离子型稀土矿是我国的战略矿产资源之一，其高效开发与利用已引起国家有关部门的高度重视。离子型稀土矿的浸取工艺目前主要为原地浸矿技术，该工艺具有不需挖土搬山、不会破坏植被等优点，但其稀土回收率取决于矿床底板结构。若底板存在碎裂时稀土浸出液将沿裂隙渗流引起地下水和周边环境的污染，也将造成离子型稀土的流失，降低回收率，严重时甚至无法回收稀土浸出液。对此，本文研究了一种绿色高效地回收稀土浸出液的地下掘进浸取一体化新工艺及其装置，对高效开发与利用离子型稀土资源具有重要的现实意义。本文在充分分析原地浸矿工艺优点的基础上，受蚯蚓等生物钻地觅食过程启发，综合矿物掘取技术与堆矿浸取工艺特点，提出了一种掘进浸取一体化新工艺。新工艺流程为：掘矿搅碎-矿土输送-快速强化浸取-挤出浸出渣并充填掘坑。基于离子型稀土掘进浸取一体化新工艺流程和作业要求，采用现代系统设计方法进行了新装置总功能分析及子功能分析。然后利用仿生学原理构建了离子型稀土矿地下掘进浸取一体化装置总体方案，并采用模块化设计方法对离子型稀土矿地下掘进浸取一体化装置进行结构创新设计，开发了一种离子型稀土绿色高效提取的创新工艺和新型装置。根据工艺流程及作业控制要求，对离子型稀土矿地下掘进浸取一体化装置进行了自动控制系统设计。选用FX2N-80MT-001型的三菱PLC为系统控制器，进行了系统的软硬件设计和状态信号检测、工艺作业控制、供药供水与供电、排出浸取液以及抗干扰、防阻塞、冗余后备电源等运行保障措施设计，为离子型稀土矿地下掘进浸取一体化装置建立了完整的物流、信息、能源集成控制系统。本文以离子型稀土矿绿色高效利用为目标，提出了一种地下掘进浸取一体化新工艺并创新设计了相应的地下掘进浸取一体化装置。该新工艺及装置可解决离子型稀土的浸取渗流液对地下水及周边环境污染的问题，同时又可绿色高效的实现对离子型稀土矿的浸取和绿色回收。