溶浸-采矿
溶浸采矿法与环境保护
4) 对环境污染较少；
5) 能较充分回收利用矿产资源； 6) 地浸法还突破了采、选、冶的界线，从地下采出的不再是矿 石，而是直接提取金属，从根本上改革了地下采矿工艺。 • 溶浸采矿的主要缺点是浸出过程慢，生产周期长，而且适用 条件苛刻。
四、环境保护
• 1、地表堆浸的环保控制
• 堆浸是开放性作业，场地面积大，浸出过程中使用酸、碱 及其他化学试剂，浸出时间长，以及使用常规的金属回收 技术等，所以堆浸对环境存在一定影响。 • 其影响大体来自3个方面：一是溶液的流失；二是对地下 水源的污染；三是废液、尾渣、废气处置不当，会破坏地 貌与生态平衡。 • 堆浸生产整个工艺过程，如采矿、破碎、筑堆、浸出、金 属回收和冶炼以及设备的运转、矿石的组分、添加的化学 试剂等均可构成工业污染源。主要污染物有气体污染物、 液体污染物和固体污染物等。
气体污染物控制
• 堆浸过程中气体的污染一般通过改善工艺操作和
通风条件，以及注意个人防护来控制。
• 例如金矿堆浸使用氰化钠溶液，氰化钠遇到酸极 易生成剧毒、易挥发的氢氰酸气体，造成对周围 空气的污染。为了防止生成氢氰酸，必须往溶液 中加入碱。在工业生产中一般加石灰，pH值控制 在1O～12，即可抑制氢氰酸的生成，从而防止氢 氰酸气体对空气的污染。
液体污染物控制
• 堆浸工艺虽然可实现溶液循环，但仍然不可避免地产生部 分废水。
• 堆浸废水来源有：尾渣的渗出液、输液泵及输液管滴漏液、 排洪沟及排水沟以外地表水流入尾渣场内，结束堆浸时无 法返回生产堆使用的废水、可能发生的底垫渗漏流出场外 的浸出液等。
• 堆浸场应实行清污分流，加强对堆浸场及尾渣渗出液的管 理，严防渗漏液流出而污染地表水和地下水，对废水采取
二、溶浸采矿分类
就地破碎溶浸采矿法的几个关键技术的探讨
东乡铜矿，该矿作 了近三年的现场实验，没有 浸出铜，主要原因是未进行实验前的 矿石工艺矿物学研究和布液方式不合 理；
就地破碎溶浸采矿 法工程实例中暴露 出的问题
Hale Waihona Puke 某铀矿一个近柱状矿体， 其浸出性能好，但经深孔爆破后， 由于爆破参数选择过大，单位炸药 消耗量过低，爆破效果差，没有收 到好的浸出效果。
浸矿之前研究工作的重点
最佳布液方法和布液方式
浸出方式前期一般采用连续布液制，后期采用间歇布液制，前期酸碱浓度 较大，对铀矿石一般酸浓度可取3%-5%，当浸出PH值降到2.0 时可再酌情降低 酸浓度到1%；浸出后期酸度一般少于1%，维持在0.5% 左右，平均酸耗为矿石 重量的3%左右。最新实践证明，采用这种酸浓度比高酸浓度浸出效果好，杂质 干扰少，对浸出液后处理也有利。同时也可减少沟流和矿石泥化板结现象! 布 液强度宜维持在20LM²/h左右。 强化浸出期，在浸出后期虽然进行了间歇布液，但浸出液浓度提不高，且 快速降低，氧化还原电位也下降，这种情况对铀矿石来讲可能六价铀已基本浸 完，余下的四价铀占主导成分，必须根据技术经济的可能性，采取添加双氧水、 硫酸高铁溶液或细菌的方法进行强化浸出，这可能会收到提高浸出率的效果。
最佳布液方法和布液方式
一、布液法
对于粉矿和含泥量高、氧化率较低的矿石，可以采用参透浸出、休克 浸出或负压浸出方法和方式；对于粉矿含量较少的矿石，可采用喷淋式、 滴管式等布液方法。最近又将节水农业和干旱地区的微喷淋技术引入，用 它对矿石堆进行布液操作时，在矿石堆上部表面上均匀敷设布液管网，安 装微喷头（又称为雾化喷头），压力溶浸液从喷嘴喷出，经折射锥折射粉 碎成细微水珠后喷向矿石堆。 此法的优点为布液均匀、强度适宜、堆底矿石浸润充分且较好的解决 了高堆浸出存在的梯度差异。
一种煤下铝土矿原位高效溶浸置换开采的方法
一种煤下铝土矿原位高效溶浸置换开采的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：煤下铝土矿是一种重要的铝资源，但传统的采矿方法存在着破坏环境、浪费资源等问题。
研究人员提出了一种原位高效溶浸置换开采方法，旨在提高矿石的开采效率，降低环境污染，保护资源。
