一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法与流程

1.本发明涉及资源与环境技术领域，特别是涉及一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法。


背景技术：

2.离子型稀土矿中稀土以水合离子态吸附在硅铝酸盐矿物上，原矿品位仅0.03％～0.1％(reo计)，我国开创了硫酸铵浸取-碳酸氢铵沉淀富集生产稀土精矿的独特工艺，实现了超低品位稀土矿的大规模开发利用。但流程冗长、稀土总收率不到70％；生产1t稀土精矿(reo计)消耗7～14t硫酸铵、5～8t碳酸氢铵，大量铵盐残留在浸矿场地中并缓慢释放，导致矿区及周边地表水氨氮严重超标，给矿区人民生产、生活带来不良影响。
3.目前，针对土壤盐碱化的问题，通常采用淡水淋洗的方法，以去除土壤残留盐分。工业生产中也有尝试采用清水淋洗脱除离子型稀土矿浸矿场地残留铵盐，淋洗初期浸矿场地水溶态铵盐迅速被洗脱，随着淋洗时间的延长，水溶态铵盐基本完全被淋洗脱除，但由于交换态铵盐缓慢释放，淋出液中氨氮长期维持在100～200mg/l，这也是当前离子型稀土矿浸矿场地氨氮污染难以有效解决的根本原因。
4.根据地表水、地下水质量标准，地表水对钙、镁无具体标准限值要求，iii类地下水中钙、镁标准限值(以硬度计450mg/l)是氨氮限值(0.5mg/l)的200倍以上。同时，钙、镁也是人体、动物代谢必需矿物元素。因此，采用含钙镁药剂处理离子型稀土矿浸矿场地残留铵盐有望成为未来主流趋势之一。此外，根据土壤速效养分分级指标，交换态镁、钙含量丰富指标分别为1460mg/kg、4800mg/kg，是速效氮(丰富指标为100mg/kg)含量的15～100倍。基于此，目前已有采用单一石灰水或单一氯化镁/硫酸镁等淋洗离子型稀土矿浸矿场地残留铵盐的方法。采用单一石灰水直接淋洗铵盐浸矿场地，虽可有效解决酸化、改善硫酸根超标等问题，但会进一步加剧南方土壤缺镁的现状；采用单一氯化镁/硫酸镁淋洗铵盐浸矿场地，虽有助于残留铵根的强化淋出，但并不能解决浸矿场地酸化和硫酸根污染等问题，同时由于钙营养元素被淋失，导致浸矿场地钙、镁营养元素比例严重失衡，无法满足养分要求。


技术实现要素：

5.针对离子型稀土矿铵盐浸矿场地存在的氨氮和硫酸根污染、酸化、钙镁营养元素比例失衡等问题，本发明提供了一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法，可实现铵盐浸矿场地残留铵盐的强化淋出、酸碱度的可控调节、硫酸根的原位化学固化以及钙、镁营养元素含量的快速调控，淋洗周期短、淋洗效果好、工艺简单，可为离子型稀土矿铵盐浸矿场地生态友好提供坚实的技术保障。
6.为达到上述目的，本发明的提供一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法，包括：
7.采用含钙和/或镁的盐溶液对铵盐浸取后稀土尾矿进行一次淋洗，得到一次淋洗后稀土尾矿和一次淋出液；
8.采用含钙碱性水溶液或浆液对一次淋洗后稀土尾矿进行二次淋洗，得到二次淋洗后稀土尾矿和二次淋出液。
9.进一步的，所述含钙和/或镁的盐溶液中阳离子的摩尔浓度为0.01～0.1mol/l，优选为0.04～0.06mol/l。
10.进一步的，所述含钙和/或镁的盐溶液与所述铵盐浸取后稀土尾矿的液固比为0.05:1～0.8:1m3/t，优选为0.2:1～0.4:1m3/t。
