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； 一 ／ 溶浸采矿 法回收柏坊铜矿 5 4 0 1残矿 可行 性研 究 ． 4 生 2 10 0 1 ．12 、／ 中 南 工 学 院 衡 阳 l ， 摘要本 文简要地 介绍 了溶浸采矿法开采残铜矿矿体的室内试验和半工业实验 的研 究结果 ，对其 现场旌工方 案进行 了研究 和设计 对其经济效益进行较详细的评估 和预算 。本文 的发表将 对现场生 产回 收分散 、残 铜矿体具有一定的指导意义。 铜 石 j；， FEASI BI Lr ry S TUDI ES 0N REC0VERI NG REM NANT C0PPER 0RE I N N0 ． 54 0 1 S T0P I N B0F ANG C0PPER M I NE BY M EANS 0F I N． PLACE LEACHI NG Wu He n g s h a n L i Pu j la o Z Ho n g n a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y Al t r a c t Th is p a p e r b r i e f l y s t a t e s t h e r e s u l t s o f l a b o r a t o r y e x p e r i me n t a n d s e mi - i n d u s t r y t est 0 n r e c o v e r i n g t h e r e mn a n t c o p p e r 0 r e b y [ r l e a n s。 f i n p hc e L e a c h i n g B a s e d o n t h e s e r u [ t s ． a n i n p l a c e l e a c h i n g p l a n i s s u g g es t e d，a n d t h e e c o n o m i c b e n e f i t s 8 r e a c c e s s e d ． T h e r e s u l t s h a v e s 咖 e i mp l i c a t i o n t o r e c o v e r i n g s c a t t e r e d r e m n a nt c o pp e r o r e K e y w o r d s I n p l a c e l e a c h i n g ，R e mn a n t o r e ，F e a s i b i l i t y 1 概述 溶浸采矿法采铜在国外已是成熟的技术。实践 证明这个方法能大幅降低矿山采矿成本，充分回 收地下资源 ，给矿山生产带来显著的经济效益。特 别是对于一些难采矿体 、零星分散矿体、矿柱及残 矿等 ，用常规采矿法难以回采，而用溶浸采矿法是 较可靠的和经济的方法 。目前柏坊铜矿还有相当一 部分这样高品位铜矿没有回收。为此 ，我们与柏坊 铜矿合作 ，选择了 5 4 0 1残矿进行溶浸采矿方法试 验，并已完 成了室 内和半工业 试验 】 。试 验结果 表明5 4 0 1残矿 的矿 石氧化率 高 ，浸 出性 能好 ， 矿石围岩渗透性差 ，下部为胶结充填体 ，有利于控 制溶浸液 的扩散 ，但 矿石含泥率高，渗 透系数小。 这项研究的成功 ，将对柏坊铜矿以至全国类似铜矿 回收分散、残留矿体均有重要的意义 。 