價(jià)格即可看出，輕重稀土在戰(zhàn)略價(jià)值上相差甚遠(yuǎn)。
現(xiàn)開采工藝易引發(fā)地災(zāi)
張安文介紹說，南方的重稀土礦埋藏淺、易開采。過去幾十年來，人們不斷改進(jìn)開采方式，探索出了原地浸礦工藝，即在不剝離和開采礦石的情況下，先在含稀土礦的山體上打許多孔洞，然后注入和回收用于浸出稀土元素的化學(xué)藥劑，進(jìn)而用化學(xué)方法分離出稀土元素。與最初的池浸工藝相比，這種工藝的稀土回收率高，而且開采時(shí)也不必剝離礦體和破壞植被，勞動強(qiáng)度也小，方法簡單，目前已經(jīng)廣泛使用。
但是原地浸礦、鉆孔注液這種工藝的缺點(diǎn)也很明顯。張安文說，一般來講，南方重稀土礦區(qū)的地貌屬于低山丘陵地形，海拔一般在300米到400米之間，山嶺之間的相對高差一般在50米到100米之間。礦區(qū)的巖石以風(fēng)化的花崗巖為主，山體的巖層構(gòu)造本身就不夠堅(jiān)固。
此外，用原地浸礦工藝開采稀土，需要在富含稀土的礦區(qū)山體上打一定數(shù)量的注液井。一般情況下，需要在含稀土礦的山體上布置數(shù)百個(gè)乃至上千個(gè)注液井，山體上孔洞多，加上在打孔過程中所產(chǎn)生的震動，會破壞山體內(nèi)部原本穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，導(dǎo)致山體疏松。
特別是打完注液井后，工人會將大量的浸取液注入山體之中，山體因吸收大量的藥劑而變得松軟，山體中土壤的黏性也會隨著含水量的增加而下降，維持原來山體結(jié)構(gòu)的平衡力量也被破壞，容易引起山體滑坡事故。特別是南方地區(qū)降雨充分，在雨水的反復(fù)沖刷下，已經(jīng)“喝飽”了浸取液的礦區(qū)山體更容易出現(xiàn)坍塌和山體滑坡現(xiàn)象。張安文說，實(shí)際情況也顯示，稀土礦區(qū)的山體坍塌、滑坡現(xiàn)象多發(fā)。
黃紫彬?qū)Υ嗽鴮ｉT做過研究。他介紹說，在實(shí)際生產(chǎn)中，有些生產(chǎn)者為了盡早產(chǎn)生效益，常常會采用加大注入浸取液量的方式來加快出礦速度，注液量的大量增加會加重本已經(jīng)飽和變松的山體的負(fù)擔(dān)，增加了山體滑坡的概率，江西稀土礦區(qū)的一些山體滑坡就是這樣產(chǎn)生的，這嚴(yán)重威脅了礦區(qū)施工人員和礦區(qū)一帶居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。
工藝處理池存在坍塌風(fēng)險(xiǎn)
一般情況下，注入礦體中的浸取液經(jīng)過一段時(shí)間后，會被回收到循環(huán)處理池內(nèi)，然后再用碳銨或草酸等沉淀劑對浸取液進(jìn)行處理，進(jìn)而分離出稀土。
據(jù)黃紫彬介紹，在設(shè)計(jì)采礦場時(shí)，為了更好地利用浸取液自身的重力，讓其自流，以節(jié)省能耗等成本，礦山水冶車間的各類處理池往往沿著礦區(qū)山坡，按階梯式布置，母液池等較早處理工序的池子一般布置在車間地勢較高的平臺之上，其余工序的處理池則按先后順序依次向下布置。
以贛南的稀土礦為例，礦山水冶車間一般包括母液中轉(zhuǎn)池、除雜池、沉淀池、溶雜池及配液池等幾類工藝處理池。池子數(shù)量根據(jù)礦山的實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模，數(shù)量在幾個(gè)到幾十個(gè)不等，單個(gè)容積一般在200立方米到300立方米。這些工藝池多為水泥和磚混砌而成，具備一定的抗壓能力。但是，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，水冶車間均為露天作業(yè)，處理池大多直接暴露在陽光下，天長日久，風(fēng)吹日曬，池壁容易開裂。
