基本介紹
- 中文名：地表堆浸法
- 外文名：Surface heap leaching method
- 類別：堆浸技術
- 分類：露天堆浸和地下堆浸
- 對應學科：冶金學
- 技術分類：採礦技術
具體概念
地表堆浸是將開採出的原礦或破碎到一定粒度的礦石或經制粒後的礦團，按一定幾何尺寸堆積在鋪設有防滲漏墊層的堆場上，然後間歇地在堆頂自動噴淋、人工噴淋或堰礦灌注浸出劑，浸出劑流經礦石，通過毛細管和化學反應，將有用金屬溶解，含有用金屬的浸出液從堆底流出，由泵送至工廠進行處理回收有用金屬。鈾、銅、鎳堆浸用稀硫酸作浸出劑。全採用稀氰化鈉作浸出劑，其浸出反應在自然條件下進行，不劇烈、需較長時間。具有較好的選擇性，浸出雜質少，試劑耗量小。鈾的回收採用移動床離子交換或溶劑萃取，及氫氧化鈉沉澱生產重鈾酸鈉產品；銅、鎳的回收一般採用溶劑萃取和電解法；金鐵回收採用活性炭或樹脂吸附、解吸電解生產金錠的方法。工藝簡單、投資少、成本低、投產快，是國際公認的先進水冶技術。本成果地表堆浸技術，浸出率達95%，渣品位為0．013%，酸耗約2．5%。本成果曾獲國家部科技進步獎，主要技術指標屬國內先進水平。本技術不需浸出和分離設備，工藝簡單，與常規工藝相比，可節電50%～70%，試劑耗量降低50%～80%，水耗和廢水減少 90%，基建投資可節省 50%。經濟效益可觀，有推廣套用價值。
適用範圍
堆浸法的適用範圍是：
（1）處於工業品位或邊界品位以下，但其所含金屬量仍有回收價值的貧礦與廢石。根據國內外堆浸經驗，含銅0.12%以上的貧銅礦石（或廢石）、含金0.7g·t以上的貧金礦石（或廢石）、含鈾0.05%以上的貧鈾礦石（或廢石），可以採用堆浸法處理。
（2）邊界品位以上但氧化程度較深的難處理礦石。
（3）化學成分複雜，並含有有害伴生礦物的低品位金屬礦和非金屬礦。
（4）被遺棄在地下，暫時無法開採的採空區礦柱、充填區或崩落區的殘礦、露天礦坑底或邊坡下的分枝礦段及其它孤立的小礦體。
（5）金屬含量仍有利用價值的選廠尾礦、冶煉加工過程中的殘渣與其它廢料。
地表堆浸是套用最早且套用最廣的溶浸採礦方法。它適用處理邊界品位以下，仍有回收利用價值的貧礦和廢石，或品位雖然在邊界品位以上，但氧化程度深，不宜採用選礦法處理的礦石，或化學成份複雜，甚至含有害伴生礦物的複雜難處理的礦石。
工藝過程
（1）破碎礦石（廢石）堆的設定
① 地表堆浸礦石的粒度要求：被浸礦石的粒度對金屬的浸出率及浸出周期的影響很大，一般來說礦石粒度越小，金屬的浸出速度越快。例如，用粒級25~50mm的與－5mm的金屬礦石浸出12d，其浸出率分別為29.575和97.88%。但礦石粒度又不宜太細，否則將影響溶浸液的滲透速度。國內堆浸金礦石的粒度一般控制在－50mm以內，並要求粉礦不超過20%，國外許多堆浸礦石的粒度控制在－19mm，浸出效果良好。
② 堆場選擇與處理：礦石堆場應儘量選擇靠近礦山、靠近水源、地基穩固、有適合的自然坡度、供電與交通便利，且有尾礦庫的地方。堆場選好後，先將堆場地面進行清理，再在其表面鋪設浸墊，防止浸出液的流失。浸墊的材料有熱軋瀝青、粘土、混凝土、PVC薄板等。在堆場的滲液方向的下方要設定集液溝，集液池，在堆場的周邊需修築防護堤，在堤外挖掘排水、排洪溝。
③ 礦石築堆：礦堆高度對浸出周期及浸墊面積的利用率有直接的影響，高度大，浸出周期長，浸墊面積利用率得到提高。但從提高浸出效率、縮短浸出周期、保證礦堆有較好的滲透性來綜合考慮，礦堆高度以2-4m為宜。
（2）浸出作業控制
① 配製溶浸液：根據浸出元素的不同，配製合適的溶浸液，如堆浸提金普遍採用氰化物。
② 礦堆布液：礦堆布液方法有噴淋法、垂直管法及灌溉法。前者主要適合於礦石堆浸，後兩者主要適合於廢石堆浸法。噴淋法是指用多孔出流管、金屬或塑膠噴頭等各種不同的噴淋方式，將溶浸液噴到礦堆表面的方法；灌溉法是在廢石堆表面挖掘溝、槽、池，然後用灌溉的方法將溶浸液灌入其中；垂直管法適合高廢石堆布液，其作法是廢石堆內根據一定的網路距離，插入多孔出流管，將溶浸液注入管內，並分散注入廢石堆的內部。
③ 浸出過程控制：浸出過程控制的主要因素包括溫度、酸鹼度、雜質礦物等。
（3）浸出液處理與金屬回收
浸出液中含有需要提取的有用元素，可採取適當的方法將其中的有用元素置換出來。如從堆浸中所得的含金，銀浸出液（富液）中回收貴金屬的方法有鋅粉置換法，活性炭吸附法等傳統工藝，以及離子交換樹脂法和溶劑萃取法等新工藝。