2 地质概 况厦现 有 工程 5 4 0 1 残矿是 用下 向胶结 充填 法回采后 留下 的 上部倾斜三角矿柱，后用分层崩落法回收该部分矿 柱。由于矿岩太破碎 ，采完二个分层后就被迫停 采 ，用常规采矿法 回收这部分矿量 已难 以实现。因 3 8 此对 5 4 0 1残矿进行溶浸采矿研究 、试验 ，既有代 表性 ，又有科研 、推广价值。 1 5 4 0 1残矿地 质概 况 5 4 0 1 残矿属于柏坊铜矿ⅣI 1 矿体开采后残留下 来 的顶部矿体，位于矿体 五中段 以上，主要集 中在 四中段平面下。Ⅳ 矿体赋存于中上石炭 系壶天群 C 2 3 与晚 白恶系红层 K 2 b 之不整台面上的 “ 松散层” B C 中，并受不整合面凹陷地段及 “ 松 散层”控制。 “ 松散层”的成分 由泥质 3 0 ％、石英 砂 2 0 ％、砾石 4 0 ％、铜矿物 2 ％～1 0 ％组成。砾石 成份主要为硅化灰岩、硅质岩、长石石英砂岩等大 小不均 、粒径 0 ． 5 ～5 c m不等，呈棱角状。矿石围岩 孔隙发育，极其松软破碎，f 3 ～4 ，稳 固性差，遇 水立即泥化，形成泥石流，开采困难。 2 现有 工程 5 4 0 1 矿体用下 向胶结充填法 回收 1 O个分层 ， 留下一个中央低 、两头高的三角残矿 ，后用分层崩 落法 回采的第 2分层矿石崩落在充填体底板上，没 有放 出。此外 ，由于矿体较破碎 ，部分矿石 自然冒 落 ，在矿块中央 5 5 9号天井的上方形成了一个较 中国矿生 2 0 0 0年簟 9尝第 4期 维普资讯 大 的空 场 。 该矿体用常规法 回采时，留有 的开拓 、采准 、 切割巷道有 四中段 、五中段运输巷道 、穿脉 、电 耙巷道 、回风巷 道、5 5 9号 、56 0号 、59 9 号斜井 ，1 4号 充填钻孔。这些工程有一部分可为 该次试验利用 但需维修 ，但也有部分工程可能 会构成漏液通道，对溶浸不利 ，需要封堵 3 5 4 0 1 残矿室内试验和半工业实验 经过近两年的室内试验和半工业试验 ，可得出 如 下结果‘ 1 矿石浸出性能好 ，浸出率高 ； 2 矿石含泥率高 ，渗透性差，不宜用原地浸 出，宜用就地破 碎浸 出加 2 O ％ 体 积疏松 物； 不宜用渗滤浸出，而宜采用渗透浸出方式； 3 硫酸是该矿的最佳浸矿剂 ，其最佳浓度为 7 ％～l 2 ％，酸耗量为生产 I t 金属铜约耗酸 3 ～4 t ； 4 地表钻孔能顺利地将浸矿液输送到浸矿工 作点； 5 在浸 出液从 破碎 矿石 内流 出困难 时 ，可 以 考虑负压浸出 6 就地破碎后 的泥质矿石 ，淋浸初期矿石对 溶浸液的吸附能力极强 ，重力 、矿石块度表面吸引 力、毛细管外部促使溶液渗入 ，使矿石堆中形成结 台水 ，悬挂毛细水 ，矿堆处于肠道饱和状态，渗流 速度也较大 ，但这种状态延续仅 1 ～2 h ，由于泥质 吸水膨胀，给水度极小持水度很大 ，这时进入分子 扩散与对流扩散阶段 ；降低泥质矿石持水度 ，提高 其给水度的方法有 ①采用渗透浸出时 ，可用脉动 浸出法 ；②分层离子浓度极差扩 散浸 出法 ，为此 要 保证分次爆破量 ；有一定的井下空洞 ，使矿石 能在其 中铺成不厚的矿层 ；有浸矿剂输入和浸出液 输出的系统。 7 用铁进行置换浸出液获得海绵铜，在技术 上是可行的，但其工艺过程和经济效益均不如生产 结晶硫酸铜。 4 现场实践可行性方案设计 在充分考虑 5 4 0 1残矿 的赋存及 矿岩等特征和 室内试验的前提的条件下 ，提出如下两种方案 方案 I就地破碎浸出法 见图 1 。 方案 Ⅱ原地钻孔浸出法 见图 2 。 