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申请/专利权人：重庆大学

摘要：本发明提供一种深部稀有金属超临界CO2致裂岩体一体化开采方法，包括以下步骤：S1、利用超临界CO2射流致裂岩体，并回收CO2至CO2矿化反应器；S2、利用机器学习图像识别技术，对致裂后的岩体碎片进行实时扫描和识别，快速区分出稀有金属矿石与杂质矿石；S3、利用固体矿废矿化CO2，并制成胶结充填材料；S4、利用矿化后的胶结充填材料回填采空区，起到支撑和稳定地下结构的作用。本发明提出了一种综合性的解决方案，通过超临界CO2射流致裂岩体、破碎物智能分拣、固体矿废矿化CO2以及回填采空区等一体化技术，形成一个完整、闭环的绿色开采和环保系统，实现了环境保护与资源高效利用的双重目标，为深部稀有金属资源的可持续开发提供创新性解决方案。

主权项：1.一种深部稀有金属超临界CO2致裂岩体一体化开采方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、超临界CO2射流致裂岩体：将CO2从CO2罐车通入增压升温单元达到超临界态，经由CO2输入管道通入钻机，再通过拉瓦尔喷嘴喷出超临界CO2射流到采区致裂岩体，为防止CO2逃逸，在工作面预先铺设环绕屏障，在破岩的同时启动CO2回收装置，经由CO2回收管道将其回收至CO2矿化反应器；S2、破碎物智能分拣：在分选区利用机器学习图像识别技术，对致裂后的岩体碎片进行实时扫描和识别，快速区分出稀有金属矿石与杂质矿石，分拣出的稀有金属矿石经由金属矿输送巷道输送至金属矿提纯车间进一步提炼和加工，而杂质矿石则作为矿废经由矿废输送巷道被收集至CO2矿化反应器并作为矿化回填原料；S3、CO2矿化处理：在CO2矿化反应器中，将矿废研磨后与硝酸铵均匀混合进行熔盐活化，将矿废原料转化为相应的金属硝酸盐并收集活化过程中产生的氨气，将金属硝酸盐活化混合物水浸处理，过滤得到主要成分为SiO2的水浸渣和富含Ca2+、Mg2+、Al3+的水浸液；将收集的氨气、得到的水浸液以及步骤S1中回收至CO2矿化反应器中的CO2通入反应容器发生碳酸化反应，过滤得到含硝酸铵的滤液和主要物相为CaCO3、MgCO3、Al2CO33的矿化渣；将矿化渣、水泥、石膏和氧化钙混合制成胶凝材料，将胶凝材料与水和全尾砂混合搅拌并添加矿粉制成胶结充填材料；S4、回填采空区：将矿化后的胶结充填材料通过充填材料输送巷道液入回填区，回填采空区，起到支撑和稳定地下结构的作用。

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权利要求：

百度查询： 重庆大学 一种深部稀有金属超临界CO₂致裂岩体一体化开采方法