铜矿堆浸工艺.pdf

堆浸技术 铜 矿 堆 浸工 艺 一 、适 于堆 浸铜 矿 石的 产状 类翌 址所 r 旧制 ， 邯越 】 。 土 仃 ． 堆 波处 i ， 之丽必 钡 J 晰 各种 类 矿 ， 适 J , K H 。 l h 十 雠 艘 或 硫 一 疵 峻 铁 址钢 物 的 f - 龊 浸 H ； 剂 ． 矿7 川 一 禽f i 人 } I 牦喊 物 碳 舱钙 和 或 碳眩 埙 ． 打I I -r f f lj 牦 人 I 0 ． 这 样浸 ⋯作 、 l l ， 是 不经济 的 l i 很 多 ， 】 的锕 往赋 卜羹俐矿之 一 I f _这” 使铜的溶 州述发减 慢 所以 义 蛙增 添 J 刊 豢 北 美洲破适 J 。 堆疆 的铜矿 ， 足广 】 。 火成 之 f } _ ， 以 及龠f 旧数 } 的 【 列矿 物 1 、 轼化 物 一 一 扎 雀 i 、扎 雀 ， ． 、 制 ．黑铜 矿 办制 矿1 ．2止 乏 l 溶 f l 的 瓴化 制 ． 硫 艘 盐 f 碳 慨 盐 2 ． 州 L 化W 物 螂 荆 ．制 、 [ l 0 。 ． 黄铜 矿 桦铜矿 以 及混合硫 化矿物 ； 3 ． 几素矿物一 自然钢 4 浸 出过 程 中起 作 用的 附 属矿物 一 铁 矿 、磁 铁 矿 、 白 铁 矿 最后 种矿物 往往 堆 浸过 程 中是 f lx 瞎 的 j 要来源 毓化荆 矿 和r 1 然铜需 要硫瞻 或硫眩一 硫限 铁 供 给 源 。 扯 膛 石堆 或 矿 石 堆 本 身浸 出 过 柞 中， 硫化 铜 矿物 通常 7 1 大 分 如果 不 足 邰 需要的 帻。 二、代表性样 品的适 当取样 法 确定 雎 仆 条仆 蚰 h法 ， 怔 用 介 F椭 述 堆 浸 的 某 些 求 i 爵的 定 义 堆 址堆 愿矿块 馊 的粒状 物 科堆 ．这 种物 料是 帑的矿 I l 】 剁 离过 榉 中． 最 靠近 的 适场 地堆 放而成 的 堆 放这些 物料大 都没 肯 号虑到 以后用堆 浸法 凹收金 矿 石堆是有 H的地 堆 放打 适 于浸H j 的场地 的玳粒状物 料 。这种场地通 常对地 蠊 或确 保溶液 收的 其它 场地 需要 经讨 修 ．这 物 科经常破 碎到适 1 疆出的块 J 废， 堆 - 堆 放时没 有适 、 的取样 。实际上 J J f j 发 f 堆 的块 。 殷是粗 粒分 ， 要从J 受百 堆适 j 的 采样是 不 u f 能的政 肯 经济 上足 不合 弹 的 矿 堆 堆放时肫适 当戢 样，而 H要经 常 做， 矿f 】 堆中矿石牲艘分 较细．可 采用 较经 济的嫩样 山 法 然 ， 如果 歧 钉彳 } J 矿 ， 堆 放 期 间 不能 保 证采剑彳 『 代 丧‘lq - B ． 原矿样品 ，就不可能 | J 暂’ 出 口 『 靠的删收 率 偶 尔，根据 为 汁钎 矿 侍 进 行 的 钻探 结 果 ，可 进 行剁 离物 料地 质 汁傩 ， 但 这些什 汁值是 精 确的 ， 不能 汁赞 同收 率。 通 常从矿 石堆或发 石堆浸 出可以得到 唯一的可 靠数字 ，大慨是从 浸出处理 中的沉淀或 阴极 铜 的产 数字 。 一 铜 回收率 最精确 的冶金计算 是根据 已知的 愿矿 含 、 r 品 、尾矿 的分析 数 值来 计算 的。 由于 废石堆浸作业 停止 后，尾矿的分 析值实际 是 可 能得 到的 。 因此 唆石堆最终 回收率 一 45 一 水一 E 卫 ●1 e 锄 M ● J H 吐 三 Ⅲ ‘ 一 ． 