黃紫彬舉例說，假如一個(gè)處理池的容量為250立方米，在池子蓄滿的情況下，池壁承受的壓力是巨大的。一旦池子發(fā)生潰壁坍塌現(xiàn)象，兩三百噸液體夾雜著土石從高坡流下來，會對下方的人員、設(shè)施造成極大威脅。因此，工藝池的坍塌在離子型稀土礦生產(chǎn)過程中也是一個(gè)巨大的危險(xiǎn)源。
危險(xiǎn)化學(xué)試劑應(yīng)用欠規(guī)范
危險(xiǎn)化學(xué)試劑應(yīng)用欠規(guī)范，是南方礦區(qū)稀土開發(fā)過程中面臨的又一大問題。黃紫彬分析說，利用原地浸礦方式開采稀土礦，在清除雜質(zhì)的環(huán)節(jié)，采礦企業(yè)往往要使用強(qiáng)酸等化學(xué)品來回收廢渣內(nèi)殘留的稀土，方法一般是先把渣子用強(qiáng)酸溶解，然后重新送入水冶車間進(jìn)行分離，所用的強(qiáng)酸通常是濃硫酸。
濃硫酸具有極強(qiáng)的氧化性和腐蝕性，同時(shí)還具有脫水性、難揮發(fā)性等特點(diǎn)，容易對人體造成損害，屬于國家嚴(yán)格控制的危險(xiǎn)化學(xué)品之一。黃紫彬說，部分采礦企業(yè)采用金屬罐存放濃硫酸，這種金屬罐下方往往設(shè)有閘閥，使用時(shí)將閘閥擰開，濃硫酸就會流出。由于硫酸罐一般放在戶外，風(fēng)吹日曬，容易銹蝕，上面的閥門也往往沒有安全控制裝置，這些因素均可能導(dǎo)致濃硫酸泄漏事故的發(fā)生，存在安全隱患。
另外，按照化學(xué)品使用規(guī)范，稀釋時(shí)應(yīng)將濃硫酸慢慢加入到水中攪拌，否則容易產(chǎn)生溶液沸騰的現(xiàn)象。但是受礦場管理水平和工人素質(zhì)影響，有些工人對濃硫酸的性質(zhì)缺乏足夠認(rèn)識，在稀釋濃硫酸時(shí)，存在將水直接加入濃硫酸中混合的現(xiàn)象，容易造成人員傷害。
開采工藝和操作規(guī)程亟待完善
針對南方稀土礦開采存在的安全隱患，接受記者采訪的專家和企業(yè)人士建議：首先，國家有關(guān)部門應(yīng)加大對南方離子型重稀土礦資源分布勘查的投入，以摸清“家底”和分布情況，從而統(tǒng)一制定開發(fā)規(guī)劃；其次，針對當(dāng)前采礦工藝存在的不足，建議國家相關(guān)部委組織地質(zhì)科研等部門的科技人員，結(jié)合南方稀土礦區(qū)的地質(zhì)情況，進(jìn)一步改進(jìn)和完善離子型重稀土礦開采工藝技術(shù)；第三，盡快建立和完善礦區(qū)規(guī)劃、工藝流程、生產(chǎn)設(shè)施防護(hù)等安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，安監(jiān)部門要落實(shí)責(zé)任，通過組織安全檢查等方式，督促企業(yè)增強(qiáng)安全生產(chǎn)意識，提高安全生產(chǎn)水平，同時(shí)加大對南方礦區(qū)非法開采稀土行為的打擊力度；第四，對稀土礦山使用的強(qiáng)酸強(qiáng)堿等危險(xiǎn)品，有關(guān)部門要加強(qiáng)管理，建立資格審批制度，并督促企業(yè)建立和落實(shí)相關(guān)的操作、管理規(guī)范，并對相關(guān)崗位的操作人員，要進(jìn)行專門的崗位技能、安全生產(chǎn)意識培訓(xùn)，實(shí)行考核上崗。