11.进一步的，所述含钙和/或镁的盐溶液中含有氯化钙、氯化镁、硫酸镁中的一种或几种。
12.进一步的，所述含钙和/或镁的盐溶液中镁离子的摩尔百分含量为0～100％，优选为10％～70％。
13.进一步的，所述含钙碱性水溶液或浆液为氢氧化钙溶液、氢氧化钙浆液、石灰浆液、轻烧白云石浆液中的一种或几种。
14.进一步的，所述含钙碱性水溶液或浆液的摩尔浓度为0.005～0.05mol/l，优选为0.015～0.03mol/l。
15.进一步的，所述含钙碱性水溶液或浆液与所述一次淋洗后稀土尾矿的液固比为0.05:1～0.5:1m3/t，优选为0.2:1～0.4:1m3/t。
16.进一步的，所述一次淋洗后稀土尾矿的ph值为4～5，所述二次淋洗后稀土尾矿的ph值为5.5～7.5。
17.进一步的，所述一次淋出液、二次淋出液均返回下一个离子型稀土矿山浸矿。
18.进一步的，所述一次淋洗、二次淋洗所得淋出液采用浓缩方法进行处理，得到浓缩液和淡水，所述淡水用于一次淋洗和/或配制含钙碱性水溶液或浆液；所述浓缩液用于离子型稀土矿的浸取。
19.本发明的上述技术方案获得的有益技术效果包括：
20.(1)本发明利用含钙和/或镁的盐溶液中钙、镁等阳离子的离子交换强化，加速浸矿场地交换态铵的解吸和释放，实现离子型稀土矿铵盐浸矿场地残留铵盐的快速洗脱，所用淋洗水量少、淋洗周期短，有效解决铵盐浸矿场地氨氮缓释造成矿区及周边水系长期超标的难题；同时通过调配含钙和/或镁的盐溶液中钙镁比例，初步实现铵盐浸矿场地钙、镁营养元素的调配。
21.(2)本发明利用氢氧化钙的碱性，采用含钙碱性水溶液或浆液对一次淋洗后稀土尾矿进行淋洗，可控调节浸矿场地酸碱度，彻底解决浸矿场地酸化问题，同时利用稀土、铝等元素在高ph值条件下水解的特性，有效去除淋出液中稀土、铝等有害杂质，避免对自然环境造成污染。
22.(3)本发明利用含钙和/或镁的盐溶液和含钙碱性水溶液或浆液中钙离子与硫酸根的沉淀反应，以及含钙和/或镁的盐溶液中镁离子与含钙碱性水溶液或浆液中氢氧根离子的沉淀反应，在有效淋除残留铵盐的同时，将残留硫酸根原位固化在土壤中，有效阻隔铵盐浸矿场地残留污染物的扩散和迁移；同时有效补充矿区钙、镁营养元素含量，并调控钙镁营养元素比值，进而彻底解决南方离子型稀土矿区因长期受酸雨淋溶导致普遍缺镁的问题。
23.(4)本发明工艺简单，淋洗周期短，淋洗效果好，有效解决了南方离子型稀土矿铵
盐浸矿区域存在的氨氮和硫酸根污染、酸化、钙镁营养元素比例失衡等问题，同时原位生成的固化产物还可有效阻隔铵盐浸矿场地残留污染物的扩散和迁移，最终实现离子型稀土矿铵盐浸矿场地的生态友好。
附图说明
24.图1为一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法流程示意图。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
26.本发明提供一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法，包括如下步骤：
27.步骤s1，采用含钙和/或镁的盐溶液对铵盐浸取后稀土尾矿进行一次淋洗，得到一次淋洗后稀土尾矿和一次淋出液。
28.所述铵盐浸取后稀土尾矿的ph值为3～5。生产实践表明，由于采用酸性硫酸铵浸取剂浸矿，离子型稀土矿铵盐浸矿场地存在着不同程度的酸化，其ph值一般为3～5。