要 提● 维普资讯 充其 不过是经验 估t r ． o 在 矿石堆浸作 业中 ，原 矿和尾 矿分析值 是 很 容易 得到 的．特别 是新矿 石堆放前 从底 上 挖 取尾矿的情 况下 细 心的 J 二 人能完 控制浸 出作 业则 不难做 到这 一点 在 町能 的情 况下 ，即使需 要花 费‘ 些 量 和 费用 电要保 证取到 原矿和尾矿具 有代 表 的 样 品 实际上 ，就是要保 证浸 出前和疆 出后对 每辆 乍车定期 采样品 。取 样越仔细 ，得到 的 回 收率就越 精确 ，缦 出的总体控 制就越好 。 三 、试 验 参 数 为 了避 免 在设 计 浸 出作 业 中出 现 财 政 麻 烦 ，建议进行试 验 。在保 征原矿 品位 具有 一定 的代表性 废石堆用钻探取样或在废石堆表面 取样 时， 试验项 目应确 定下 列数据 1 ．矿石 中矿物 的特征 2 、在 废 石堆 或 矿石 堆 中矿 物产 生或 消耗 酸 的数量。 3 ．需要达 到或保持适 当的 P H 值 4 ．溶 液 的使 用 率和 富集 溶 液 中的金 属 含 量 5 、 在再 循 环 的 条 件 下 期 望 的 铁 含 营 Fe 和 F e 。 6 ．在 慢 出条 件下 矿石 的渗透 率 和洒 水 率。 7 ．浸出富液 中的次要 元素含鼍 四、试 验规模 初次 试验 时 ，应从 5 O O ～ l o o克 的细 磨 试 样 在搅 拌 浸 出开 始 ， 以确 定 矿 石 的 基本 耗 酸 量 二、三 价铁产生 的数量和铜 的 回收 率，这 种 中等规模 的试验 经常能甄 别出不适于 浸 出的 矿石 类 型 ， 注 意前 述 可 堆 浸 铜 矿 石 的一 般 类 型，也有助 于避免重蹈注 定造成 经济损 失的堆 浸处理 的覆辙 。由于烧杯 中搅 拌 浸出与实 际的 46 腹石堆或 者矿石堆 浸出太 不相 同。下一步应 该 是试验事 拄式提 出，柱 酌直 径是 7 5 ～3 0 5毫米 3 一 I 2英 于 ， 高度 以 实验 室能 容 纳 的高 度 为 限 建 泌使 用透明 的聚丙烯柱 ．因 为可 以观察 到 矿石在浸 出时渗透情 况 如果 J 二 述二 个 阶段 能 获得 令人满意 的结 果，下一步是 在接近 于实 际条件 下的堆 浸试验 。要设计底 座结 构和 布置 相应 的 喷水技 术 ，研 究实 际条件下矿 石覆盖 重 的影 响， 并注 意渗 透性 。 渗透性 非 常重 要， 如果渗透性不适 当．将使 浸出减弱 ，就不 可能 获得 好的经 济效益 。 、 五 、 生 物 浸 出 在 小规模 试验 室搅拌试 验中，要评价 细菌 浸出长 时期 的效果是 围难的 。但 是，在 矿石堆 的试验 中， 可以了解 到细菌浸 出的某些情 况 一 般 认 为 ，使 用 含 有硫 酸铁 的硫 酸 浸 出 剂 ，在某种程度 上都受 细菌 的作用 和催化作用 的影 响 。在某 些作业 中细菌把硫 酸亚铁 氧化为 硫酸铁 是作业 获得成功 的保证。 细菌浸 出不 是一 种新 技术，大 规模的细 菌 浸 出 首 次 应 用 是 在】 6世 纪 西 班 牙 的Ri o Ti n t o ；细 菌 处处 都 存 在 世 界上 任 何地 方任 何矿石 的酸浸作业 里都 指望在适 当的条 件下供 养细 菌群 。在南 美安蒂斯 ．北 美洲 ．澳 大利亚 的热带地 区以及 许多 其它地方都 发现类 似硫 的 代谢 细菌和铁 的氧化细 菌，通 常甚至于 不必要 培植细菌作业 ，但有时 在试验室 规模的试验 中 则 可尝 试给作业 培植细 菌。 