提高低品位精矿队浸浸出速度的实验研究.pdf

东北大学 硕士学位论文 提高低品位金矿堆浸浸出速度的试验研究 姓名薛仕林 申请学位级别硕士 专业矿物加工工程 指导教师王成功 20051201 东北大学硕士学位论文摘要 提高低品位金矿浸出速度的试验研究 摘要 堆浸是处理低品位含金矿石的有效方法，目前用堆浸法生产的黄金产量已 占世界黄金总产量的3 0 ％以上。据资料报道，我国已初步查明低品位氧化矿床中， 金储量达3 5 0 吨左右。加上我国采用搅拌法、炭浆法等生产矿山的低品位老矿、 废矿和选矿尾矿的金储量，为低品位金矿堆浸提供了广阔的前景。 但是目前金矿堆浸的周期都比较长，短的几个月，长的达一年。如果我们能 够提高低品位金矿堆浸的浸出速度，从而缩短堆浸的浸出周期，则能够降低生产 成本，提高企业的生产能力，加速企业的资金周转，为企业带来更多的经济效益。 本文以内蒙古乌拉特中旗浩尧尔忽洞金矿 Z 1 7 金矿1 矿石为研究对象，采用 实验室柱浸试验，研究不同的粒度、氰化钠浓度、喷淋强度以及助浸剂添加量对 金矿堆浸浸出速度的影响。 通过柱浸试验研究可知，金矿堆浸浸出速度随着矿石粒度的减小而加快，采 用相对高浓度的氰化物溶液以及适宜的喷淋强度能够提高金矿堆浸的浸出速度， 添加一定量的过氧化钙对金矿堆浸的浸出速度有帮助。最后根据试验的结果与分 析，提出了该金矿堆浸适宜的工艺条件。 本文开展针对金矿堆浸出速度的试验研究，旨在促进我国低品位金矿堆浸新 技术的发展，为我国低品位金矿资源的有效开发和利用作出新贡献。 关键词低品位金矿；堆浸；速度 I l 东北大学硕士学位论文 A b s t r a c t R e s e a r c ho fI m p r o v i n gt h eH e a pL e a c h i n g V e l o c i t yo f L o wG r a d eG o l dO r e A b s t r a c t H e a pl e a c h i n gi s a l le f f e c t i v em e a n so ft h ep r o c e s s i n go fl o wg r a d eg o l d m i n e ．T h eg o l do u t p u tp r o d u c e db yh e a pl e a c h i n ga c c o u n t sf o r3 0 ％o ft h et o t a lg o l d o u t p u ti nt h ew o r l d ．I ti sr e p o r t e dt h a tt h eg o l dr e s e r v e sa c h i e v ea b o u t3 5 0 ti nt h e p r o v e du po x i d i z e do r ei no u rc o u n t r y ．T h i so p e n e du pb r o a dp o s s i b i l i t i e sf o rt h eh e a p l e a c h i n g ． A tp r e s e n t ，t h ep e r i o do fg o l dh e a pl e a c h i n gu s u a l l yt a k e ss e v e r a lm o n t h ，s o m e t i m e se v e nay e a r ．I fw ei m p m v et h eh e a pl e a c h i n gv e l o c i t yo fl o wg r a d eg o l do r e ， s h o r t e nt h ep e r i o do fh e a pl e a c h i n g ，t h a tt h ep r o d u c t i o nc o s tc o u l db er e d u c e d ，t h e p r o d u c t i o nc a p a c i t yc o u l db ei m p r o v e d ．