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特性， 將工作劑注入礦層（堆），通過化學浸出、 質量傳遞、熱力和水動力等作用，將地下礦床或地表礦石中某些有用礦物，從固態(tài)轉化為 液態(tài)或氣態(tài)，然后回收，以達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、原地浸出法和細菌化學采礦法 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、搬運等），使復雜的選冶工藝更趨簡單。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，使之轉入產(chǎn)品溶液（稱浸出富 液）中，以便進一步提取或回收的一種方法。按浸出地點和方式的不同，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，為提高堆浸效果，需預先進行松動爆破。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值的貧礦與廢石。根 據(jù)國內外堆浸經(jīng)驗，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)化學成分復雜，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值的選廠尾礦、冶煉加工過程中的殘渣與其它廢料。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。地表堆浸是應用最早且應用最廣

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，或化學成份復雜，甚至含有害伴生礦物的復雜難處理的礦石。(1)破碎礦石(廢石)堆的設置 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，否則將影響溶浸液的滲透速 度。國內堆浸金礦石的粒度一般控制在 50mmz內，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。堆場選擇

5、與處理：礦石堆場應盡量選擇靠近礦山、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，先將堆場地面進行清理， 再在其表面鋪設浸墊，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置集液溝，集液池，在堆場的周邊需修筑防護堤， 在堤外挖掘排水、排洪溝。 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，其作法是廢石堆內根據(jù)一 定的網(wǎng)絡距離，插入多孔出流管，將溶浸液注入管內，并分散注入廢石堆的內部。 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?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定的合理 塊度，使之就地產(chǎn)生微細裂隙發(fā)育、塊度均勻、級配合理、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金屬，浸出的溶液收集后轉輸?shù)孛婕?工回收金屬，浸后尾礦留采場就地封存處置。溶浸礦山比常規(guī)礦山基建投資少，建設周期短，生產(chǎn)成本低，有利于實現(xiàn)礦山機械化與自 動化，有利于礦區(qū)環(huán)

8、境保護，因此，該法很有應用發(fā)展前景，目前在國外已得到廣泛應用, 我國也在鈾、銅等金屬礦床試驗研究或推廣應用，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 之與非均質礦石中的有用成份接觸，進行化學反應。反應生成的可溶性化合物通過擴散和 對流作用離開化學反應區(qū)，進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)，并向一定方向運動，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 內應無導水斷層、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，目前國內外僅在疏松砂巖鈾礦床應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背景的自流盆地的層間含水層中。含礦巖性為砂 巖，礦石結構疏松。且次生六價鈾較易被酸、險浸出，適合地下原地鉆孔浸出法開采。細菌化學采礦法某些微生物及其代謝產(chǎn)物，能對金屬礦物產(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，轉入水溶液中，為進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特性進行溶浸采礦，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，地表堆浸逐步擴展到了地下就地破碎浸出，并有向地下原地鉆孔