银山铅锌矿堆浸萃取中絮状物成因及处理方法探讨.pdf

⑨ 一 银山铅锌矿堆浸萃取 中絮状 物 成因及处理方法探讨 银山铅锌矿 刘石秀 ／ 【 摘要 】堆橙萃取工艺中，困扰生产的两大难题是提出 速率及萃取中的絮状物 絮状物的大量产生， 直接影响生产的正常进行．有机损失大．造成成本高．本文从堆浸萃取中絮状物 的成 园着手．研究其有效的处 理办 法 翘 强 魏 寂目 DI S CUS s I oN oN THE US E 0lF F0RM_AT1 0N AND TREA TM卫NT oF FL0CCUS I N HEAP LE ACHD G AND EXTRACTI oN oF Y Ⅱ S HAN LEAD Z 『 C MⅡ E Yi 1 a n I a md z i n c Mi n e Liu I x l u 【A 研R A c T】I n h e a p l e a c h i n g a n d e x t r a c t i o n p r o c e s s , t h e l e a c h i n g r a a n d f l ucc u s b ot t l e n e c k e d pduc t l o n． Th e l a r g e a l l l o o ．n t of f l o c m s p r o duc t i n g i n t l ue uc e d th e l o m a a l p r o du c t i o n ，r e s ul t i n g i n b c o n ．mm pti o n of or g a n i c r e a ge nt , h c O S t S ． St a r t i n g wi t h a n a l y s i s O F t日 u s e o f f o r ma t i o n o f f l o c c u s i n h ∞ p l e a c hi n g a nd e xt r a c t i o n ,the e f f i c a c i o u s t a l t nl e nt me t h o d wa s s tudi e d in thi s p a p e r ． 氍EY W 0RDs He a p l e ue h i n g Ex t r a c t i o n Fl uc c u s 银山矿小露天采矿场于 1 9 9 2 年实现了当 年设计 ，当年施工 ，当年 大爆破 ，截止到 1 9 9 7年底，已累计剥离 1 O 0多万吨废石，今 后每年将以 5 0 ～1 0 0 万 t 的剥离速度往排土 场堆积，剥离岩石为千枚岩 、石英斑岩 、英 安斑岩 。在这些剥离岩石中，含有较多的黄 铁矿 ，少量的黄铜矿 、硫砷铜矿 、砷黝铜矿 、 闪锌矿 、方铅矿 。铜硫比在 1 3 0 左右，氧 化率小于 1 0 ％ ，均为原生铜硫矿体 ，铜平均 品位在 0 ． 1 ％～o ． 2 ％之间，为了充分利用排 土场这些铜矿 资源 ，变废为宝 ，银 山矿于 1 9 9 6年底在小露天排土场设计了年 产电铜 1 0 0 t 的堆浸工程 ，该工程于 1 9 9 7 年初动工， 1 9 9 7 年 4 月建成投产 ，并于 4 月 2 9日生产 第一批 I 电铜，实现 了环保效益和经济效 益的统一 。但是，投产后 ，萃取中絮状物产 生速率很快 ，周期性地 出现第三相，此制约 着生产的正常进行 。通过生 产中不断摸索 ， 不断研究，揭示絮状物的成因，控制了絮状 物的产生速率 ，找到了处理絮状 的的晟佳办 法 ，稳定了生产。 l 堆浸 萃取基本过程 1 l 堆 浸 1 ． 1 ． 