I tw i l ls p e e du pc a p i t a lt u r n o v e ra n db r i n g m i n e sm o r ee c o n o m i eb e n e f i t s ． T h i sp a p e rh a ss t u d i e dp a r t i c l es i z e ，c o n s i s t e n c yo fN a C N ，s p r i n k l i n gi n t e n s i t y , a n dl e a c h i n ga s s i s t a n te f f e c t i n go nt h eh e a pl e a c h i n gv e l o c i t yo fI n n e rM o n g o l i a2 1 7 g o l do r eb yl a b o r a t o r yc o l u m nl e a c h i n g t e s t 。 I ti ss h o w e dt h a tt h eh e a pl e a c h i n gv e l o c i t yi m p r o v e dw i t ht h ed i m i n i s h i n go ft h e o r ep a r t i c l es i z e ．A n dt h eh e a pl e a c h i n gv e l o c i t yc a nb ei m p r o v e db yu s i n gh i g h c o n s i s t e n c yo fN a C N a n ds l l i t a b l es p r i n k l i n gi n t e n s i t y ．A n di ti ss h o w e dt h a tt h eh e a p l e a c h i n gv e l o c i t yC a l lb ei m p r o v e db ya p p e n d e dC a 0 2 ．O p t i m u mp r o c e s sc o n d i t i o n s w e r ec o n f i r m e da f t e rc o l u m nl e a c h i n ge x p e r i m e n t T h i sp a p e rh a sr e s e a r c h e dt h eh e a pl e a c h i n gv e l o c i t yo fl o wg r a d eg o l do r ei n o r d e rt ob o o s tt h ed e v e l o p m e n to ft h eg o l do r eh e a pl e a c h i n ga n dc o n t r i b u t et ot h e e x p l o i t a t i o na n du t i l i z a t i o no fl o wg r a d eg o l do r e r e s o u r c e so fC h i n a ． K e y w o r d s l o wg r a d e9 0 l do r e ；h e 印l e a c h i n g ；v e l o c i t y 一ⅡI 一 东北大学硕士学位论文声明 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中 取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了 明确的说明并表示谢意。 4 ■ 学位论文作者签名毛立隹木夺 日期 1D 口f ． 1 ．- - zL 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学 位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。 学位论文作者签名 签字日期 导师签名 签字日期 东北大学硕士学位论文第章绪论 1 ．1 堆浸 第一章绪论 堆浸是在预先铺设的底垫上将矿石筑成矿堆，用配置好的溶浸液使矿石中的 有用组分溶解，并以离子或络合离子的形式转移到液相 浸出液 中，再把液相中 的浸出离子转化成单质金属或化工产品的过程。 国外大多数学者把1 7 5 2 年西班牙人在里奥廷固 R i o - T i n t o 河旁发现的酸 性氧化铜矿石堆中有铜浸出的现象，作为堆浸历史的起点，也有把1 5 世纪中叶 匈牙利人从流经铜矿堆的废水中回收铜作为堆浸的渊源。