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第 2 6 卷第 5 期 化 工 矿 山技 术 一 论溶浸采矿法现状及发展方向 1 核工业中南工学院 擅要较 系境地舟绍 丁溶幔采矿法的堆置浸矿j 击． 就地破薛溶侵采矿j 击． 原地溶浸罘矿法的国内外应 用情况- 同时分别阐述了它们的发展方向。 ，． f 黼 词 塑垦 墨 丝 驻 啦就 勰 凇 法 ．茂 辰 多 ’| J l ’ ’ 溶浸采矿方法近二十余年来在国外获得了 尔、 日本等国在堆浸处理铀矿方面都较有成绩。 蓬勃进展， 对比常规采矿方法有它独特优点． 它 黄金堆浸的发展也很快。美国是当前黄金 的出现和发展是采矿工业一个巨大的进步。预 堆浸的最大生产国， 7 O 年代至 8 0 年代． 堆浸采 计这个方法将成为下一个世纪的主要方法之 金量的比例由5 ％上升到约占 5 0 ％， 9 0 年代已 一 。现对这个方法的国1 1- 使用概况及发展分 提高6 0 ％。美国在 8 0 年代推广制粒堆浸和细 别作介绍。 菌堆浸两项技术以来， 金的浸出率不断提高． 成 1 堆置浸矿法 本显著降低． 应用范暖E l 益扩大． 入堆矿石最低 堆置浸矿法简称堆浸。凡对不在矿石生成 品位有的仅 0 ． 2 7 5 g ／ t ． 平均品位 0 ． 5 g ／ t ， 一般 原地的矿石堆成边界晶位以下的废石堆直接布 为 l 一 3 g ／ t 。黄金矿山的矿石处理能力从3 O 万 液进行漫出， 然后将浸出液提取成产品的工艺t ／ a 提高到 2 0 0 o万 t ／ a 。这个技术在澳大利亚 和方法称为堆浸。它 的主要优点是比常规采、 也获广泛应用． 目前至少有 l 4个堆浸厂． 占该 选、 怕投资省、 成本低、 见效快、 工艺简单、 能耗 国总产量的 1 0 ％左右。近十余年， 俄国、 美洲、 低、 能回收常规法不能回收的贫矿和残矿。 非洲和亚洲 l O 多个国家均有堆浸厂相继投产。 国外堆浸始于 1 7 5 2 年西班牙氧化铜矿。 铜的堆浸也发展较快， 许多国家采用此法 1 9 5 6 年葡萄牙开始处理 0 ． 0 7 6 ％一 0 ． 1 5 ％的氧 处理低晶位铜矿， 已采区残矿、 常规法难处理的 化铀矿。5 O 年代美国大规模使用此法处理了 矿石及废石堆。美国用溶浸法产出的铜量上升 含铀0 ， 0 5 ％一 0 ． 1 0 ％的砂岩矿石， 将矿石破碎 到2 5 ％左右。著名的圣曼纽尔铜矿， 专门圈定 至～ 2 8目， 浸出率高达 9 0 ％， 每年回收铀金属 了3亿 t 氧化铜用于堆浸。法国、 原苏联堆浸 超过 1 0 0 t ， 加拿大、 法国、 俄罗斯、 阿根廷、 尼 日 铜矿石也取得了明显的成就， 特别是近年随堆 矿快报． 1 9 9 3 ． 3 收稿日 期 1 9 9 7 4 1 4 S t u d y o n a e r a t i o n s p e e d o f c o n c u r r e n t fl o f a t i o n ma c h i n e He Ti n g s h u X i a n Un i v e r s i t y o f A r c h i t e c t u r e a n d Te c h n d o g y Ch e n B i o c h e n N o r t h e a s t e r n Un i v e r s i t y Ab s t r a c t B a e d o n t h k p r l 呲i p t e a n d a e r a t io n c h a r 且 c t 盱 i s d c s o f t h e啪洲e D t t l o t a t io n t i me lI in e ．