溶浸采礦方法

1、溶浸采礦方法 1定義溶浸采礦是根據(jù)某些礦物的物理化學(xué)特性， 將工作劑注入礦層（堆），通過化學(xué)浸出、 質(zhì)量傳遞、熱力和水動(dòng)力等作用，將地下礦床或地表礦石中某些有用礦物，從固態(tài)轉(zhuǎn)化為 液態(tài)或氣態(tài)，然后回收，以達(dá)到以低成本開采礦床的目的。2種類溶浸采礦方法包括 地表堆浸法、原地浸出法和細(xì)菌化學(xué)采礦法 等。溶浸采礦徹底改革了傳統(tǒng)的采礦工藝，特別是地下溶浸采礦，少需或無需傳統(tǒng)的采礦工程（如開拓、剝離、采掘、搬運(yùn)等），使復(fù)雜的選冶工藝更趨簡(jiǎn)單。溶浸采礦可處理的金屬 礦物有：銅、鈾、金、銀、離子型稀土、鈕、鋁、鉛、鋅、鍥、銘、鉆、鐵、汞、神、鉞 等20多種。但應(yīng)用得多的是銅、鈾、金、銀、離子型稀土。地表堆浸

2、法堆浸法是指將溶浸液噴淋在礦石或邊界品位以下的含礦巖石（廢石）堆上，在其滲濾 過程中，有選擇的溶解和浸出礦石或廢石堆中的有用成分，使之轉(zhuǎn)入產(chǎn)品溶液（稱浸出富 液）中，以便進(jìn)一步提取或回收的一種方法。按浸出地點(diǎn)和方式的不同，堆浸可分為露天堆浸和地下堆浸兩類，前者用于處理已采至地 面的低品位礦石、廢石和其它廢料；后者用于處理地下殘留礦石或礦體，如果這些礦體或 礦柱未采動(dòng)，為提高堆浸效果，需預(yù)先進(jìn)行松動(dòng)爆破。1）適用范圍堆浸法的適用范圍是：（1）處于工業(yè)品位或邊界品位以下，但其所含金屬量仍有回收價(jià)值的貧礦與廢石。根 據(jù)國內(nèi)外堆浸經(jīng)驗(yàn)，含銅減上的貧銅礦石（或廢石）、含金 t以上的貧金礦石（或廢石）、

3、含鈾%上的貧鈾礦石（或廢石），可以采用堆浸法處理。（2）邊界品位以上但氧化程度較深的難處理礦石(3)化學(xué)成分復(fù)雜，并含有有害伴生礦物的低品位金屬礦和非金屬礦(4)被遺棄在地下，暫時(shí)無法開采的采空區(qū)礦柱、充填區(qū)或崩落區(qū)的殘礦、露天礦坑 底或邊坡下的分枝礦段及其它孤立的小礦體。(5)金屬含量仍有利用價(jià)值的選廠尾礦、冶煉加工過程中的殘?jiān)c其它廢料。2)地表堆浸地表堆浸法是將溶浸液噴淋在破碎而又有孔隙的廢石(圍巖廢石與低品位礦石的混合物) 或礦石堆上，溶浸液在往下滲濾的過程中，有選擇性溶解和浸出其中的有用成份，然后從 浸出堆底部流出并匯集起來的浸出液中提取并回收金屬的方法。地表堆浸是應(yīng)用最早且應(yīng)用最廣

4、的溶浸采礦方法。它適用處理邊界品位以下，仍有回收利 用價(jià)值的貧礦和廢石，或品位雖然在邊界品位以上，但氧化程度深，不宜采用選礦法處理 的礦石，或化學(xué)成份復(fù)雜，甚至含有害伴生礦物的復(fù)雜難處理的礦石。(1)破碎礦石(廢石)堆的設(shè)置 地表堆浸礦石的粒度要求：被浸礦石的粒度對(duì)金屬的浸出率及浸出周期的影響很大， 一般來說礦石粒度越小，金屬的浸出速度越快。例如，用粒級(jí)2550mm勺與5mm8勺金屬礦石浸出12d,其浸出率分別為和但礦石粒度又不宜太細(xì)，否則將影響溶浸液的滲透速 度。國內(nèi)堆浸金礦石的粒度一般控制在 50mmz內(nèi)，并要求粉礦不超過20%國外許多堆 浸礦石的粒度控制在一19mm浸出效果良好。堆場(chǎng)選擇

5、與處理：礦石堆場(chǎng)應(yīng)盡量選擇靠近礦山、靠近水源、地基穩(wěn)固、有適合的 自然坡度、供電與交通便利，且有尾礦庫的地方。堆場(chǎng)選好后，先將堆場(chǎng)地面進(jìn)行清理， 再在其表面鋪設(shè)浸墊，防止浸出液的流失。浸墊的材料有熱軋瀝青、粘土、混凝土、PVC薄板等。在堆場(chǎng)的滲液方向的下方要設(shè)置集液溝，集液池，在堆場(chǎng)的周邊需修筑防護(hù)堤， 在堤外挖掘排水、排洪溝。 礦石筑堆：礦堆高度對(duì)浸出周期及浸墊面積的利用率有直接的影響，高度大，浸出 周期長，浸墊面積利用率得到提高。但從提高浸出效率、縮短浸出周期、保證礦堆有較好 的滲透性來綜合考慮，礦堆高度以 2-4m為宜。(2)浸出作業(yè)控制配制溶浸液：根據(jù)浸出元素的不同，配制合適的溶浸液，