无论以哪个为堆浸起 点，作为从矿石中提取有用组分的一种技术，堆浸技术都有着悠久的历史。 下面是堆浸中的一些术语 溶浸剂用来溶解、浸出矿石中主要有用组分的某些化学试剂或化工原料， 如氰化钠、硫脲等。 溶浸液由溶浸剂于水配制成一定浓度的水溶液。 浸出液凡通过了矿堆的溶浸液一律称为浸出液，不论其中金属离子浓度高 低。若其浸出的金属离子浓度符合后续处理工序要求，称为富液或贵液，若其浸 出的金属离子浓度低于后续处理工序要求、需补加 或不补加 溶浸剂返回浸出 的，为贫浸出液，简称贫液。 喷淋强度是堆浸中一个非常重要的参数，它是堆浸工程中确定构筑物容积 大小的主要依据，也是确定回收设施规模的重要基础数据，又是影响浸出周期的 主要因素之一、更与结垢现象紧密相关。喷淋强度指单位时间内施于矿堆单位面 积上的溶浸液的体积，通常以l _ ／ h m 2 表示【1 】。 1 ．2 金矿堆浸 与堆浸悠久的历史相比，金矿堆浸的发展历史是比较短的，但是金矿堆浸的 发展速度却是十分迅速的。 美国是世界上用堆浸法提金最早的国家之一，也是当今堆浸黄金产量最多的 国家。1 9 6 7 年美国矿务局提出用堆浸法处理低品位含金氧化矿石1 2 1 ，1 9 7 1 年开 始应用于生产现场，获得成功。由于科研和建设前期的可行性研究做得粗糙，美 东北大学硕士学位论文第一章绪论 国的金矿堆浸在初期也是很不顺利的。1 9 8 3 年前，美国建设的2 2 座金矿石堆浸 场，有1 1 座失败，成功率仅5 0 ％。经过失败，总结了教训，才有了以后的顺利 发展。特别是8 0 年代初制粒堆浸技术被推广以来，黄金回收率不断提高，生产 成本显著下降。某地堆浸矿石的最低品位下降到0 ．2 7 5g ／t ，仍有利可图。内华达 州有4 0 余个堆浸场，生产规模最大的为2 0 0 0 万伽，现代美国堆浸黄金产量已 占全国总产量的6 0 ％，堆浸已成为当今美国黄金生产的重要支柱I 3 1 。 我国金矿石堆浸试验始于1 9 7 9 年，1 9 8 1 年用于生产。1 9 8 7 年以前，技术上 迸展不大，堆浸场的规模小，浸出率低，资源浪费大，堆浸产金量占总产金量的 比例很小，不足1 ％。1 9 8 8 年在陕西太白双王金矿试验成功了我国第1 个万吨级 规模的堆浸提金工业试验【4 】。1 9 8 9 年新疆阿勒泰行署、富蕴县萨尔布拉克金矿完 成了2 ．4 万t 的低品位金矿堆浸试验研究，1 9 9 0 年又完成了1 1 万t 低品位金矿堆 浸工业试验研究，取得浸出率达9 0 ．6 1 ％，总回收率8 7 ．7 5 ％的较好指标，当年产 金3 5 0 k g [ 5 1 。我国目前最大的低品位金矿堆浸场福建紫金山金矿采选规模2 0 0 1 年达到7 2 0 万t ，产金量达到5 ．2 t 【“。 现在世界上美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等许多国家都采用堆浸工艺生 产黄金。在南非、印度、津巴布韦等国也获得了迅速的发展。据报道，目前用堆 浸法生产的黄金产量已占世界黄金总产量的3 0 ％以上【2 J 。 金矿堆浸与搅拌浸出相比，它具有下列优点 1 流程短，工序少，设施简单，基建投资少，生产成本低。 表1 ．I 搅拌浸出与堆浸的工序比较 T a b l e1 ．1T h e c o m p a r i s o no fa g i t a t i o nl e a c h i n ga n dh e a pl e a c h i n g 工序 浸前 固液浸出液重 尾液 尾渣 破碎磨矿浸出 名称浓缩分离金属回收处理处理 搅拌 有有有有有有有有 浸出 堆浸有无无 有 无有有有 注 1 原矿堆浸和尾矿堆浸不用破碎； 2 堆浸尾液量很少，一般为搅拌浸出的 7 ％- 1 5 ％ 3 堆浸尾渣为干的矿块，易堆存，不需要耗资巨大的尾矿库 姗 ； 金矿堆浸常用的工艺流程为堆浸炭吸附一解吸一电积熔炼。 - 2 - 东北大学硕士学位- - ／b 文 第一章绪论 表1 ．2 黄金生产的三种工艺相对成本因素比较 T a b l e1 ．