t h e a e r t ior a p e t h e bwe r p i p e o f t h e c o ll me m fl o t a t i o n tr e h l n e a n d t h e e f I e c t o f r iou s p a me t e r s o n t h e椰t io n s p e e d a r e S t l l d i e d i n de t a i I m t h e b D f t h e o r y a n d e x p e r i me n t Ke y w o r d s C o n c u r r e n t fl o t n d o n m a c h in e．I ． v e r p i p 。e ． Ae r a t ion s p e e d 维普资讯 化 工 矿 山 技 术 1 9 9 7年 浸科研和技术的发展， 诸如移动式机械筑堆机， 水平衡控制系统、 制粒技术、 高效破碎机、 移动 式水冶装置， 防垢处理剂、 新淋浸方法、 逆流淋 浸、 堆浸机理研究不断深化等， 堆浸使用范围和 经济效益正在迅速扩大和提高。 国外堆浸技术发展特点为 1 向堆浸方式多样化方向发展． 如地表堆 浸、 井下堆浸、 槽浸、 池浸 、 细菌堆浸、 制粒堆浸、 脱泥堆浸等。 2 筑堆规模不断扩大， 小则几万吨． 多则几 十万吨， 且多用于处理贫矿。 3 采用移动式大型筑、 卸堆设备 4 泥质矿石用制粒和防垢技术。 ． 5 十分重视浸前的试验研究工作。 我国应用堆浸法始于 6 0 年代， 四川南江县 铜矿、 江苏句容县宝华山铜矿、 广东恩平铜矿均 先后试用了该法， 但规模均不大。目前江西几 个铜矿正在扩大应用规模和范围， 如瑞昌铜岭 矿的高铁质 、 高泥质、 低品位氧化铜矿， 含泥率 高达 6 1 ． 7 ％～6 6 ， 6 ％． 采用疏松柱浸法， 浸出 率达 9 3 ． 3 O ％～9 8 ． 8 8 ％． 铁浸出率仅为 1 ． 6 9 ％ ～ 2 ， 4 9 ％， 且浸矿剂消耗低， 有利于生产电解 铜。 我国铀矿堆浸始于 1 9 6 5年郴县铀矿． 近十 年发展迅速， 我国大部分铀矿山均有堆浸． 其中 两座矿山已成为单一的堆浸矿 。江西某铀矿的 “ 万吨级铀矿石地表堆浸” 荣获 1 9 9 0 年“ 国家科 技进步一等奖” 。我国铀矿山应用堆浸法的经 济效果非常明显， 挽救了不少处于破产边缘的 矿山。实践表明， 该法与常规水冶法相比． 降低 了浸矿剂、 能源消耗， 省去了细碎、 细磨、 固液分 离、 尾渣中和三大工序， 大大降低了生产成本。 据统计酸耗为常规水冶法的 l 3 ～4 O ％ 决定于 矿石性质 ； 电耗为常规水冶法的 1 0 ％左右； 溶 浸采矿的产量已达总产量 2 0 ％左右； 筑堆规模 已超过 l 万t 。工艺日益完善． 入堆矿石品位逐 年降低。 我国金矿堆浸试验从 1 9 7 9 年开始． 目前已 有近 1 0 0 个矿点进行生产。 1 9 8 8年， 陕西“ 双王低品位金矿堆浸” 的万 吨级工业试验， 金品位为 1 9 2 盛 ， t ． 总浸出率为 6 4 ． 6 4 ％， 且在底垫， 淋浸系统和机械化旎工方 面大有改进。 1 9 9 1 年， 新疆萨尔布拉克的 1 l 万吨级堆 浸成功． 入堆矿石平均品位 3 ． 6 2 g ／ t ， 总回率为 8 7 7 5％。 1 9 8 9 年， 贵州柴木凼粘土氧化金矿用烘干 预氰化制粒防结垢堆浸， 浸出率比常规堆浸高 2 0％。 