硫酸銨原地浸取工藝是在不破壞礦體地表植被、不剝離表土開挖礦石的情況下，利用一系列淺井(淺槽)注液，浸礦液從天然埋藏條件下的非均質(zhì)礦體中有選擇性地溶解或交換回收稀土元素。浸出液采用密集導(dǎo)流孔和集液溝進行回收。收集的浸出液經(jīng)過碳酸氫銨除雜沉淀后獲得沉淀母液和稀土沉淀物，沉淀母液再調(diào)配成一定濃度的浸取劑溶液返回用于稀土礦的浸取，或?qū)⒊恋砟敢褐苯佑米鲰斔⑼旰螅瑢崿F(xiàn)水溶液的閉路循環(huán)，而稀土沉淀物經(jīng)過焙燒獲得離子型稀土精礦。該方法稀土浸取回收率達70%～75%，不需要破壞礦區(qū)地表植被，不開挖表土與礦石，對稀土資源的利用率較池浸工藝有了較大提升，降低了生產(chǎn)成本，減少了對環(huán)境的破壞，尤其改善了傳統(tǒng)工藝水土流失狀況，在開采離子吸附型稀土礦中已得到廣泛的應(yīng)用。但該方法存在地質(zhì)勘探不到位，因滲漏容易造成地下水源污染等問題，對于復(fù)雜地質(zhì)情況的礦山適應(yīng)性差，稀土回收率低。流程如圖2-1所示。
A 浸取過程
浸取過程主要包括兩個重要的過程，即注液過程和收液過程。原地浸礦過程硫酸銨的耗量為6~10t/t-REO，稀土浸出率基本維持在80%左右。
a 注液過程
按一定比例(濃度)配置的“浸礦液”，依據(jù)每一礦體的不同條件，按一定“固液比”的數(shù)量，在常壓或壓力狀態(tài)下，不斷地被原地注入含礦山體后，會在每一“注液井(孔、溝槽)”周圍，將“由上而下”“由中心而周圍”逐步形成有規(guī)律的“浸礦漏斗”，最終直達漏斗邊界?！半x子相”稀土主要在此漏斗形成過程中，逐步被“交換”出來。
b 收液過程
收液是原地浸礦最關(guān)鍵的一步，而礦體底板的不同決定了不同的收液技術(shù)。目前大部分礦山都采用密集導(dǎo)流孔和集液溝進行收液。導(dǎo)流孔布置于礦體下盤，孔深方向垂直礦體走向長度，孔徑為φ100mm，出口位于回采工作面上，采用機械鉆機打孔，用于將礦層內(nèi)交換出的稀土母液導(dǎo)流出山體至導(dǎo)流溝內(nèi)。而集液溝為了將導(dǎo)流孔流出母液匯集引流至母液池，方位垂直集液導(dǎo)流孔，有一定的傾斜角度，方便母液的自流，集液溝內(nèi)一般鋪設(shè)防滲薄膜來減少母液滲流損失。圖2-2所示是某礦山浸出液中稀土濃度隨時間的變化曲線。
B 除雜過程
離子吸附型稀土礦浸出液中，除了含有大量的浸取劑硫酸銨外，還含有一部分的鋁鐵等雜質(zhì)離子，這些雜質(zhì)離子會增加沉淀劑的消耗，而且會影響產(chǎn)品質(zhì)量，無法形成晶型碳酸稀土。因此，為了降低沉淀劑消耗，后續(xù)制備晶型碳酸稀土，在浸出液進行沉淀前應(yīng)先進行除雜，除掉一部分鋁鐵雜質(zhì)。除雜原理是利用雜質(zhì)離子與稀土離子沉淀pH值的不同，向除雜池中加入碳酸氫銨溶液和稀土母液，調(diào)節(jié) pH值進行除雜。生產(chǎn)每噸稀土氧化物產(chǎn)生除雜渣約12kg，除雜過程雜質(zhì)去除率達到99%以上，稀土損失率約6%，碳銨消耗量隨雜質(zhì)含量不同而不同，一般約1.0t/t-REO。
C 沉淀陳化過程
除雜工序完成后，得到富含稀土的上清液，上清液通過管道輸送至沉淀池。沉淀過程根據(jù)母液中稀土濃度不同向沉淀池中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~5%的碳酸氫銨溶液，加料方式為并流加料，加料過程中采用鼓風(fēng)攪拌使溶液混合均勻，并采用pH試紙監(jiān)控沉淀過程的溶液pH值，當(dāng)溶液pH值為6.7~7.0時(一般為6.7)，停止加料。結(jié)束后經(jīng)過6~8h靜置，得到的碳酸稀土沉淀沉降至沉淀池底部，上部為上清液，實現(xiàn)了稀土元素的富集。沉淀過程稀土沉淀率達到98%以上，碳酸氫銨消耗量約3t/t-REO。
沉淀工序中產(chǎn)生的碳酸稀土沉淀物為無定型非晶形沉淀，后期過濾困難，不易洗滌，含水率高且夾帶雜質(zhì)多，會影響最終產(chǎn)品質(zhì)量，因此需要在沉礦池中進行陳化結(jié)晶，讓沉淀顆粒進一步結(jié)晶長大，以形成晶型沉淀;同時通過沉礦池陳化作用，靜置后得到上清液，排出上清液后碳酸稀土濃度得到進一步濃縮，陳化時間一般控制在8h左右。
D 灼燒過程
灼燒工序是將壓濾所得的碳酸稀土(草酸稀土)在高溫條件下失水并最終得到稀土氧化物。灼燒主要指標(biāo)：灼燒溫度約1000℃，煤耗低于1.5t/t-REO (碳酸鹽)，產(chǎn)品燒得率不低于17%，產(chǎn)品燒失率小于2.0%;氧化物指標(biāo)：TREO≥92.0%，Al_O≤1.5%，HO≤1.0%，灼減不大于2.0%。
對于開采完成的礦山，要及時進行修復(fù)，并做好以下措施：(1)注液井施工過程中，大的喬木基本得到保留，僅砍伐一些小的灌木叢;(2)采礦結(jié)束后3 個月內(nèi)及時拆除區(qū)域的管道、臨時工棚、泵房、防滲膜等，對作業(yè)井/導(dǎo)流巷子道進行回填，對匯流溝/集液池/高位池/臨時排土場進行攤平/用糖廠濾泥和渣進行增肥，補充完善區(qū)域的排水系統(tǒng)防止積水;(3)6個月后對區(qū)域植被恢復(fù)情況進行復(fù)查，恢復(fù)不好的進行增肥、補撒草種等措施強化。經(jīng)過上述種種措施，礦山在開采過程中得到了盡量小的破壞，開采后及時修復(fù)，可在短時間內(nèi)恢復(fù)原貌。
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