1 人 工筑堆 场浸 出 在排土场上建筑一个 0 0 0 的小堆场 ， 堆场底部平整压实后 ，铺上土工膜 ，土工膜 上铺上河流砂砾 2 0 c m， 砂砾上再铺铜品位在 0 ． 1 ％～0 ． 3 4 ％之间的属暂不能利用矿石，堆 矿 高度 均 4 m；堆矿量 1 ． 5万 t 。在 堆场上 布 置喷淋头，每个喷淋头喷淋面积 3 6 ，初始 喷淋液来自矿堆雨水在细菌作用下形成的富 铜菌液 ， P H值 2 ． 8 4 ～3 ． 3 2 ， F e ”浓度 1 ． 4 8 ～ 2 ． 6 5 g ／ L ， C u ”离子浓度量 3 ． 3 3 I --4 ． 9 0 3 L ， 银山铅锌矿堆浸萃取中絮状物成 因及处理方诖探讨刘石秀 c 邮编 帅 2 7 维普资讯 这 些 菌液 经萃 取后 ，返 作喷 淋液 进行 喷淋 ， 浸 出液回流 到积液池 中 1 ． 1 2 排土场侵 出 在排土 场边部 ，用萃余液 进行喷淋 ，浸 出液积于排 土场下部 的水沟 中 ，再用泵打 入 积 液 池 ，喷 淋循环 一次铜 离子 浓度增加 0 5 -- 0 ． 8g ／ L 。 1 ． 2 萃取 工艺 萃取工艺采用二级萃取一级反萃逆流萃 取，每个革取箱均采用单混合室 一澄清室 。 其工艺流程在常温下 ，来 自矿堆和排土场 的合格提出液经二级萃取后，溶液中的铜离 子与萃取剂进行络合 ，形成稳定的螯合物 。 萃余液经澄清池回收有机相后 ，进入喷淋池， 作为浸出剂 。而负载铜的有机相经有机地槽 澄清后，送入反革，与电积残1掖在反革混合 室 搅拌 ，有 机 相 中 的 铜 离 子 与 反 萃 液 { H 2 8 04 为 1 6 0 g ／ L 作 用，铜离子进入反萃 液中，得到富铜离子溶液进入澄清池 ，然后 流入 富液池 。 2 堆浸萃 取 中絮状物威 因 2 1 絮状 物宏 观特 征 絮状物在 萃取过程 中 ，存在 于～ 萃 、二 萃 、反萃且夹 带到有机 池 中，絮状 物是 白色 多孔状 ，是油 包水 夹胶 粒的膨胀 体 ，组 成见 表 1 ，其存在于 水相与有机相之间 但是 ，絮 状物还有一种特殊形式，即赋存在有机相中 间和有机相表面 ，该絮状物类似片状 ，是油 脂光泽的棕色物，能通过 一2 0 0目筛 ，在机 械力的作用下 ，能迅速分解 ，搅拌时呈溶胶 在静止时呈凝胶 ，存在于一萃 、二萃中。 表 i 絮状物组成含量％ 2 ． 2 絮状物渣 相化学 组成 絮状 物渣 相经分析 ，主 要是硅 、铝 铁 、 碳等 ，见表 2 。 表 2 絮状物渣相化 学分析 结果 ％ 从表 2可知 ，渣相化学组成，不同的时 间有不同的特点， A I 2 o 3 变化不大 ，相对稳 定，S iO z 和 C变化较大，这与浸出液的来源 有关，使用水坝水，C含量较高，S iO2 相对 较低 。 2 3 絮状物 成 因 从表 2 可 以看出，絮状物渣相的主要成 分是硅 、铝 、有机 物及 铁 。硅 、铝是 三相 的 基本成分 ，硅 、铝 在萃取 中能形 成典型 的絮 状物三相，而有机物形成的絮状物，没 有 明显 的相带 ，这是我矿堆 浸萃取 中产生 絮 状物 的显 著状 态 ，也是 造成 混相 的根源 。 硅 、铝 是堆浸 中长石分解 的 产物 ，硅 是 s D2 胶体 ，铝是 A I 2 O s胶体，铁是黄铜矿 、 黄铁矿氧化分解的产物 ，主要是 F e O H 3 胶体，有机物是植物、动物死亡后分解的产 物，最终 以碳水化合物存在 。当这些胶粒及 有机物在搅拌时遇到高分子化台物煤油 、 萃取剂，便形成了絮状物 ，胶粒便稳定地存 在 于絮状物 中 。 3堆浸萃取 中絮状物的处理 3 ． 