稀土矿的堆浸在江西、 湖南也取得了成功． 成为我国八五期间一大科技成果。 湖南挂东六塘离子吸附型稀土矿试验取得 了成功． 比常堆浸节省投资2 O ％， 免除了除杂 质工艺， 提高了金属浸出率。 我国堆浸法发展方向为 1 扩大筑堆规模． 应从 目前的几万吨扩大 到数十万吨。 2 堆浸过程的全盘机械化和自动化， 目前 侧重推广和应用移动式筑堆机． 双动颚式破碎 机． 移动式水冶装置、 泥矿制粒技术， 细菌浸矿 等。 3 坚持浸前的科学试验步骤和科学管理方 法， 解决浸出率低的问题， 加强对环境的监控。 2 就地破碎溶浸采矿法 这种采矿法是将 2 ／ 3以上的破碎， 矿石就 地留下并进行浸出， 然后将浸出液提取成产品。 其余 1 ／ 3以下的矿石 因矿石破碎后增大的部 分 运出原地， 甩堆浸法处理。 该法在国外从 6 O 年代开始工业试验， 7 O 年代初陆续在铜、 铀矿山应用。美国的的亚利 桑那州铜矿使用最早， 在井下一次崩落了 4 0 0 万 t 矿石进行就地浸出。美国的内华达州毕克 迈克铜矿山， 有一个扁豆状矿体， 倾角 5 O 。 ． 长 为2 0 0 m ， 厚 1 0 0 m， 深 1 0 0 m， 用露天法采完以 后． 仍留有4 7 万t 品位2 ． 0 ％的混合铜矿， 进行 爆破， 共获 6 0万 t 松散矿岩． 平均块度为 2 3 ra m。1 9 7 3 年 1 O月开始淋浸． 年生产能力达 7 8 5 t ． 浸出率 7 0 ％。 维普资讯 第2 6 卷第5 期 化 工 矿 山 技 术 就地破碎溶浸采铀较早的是法国的埃卡尔 皮尔铀矿， 试验矿块的高4 0 m， 矿体倾角7 0 。 ， 矿 石平均品位 0 ． 1 0 2 ％， 先崩上半段后进行淋浸， 再崩下半段， 再淋浸。共回收铀金属 2 1 t ， 浸 出率为 8 2 ． 5 ％。 7 0年代中期加拿大在阿格纽湖铀矿用孔 深平均为3 0 m的深孔进行挤压爆破， 用渗透法 淹没法 浸出矿石， 品位仅为0 ． 0 4 5 ％的贫铀 矿石取得了良好的效果。 原苏联和东欧国家用就地破碎溶浸采矿法 开采坚硬 半坚硬和砂岩型铀矿取得了非常丰 富的经验， 但目前少见公开报导。破碎矿石的 方法有浅眼、 中深孔。对铀矿石的结构、 浸出机 理、 淋浸方法、 水动力学、 集液方法、 浸出方式进 行了系统的研究， 经济效益也不错。 我国应用就地破碎溶浸采矿法始于 1 9 6 3 年安徽松树山铜矿。浸出矿段为老采区上盘， 且已被古人采过， 能自然崩落。自地表至集液 巷道高 7 0 m， 长 3 4 m， 淋浸面积 4 0 0 0 m ， 属硫化 矿床氧化带， 含铜 0 2 ～0 ． 5 ％。采用堰塘式淋 浸， 浸矿剂为硫酸与专门培养的细菌。共浸出 1 4 3 4 ． 8 k g铜， 经济效果良好。 1 9 6 9 ～1 9 7 1 年在衢州铀矿进行了 3 0 0 t 级 的浅眼就地破碎溶浸采铀试验， 金属浸出率 8 2 2 ％ 。 9 0年代初郴县铀矿在一个矿房内采用出 富留贫的办法， 即每个分层圈出富矿 约占 l ／ 3 用上向水平分层充填法回采后运出矿房， 然 后崩下贫矿作充填料， 并对它进行浸出。由于 矿石中有一定数量的黄铁矿加上铵油炸药爆破 矿石后余下的氮氨， 给浸矿细菌生长创造了条 件， 因此， 没有用硫酸作浸矿剂， 而直接用清水 淋浸， 浸出率超过 6 0 ％， 成本很低。 西北某铀矿与铀矿开采研究所合作， 作了 近万吨级试验， 采用中深孔爆破破碎矿石， 用地 表堰塘式淋浸为主钻孔淋浸为辅的方法进行淋 浸， 浸出率超过 8 0 ％。 