2T h e c o m p a r i s o no fc o s t r e l a t e df a c t o ro f t h r e ed i f f e r e n tg o l dp r o d u c t i o nt e c h n i c s 矿石处理工艺 投资额 生产费用 常规法 1 ．0 01 ．0 0 炭浆法 0 ．6 8O ．7 7 堆浸法 O ．2 30 ．3 0 - 0 ．4 4 2 物耗低。 能耗由于堆浸省去了浓缩、磨矿、固液分离等工序，所以堆浸的电耗一般 为8 1 2 k w h ／t 矿，而搅拌浸出一般为6 0 k w h ／t 矿左右。两者相比，前者仅为后 者的1 3 ％一2 0 ％。 ， 水耗由于堆浸浸出液循环使用，堆浸的水耗量一般为搅拌浸出的 7 ％一1 5 ％。 3 基建周期短，见效快。一个1 0 万吨以上的大型堆场的基建时间一般为一 年，最短的仅四个月。如美国的烟谷金矿，我国新疆的沙尔布拉克金矿，基建均 只用4 个月，而搅拌浸出的基建时间一般要两年以上。 4 环境污染小。堆浸的废水量仅为搅拌浸出的7 ％一1 5 ％。，堆浸尾渣为干的 块矿或粒矿，便于返回井下充填，或地表堆存。 但是金矿堆浸技术一样具有很明显的缺点 1 堆浸的浸出率一般比搅拌浸出的浸出率要低，两者相差5 ％一1 5 ％。 2 堆浸受自然条件，如风、雨、温度等影响较大，在恶劣的气候条件下， 往往不能维持均衡生产。 0 1 堆浸的浸出周期长，短的几个月，长的达一年。这对生产企业的资金周 转是不利的。 4 对难浸矿石不易实施强化手段，浸出率的高低，在很大程度上取决于矿 石性质I 。 1 ．3 金矿堆浸国内外研究现状 国外许多金矿都使用机械设各筑堆以保证矿堆的透气性和溶液的渗透性，美 国H a z o n 研究所的研究结果表明，往矿堆中通入空气增加含氧量，可使浸出周期 缩短近1 ／3 ，金的浸出率也有提高【7 1 。美国发明的两项专利所设计的装置，在筑 堆时安装在矿堆内有利于氧的进入和矿堆的渗透性，提高了后期浸出速度【刚。 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 美国一个公司生产的辊式破碎机不仅能破碎原矿，还可在矿石中形成微细裂 隙，加快浸出速度，提高浸出率，而且比一般破碎机的能源消耗少【9 。。 喷淋和滴淋是堆浸工艺中两种不同的布液方式，都能产生均匀的布液效果， 而均匀布液是提高金浸出率的关键因素之一。滴淋适合在戈壁沙漠地区干旱高 温、风大缺水的自然条件下进行堆浸生产，由于滴淋设备独特的优势，在国外得 到了广泛的应用，美国已有8 0 ％的堆浸都采用滴淋法提金【加】。 在寒冷的地方和季节，有企业采用滴淋浸出的方法延长浸出季节，将滴淋管 埋设在矿堆中，设置防风和其它措施，这样就能够在1 ．8 m 厚的冰层下进行浸出， 使整个冬季都可以继续浸出。在夏天采用这种方法，不仅可以减少用水量，而且 还明显的降低氰化的耗量，大幅度地减少了水和氰化物溶液的蒸发损失。有的企 业如美国的S m o k yV o l l e y 金矿采用浸没式加热器加热溶液，以缩短冬季停产时 间。当使用加热器时，采用氢氧化钠代替石灰调节P H 值，以减少碳酸钙结垢问 题的产生【l l J 。 实践证明，细粒物料和粘土含量太高的矿石不宣直接堆浸，必须先制粒预处 理，提高矿堆的渗透性才能堆浸，制粒预处理能大大强化金的浸出，加快金的浸 出速度，多数情况下还能提高金的浸出掣1 2 1 。据报道，美国一家工厂经制粒预 处理后，大幅度提高了含大量细矿粉的金矿石浸出率。P a r a d i s eP e a k 金矿采用制 粒堆浸后，回收率提高了1 2 ％。另一家选金厂采用制粒预处理后，浸出周期从原 来的两个月缩短到三周，而且金的浸出率从3 5 ％提高到9 0 ％，而每吨矿石的生 产费用则仅从8 0 美分提高到1 - 3 0 美元【1 3 】。据有关资料报道，制粒堆浸法与常规 堆浸法相比较，金的浸出率提高1 0 ％- 3 0 ％，浸出周期缩短5 1 5 天1 1 4 。1 “。 强化堆浸所用的化学药剂有过氧化钙、双氧水、过氧化钠、过氧化钡、过氧 化镁、过氧化锶、过氧化锌等过氧化物【1 6 1 。 B a t t 等研究了钡、锶和钙的过氧化物对氰化浸出的促进作用，发现它们能向 溶液中释放氧气，从而加快堆浸的浸出速度。他们针对某种矿石添加了1 ．5 k g ／t 的C a 0 2 时发现，堆浸过程加快了2 0 天【l ”。 也有人发现，堆浸的溶浸液中加与不加过氧化氢的柱浸试验表明过氧化氢 不起多大的作用，它们的浸出速率没有明显的差异。