29.所述含钙和/或镁的盐溶液中阳离子的摩尔浓度为0.01～0.1mol/l，优选为0.04～0.06mol/l。所述含钙和/或镁的盐溶液与所述铵盐浸取后稀土尾矿的液固比为0.05:1～0.8:1m3/t，优选为0.2:1～0.4:1m3/t。
30.采用铵盐浸取离子型稀土矿后，残留铵盐浸取剂主要以水溶态和交换态形式存在，而交换态铵是铵盐浸矿场地缓慢释放氨氮污染物的主要来源，直接导致离子型稀土矿区及周边水系氨氮长期超标严重。利用含钙和/或镁的盐溶液中钙、镁等阳离子的离子交换强化(反应方程式如下)，加速铵盐浸矿场地交换态铵的解吸和释放，实现离子型稀土矿铵盐浸矿场地残留铵盐的快速洗脱，所用淋洗水量少、淋洗周期短，有效解决铵盐浸矿场地氨氮缓释造成矿区及周边水系长期超标的难题。
[0031][0032][0033]
采用含钙和/或镁的盐溶液淋洗，随着阳离子摩尔浓度提高，对于残留铵根的离子交换强化作用越大，但过高的阳离子摩尔浓度也会给铵盐浸矿场地引入过多金属盐，可能导致水体溶解性总固体超标，进而引发二次污染；淋洗液固比越高，越有利于残留铵盐的淋出，但是过高的淋洗液固比同时也会大大延长淋洗周期，进而导致生产成本增加。综合以上因素考虑，将含钙和/或镁的盐溶液的摩尔浓度和液固比控制在上述范围较为适宜。
[0034]
所述含钙和/或镁的盐溶液中含有氯化钙、氯化镁、硫酸镁中的一种或多种。所述含钙和/或镁的盐溶液中镁离子的摩尔百分含量为0～100％，优选为10％～70％。由于钙、镁离子较其他离子具有更高的交换浸取能力，通过含钙和/或镁的盐溶液调配钙镁比例，利用含钙和/或镁的盐溶液中钙离子与硫酸根的沉淀反应，在有效淋除残留铵盐的同时，将残留硫酸根原位固化在土壤中，有效阻隔铵盐浸矿场地残留污染物的扩散和迁移，同时还可
初步实现铵盐浸矿场地钙、镁营养元素含量的调控。
[0035]
所述一次淋洗后稀土尾矿的ph值为4～5。含钙和/或镁的盐溶液为中性盐溶液，尽管部分活性酸会在淋洗过程中进入淋出液中反应方程式如下：
[0036][0037][0038]
但仍难以有效解决铵盐浸矿场地的酸化问题，一次淋洗后稀土尾矿的ph值仍低于5。
[0039]
步骤s2，采用含钙碱性水溶液或浆液对一次淋洗后稀土尾矿进行二次淋洗，得到二次淋洗后稀土尾矿和二次淋出液。
[0040]
所述含钙碱性水溶液或浆液为氢氧化钙溶液、氢氧化钙浆液、石灰浆液、轻烧白云石浆液中的一种或多种。所述含钙碱性水溶液或浆液的摩尔浓度为0.005～0.05mol/l，优选为0.015～0.03mol/l。含钙碱性水溶液或浆液为氢氧化钙溶液、氢氧化钙浆液、石灰浆液等，其主要成分均是氢氧化钙。若含钙碱性水溶液或浆液的摩尔浓度过低，要使二次淋洗后稀土尾矿达到修复所需ph值(5.5～7.5)，所需淋洗液固比较高，不利于减少淋洗水量和缩短淋洗周期；若含钙碱性水溶液或浆液的摩尔浓度过高，易造成浸矿场地局部过碱，进而导致过度修复。综合以上因素考虑，将含钙碱性水溶液或浆液的摩尔浓度控制在上述范围较为适宜。
[0041]
所述含钙碱性水溶液或浆液与所述一次淋洗后稀土尾矿的液固比为0.05:1～0.5:1m3/t，优选为0.2:1～0.4:1m3/t。所述二次淋洗后稀土尾矿的ph值为5.5～7.5。采用含钙碱性水溶液或浆液对一次淋洗后稀土尾矿进行二次淋洗，通过控制二次淋洗液固比在上述范围内，利用含钙碱性水溶液或浆液中钙离子与硫酸根的沉淀反应，以及一次淋洗后稀土尾矿残留镁离子与含钙碱性水溶液或浆液中氢氧根离子的沉淀反应，将一次淋洗后稀土尾矿中残留镁、钙等原位固化在浸矿场地中，有效补充浸矿场地钙、镁营养元素含量，阻隔铵盐浸矿场地残留污染物的扩散和迁移；同时利用淋洗过程原位固化产物的溶度积差异(k
