离子型稀土矿富含中重稀土元素,是一种极具战略价值的矿产资源。目前,离子型稀土矿主要采用原地浸矿技术进行开采,其实质是浸矿剂在矿体中的渗流和离子交换过程。掌握离子型稀土矿的渗透特性,是对其进行高效开采利用的重要前提。目前,我国部分的离子型稀土矿存在着难渗难浸的特点,一定程度上制约了稀土资源的高效开采利用。论文针对某离子型稀土矿难渗难浸的特点,采用常水头渗透实验、粒度分析、Zeta电位分析和扫描电镜等技术手段研究了该离子型稀土矿渗透性的变化规律,通过柱浸实验考察了渗透性对稀土浸出的影响。主要研究成果如下:(1)开展了清水在该离子型稀土矿中的饱和渗透试验,考察了矿体孔隙结构和渗透水头对其渗透性的影响。结果表明,离子型稀土矿中的微颗粒(<10um)在渗透过程中产生了迁移,矿体孔隙结构和渗透水头会影响其迁移程度,进而影响矿体的渗透性。当矿体孔隙比为1.2,渗透水头较大时,微颗粒从上中层迁移至中下层,上层矿体渗透系数变大,中下层矿体渗透系数减小,下层渗透系数最小;渗透水头较小时,颗粒迁移距离较短,各层渗透系数都减小,渗透系数:上层>下层>中层。当孔隙比为1.0,在不同渗透水头条件下,上、中、下层渗透系数均减小,渗透系数:上层>下层>中层。(2)在对该离子型稀土矿进行清水饱和的基础上,开展了三种浸矿剂的饱和渗透试验,考察了浸矿剂浓度和种类对矿体渗透性的影响规律。结果表明,浸矿剂浓度越高,溶液粘度越大,浸矿剂渗透离子型稀土矿的渗流流量越小;且在浓度相同时,溶液粘度:硫酸镁>氯化钙>硫酸铵。由于化学作用的影响,三种浸矿剂的渗透对离子型稀土矿中微颗粒迁移的影响规律不同。其中硫酸镁和氯化钙可使矿物表面双电层强烈压缩,对微颗粒迁移具有抑制效果,在它们的渗透过程中,渗流流量快速下降后可维持稳定,而以硫酸铵渗透时,渗流流量则持续下降,渗透56h后,渗透性:氯化钙>硫酸镁>硫酸铵。(3)开展了两种孔隙比(1.2和1.0)结构离子型稀土矿的柱浸工艺优化试验。结果表明,适当降低流速,提高浸矿剂浓度,增加顶水用量有利于提高难渗离子型稀土矿的浸出效果。在各自最佳条件下,两种孔隙比矿样的稀土浸出率分别为94.24%和92.16%,浸出液稀土浓度分别为488.69mg/L和545.45mg/L。研究成果可为离子型原地浸矿工艺优化,进而促进稀土资源安全高效开采利用奠定理论基础。