6、如堆浸提金普遍采用氟化 物。 礦堆布液：礦堆布液方法有噴淋法、垂直管法及灌溉法。前者主要適合于礦石堆浸, 后兩者主要適合于廢石堆浸法。噴淋法是指用多孔出流管、金屬或塑料噴頭等各種不同的 噴淋方式，將溶浸液噴到礦堆表面的方法；灌溉法是在廢石堆表面挖掘溝、槽、池，然后 用灌溉的方法將溶浸液灌入其中；垂直管法適合高廢石堆布液，其作法是廢石堆內(nèi)根據(jù)一 定的網(wǎng)絡(luò)距離，插入多孔出流管，將溶浸液注入管內(nèi)，并分散注入廢石堆的內(nèi)部。 浸出過程控制：浸出過程控制的主要因素包括溫度、酸堿度、雜質(zhì)礦物等。(3)浸出液處理與金屬回收浸出液中含有需要提取的有用元素，可采取適當(dāng)?shù)姆椒▽⑵渲械挠杏迷刂脫Q出來。如從 堆浸中所

7、得的含金，銀浸出液(富液)中回收貴金屬的方法有鋅粉置換法，活性炭吸附法 等傳統(tǒng)工藝，以及離子交換樹脂法和溶劑萃取法等新工藝。原地浸出法原地浸出法，又稱地下浸出法，包括地下就地破碎浸出和地下原地鉆孔浸出。1)地下就地破碎浸出地下就地破碎浸出法開采金屬礦床，是利用爆破法就地將礦體中的礦石破碎到預(yù)定的合理 塊度，使之就地產(chǎn)生微細(xì)裂隙發(fā)育、塊度均勻、級(jí)配合理、滲透性能良好的礦堆，然后從 礦堆上部布灑溶浸液，有選擇性地浸出礦石中的有價(jià)金屬，浸出的溶液收集后轉(zhuǎn)輸?shù)孛婕?工回收金屬，浸后尾礦留采場(chǎng)就地封存處置。溶浸礦山比常規(guī)礦山基建投資少，建設(shè)周期短，生產(chǎn)成本低，有利于實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)械化與自 動(dòng)化，有利于礦區(qū)環(huán)

8、境保護(hù)，因此，該法很有應(yīng)用發(fā)展前景，目前在國外已得到廣泛應(yīng)用, 我國也在鈾、銅等金屬礦床試驗(yàn)研究或推廣應(yīng)用，取得了良好效果。2)原地鉆孔溶浸采礦方法 其特征是礦石處于天然賦存狀態(tài)下，未經(jīng)任何位移，通過鉆孔工程往礦層注入溶浸液，使 之與非均質(zhì)礦石中的有用成份接觸，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)生成的可溶性化合物通過擴(kuò)散和 對(duì)流作用離開化學(xué)反應(yīng)區(qū)，進(jìn)入沿礦層滲透的液流，匯集成含有一定濃度的有用成份的浸 出液(母液)，并向一定方向運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)抽液鉆孔將其抽至地面水冶車間加工處理，提取 浸出金屬。地下原地鉆孔溶浸采礦方法適用條件苛刻，一般要求同時(shí)滿足：(1)礦體具有天然滲透性能，產(chǎn)狀平緩，連續(xù)穩(wěn)定，并具有一定的規(guī)模

9、；(2)礦體賦存于含水層中，且礦層厚度與含水層厚度之比不小于 1:10,其底板或頂、 底板圍巖不透水或頂、底板圍巖的滲透性能大大低于礦體的滲透性能。在溶浸礦物范圍之 內(nèi)應(yīng)無導(dǎo)水?dāng)鄬?、地下溶碉、暗河等?3)目的金屬礦物易溶于溶浸藥劑而圍巖礦物不能溶于溶浸藥劑，例如：氧化銅礦石 與次生六價(jià)鈾易溶于稀硫酸，而其圍巖礦物石英、硅酸鹽礦物不溶于稀硫酸，該兩種礦物 則有利于浸出。由于適用條件苛刻，目前國內(nèi)外僅在疏松砂巖鈾礦床應(yīng)用地下原地鉆孔法開采。這種疏松 砂巖鈾礦床通常賦存于中新生代各種地質(zhì)背景的自流盆地的層間含水層中。含礦巖性為砂 巖，礦石結(jié)構(gòu)疏松。且次生六價(jià)鈾較易被酸、險(xiǎn)浸出，適合地下原地鉆孔浸出法開采。細(xì)菌化學(xué)采礦法某些微生物及其代謝產(chǎn)物，能對(duì)金屬礦物產(chǎn)生氧化、還原、溶解、吸附、吸收等作用, 使礦石中的不溶性金屬礦物變?yōu)榭扇苄喳}類，轉(zhuǎn)入水溶液中，為進(jìn)一步提取這些金屬創(chuàng)造 條件。利用微生物的這一生物化學(xué)特性進(jìn)行溶浸采礦，是近幾十年迅速發(fā)展起來的一種新 的采礦方法。目前世界各國微生物浸礦成功地應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的主要是鈾、銅和金、銀 等金屬礦物。且正在向鉆、鉆、鍥、銳、錢、鑰、鋅、鋁、鈦、鎧和銃等金屬礦物發(fā)展。 浸出方式由池(槽)浸，地表堆浸逐步擴(kuò)展到了地下就地破碎浸出，并有向地下原地鉆孔