这种方法的核心是利用化学溶解的原理，将矿石中的有用金属溶解出来，然后进行置换反应，生成相对更容易提取金属的物质。
具体步骤为：首先将矿石进行碾磨，使矿石颗粒大小均匀；然后将矿石放入溶剂中，经过一段时间的反应，金属会被溶解出来；接着，加入一种置换剂，与溶解出来的金属进行反应，生成相对稳定的金属产物；通过过滤等方法将金属产物提取出来。
这种方法相比传统的采矿方法具有以下优势：可以高效地溶解金属，使得金属的提取率大幅提高。
由于置换反应相对较快，而且产物比较稳定，因此可以大大缩短提取金属的时间。
这种方法不会产生大量的废矿渣，从而减少对环境的污染。
传统的采矿方法常常伴随着大量的废弃物的产生，给周围的生态环境带来巨大的负担。
而原位高效溶浸置换开采方法则可以有效避免这一问题。
这种方法可以有效保护资源。
煤下铝土矿是一种宝贵的资源，传统的采矿方法往往会造成资源的浪费。
而原位高效溶浸置换开采方法可以更加充分地利用矿石中的金属，避免资源的浪费。
一种煤下铝土矿原位高效溶浸置换开采的方法不仅可以提高开采效率，降低环境污染，还能有效保护资源。
相信随着这种方法的不断完善和推广，将会为煤下铝土矿的开采带来革命性的改变。
第二篇示例：在过去的几十年里，人们对于煤下铝土矿资源的开采一直困扰着矿业工作者。
传统的开采方法存在着环境污染严重、效率低下等问题，因此迫切需要一种新的、高效的开采方法来解决这些问题。
近年来，随着科技的发展和矿产资源的日益紧缺，原位高效溶浸置换开采技术逐渐受到人们的关注。
原位高效溶浸置换开采技术是指将溶解剂直接注入矿石层，使矿石中的有用金属溶解在溶解剂中，然后通过置换反应将有用金属从溶液中沉淀出来，实现矿石的高效开采。
化学溶浸开采
与矿物浸出有关的微生物大部分属于自养菌，在生长和繁殖中，不需任何有机营养。在生 产中用得最多的是氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁铁杆菌等，共同生存在强酸性矿 坑水中。这三种微生物对革兰氏染色体呈阴性反应，能运动， 0.5～2µm 大小，最适宜生长在 30℃左右，因菌种而异，个别达 37℃。目前已研究出适于高温浸矿的菌种。 （3） 微生物浸矿原理 微生物浸矿是一个物理、化学和生物现象相互作用的复杂工艺过程，原理不很清楚，目前有 多种说法。 ①直接作用原理。指微生物与矿物表面接触，将金属硫化物氧化为酸溶性的二价金属离子 和硫化物的原子团。 a）黄铁矿（或含金质铁矿） 细菌 2FeS2+7O2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4 b)黄铜矿 CuFeS2+4O2 细菌 （12） （13）
2 化学溶浸开采的基本原理
1
2.1 溶浸开采中的物理化学现象 （1）浸出阶段 溶浸液以液、气两相或液相周期地与固相矿石接触，与矿石中的一些矿物发生化学反应， 使有用组分从固相转移为液相。 （2）有用组分的浓集纯化阶段 溶浸液中有用组分的浓度一般较低，可以用沉淀、吸附、萃取、电解、置换等物理化学方 法，使有用组分浓集和除去杂质。要创造条件，保持有用组分在溶液中的稳定性，把杂质从溶 液中分离出去。 （3）从合格液中回收产品阶段 通过结晶、电解等方法从溶液中析出有用组分，使其成为单质金属或化工产品。选择浸矿 剂的重要前提是使金属离子稳定在溶液中。要创造条件破坏有用组分在溶液中的稳定性。我们 着重讨论浸出阶段的问题，其中的物理化学问题很复杂，主要是反应平衡与反应速度问题，前 者属浸出过程的热力学问题，后者属浸出中的动力学问题。 2.2 化学热力学基础知识 浸矿过程中，发生在水溶液中的化学反应与体系的电位和溶液的 pH 值有关，广泛应用金属 水系（Me-H2O）电位-pH 图说明金属（如铀、铜、金）的浸出反应过程，这种关系可由电位方 程（能斯特方程）表示： aA+mH++ne=bB+cH2O 式中：A—反应物； B—生成物； a、b、c、m—分别为参与反应的各物质系数； n—电子转移数； e—电子。 上式说明，溶浸液欲与某金属（如铀）氧化物发生化学反应，必须具备两个条件：一是要 具有一定的氧化—还原电位，使低价金属氧化成高价金属；二是酸浸时要具有一定的酸度，即 溶液中反应物和生成物的浓度随电极电位和酸度而变化。 根据化学热力理论，化学反应中的吉布斯自由能的变化只与反应的初始状态和最终状态有 关，而与过程无关。故
