用地下溶浸法开采铅锌矿床残留矿石的设计.pdf

用 地 下 溶 浸 法 开 采 铅 锌 矿 床 残 留 矿 石 的 设 计 苏联 哈萨克科学院通讯院士 川． A ．阿尔塔耶夫 哈萨克 科学 院矿 业研 究所B ． A ．图马 科夫 哈萨克科学 院机械 加工 研究所 技术科学 副博士 ． A ．卡特科夫 捷克利铅锌公司科克苏铅锌矿床位 于准 噶尔阿拉套 山脉 的一麓 ． 标 高 i G 0 0 2 0 0 0 m。 主要为铅矿的表 内储量赋存于一条大致 为南 北走 向的急倾斜柱状主矿体 中。矿体格走 向 长约 1 5 0 m． 最 大厚 度 4 0 5 0 m 矿体 向南倾 斜约 5 0 。主矿体 以 东有 一条 含锌量 高的复 合氧化矿块状锌矿体 ，其储量寿列入表内储 量 。 矿 床用 平硐 开 拓 ．每 5 0 m掘 进 一 条平 硐 Ⅵ水平是主要运输平硐 集 矿平 硐 ，其 所在标高 为 l 8 0 5 m，系科克苏矿床和中央苏 乌克一 秋别矿床 的共用 运输 平硐 。 矿床在 V I 水 平以下部分未开拓 。根据钻 探资料 ，随着深度的加大 ，矿体面积急刚地 减小 。矿石中的有用成分也急刚地降低 矿床上部 出露地表部分用露天开采 ．下 部用崩落法开采 。 该矿床 的特点 是金属 矿物 氧化 程度高 ， 其中 ，铅 的氧化程 度为 3 6 ． 6 ～9 0 ． 5 、锌 为 8 7 ． 6 ～9 5 ． 5 、 铜 为 6 5 ～6 7 。 因此 ， 铅 的选矿回收率不超过 5 0 ％，锌和铜 则完全 损失掉 。 近几年来 ， 由于回收含重 晶石的矿石 ， 提 高了矿 床开 采的经济指标 。但是 ，这类矿石 的储量 比较小 。矿床开采若 只回收铅 ，就必 定 会 亏 本 ， 根据 哈萨克科学院矿业研究所和哈萨克 科学 院机 械加工研究所的科学研究成果 ，编 制 了用地 下溶浸法开采科克苏矿床残 留矿石 的设计 。 5 8 设计 规定 ，V I 水平以上的易选 富矿用普 ．逋法开采 ，残 留的不合 格矿 石破 碎后在形 成 破 碎带边界 内进行 溶浸。在这里 溶浸的矿石 包 括 从地 表至 V水平开采时留下的或损失 的矿石 ，V I 水 平的表内贫 矿、 锌矿体矿石 、 矿 体之 间和矿 体内的夹 层岩 石及 含矿化 浸染的 围 岩 。 按照 哈萨克科学 院机械 加工研 究所研 究 的工艺 ，矿石分两 阶段进行溶 浸 图 1 。首 先用浓度为 5 ～1 O g ／ L的硫酸溶液溶浸锌 。 用 石灰浆处理浸 出液 ．从溶液 中以锌 、铁 和其 它金属的混 合水 合物形态 回收锌 。在第 二阶 段 ，用浓度为 2 0 0 B ／ L的氯化钠溶液溶 浸铅 。 同样地用石灰浆处理浸 出液 ，使铅从溶液 中 沉淀下来 。 锌的溶浸期为 5年 。在这 5年内 ，从矿 石中的总含锌量 中每年 回收的锌产 品为 t第 一 年 2 5 、 第二年 和第 三年 各 2 0 、第 四年 1 0 、第五年 5 。 铅的溶浸期为 4年 。从矿石 中总 含铅 量 r 石 圈 1 从 矿石 中浸 出盒 属 的工艺 税程 1 9 9 1年 第 1 0 期 ● 维普资讯 皿 l 水平 平 面圈 图 2 地 下溶浸工 艺 流程 一 科 克苏 石仃 I。 通风老 道 I。 横着 I 中央 平巷 a 东平 着 I 通 风道 I 环形道 中每年 回收 的铅产 品为 第 一年 2 0 、第二 浸 出液和在集液发 生故 障时 存放浸 出液 。为 年 l 5 、第三年 l 5 、第 四年 l 0 图 2所示 为地 下溶浸工艺流程 。假定将 溶浸 区划分 为矿量 大致相等的 3个矿块 。每 个矿块单独组 织浸出液集液 。溶浸液依次通 过 3个矿块 。在往 每个 矿块注液以前 ，如有 必要 ，可 向溶浸 液中添加硫酸 。为 了均匀地 回收金属 ，可 定期 改变注浆顺序 。 设计规定 的采准工程 包括 ，主要用原有 巷道 进行通风 和提 供安 全的劳动条件 ，也可 掘进新 的巷道 可部分利 用原 有巷道和部分利用新掘进 的巷道布 置管道 、泵、变 电站 、控制仪表和 自动装置 。设计规 定用新掘 进的巷道破碎矿 石 ，给矿 石喷 淋溶 浸液 ，在溶浸过程 中收集 田外金■ 矿 山 了防止底部浸 出液渗漏 ，以及 为 了集 水和 排 水 ，除掘进新巷道外 ，还可 利用原有 巷道 。 用直径 i 0 5 mm的炮孔装药爆 破 ， 为溶 浸 准备矿石 。往选别 回采 富矿 时形成 的矿房 中 爆 下要溶浸的主要矿石量 ，而另 一部分矿 石 则爆破到 已充有崩落矿石的矿房 内。