sp
(mg(oh)2)＝1.2
×
10-11
，k
sp
(caso4)＝9.1
×
10-6
)，不断定量缓释钙、镁，以满足浸矿场地养分比值要求及动植物/微生物生长需要，进而彻底解决南方离子型稀土矿区因长期受酸雨淋溶导致普遍缺镁的问题。
[0042][0043][0044]
同时，氢氧化钙具有碱性，通过控制二次淋洗液固比在上述范围内，可调控浸矿场地酸碱度，彻底解决离子型稀土尾矿土壤酸化问题，同时利用稀土、铝等元素在高ph值条件下水解的特性，有效去除淋出液中稀土、铝等有害杂质，避免对自然环境造成污染。
[0045][0046][0047]
步骤s3，将一次淋出液、二次淋出液均返回下一个离子型稀土矿山浸矿。一次淋洗和二次淋洗所得淋出液中含有铵根、钙、镁等离子，可直接用于下一个离子型稀土矿山的浸
取，有助于大幅降低浸取剂消耗和浸矿成本。
[0048]
本发明实际离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复的实施例如下，作为对比的基础，铵盐浸取后稀土尾矿的ph值为3.39，碱解氮为1540mg/kg，速效钙为32.89mg/kg，速效镁为17.98mg/kg，钙镁比1.83。
[0049]
现有的处理方法1：采用清水进行两次淋洗，一次淋洗液固比为0.3m3/t，一次淋洗后稀土尾矿的ph值为4.22，二次淋洗液固比为0.43m3/t，淋洗剂ph值为7.51，二次淋洗后稀土尾矿的ph值为4.94，最终淋出液氨氮含量为81.3mg/l，碱解氮为308.8mg/kg，速效钙为22.3mg/kg，速效镁为16.3mg/kg，钙镁比1.37。可以看出，二次淋洗后稀土尾矿ph值不达标，碱解氮含量超标严重，钙、镁营养元素均缺失，同时最终淋出液氨氮也不达标。
[0050]
现有处理方法2：采用摩尔浓度为0.05mol/l的氯化镁溶液进行一次淋洗，一次淋洗液固比为0.3m3/t，一次淋洗后稀土尾矿的ph值为4.77；采用氯化镁溶液进行二次淋洗，液固比为0.4m3/t，淋洗剂ph值为6.98，二次淋洗后稀土尾矿的ph值为5.12，最终淋出液氨氮含量为9.3mg/l，碱解氮为80.9mg/kg，速效钙为20.2mg/kg，速效镁为403.2mg/kg，钙镁比0.05。可以看出，最终淋出液氨氮达标，二次淋洗后稀土尾矿碱解氮含量达标，但二次淋洗后稀土尾矿ph值不达标，钙营养元素缺失，钙镁比例失衡。
[0051]
现有处理方法3：采用摩尔浓度为0.05mol/l的硫酸镁溶液进行一次淋洗，一次淋洗液固比为0.3m3/t，一次淋洗后稀土尾矿的ph值为4.79，采用硫酸镁溶液进行二次淋洗，液固比为0.4m3/t，淋洗剂ph值为7.12，二次淋洗后稀土尾矿的ph值为5.13，最终淋出液氨氮含量为9.2mg/l，碱解氮为80.3mg/kg，速效钙为20.6mg/kg，速效镁为398.1mg/kg，钙镁比0.05。可以看出，最终淋出液氨氮达标，二次淋洗后稀土尾矿碱解氮含量达标，但二次淋洗后稀土尾矿ph值不达标，钙营养元素缺失，钙镁比例失衡。
[0052]