对于合适的可浸矿石，氧的 分压不一定就是控制浸出速率的因素【1 8 1 。 3 M 专业化工公司研制了一种含氟化物的表面活性剂，该表面活性剂提高了 堆浸厂的金银回收率。通过对某硅质氧化矿石的堆浸试验表明，金的浸出率比未 d 东北大学硕士学位论文 第一章绪 论 加活性剂的矿石高2 4 ％。用泥质矿堆浸的试验中，添加活性剂浸出比不加活性剂 浸出，浸出率提高了4 ％。可见采用这种表面活性剂能加快浸出速度，缩短浸出 周期，并增强泥质物料的渗透性【1 9 - 2 0 ] 。 美国内华达州的P i n s o n 金矿和G o l dQ u a r r y 金矿采用一种叫做原矿堆浸工 艺，即将原矿不经过破碎就直接筑堆，这种工艺的浸出时间明显的比破碎后的碎 石浸出长的多，但最终浸出率基本相似，并且可以省去破碎和制粒的费用【2 。 国内的一些矿山在筑堆时埋入竹筒、木棍等，待浸出一段时间后拉出这些埋 入物，使矿堆产生一些松动，提高了矿堆的渗透性，有利于金矿的浸出。地矿部 矿产综合利用研究所在矿石堆浸一段时间后，对积水的部位采用局部松动爆破， 也起到了松动矿堆，改善渗透性的作用。另外还将钻有许多小孔的管子埋入矿堆 中，向管内浇灌氰化物，氰化物通过小孔向四周渗透，在矿堆顶部按渗透快慢的 情况划分若干区，并按同面积不同体积供应氰化液，使渗透慢的面积内的浸出液 体积与渗透快的相同，从而达到矿石堆均匀目的【2 2 删。 紫金山金矿生产实践总结表明，生产中采用分层筑堆喷淋与一次性筑堆喷淋 工艺相比可缩短堆浸周期1 ／3 【肄吲。 郑平等采用电化学氰化提金方法试验表明，对于易浸型金矿石而言，可一定 程度提高金浸出率，更重要的是大幅度缩短了浸出周期。而对于难浸金矿石，则 显著提高了金浸出率，变难浸为易浸，同时亦大大缩短了浸出周期，使非经济性 矿石转化为经济性矿石【2 6 】。 张述华，王胜理通过外加电场氰化法和常规氰化法对东北寨等矿床的氧化和 半氧化矿石的进行了杯、柱、堆浸对比试验研究，试验结果表明，外加电场后， 氰化法可提高金浸出率，对氧化程度较高的矿石可提高l O ％左右，对氧化程度较 低的矿石可提高2 0 ％以上，甚至更高。外加电场氰化法还可以缩短浸出周期，各 类矿石的外加电场氰化法的浸出时间与常规氰化法浸出时间相比，在同等浸出率 的条件下缩短了很多，最大可缩短5 0 ％的浸出周期。根据东北寨雄黄褐铁矿化微 细浸染型氧化、半氧化矿石的堆浸试验结果认为，外加电场氰化法可将难选冶的 非经济矿石变为了可选冶或易选冶的经济矿石【2 ～。 王周潭为了解决低温对堆浸喷淋的影响，进行了氰化浸浸金过程的加温试验 研究。实验室试验研究表明，对氰化液加温，温度控制在2 0 ～8 0 “ C 之间，比在 1 2 “ 2 条件下，金的浸出速度可加快一倍。在堆浸实践中，采用加热器对喷淋池内 氰化液加温，缩短了氰化浸出时间，使最终金浸出率达到6 7 ．7 3 ％，与自然温度 - - 5 - - 东北大学硕士学位论文 第一章绪 论 条件下相比，金浸出率提高了7 ．8 7 ％1 2 8 ] 。 国内普遍采用旋转式摇摆喷淋设备，具有喷洒面积大，喷液均匀，不雾化， 不易堵塞，装卸方便等优点，但其缺点是对矿堆的表面冲击力大，溶液的蒸发损 失和风力夹带损失较大。新疆赛都金矿进行了喷淋与滴淋的比较，通过比较结果 表明，滴淋比喷淋设备投资少4 0 ％，溶液蒸发量由2 7 ％降到6 ％【2 9 1 ，金的浸出高 峰期提前一周出现，而且浸出时间由1 0 9 天降为7 2 天，浸出率则由7 0 ．5 ％提高 到7 8 ．6 ％。 吴家沟金矿制粒堆浸的浸出速度较直接堆浸快，而且其浸出率增长的均匀性 与持久性都较好，显然，这是制粒堆浸良好渗透性的结果。矿石品位相当，浸出 率达到6 0 ％时，制粒浸出只需2 4 天，而直接堆浸却需3 1 天‘3 0 1 。并在生产实践 中，总结出合理的浸出周期，即4 ～1 1 月份为3 5 ～4 5 天，1 2 月至次年3 月份为 4 5 ～6 0 天，制粒堆浸可缩短5 ～1 0 天。 1 9 9 1 年我国新疆赛都金矿进行了当时全国最大规模 2 ．4 万t 的制粒堆浸，结 果表明，浸出时间比不制粒短3 5 天，浸出率由4 9 ．6 9 ％提高到8 1 ．5 ％，提高了 3 2 ％t 卯。 1 ．