溶浸采铀(矿)技术教案——第四章 浸出液中金属的提取
溶浸采铀（矿）技术教案第四章浸出液中金属的提取在溶浸采矿中，经过浸出，矿石中的有用组分进入浸出液中，有用组分的含量均较低。
通常，铀的含量为每升十到几百毫克，高的也不过几克；铜的含量为每升几克到十几克，高的也只有几十克，而杂质的含量却较高，如游离的硫酸及铁、磷、、铝、锰、钒、钙、镁、硅、钼等。
此外，还有泥质，羟类有机质等。
浸出液中有用组分的提取，其实质是创造条件使溶液中各种离子不稳定，通过一定的工艺手段，使有用组分和混在一起的有害杂质分开，并予以清除。
这些手段包括加人某种试剂，铁、锌等置换，离子交换树脂吸附，活性炭吸附，溶剂萃取或者对电极施加电压通以电流等。
这些手段随浸出液的性质不同而分别采用，现分述之。
1 铀的提取从铀的浸出液中提取铀的方法有化学沉淀法、离子交换法和有机溶剂萃取法。
化学沉淀法存在生产工序多，工艺复杂，生产效率低，化学试剂和材料消耗量大，回收率低及化学浓缩物中铀含量不高(一般20％～40％)等缺点，目前除处理碱浸液尚有应用外，工业生产中已被离子交换法和有机溶剂萃取法所代替，这两种方法技术是经济而有效的，并成为标准工艺。
离子交换法，又称树脂吸附法。
它是浸出液中某种离子与固体离子交换剂(树脂)的可交换离子之间的化学置换过程。
它的优点是：①选择性好。
能获得纯度较高的铀化学浓缩物；②既能从清液中提取铀，也可从矿浆中提取铀，这很适用于溶浸采铀法的吸附；③离子交换树脂能反复使用；④化学试剂和材料消耗量少；⑤吸附尾液可返回使用。
有机溶剂萃取法，简称萃取法。
它是用一种与水不相混溶的有机溶剂与含铀的浸出液相互接触，将浸出液中的铀提取到有机溶剂中，与浸出液中的杂质分开，以达到提取和纯化铀的目的。
萃取法与离子交换法一样，对铀的选择性能好，同时对铀的萃取速度，容量和纯度(一定条件下)方面超过树脂吸附法，但只适用于清液、富液和杂质含量低的浸出液。
两种提取方法的选择原则是：一是浸出液中铀浓度的高低；二是浸出液的性质，即是清液还是矿浆。
溶浸采矿技术
（4）池汝安，田君。《风化壳淋积型稀土矿化工冶化》
（5）中商情报网，《中外主要稀土矿分布情况分布》2013.09 (6)黄小卫，李红卫，工彩风，等.我国稀土工业发展现状及进展[J]. 稀有金属.2007.32 (3) :278-288. (7)程建忠，车丽萍.中国稀土资源开采现状及发展趋势[J]稀土， 2010,28(程建忠，侯运炳，车丽萍.白云鄂博矿床稀土资源的合理开发及 综合利用 .稀土，2007,28（D） 70-73. (9)赖兰萍、欧阳红、伍莺、陈冬英。离子型稀土矿无氨浸出研究。 金属矿山，2014,10
氨氮和硫酸盐为原地浸矿中主要的污染物，
他对人体和水体具有一定的危害，进入水体可引
起水体富营养化，导致水体恶化；其进入人体后
可合
亚硝基化合物诱发癌变，饮用水中氨氮含量过 高能引起胃肠障碍及地方性疾病的产生。（拓展）
五：水土污染的防治措施
1,、现今所用的降低氨氮的措施
方案二：离子型稀土矿无氨氮浸出研究（赖丽萍 2014） 为从源头上解决离子型稀土矿以硫酸氨溶液为浸矿 剂所带来的氨氮废水污染问题，以赣南某离子型稀 土矿为对象，开展了离子型稀土矿无氨浸出研究。 首先通过探索试验比较了硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、 硫代硫酸钠、硝酸钠、亚硝酸钠、氯化镁及 A1,A2,A3,A4,A5与硫酸铵的浸矿效果，结果显示， A1~A5可取得与硫酸铵较接近的浸出率，而其他 8种非硫酸铵浸矿剂的浸出率都太低。
在探索试验基础上，对A1~A5和硫酸铵进行了浸
矿扩大试验，结果显示，A2,A3和A5均可获得与
硫酸铵近乎相同的浸出率(分别为95. 25 % 、 95.
