离子吸附型稀土矿床富含的中重稀土元素在多个高科技领域发挥着重要的作用,被誉为现代工业的“工业维生素”。多年来原地浸矿工艺的滥用使得离子吸附型稀土资源长期处于掠夺式、粗放型开采,导致严重的资源浪费与环境破坏。解决稀土收率和环保问题的关键在于发展与矿体结构相匹配的浸矿技术,突破原地浸矿方式限制,创新优化堆浸结构,提高浸出效率,实现对离子吸附型稀土的绿色高效开采。本文通过探究离子吸附型稀土的持水特性与渗透特性,开展了不同堆浸结构物理模型试验与数值模拟研究,优化堆浸结构,建立了一种新型堆浸方法。具体工作如下:（1）开展了不同孔隙比离子吸附型稀土的土水特征试验,建立了一个考虑孔隙比影响的双峰土水特征曲线模型。运用三种双峰土水特征曲线模型分析了离子吸附型稀土的持水特性;使用LI模型推导计算了离子吸附型稀土的孔径分布曲线;基于LI模型提出了一个考虑孔隙比影响的双峰土水特征曲线模型,绘制了一个高精度的三维孔隙比-基质吸力-饱和度的土水特征曲面。（2）开展了不同孔隙比离子吸附型稀土的饱和渗透试验与非饱和渗透试验,研究了不同孔隙比离子吸附型稀土的渗透特性。使用变水头法测量了离子吸附型稀土的饱和渗透系数;自研了一种结合滤纸法与瞬态剖面法的试验装置用于测量离子吸附型稀土的非饱和渗透系数;验证了BLN-Mualem非饱和渗透模型对于非饱和渗透试验结果的准确性。（3）开展了四种不同堆浸结构的物理模型试验与数值模拟试验研究,证明了数值模拟用于堆浸结构研究的合理性。对不同堆浸结构的渗流参数进行了对比分析;探究了侧向进液与管道进液两种进液方式的优缺点与排水体结构的作用;确定出了一种最优的堆浸结构。（4）通过数值模拟对最优堆浸结构进行结构优化,提出了一种新型堆浸方法。探讨管道进液方式入渗过程中的湿润体形状及变化规律,揭示管道参数与土体参数对浸润距离与湿润峰运移速度的时空变化规律;探讨了不同组成结构对堆浸结构渗流场的影响;为绿色高效开采稀土资源提供新的思路和参考。