人们怀疑 遗传工程 竟会 参 与在极 端 的条件 下使 用铜的堆 浸工艺 。在浸 出循 环中部分采用 强浓 酸，严 格 的氧化 条件或诸 如氯化物 或硝酸 盐 之类 混合 反应物 的作业 ， 可能会通过 自然选 择或变 异形成抵抗这 些苛刻 条件的菌种 。这种 改 良细 菌 可能 参与 铁 和硫 的氧 化反 应。 因此 ， 直接增强 了较难溶铜 矿物 的铜溶 解。 维普资讯 六、浸 出场地选择 赴 实际堆浸 的情 - 兄 F．场地 通常 由矿山 f 籍作业 来选定 。这种作 法的昂大 优点 是必颁选 择 尚未堆 放歧石 的场 地 从有 用成分 的 回收和环 境的观 点 来看 ，溶 液的回收 是被关 注的 主要 问题 然 而．对 ， 一 铜 矿酸 浸来 兑，有天然 的有利环境 ， 特圳是 美f { 西部有许多这样的酸浸作业，浸出溶液中通常 含有 大繁的硫 酸铁 当沥滤液 与大 多数 废百堆 F部 腻性 I 壤 接触 时 ， } 壤变成 厂中f I ，并行 凝胶 状的氢 氧化铁 沉淀 于 壤 之中， 这样就 彳 『 效地堵住 『 ‘ 溶液 流失的途 径，确保 大 占 I j 分浸出 液的 回收。在矿石 堆浸 的情 况下 ，经 常使 用其 它方 法 如能 支持 满 载 和 空载 车 的衬膜 ，泥 J 底座或 沥青底座 ，后者成本高．多用 金 银堆 浸 。矿 山废石堆 最理想 的场地是 堆放在 天 然 山谷里．水 源暴露 在地 表 岩昧 之 匕，废 百 和 矿石 堆浸 出在适 当的 方向上有 一定的坡 度 利 于溶 液的 回收。必须 避免造成 富液积 聚在发 和矿石堆内滞水的任何情况发生。 在许 多情况 下， 由于环境 是 人们非 常关} i - 的 问题 ，所 必 须预先确 定浸 出地 区地下 水的 特征 ， 便 确保不 污染含 水层 。 当浸 出作业 个 面开工时 ，则不能 得到原 始含水层 条件的基 本 资料。 七 、溶液分布 系统 最 简单 、用得最多 、效 率最 低的一种溶 液 分布 系统，是 在废石堆 顶部 构筑 水池。 这样 的 水 池通 常是 在 山坡上 构筑 平 台而成 的 然后 ， 将水引人 水池。任何 矿石堆 和废石堆 通常都 有 孔 洞 渗 透性 较大 的地 区 。 这些孔 洞 可用机 械 化设 备 如前端 武 装载 机 重新 修整 或封 闭。这 种系统存在 的 问题是废 石堆布 水率必然 随水池 的渗透性有很 大 的变 化。因此 ，池 f下 部废f i 堆某些地方废 石过多 ，而其它 地方 实 际上 则保 持 干燥 为避 免这种 问题 发生 ， 许 多现行 的作 直 邑矿J I J 一1 0 8 轧 4 业 中采用一 种或多 种 F述 布液系统 - l 、 施 转 式 市 水 器 ， 如 防 酸 的 雷 恩 伯 德 Ra i n bi r d 2 ． 摇 摆 喷 水 器 ， 如 甥 料 申f格 尔 S e n n i n g e r 喷 水器 3 、摆 动管道 4 钻孔 的布水 管 5 ． 喷 嘴 。 6 、地下 注水 选择 上述 哪一种 市水 系统 主要 根据 当地 条 件 来 考 虑 如 寒 冷 的 天 气 强 风 、设 备 费用 水的蒸 发 率 安装 和 维修 劳务 费 用等 。但 某 些 系 统必 定 比其 它 系 统 的效 率 要 高 一般 来 说，乔 水应采用最 大的水滴 ．以避免蒸 发和风 流的损失 。从这个 观点 来看 ，摆 动管和摇 摆 喷 水器是最好 的喷水设备 。虽然 ，摆动管在 表面 上是简 单．但 要保持它 正常运转 而维修量 大。 