现有处理方法4：采用摩尔浓度为0.02mol/l的氢氧化钙溶液进行一次淋洗，一次淋洗液固比为0.3m3/t，一次淋洗后稀土尾矿的ph值为4.68，采用氢氧化钙溶液进行二次淋洗，液固比为0.4m3/t，淋洗剂ph值为12.53，二次淋洗后稀土尾矿的ph值为7.2，最终淋出液氨氮含量为26.2mg/l，碱解氮为164.1mg/kg，速效钙为680.2mg/kg，速效镁为15.1mg/kg，钙镁比44.99。可以看出，二次淋洗后稀土尾矿ph值达标，但其碱解氮含量超标严重，镁营养元素缺失，钙镁比例失衡，且最终淋出液氨氮不达标。
[0053]
现有处理方法5：采用清水进行一次淋洗，一次淋洗液固比为0.3m3/t，一次淋洗后稀土尾矿的ph值为4.22；采用氢氧化钙溶液进行二次淋洗，液固比为0.4m3/t，淋洗剂ph值为12.53，二次淋洗后稀土尾矿的ph值为5.85，最终淋出液氨氮含量为23.2mg/l，碱解氮为153.5mg/kg，速效钙为468.2mg/kg，速效镁为16.2mg/kg，钙镁比28.85。可以看出，二次淋洗后稀土尾矿ph值达标，但其碱解氮含量超标严重，镁营养元素被淋失，钙镁比例失衡，且最终淋出液氨氮不达标。
[0054]
实施例1
[0055]
某铵盐浸取后稀土尾矿的ph值为3.39，碱解氮为1540mg/kg，速效钙为32.89mg/kg，速效镁为17.98mg/kg，钙镁比1.83。
[0056]
采用含钙和/或镁的盐溶液对铵盐浸取后稀土尾矿进行一次淋洗，含钙和/或镁的盐溶液中阳离子浓度为0.05mol/l，含钙和/或镁的盐溶液与铵盐浸取后稀土尾矿的液固比为0.3m3/t；采用氢氧化钙溶液进行二次淋洗，与所述一次淋洗后稀土尾矿的液固比为
0.4m3/t，氢氧化钙的摩尔浓度为0.02mol/l，ph值为12.53。两次淋洗所得淋出液均返回下一个离子型稀土矿山浸矿。具体效果参见表1。可以看出，采用单一钙盐、单一镁盐或含钙和镁的盐溶液进行一次淋洗，再采用含钙碱性水溶液或浆液进行二次淋洗，所得稀土尾矿ph值、碱解氮含量均达标，同时最终淋出液氨氮也能达标；通过控制含钙和镁的盐溶液中钙、镁的比例，可实现铵盐浸矿场地钙、镁营养元素的调配，满足养分要求。
[0057]
表1
[0058][0059]
实施例2
[0060]
某铵盐浸取后稀土尾矿的ph值为3.39，碱解氮为1540mg/kg，速效钙为32.89mg/kg，速效镁为17.98mg/kg，钙镁比1.83。
[0061]
采用含钙和/或镁的盐溶液对铵盐浸取后稀土尾矿进行一次淋洗，含钙和/或镁的盐溶液中阳离子浓度变化参见表2，含钙和/或镁的盐溶液与铵盐浸取后稀土尾矿的液固比为0.4m3/t；采用氢氧化钙溶液进行二次淋洗，与所述一次淋洗后稀土尾矿的液固比为0.4m3/t，氢氧化钙的摩尔浓度为0.02mol/l，ph值为12.53。两次淋洗所得淋出液均返回下一个离子型稀土矿山浸矿。具体效果参见表2。可以看出，采用含钙和/或镁的盐溶液进行一次淋洗，再采用含钙碱性水溶液或浆液进行二次淋洗，通过控制含钙和/或镁的盐溶液中阳离子的浓度，所得稀土尾矿ph值、碱解氮含量均达标，钙、镁营养元素满足养分要求，同时最终淋出液氨氮也能达标；提高含钙和/或镁的盐溶液中阳离子的浓度有利于提高残留铵盐的淋出率，提高稀土尾矿ph值，同时有利于钙、镁营养元素的初步调控。
[0062]
表2
[0063][0064]
实施例3
[0065]
某铵盐浸取后稀土尾矿的ph值为3.39，碱解氮为1540mg/kg，速效钙为32.89mg/kg，速效镁为17.98mg/kg，钙镁比1.83。
[0066]