1 9 9 3 --1 9 9 4年核工业中南工学院在广东 某铀矿进行了万吨级就地破碎授铀试验， 采用 了深孔分段掘进天井、 深孔大爆破、 P VC板人 工底板等技术， 顺利完成了爆破任务和浸矿工 作。最近该院又与柏坊铜矿合作， 对含泥量 3 0 ％～8 0 ％的氧化铜残矿进行了研究， 并已取 得阶段性成果。 从国外廿余年的应用实践和国内近几年铀 矿山试验证明， 该法的优点为 1 降低了基建费和生产成本。我国铀矿 使用证 明， 比地表堆浸法基建费降低 2 0 ～ 3 0 ％， 生产成本低 1 5 ％～2 0 ％， 缩短基建时间 2 1 5 。美国的铜矿的粗铜生产成本比传统流程 降低 3 0 ％～5 0 ％， 每吨铜生产能力的基建投资 比堆浸法低 2 1 3 。据美国矿业局调查， 每 吨粗 铜的生产成本与露天采矿法相当； 2 降低了边界品位， 扩大了矿产资源利用 率。美 国 的 常 规 法 采 铜 边 界 品 位 为 0 ． 5 ％一0 ． 8 ％。 本法为0 ． 1 5 ％～0 ． 2 5 ％ 3 有利于环保， 其原医是大部矿石不运出 地表。 今后发展方向 1 矿石块度控制方法的研究。目前在国 内外应用就地破碎溶浸采矿法遇到的主要技术 问题是矿石块度的有效控制、 倾斜矿体的均匀 淋浸和溶浸死角的存在 、 矿体轮廓变化复杂对 浸出率的影响等问题， 特别是矿石块度对浸出 率的影响十分明显。 2 t l 强浸出动力学研究， 就地破碎溶浸采 矿法与堆浸法的显著区别是堆高大， 一般为阶 段高 3 0 ～7 “0 m ， 而 堆浸法 一般不超过 l O m。 在这种情况下对溶浸液在高矿堆的流动规律的 研究非常重要， 如提出过程的分带、 防止流体动 力学带的产生、 矿石堆第二次按动， 消灭溶浸死 角等。 3 溶浸范围的控制， 包括溶浸矿块与周围 岩石的水力联系与封闭， 以防止含有有用组分 浸出液的流失与废液的扩散。 4 就地破碎溶浸采矿法最佳使用条件的 研究。 由于这个采矿法适用范围广， 因此将成为 维普资讯 化 工 矿 山 技 术 1 9 9 7 笠 我国发展溶浸采矿的主要方法。 3 原地浸出采矿法 原地浸出采矿法又称地浸． 其实质是用溶 浸液直接从矿体天然埋藏下的非均质矿石中选 择性地浸出有用组分并将浸出液加工成产品的 地、 采、 选、 冶融为一体的方法。这个方法的发 展分为三个阶段。 第一个阶段， 在发明和专利的基础上， 通过 室内和现场研究。 探讨地浸的可行性问题， 时间 从5 O 年代至1 9 7 8 年。 第二个阶段， 研究基本原理和浸出机理， 同 时配合取样， 进行小型和扩大试验阶段。时间 1 9 7 8 ～1 9 8 4年。 第三个阶段， 完善地浸工艺流程和工业试 验， 进入规模生产阶段。时间自 1 9 8 4年开始至 今。 具体地说， 1 9 5 7 年美国首先在淋积型砂岩 铀矿床进行浸出设想， 1 9 6 1 1 9 6 3年作第一次 可行性试验， 规模为月产 3 ． 8 t 金属铀， 1 9 7 5 年 l O O t ／ a 金属铀， 1 9 8 0年规模 已达 1 0 0 0 t ／ a 金属 铀。近年美国国产铀 5 0 ％靠地浸。有一批专 门从事地浸研究、 设计、 生产、 科研和教学人员． 研制和配备了一整套自动化程度高的用于测 量、 控制和管理生产过程的专用仪器和设备。 原苏联对地浸采铀、 铜、 金十分重视。1 9 6 3 年现场可行性试验研究成功， 目前有十余个地 漫矿山。单个抽液孔产量达 1 0 0 0 m 3 ／ h ， 抽注液 孔数百个。孔深5 0 0 ～6 0 0 m ， 7 0 年代研制了耐 磨蚀的直径为9 3 ra m的潜水提升泵和全套自动 控制仪表。 