4 课题的提出 我国低品位金矿石资源丰富，金的总储量较大，据资料报道，我国已初步查 明低品位氧化矿床中，金储量达3 5 0 吨左右1 3 1 1 。例如陕西太白双王金矿床、甘 肃金川矿床、湖北铜录山金矿床、l g t J f 白玉麻邛金矿床、湖南水口山金矿床等【3 2 1 。 随着堆浸金品位要求的降低和新的低品位矿床的发现，堆浸的资源还可进一步得 到补充。再加上大量的表外矿以及选冶尾渣，为低品位金矿堆浸的应用提供了极 大的发展前景1 3 3 1 。 但是目前金矿堆浸的周期都比较长，短的几个月，长的达一年，这对生产企 业的的资金周转是很不利的，而且堆浸受自然条件的影响比较大，如雨、雪等， 在恶劣的气候条件下，堆浸生产往往不能正常进行，有些地处寒冷地区的企业往 往- - N 冬季就采用加热浸出液的方法进行浸出，提高了生产成本。如果我们能够 提高低品位金矿堆浸的浸出速度，从而缩短堆浸的浸出周期，则可以降低企业生 产成本，提高企业的生产能力，加速企业的资金周转，为企业带来更大的经济效 益。 1 ．5 课题的研究内容 东北大学硕士学位论文第一章绪 论 本次试验对象为内蒙古乌拉特中旗浩尧尔忽洞金矿 2 1 7 金矿 矿石，该矿矿 石金的平均品位在l e C t 左右，矿石储量为6 0 0 0 万吨左右，是一个大型的低品位 金矿。而且该矿处于北方地区，气候条件比较恶劣，提高浸出速度，缩短浸出周 期对该矿具有重要的现实意义。 本次试验研究的主要内容是通过实验室柱浸试验，研究矿石粒度、氰化物浓 度、喷淋强度以及助浸剂对金矿堆浸的浸出速度的影响，并确定适宜的金矿堆浸 工艺技术条件。 东北大学硕士学位论文第二章试验准备 第二章试验准备 2 ．1 试验技术路线及方法 本次试验采用实验室柱浸试验进行试验研究，其中包括实验室小型柱浸试验 及扩大型柱浸试验。通过实验室小型柱浸试验研究氰化物浓度，喷淋强度，以及 助浸剂对金矿堆浸浸出速度的影响，同时通过扩大型柱浸试验研究粒度对金矿堆 浸浸出速度的影响并考察相关指标。 实验室小型柱浸采用开路浸出试验。以4 个内径7 0 m m ，高为8 0 0 r a m 的P V C 柱为浸出柱，每个浸出柱装入3 k g 在6 m m 以下的矿样，在不同氰化钠浓度、不 同喷淋强度以及不同助浸剂添加量的条件下进行对比试验。 具体步骤是首先将3 k g 试样装入柱内，然后用P H 值在1 0 ．5 一1 1 的碱液进行 预处理，当从柱内排出的碱洗液的P H 值在1 0 ．5 1 1 时停止碱洗，开始滴淋浸出， 定时取样分析。试验大致流程如图2 ．1 图2 ．1 柱浸试验流程图 F i g ．2 ．1H o w o fc o l u m nl e a c h i n gt e s t 扩大型柱浸试验采用闭路循环浸出，即浸出的贵液经过碳吸附后，添加氰化 物以及氧化钙调节浸出液的氰化物浓度以及P H 值，再用泵打回柱内，这样反复 循环，直至试验结束。试验步骤为 1 添加保护碱由于矿石中含有可溶性金属离子和其它杂质，会大量消耗 氰化物，为了消除有害杂质的影响和减少氰化物用量，需要在试样中添加保护碱。 在装柱之前，将试样与一定量的保护碱 石灰 混匀。 东北大学硕士学位论文第二章试验准备 图2 ．2 柱浸试验装置图 F i g ．2 ．2T h ed e v i c eo fc o l u m nl e a c h i n gt e s t 一9 一 东北大学硕士学位论文第二章试验准备 表2 ．1 石灰添加情况 T a b l e2 ．1T h el i m ea d d i t i o nc o n d i t i o n 粒级m i l l 1 5 0 加1 5 0 4 15 0 加5 0 01 玉加1 2 ～0 添加量 1 2 0 01 ．2 0 01 ．2 0 01 ．2 0 01 ．2 0 01 ．2 0 0 k g ／t 2 试样装柱在试样装柱之前应对浸出柱的实际尺寸进行测量并作记录， 测量完毕，将添加完保护碱的不同粒度的试样充分混匀后分别装入柱内，试样装 入后测量实际装矿高度。本次试验共分三个粒级，1 5 0 - 0 r a m 级平行两份，5 0 - 4 3 m m 级平行两份，1 2 - 0 r a m 级别平行两份。装柱时要小心谨慎，防止物料把筛板砸坏。 表2 ．2 装柱情况一览 T a b l e2 ．