采用含钙和/或镁的盐溶液对铵盐浸取后稀土尾矿进行一次淋洗，含钙和/或镁的盐溶液中阳离子浓度为0.05mol/l，含钙和/或镁的盐溶液与铵盐浸取后稀土尾矿的液固比的变化参见表3；采用氢氧化钙溶液进行二次淋洗，与所述一次淋洗后稀土尾矿的液固比为0.4m3/t，氢氧化钙的摩尔浓度为0.02mol/l，ph值为12.53。两次淋洗所得淋出液均返回下一个离子型稀土矿山浸矿。具体效果参见表3。可以看出，采用含钙和/或镁的盐溶液进行一次淋洗，再采用含钙碱性水溶液或浆液进行二次淋洗，通过控制含钙和/或镁的盐溶液的用量，所得稀土尾矿ph值、碱解氮含量均达标，钙、镁营养元素满足养分要求，同时最终淋出液氨氮也能达标；加大含钙和/或镁的盐溶液用量有利于提高残留铵盐的淋出率，提高稀土尾矿ph值，同时有利于钙、镁营养元素的初步调控。
[0067]
表3
[0068][0069]
实施例4
[0070]
某铵盐浸取后稀土尾矿的ph值为3.39，碱解氮为1540mg/kg，速效钙为32.89mg/kg，速效镁为17.98mg/kg，钙镁比1.83。
[0071]
采用含钙和/或镁的盐溶液对铵盐浸取后稀土尾矿进行一次淋洗，含钙和/或镁的盐溶液中阳离子浓度为0.05mol/l，含钙和/或镁的盐溶液与铵盐浸取后稀土尾矿的液固比为0.3m3/t；采用氢氧化钙溶液进行二次淋洗，与所述一次淋洗后稀土尾矿的液固比的变化参见表4，氢氧化钙的摩尔浓度为0.02mol/l，ph值为12.53。两次淋洗所得淋出液均返回下一个离子型稀土矿山浸矿。具体效果参见表4。可以看出，采用含钙和/或镁的盐溶液进行一次淋洗，再采用含钙碱性水溶液或浆液进行二次淋洗，通过控制含钙碱性水溶液或浆液的用量，所得稀土尾矿ph值、碱解氮含量均达标，钙、镁营养元素满足养分要求，同时最终淋出液氨氮也能达标；加大含钙碱性水溶液或浆液的用量有利于提高残留铵盐的淋出率，提高稀土尾矿ph值。
[0072]
表4
[0073][0074]
实施例5
[0075]
某铵盐浸取后稀土尾矿的ph值为3.39，碱解氮为1540mg/kg，速效钙为32.89mg/kg，速效镁为17.98mg/kg，钙镁比1.83。
[0076]
采用含钙和/或镁的盐溶液对铵盐浸取后稀土尾矿进行一次淋洗，含钙和/或镁的盐溶液中阳离子浓度为0.05mol/l，含钙和/或镁的盐溶液与铵盐浸取后稀土尾矿的液固比为0.3m3/t；采用含钙碱性水溶液或浆液进行二次淋洗，与所述一次淋洗后稀土尾矿的液固比为0.4m3/t，氢氧化钙的摩尔浓度的变化参见表5。两次淋洗所得淋出液均返回下一个离子型稀土矿山浸矿。具体效果参见表5。可以看出，采用含钙和/或镁的盐溶液进行一次淋洗，再采用含钙碱性水溶液或浆液进行二次淋洗，通过控制含钙碱性水溶液或浆液的浓度，所得稀土尾矿ph值、碱解氮含量均达标，钙、镁营养元素满足养分要求，同时最终淋出液氨氮也能达标；提高含钙碱性水溶液或浆液的浓度有利于提高稀土尾矿ph值。
[0077]
表5
[0078][0079]
综上所述，针对离子型稀土矿铵盐浸矿场地存在的氨氮和硫酸根污染、酸化、钙镁营养元素比例失衡等问题，本发明提供的一种离子型稀土矿铵盐浸矿场地的修复方法，通过含钙和/或镁的盐溶液一次淋洗和含钙碱性水溶液或浆液二次淋洗，可实现铵盐浸矿场地残留铵盐的强化淋出、酸碱度的可控调节、硫酸根的原位化学固化以及钙、镁营养元素含量的快速调控，所用淋洗水量少、淋洗周期短、淋洗效果好，工艺简单、成本低廉，可为离子型稀土矿铵盐浸矿场地修复与生态友好提供坚实的技术保障。
[0080]
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。