市 水率是个 重要 参数 ，它与矿石 特性和矿 物溶解 率有 关。 一般的规律 ，布 水率 太大会导 致 富液 冲淡 ，布 水率太小 ，则产量低 。布水率 是根据废 石和矿石堆 的表 面积 确定的 。一般认 为 2 L／分 ／9米 。具 体矿 石 布水 率 可在一 般 推荐值 上下浮动 。 任何情 况下，要求 避免废石堆 或矿石堆 形 成 水坑 如形 成水坑是 由于 当地渗 透性 不好 的 缘故 ， 八、渗透性 在 任何 浸 出作 业 中，渗 透性 是最 重要 的 ， 也 就是 说，渗透性不 好，会使浸 出作业失 败。 在酸浸 时，渗透性 是 由矿石 特性 、颗 粒大 小 和堆 存 方式 预先 决定 。 当浸 出作业进 行 时， 这 些参数是 无法 控制 的。 在矿 石酸浸 时，渗透 性是 由矿 石的凝 聚作 用 的影响，细心 堆放，避 免重型设 备压 实 ，防 止泥 土迁移 采用 合适 的布 水率 采用酸 化处理 技术对渗 透性有直接 的影响 。在 典型 的酸化 处 理中，矿石与浓酸混合，再次布水前浸润几天 d7 维普资讯 f 或儿』 。这种技术迁钉 J 从难 的制 物 硫 化 仃 浸 ,q l f 『 价 榭 要使艘堵 摩 的 睃 r I 味 的措 幢 包括 挖 兵 ⋯ j l l z 水 使坡 r 允 L 以 硬采 I 蝴蚓 r 卜 轮讯 啦 九、 回 葭 驯 ⋯ j段 f I 堆疆 , I k r I 缺 1 p 0 j 芒 分 数珊 ， 儿{ rI q㈦收 砒 ， 能 丛刊 5 0 ％ f f J 帕 祭 什 ， I 求 J { 良 好 ， 假 定 J足 够 n 川-t州 ． 收 红J l J 接 近 9 0 ％ r f i f 『 f 1 l 1 0城 1 f _} 啦期 I 1 ≈ 半 丛 f J 9 0 ‘ 一 ． j { ’ 进 i n 。 l 】 { ． 。 ’ 经 济 效 益 ． 无耻 艟 险 晌 。 f 收 的f 0 统 浊 址 铁 『 『 | j 换 法 ． 这 J ,j 技 水 玖应 f f 】 l _ ， 避 圳到I 6 纪 小 巧， f I I 址 ， 换法 自 的 。 I 4 lj 『 J f 等 瑾 步精 炼 上 生 一 步精 妫 的 成 本， l l 神约 【 4 4 0 6 6美 儿 公 斤 制 f O 2 0 一 一0 ； 3 0美 儿 磅 J ， 如钔 价接近 】 3 2】5 4美几 公斤f 1 ] 6 0 0 7 0 美 元 ． 。脐 ． 这 样 的 精 炼 成 书 是 令 人 满 ， 盘 的 m } L ，这 种沉淀法 艟贫液 巾疏峻 皿铁 岔 增高这 种铁 离 价铁 废百堆 表 H f 细 蔺氰化成 为硫n 铁 旋 舱铁 辨必降低 废 f i 堆 的 { 上接 第 1 3页J 年 利税 总 额 中 ．金银 增 利 I 剑 2 6 ％ 几此 种 种，使我矿 在 值 ，广 ‘ 艟，利税 备 得到 ， 同步增 长 】 0 ％ 回顾 我 矿战 3 0周 年 的业矿 尘， 正如 矿长刘期 英 企业 管理 经验 汇编 ” 前 言 中指 出 的那 样 歧革 的春风使 蓖 r沟矿 出现 了历 尘 f 最辉煌 的时期 五年的 时间里 ，年年迈 出新 步 ． 五年迈 出五 大步 。使全矿 腑 _， J 劳 动者和体 48 渗适一 ，逊‘ 步增 玎 u r唆r 堆 丧相干 『 i 内 的 淀淆 的铁 离 r还 I 1 J ． 铣 孵 换 - 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