就地破碎浸 出的实质是利用 55 9号天井的上 方的空场作为补偿空间 ，用 中深孔或浅眼分段爆破 矿石，然后 ，利用 I 4号充填钻孔下接管道 ，向崩 落的矿石堆注硫酸溶浸液 ．浸出一定时间后 ，浸出 液用管道从 5 5 9 、5 9 9号天井排往沉淀池。采 蕾疆采矿法 回收柏墒铜矿 5 4 0 1 残矿可行性研究 地 表 } i l ／ ＆ 墼 、 ，I 9 9 8年第二期 3 94 2 [ 2 ] 中南工学 院溶畏研究室，溶浸采矿 新技 术f 5 4 0 1残矿研 究报告 内部责料 [ 3 ] 王吕投编 ， 溶浸采铀 矿 ，3 0 5 2 [ 4 】 I 9 9 9年矿产展望 ， 国外金属矿山’ ，1 9 9 9年第四期 6 7 收稿 日期 2 0 0 0年 3月 8日 [ 作者 简介] 伍衡 山 中南I 学院资潭开发 I程 系副主任副教授 具有变彩效应的宝石 欧泊 ，它 不 仅是一 种有 着优 雅光泽 和缤纷 色彩 的宝 石 ，而且还是具有 独特变 彩的宝石 。其瑰 丽多变 的色 彩 ， 在中国和 日本尤为被人珍爱。 英 国的美学学 者约翰 拉斯金曾感叹道 能与欧泊微 妙绝伦的美竞 争 的，只有 美丽 的天 空。 ”其实 ，这 里说 的 就是欧泊独具 的变彩效应 当把它 拿在手 中转动时 ，随着 光线方 向的不 同，会出现绚丽 多彩 的闪光 ，这种现象也 叫 游色效果 ，是欧泊独有的特征 。 欧泊的矿物名叫嚣且五，和水晶、 玛瑙一样，主要成 分也是二氧化硅。蛋 白石的蛋 白 ．意味着紊身像蛋 白．多 为乳 白色块状 。但 有时也有球状 、葡萄状 、钟乳 状 ，有各 种颜 色。通常成分 中含有 3 ％～l 0 ％的水分 ，还古有 少量 的铝 、钙 、铁 等杂 质 ，是 非 晶体 ，比重 轻 2 0 ～2 ． 2 ， 硬度也 比较低 5 ． 5 ～6 ． 5 。 欧泊主要 产 自骖 岩或 火 山岩等 的 裂齄 和空隙 中。其 中，有从 内部发 出多彩闪光 的情况 ，为区别于其他一般欧 泊 ，称其 为贵蛋 白石 。多彩闪光有时叫蛋白光 ，原本是指 普通乳 白色欧泊出现 的具有柔润感的乳 白色效 果 ，在所谓 乳 白玻璃 上也可见到 。这是 由于 内部微粒 子产 生的光散乱 引起 的，和宝 石欧 泊特有 变 彩闪光 不 一样 ，最好 不要 混 溶浸采矿洼 回收榷坊铜矿 5 4 0 1残矿 可行性研究 淆 。 i ．一 - 厂 用作宝石 的欧泊 ，主要 产地是澳大利亚和墨西哥。按 i 『 底色可分三大类型 I 白欧泊底色为乳白色， 属贵蛋白石，有红、绿、蓝 ； 单色变彩和两色 、三色变彩。 ， 火欧泊 底色为橙红色 、桔黄色等 ，具有神秘变幻色 彩。和白欧泊一样属中档宝石。 黑欧泊 底色为黑色 或深蓝 色 、深 绿色 、深灰色 等 ， 以黑底色为最佳，因产于澳大利亚 “ 闲电岭” ，所以有时 ； 称 闻山云”或 “ 黑山云” 。变 彩华丽夺 目．为价值 最高 品种。 关于欧泊的变彩效应，很长时间一直是个不解之谜。{ 1 9 6 0 年，澳大利亚的桑达斯博士终于揭开了这一秘密。i 我们肉跟所见刊的质地致密均匀的欧泊，其实是由球状或 粒状粒子构成的集音体。粒子大小不等，非常有规律， 整 } 齐地捧列着。粒子的大小，决定衍射光的波长，因此，大 { 粒子衍射红色光． 稍大粒子衍射绿色、蓝色、紫色光，而 } 小粒子衍射天蓝色光。另外，由于粒子闻有空骧，在这里 ； 散乱光互相干涉，光的衍射就不一样，因此将石转动时， 5 就会发生变彩效应。 ； 41 维普资讯
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