2C o l u m nl o a d i n gd a t a 柱浸试验柱矿样粒度矿样重量装矿高度 序号 内径 r a m 高度 m m r a m ㈦l m m 14 7 64 9 8 71 5 0 加1 3 6 74 2 4 6 24 7 64 9 9 11 5 0 加1 3 6 7 4 3 3 9 34 7 64 9 8 35 0 加 1 3 6 74 4 5 5 44 7 64 9 7 85 0 加1 3 6 74 5 1 8 54 7 64 9 8 31 2 加1 3 6 74 5 5 8 64 7 64 9 8 01 2 加1 3 6 74 5 2 8 3 喷淋浸出将配置好的氰化物溶浸液装入给液桶，打开事先调节好的计 量泵进行滴淋，并从此时起计算浸出时间。从有贵液出现时开始，每天定时称量 贵液体积并取贵液水样，测定并记录氰化物浓度，碱度以及含金量。当贵液体积 累计达到一定量时开始碳吸附，吸附完毕后的液体即为贫液，取贫液水样测定并 记录氰化物浓度，碱度以及含金量，根据结果计算，加入石灰及氰化物配置为新 的溶浸液，开始循环。累积计算含金量，当含金量不再明显增加时，可认为浸出 基本达到终点。当浸出达到终点时，使用自来水清洗一周左右，每天定时取水样 测定并记录氰化物浓度，碱度以及含金量。当氰化物浓度较低时停止清洗，静置 4 天到一周。 ∽污水处理我国含氰化物废水的排放标准为0 ．5 r a g ／L , 。所以需要对最后剩 余的浸出贫液及洗液进行处理。处理方法为在废液中加入一定量的漂白粉，搅拌， 静置2 4 小时之后，取样测定氰化物的浓度，若大于O ．5 m g ／L ，则再加漂白粉， 搅拌，静置，取样再测定，直到废液中氰化物浓度低于国家标准时方可排放。 东北大学硕士学位论文第二章试验准备 2 ．2 试样制备 2 ．2 ．1 取样 本次采用的取样方法为从矿车上直接拣块法，即从刚刚装完矿石的矿车上， 先把矿车的矿石推平，然后按照车厢的两对角线，根据车箱的大小以及车的载重 量分几处拣取矿石。经过3 5 0 车次的连续取样，得到本次柱浸试验所需矿样约 2 0 t 。 此次所取试样为氧化矿，金属硫化物矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿 等，含矿岩石以千枚岩、片岩、石榴石红柱石石片岩为主，石英细脉相对减少， 而金属硫化物细脉相对发育，金品位变化较大。 、 2 ．2 ．2 试样的破碎筛分 本次柱浸试验原矿样为经过堆浸场一段开路破碎后的矿石，矿石粒度绝大部 分在1 5 0 r a m 以下，将所有矿石通过1 5 0 m m 、1 0 0 m m 、7 5 m m 、5 0 r a m 、2 5 m m 、 1 2 m m 、1 0 r a m 、6 m m 、4 m m 、2 m m 等1 0 个筛进行筛分分级，大于1 5 0 m m 的矿 石手工砸碎后返回筛分分级，最终得到1 0 个粒度的矿样，各个粒度单独堆放称 重并记录，计算矿石总重量以及柱浸矿石粒度分布。 表2 ．3 矿样重量及粒度分布 T a b l e2 ．3T h ew e i g h ta n dp a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o no f o r e 粒度，t o n i 重量，k g 粒度分布，％粒度通过率，％ 1 5 00 ．0 00 ．0 01 0 0 ．0 0 ．1 5 0 1 0 09 1 6 ．5 3 15 ．0 69 4 ．9 4 ．1 0 0 7 56 4 6 ．8 3 93 ．5 7 9 1 ．3 6 ．7 5 5 02 6 2 7 ．3 5 41 4 ．5 27 6 ．8 4 ．5 0 2 53 3 5 6 ．0 0 2 1 8 ．5 45 8 ．3 0 彩 1 23 7 0 8 ．0 8 72 0 ．4 93 7 ．8 1 ．1 2 1 03 9 4 ．6 5 22 ．1 83 5 ．6 3 1 0 61 6 8 7 ．1 3 89 ．3 22 6 ．3 1 ．6 4 8 0 5 ．5 6 8 4 ．4 52 1 ．8 5 - 4 21 0 6 5 ．2 8 95 ．8 91 5 ．9 7 - 2 2 8 8 9 ．7 2 41 5 ．9 70 ．0 0 总计 1 8 0 9 7 ．1 8 41 0 0 ．0 0 东北大学硕士学位论文第二章试验准备 2 ．2 ．