地表堆浸

具體概念

地表堆浸是將開采出的原礦或破碎到一定粒度的礦石或經(jīng)制粒后的礦團(tuán)，按一定幾何尺寸堆積在鋪設(shè)有防滲漏墊層的堆場上，然后間歇地在堆頂自動噴淋、人工噴淋或堰礦灌注浸出劑，浸出劑流經(jīng)礦石，通過毛細(xì)管和化學(xué)反應(yīng)，將有用金屬溶解，含有用金屬的浸出液從堆底流出，由泵送至工廠進(jìn)行處理回收有用金屬。鈾、銅、鎳堆浸用稀硫酸作浸出劑。全采用稀氰化鈉作浸出劑，其浸出反應(yīng)在自然條件下進(jìn)行，不劇烈、需較長時(shí)間。具有較好的選擇性，浸出雜質(zhì)少，試劑耗量小。鈾的回收采用移動床離子交換或溶劑萃取，及氫氧化鈉沉淀生產(chǎn)重鈾酸鈉產(chǎn)品；銅、鎳的回收一般采用溶劑萃取和電解法；金鐵回收采用活性炭或樹脂吸附、解吸電解生產(chǎn)金錠的方法。工藝簡單、投資少、成本低、投產(chǎn)快，是國際公認(rèn)的先進(jìn)水冶技術(shù)。本成果地表堆浸技術(shù)，浸出率達(dá)95%，渣品位為0．013%，酸耗約2．5%。本成果曾獲國家部科技進(jìn)步獎，主要技術(shù)指標(biāo)屬國內(nèi)先進(jìn)水平。本技術(shù)不需浸出和分離設(shè)備，工藝簡單，與常規(guī)工藝相比，可節(jié)電50%～70%，試劑耗量降低50%～80%，水耗和廢水減少 90%，基建投資可節(jié)省 50%。經(jīng)濟(jì)效益可觀，有推廣應(yīng)用價(jià)值。

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0.12%以上的貧銅礦石（或廢石）、含金0.7g·t以上的貧金礦石（或廢石）、含鈾0.05%以上的貧鈾礦石（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。

地表堆浸是應(yīng)用最早且應(yīng)用最廣的溶浸采礦方法。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。

工藝過程

（1）破碎礦石（廢石）堆的設(shè)置

① 地表堆浸礦石的粒度要求：被浸礦石的粒度對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25~50mm的與－5mm的金屬礦石浸出12d，其浸出率分別為29.575和97.88%。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－50mm以內(nèi)，并要求粉礦不超過20%，國外許多堆浸礦石的粒度控制在－19mm，浸出效果良好。

② 堆場選擇與處理：礦石堆場應(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。堆場選好后，先將堆場地面進(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。在堆場的滲液方向的下方要設(shè)置集液溝，集液池，在堆場的周邊需修筑防護(hù)堤，在堤外挖掘排水、排洪溝。

③ 礦石筑堆：礦堆高度對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

① 配制溶浸液：根據(jù)浸出元素的不同，配制合適的溶浸液，如堆浸提金普遍采用氰化物。

② 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。

③ 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。 2100433B

采礦工程學(xué)科歷經(jīng)50多年的發(fā)展，具有以下優(yōu)勢：

（1）已設(shè)立采礦工程碩士和博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)、礦業(yè)工程一級學(xué)科博士后科研流動站，是我國唯一的鈾礦開采和鈾水冶人才培養(yǎng)基地。

（2）研發(fā)的原地浸出采鈾、原地爆破浸出采鈾和地表堆浸采鈾技術(shù)為國內(nèi)首創(chuàng)，并有較大國際影響，歷史上曾獲國家科技進(jìn)步二等獎3項(xiàng)，國家發(fā)明二等獎1項(xiàng)，國防科技獎20余項(xiàng)；近5年獲國家科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)，國防和省級獎3項(xiàng)；應(yīng)用這些科研成果，在國內(nèi)外建成了數(shù)十座原地浸出采鈾、原地爆破浸出采鈾和地表堆浸采鈾礦山。

（3）設(shè)有“鈾礦冶生物技術(shù)國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室”、“核工業(yè)溶浸采礦技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和“湖南省鈾礦冶工程技術(shù)研究中心”三大科研平臺。

（4）設(shè)有“鈾礦冶生物技術(shù)國防科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”和“湖南省礦物資源工程優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)”、“湖南省優(yōu)秀教研室”，具有較強(qiáng)的研究力量和師資隊(duì)伍。