炮孔 间 距为 2 ． 5 ～3 m，炸药单耗为 0 ． 9 k g ／ m 。 研究 了几 种向矿 石喷淋 溶浸 液 的方 案 利用 布置 在平整过 的矿堆表 面 的管道 喷液 ； 用安装在崩落区侧 帮上 的水枪喷液 ；通过从 巷道接来 的埋入矿堆 中的钻有小 L 的水管 喷 液 ；通过布置在 从地下巷道钻通 至矿堆表 面 上方崩落带的钻 L 内带 喷嘴的管 子喷 液 。已 采用在矿 山条件 下最易实现 的上述最 后一种 5 9 维普资讯 方 案 。 利 用为开切 补偿空问在 V 1 水平运输巷道 项 板掘进 的扒 矿横巷 作浸 出渡的集 渡巷道 浸 出液经矿石溜 井排出。南翼的浸 出液经 钻 凿于 运输横巷 的钻孔排出 。 所有的集液巷道 以及 连通溶浸区的上部 水平巷道 ，都 用混凝土隔墙隔开 。为保证溶 浸液不 间断地通 过矿石循 环 、向 回收有用矿 物成分的水冶 厂输送 浸出液 以及对过程进行 控制 的工 艺设备包 括 泵 、管道 、关闭和调 节装置 、控制和测量仪表及 自动控 制装置 。 溶浸藏的消 耗量 为 2 0 0 m ／ h 。从周 围岩 体进入溶浸 区的地 下水可能达 5 0 m ／ h 。 考虑 到最大负荷 ， 泵 的排 量应 达到 3 0 0 m ／ h 。 考 虑 以最短距离的 加压高度 、管道 阻力和喷嘴的 过剩压力 ，必需的压头为 2 9 3 m。 主 管道 的管 径为 2 2 0 mm， 支管管径 为 l 6 0 mm和 1 2 0 mm。 闸 门和管道连接 系统 可保证任 何泵 换接 到任 何主管路的可能性 。工艺设备采 用抗 酸材 料 制成 。在泵房 内安装 3台工作泵和 2台备 用 泵 ，用以往矿石堆循环输送溶 浸液和地 面水 冶厂泵送 浸 出液 。 为了给喷淋液补充再生液 ， 在地面安装 了 l台工作泵和 l台备 用泵 。 设计规定 从喷淋 的矿块 4个点 控制 进入的溶浸液量 ；根据 J条集液 巷道 的液位 闭锁泵的工作 ；控制分 流主 管道的溶 浸液用 量 ；对每个矿块的浸 出液 自动取样 ； 自动保 持溶浸液 的酸度 p H一1 ． 8 ～2 ． 0的水平 ；控 制 管道 断裂时增 压管道和压差 。 为了排除地下水 ，设计规定在 毗邻 区钻 进深 5 0 m 的排 水孔 ，每束各 3个孔 I V水平 9束 ，V水 平 6束 Ⅵ水平 】 】束 。为预防浸 出液渗 漏 ，在 集液巷道 的隔墙上喷射一层厚 5 0 ～ 1 0 0 mm的 含氯 化 铁 添加 物 的矾土 水泥 喷射汽凝土 ；在 区段底 部 ，用矾 土水 泥浆液 ‘ 注浆形成 防渗 帷幕 。帷幕 的厚 度不小于 5 m。 穿过 Ⅵ水 平下部 长 1 3 0 m的巷道 可作应 急集 ． 液巷道 用 。规定从这条巷道 向矿块上 下盘钻 凿缓斜 排液孔 ，用于收集渗过水泥 帷幕 的浸 出液 。 缓斜 排液孔 孔距 Z m。建议 的孔距 可使 浸 出液的漏失降至最小 不大于 5 。 用地下溶浸法开采科克苏铅锌矿 床残 留 矿石的技术经讲 指标预计 如下 整十漫出期的商品回妊率 锌8D 悟 6D 矿石加 工成 丰 卢布／ t 】 5 ． 5 4 年 结算的 产 品产值 万声布 3 3 4 6 3 年 结算 的 生产戚车 万 声布 3 0 5 ． 4 6 年 均利润f 万 卢布 2 9 ． 1 7 用 地下溶 浸法开 采科克 苏铅 锌矿床 的残 留矿石 ，可 保证达到很高的技术经济指 标 。 译 自苏联 r 0 口 H w 竹 K y p ． a ． 1 } ， l 9 91． N9-3， 24 ～ 26 ‘ 肖通 遥译 王迪校 上接 第 6 4页 矿对海洋环境的影响 。 作 为一次深海采矿试验的初步尝试 ，计 划 1 9 9 1 1 9 9 2年在德 国的佐 内 S o n n e 号研 究船上进行 集矿机的现场试验 结 论 尽 管对 深海采矿 有不同的经济评价 ，对 工业性锰结 核开采的开始时间 尚不能准确地 6 0 预测 ，但仍应不闻断地继续开发深海 采矿 技 术 ，以取 得长足进 展。毫无疑问 ，在 极端困 难环境条件下提供 可靠的工 艺系统 的开 发方 面 ．以往的研究和开发工作具有不 容忽视的 作 用 。 译 自美 国 Mi n i n g E n e ． i n e r i n g ， J an u a r y 1 99 1， l 25～ l 2 8 李 洪元译 李 长宝校 1 9 9 1 年第 1 0期 维普资讯