3 柱浸试验样及分析样的制备 本次柱浸试验共分三个粒级，其中1 5 0 ～0 m m 级别平行两份，5 0 , - n n r n 级别 平行两份，1 2 , ．- O m m 级别平行两份，每份试验样需要1 3 6 7 k g 。其中1 5 0 - - 0 m m 级 别代表经过堆浸场一段开路破碎后的矿石，5 0 - - 0 m m 级别代表经过堆浸场两段开 路破碎后的矿石，1 2 , - 0 m m 级别代表经过堆浸场三段闭路破碎后的矿石。在制备 柱浸试验样的同时，针对每个粒级制备一个与柱浸试验样重量及粒度分布完全相 同的分析样。 下面是试样制备流程图2 ．3 按粒度 图2 ．3 试样的制备流程图 F i g ．2 ．3T h ep r e p a r a t i o nf l o wo fs a m p l e s 东北大学硕士学位论文第二章试验准备 具体方法是首先根据柱浸原矿样1 0 个粒度的分布比例以及柱浸所需试验样 重量，计算每个柱浸样中各粒度所需重量，然后根据重量对各个粒度进行缩分。 缩分出三个试样，即1 5 0 ～0 m m 柱浸试验样两份及该粒级分析样一份。 将剩余矿样中大于5 0 r a m 的破碎到5 0 m m 以下，用2 5 m m 、1 2 m m 、1 0 m m 、 6 m m 、4 m m 、2 r a m 筛子进行筛分分级并称重，将筛分出来的各粒度矿样分别添 加到之前的矿样中，重新计算各个粒度的重量和粒度分布，如果．2 5 m m 矿样重 量低于8 0 ％，则再将大于2 5 m m 粒度的矿样部分破碎，直到一2 5 r a m 矿样重量占 矿样的8 0 ％左右，称量并计算各个粒度重量及粒度分布。然后根据新粒度分布计 算5 0 - - 0 m m 柱浸样各个粒度重量，缩分三个试样，即5 0 0 r a m 柱浸试验样两个 及该粒级分析样一个。 最后缩分1 2 0 m m 粒级的试样，同样的将大于1 2 m m 的矿样破碎到1 2 r a m 以下，然后用1 0 r a m 、6 m m 、4 m m 、2 m m 筛予进行筛分并称重，新筛分出来的 试样添加到各个粒度中，重新计算各个粒度重量及粒度分布。再将部分 6 m m 矿 样破碎，直到一6 m m 矿样重量占8 0 ％左右。称量并计算各个粒度矿样重量及粒度 分布。根据新粒度分布缩分1 2 - - 0 r a m 粒级柱浸试验样两份及分析样一份。 通过上述操作共制备得到扩大型柱浸试验样6 份以及对应的各级别分析用 样3 份，每份1 3 6 7 k g 。另从剩余矿样中缩分出X 0 0 k g 矿样，全部破碎到6 r a m 以 下，混匀缩分2 0 份，每份3 k g ，作为实验室小型柱浸试验样。 r ’’’1 1 分析样l 各个粒度分别破碎到．2 m m 各个粒度分别缩分1 0 k g 粉碎到．1 0 0 目I 按粒度组成缩分出2 0 k g 按粒度组成缩分出l k g ll 粉碎到- 1 0 0 目 图2 ．4 分析样制各流程图 缩分出l k g F i g ．2 ．4T h ep r e p a r a t i o nf l o wo fs a m p l e sf o ra n a l y s i s 东北大学硕士学位论文第二章试验准备 表2 ．41 5 0 0 m m 试样粒度分布 T a b l e2 。4T h ep a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o no f1 5 0 - - 0 r a ms a m p l e s 试样粒度 1 5 0 - - 0 m m 粒度，n h - n 重量，k g粒度分布，％粒度通过率。％ 1 5 00 ．0 00 ．0 01 0 0 ．0 0 - 1 5 0 1 0 06 9 。2 35 ．0 69 4 ．9 4 - 1 0 0 7 54 8 ．8 63 ．5 79 1 ．3 6 7 5 5 01 9 8 ．4 61 4 ．5 27 6 ．8 4 5 0 2 52 5 3 ．5 01 8 ．5 45 8 ．3 0 ．2 5 1 22 8 0 ．1 02 0 ．4 93 7 ．8 1 ．1 2 1 02 9 ．8 12 ．1 83 5 ．6 3 - 1 0 61 2 7 ．4 49 ．3 22 6 ．3 1 ．6 46 0 ．8 54 ．4 52 1 ．8 5 4 28 0 ．4 75 ．8 91 5