1 絮状物的人 工处理 絮状物 的人工处理 是指 用人力搅拌 絮状 一 2 8一 有色矿山 1 { } 9 8 维普资讯 物 ，使 部分凝胶 变为溶胶 ．释放 出部分有机 相 ，待澄 清后 回收有机 相 ，这种处 理方法 周 期长 ，有机相回收率低 ，有机相的污染没有 解决 ，经 手摇试 验和生 产试验 ，发现分相 时 间慢 ，难 以维 持生 产 。 3 ． 2 R T的吸附处理 为了提高有机的回收率 保证有机的质量 在生 产试验 中 ， 采用 了 R T吸附处理并配 以机 械搅拌 ， 其 过程是 絮状 物与 R T经入料 口进 入处理器内， 通过强力搅拌作用， 胶体迅速发 生触变 ， 并与 R T充分混匀 ， 在 R T的作用下 絮状 物 中的 S i O 2、A 1 2 O H 、F e OH 3、 H C O 胶体与有机分离， ’ 并与 R T一逋沉积 于处理器底部 ，有机则通过排油口排入有机 桶 中 ，残渣从排 出 口排 出 。 3 ． 2 ． I R T特点 R T是一种以硅铝成分为主的粒状物，经 加工处理后，粒经约 0 ． 0 7 5 ram 它具有吸水 膨胀性 、分散 性 、粘 结 性 、悬 浮性 、触 变性 等特 点 ，阳离子交换总量 7 7 ． 3 0 ml ／ 1 0 0 g 干粉 ， p H值 大于 8 ，吸水量 2 9 g ／ 1 0 0 g干粉 。 3 ． 2 ． 2 吸 附机理 1 絮状物是油包含胶粒的多相体，在 絮状物中加入 R T后，首先 R T与絮状物中的 水作用 ，发生膨胀 ．在强力搅拌下， R T由 凝胶 变为溶胶 ，产生破 浮 ，随后 分相 。 2 p H值的提高 压缩了胶团的扩散 层 ，降低 了电位，使胶团变得不稳定 ．产生 沉淀 。 3 由于增加了胶粒的浓度 ．胶粒碰撞 的机会增多，加上吸附作用，胶粒不断增大， 产生沉淀 。 以上 三种作 用及机理 ，都是相互联 系的 ， 形成一个有机的整体 。 3 ． 2 3 R T的吸 附效 果 经 R T吸附处理絮状物获得的有机，在 生产实践中，有机活性不要再恢复 ，萃取过 程中，有机分相快 ，萃取率高，接近新配制 同含量萃取剂的有机萃取率水平 表 3 ， 说 明 R T吸附处理絮状物，获得的有机 ，其活 性得到了恢复 。 表 3 絮状物经处理后的萃取结果 3 ． 2 ． 4 经济效 果 每立方 米絮状 物 用 R T吸 附剂 1 0 3 k g ，回 收有机 o ． 6 5 m ，萃取剂按 6 ％ v ／ v 计算 ， 则回收萃取剂 3 5 ． 4 9 k g 煤油 4 8 2 ． 6 9 k g 价值 7 5 1 2 6 2 元 。而处理成本仅需 5 6元 ，也 就是 说 用 R T吸 附剂处理 1 m 絮状 物 ，可 获得 利 润 7 4 5 6 ． 6 2 元 。经济效益特别显著 。 4 结 语 堆浸萃取中絮状物的产生是生产过程中 难以避免的，它产生的速率与堆浸的矿岩石 性质有关，与浸出液中的 p H、E H有关 。絮 状物的处理，传统 的处理方法是用离心式分 离 ，由于造价高和处理成本高，且 回收有机 的活性较差，一直困扰着堆浸的普及 。用 R T 吸附剂处理絮状物，只需一个处理器，处理 成本占回收有机价值的 7 ‰，经济合理．方 法简单 ．具有推广应用价值 。 上接第 4 4页 用的实践表明，该设备是一种高效超细的破 碎设备，适应破碎中硬以上的矿石， 如石英 砂岩矿、矽卡岩含铜矿石 ．以及冶金矿渣等 物料 ，具有破碎比大．破碎产品粒度细特点， 可有效地降低碎破最终产品粒度 ，提高磨矿 作业处理能力 ，实现多碎少磨 杜 小平 银 山铅锌 矿堆 浸 萃取 中 絮状 物成 因及 处理方 法探 讨 刘 石秀 邮编 3 3 4 0 2 9 维普资讯