澳大利亚 1 9 8 2年作了工业试验， 目前她浸 年生产量已超过 l O O t 。 日本在 7 0年代末才开始试用． 加拿大、 尼 日尔等国正积展开研究。 我国原地溶浸采铀起步晚， 6 0年代末接触 资料， 7 0 年代在广东、 东北和云南进行了试验， 1 9 8 7 年在云南试成， 目前在新疆展开丁大规模 的试生产， 并取得了好的经济效果。 根据国外的经验， 我国地浸的努力方向为 1 提高自动监控水平， 特别是对钻孔在生 产过程中各项技术参数的变化情况进行综合测 定， 以便及时指导生产和控制溶范围以及实现 生产过程的全盘自动化和管理的程化。 2 加强水文地质和溶浸机理研究， 提出能 准确反映实际的数学模型和专家系统， 为优化 生产和科学决策打下基础。 3 在试验和生产基础上， 逐步建立和完善 各项技术规范， 包括浸前条件试验规范、 设计规 范、 生产规范、 生产管理规范等。 4 主要参考文献 I 王昌汉， 略论展出采矿法及其发展前景． 化工矿山技术 I 9 9 5． 5 2 王昌汉， 积极应用和推广就地破碎溶侵采矿挂 江西有色 盘疆 1 9 9 6 2 3 李开文等， 我国铀矿开采技术的发展与展望， 第四攻全国 采矿学术舍论文集． 1 9 9 3 ． 5 P 2 8 ～弛 4 世羿采矿快报． 1 9 8 9 ～1 9 9 3 收樯日期 1 9 9 7 5 4 Op i n i o n s o n c u r r e n t s i t u a t i o n o f d i s s o l v i n g l e a c h i n g mi n i n g me t h o d a n d i t s d e v e l o p me n t t r e n d W a n g Ch a n gh a n C e n l r a l S o u t h I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y Ab s t r a c t T h e p a p e r s y t e m a t ie a l ly i n t r o d u c e s t h e o c r e n t a p p l i c a t i o n s lt u a t n h e a b r 嗍d o f s t a c k in g l e h i ng rain i ng me t h o d ． 1 o c a l e r u s h t ng d k , o l A n g l e a e h ln g mi f fi n g me t h o d a n d lo c a l d i s s o l v in g l e a c h i n g mi n i n g me t h o d a r m k a n e x o o s i t i o n u p o n t h e i r d e ve l o p me n t t r e nd r e F e c t i v e l y． Ke y w o r d s n d Ⅵ r Ig l e a c h in g m i n i f ． s m e t h o d S to c k i n g le a c h i n g mi n in g me t h o d ．I ． o c a [c r u s h i n g d i s s o l v i n g l e a c h i n g mm in g me h o d．1 c d I Ⅵ le a c h i ng mi n i n g me t h c d 维普资讯