溶浸采矿技术
摘要:随着科技的不断革新,采矿技术也在不断发展各种矿床开采技术层出不穷。
溶浸采矿技术就是其中一种先进的矿床开采方法,溶浸采矿是根据某些矿物的物理化学特性,将工作剂注入矿层(堆),通过化学浸出、质量传递、热力和水动力等作用,将地下矿床或地表矿石中某些有用矿物,从固态转化为液态或气态,然后回收,以达到以低成本开采矿床的目的。
经我在图书馆和网上查阅相关关于溶浸采矿的相关资料得知,溶浸采矿方法包括地表堆浸法、原地浸出法和细菌化学采矿法等。
溶浸采矿彻底改革了传统的采矿工艺,特别是地下溶浸采矿,少需或无需传统的采矿工程(如开拓、剥离、采掘、搬运等),使复杂的选冶工艺更趋简单。
溶浸采矿可处理的金属矿物有:铜、铀、金、银、离子型稀土、锰、铂、铅、锌、镍、铬、钴、铁、汞、砷、铱等20多种。
但应用得多的是铜、铀、金、银、离子型稀土。
地表堆浸法
堆浸法是指将溶浸液喷淋在矿石或边界品位以下的含矿岩石(废石)堆上,在其渗滤过程中,有选择的溶解和浸出矿石或废石堆中的有用成分,使之转入产品溶液(称浸出富液)中,以便进一步提取或回收的一种方法。
按浸出地点和方式的不同,堆浸可分为露天堆浸和地下堆浸两类,前者用于处理已采至地面的低品位矿石、废石和其它废料;后者用于处理地下残留矿石或矿体,如果这些矿体或矿柱未采动,为提高堆浸效果,需预先进行松动爆破。
原地浸出法
原地浸出法,又称地下浸出法,包括地下就地破碎浸出和地下原地钻孔浸出。
1)地下就地破碎浸出
地下就地破碎浸出法开采金属矿床,是利用爆破法就地将矿体中的矿石破碎到预定的合理块度,使之就地产生微细裂隙发育、块度均匀、级配合理、渗透性能良好的矿堆,然后从矿堆上部布洒溶浸液,有选择性地浸出矿石中的有价金属,浸出的溶液收集后转输地面加工回收金属,浸后尾矿留采场就地封存处置。
溶浸矿山比常规矿山基建投资少,建设周期短,生产成本低,有利于实现矿山机械化与自动化,有利于矿区环境保护,因此,该法很有应用发展前景,目前在国外已得到广泛应用,我国也在铀、铜等金属矿床试验研究或推广应用,取得了良好效果。
2)原地钻孔溶浸采矿方法
其特征是矿石处于天然赋存状态下,未经任何位移,通过钻孔工程往矿层注入溶浸液,使之与非均质矿石中的有用成份接触,进行化学反应。
反应生成的可溶性化合物通过扩散和对流作用离开化学反应区,进入沿矿层渗透的液流,汇集成含有一定浓度的有用成份的浸出液(母液),并向一定方向运动,再经抽液钻孔将其抽至地面水冶车间加工处理,提取浸出金属。
细菌化学采矿法
某些微生物及其代谢产物,能对金属矿物产生氧化、还原、溶解、吸附、吸收等作用,使矿石中的不溶性金属矿物变为可溶性盐类,转入水溶液中,为进一步提取这些金属创造条件。
利用微生物的这一生物化学特性进行溶浸采矿,是近几十年迅速发展起来的一种新的采矿方法。
目前世界各国微生物浸矿成功地应用于工业化生产的主要是铀、铜和金、银等金属矿物。