01 % 、 95. 18%和95. 05 % )，但A3和A5的浸
溶浸采矿方法
溶浸采矿方法1 定义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。
2 种类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。
2.1 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。
1）适用范围堆浸法的适用范围是：（1）处于工业品位或边界品位以下，但其所含金属量仍有回收价值的贫矿与废石。
根据国内外堆浸经验，含铜0.12%以上的贫铜矿石（或废石）、含金0.7g·t以上的贫金矿石（或废石）、含铀0.05%以上的贫铀矿石（或废石），可以采用堆浸法处理。
（2）边界品位以上但氧化程度较深的难处理矿石。
（3）化学成分复杂，并含有有害伴生矿物的低品位金属矿和非金属矿。
（4）被遗弃在地下，暂时无法开采的采空区矿柱、充填区或崩落区的残矿、露天矿坑底或边坡下的分枝矿段及其它孤立的小矿体。
（5）金属含量仍有利用价值的选厂尾矿、冶炼加工过程中的残渣与其它废料。
2）地表堆浸地表堆浸法是将溶浸液喷淋在破碎而又有孔隙的废石（围岩废石与低品位矿石的混合物）或矿石堆上，溶浸液在往下渗滤的过程中，有选择性溶解和浸出其中的有用成份，然后从浸出堆底部流出并汇集起来的浸出液中提取并回收金属的方法。
溶浸采矿
溶浸采矿1.定义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。
2.种类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。
1）适用范围堆浸法的适用范围是：（1）处于工业品位或边界品位以下，但其所含金属量仍有回收价值的贫矿与废石。
根据国内外堆浸经验，含铜0.12%以上的贫铜矿石（或废石）、含金0.7g·t以上的贫金矿石（或废石）、含铀0.05%以上的贫铀矿石（或废石），可以采用堆浸法处理。
（2）边界品位以上但氧化程度较深的难处理矿石。
（3）化学成分复杂，并含有有害伴生矿物的低品位金属矿和非金属矿。
（4）被遗弃在地下，暂时无法开采的采空区矿柱、充填区或崩落区的残矿、露天矿坑底或边坡下的分枝矿段及其它孤立的小矿体。
（5）金属含量仍有利用价值的选厂尾矿、冶炼加工过程中的残渣与其它废料。
2）地表堆浸地表堆浸法是将溶浸液喷淋在破碎而又有孔隙的废石（围岩废石与低品位矿石的混合物）或矿石堆上，溶浸液在往下渗滤的过程中，有选择性溶解和浸出其中的有用成份，然后从浸出堆底部流出并汇集起来的浸出液中提取并回收金属的方法。
金属矿床溶浸采矿
矿堆布液方法
喷淋法 — 适合于矿石堆浸
矿堆布液方法 垂直管法 合于废石堆浸法
灌溉法适
喷淋法。将溶浸液喷到矿堆表面的方法。 其优点是溶浸液在矿堆表面分布均匀。其 缺点是蒸发量较大。喷淋系统有固定式， 摆动式两种。目前较多应用摆动式喷淋系 统布液。
矿石筑堆。矿石堆筑应考虑的矿堆高度与 堆量以及堆筑方法。
矿堆高度与堆量。矿堆高度对浸出周期及 浸垫面积的利用率有直接影响，高度大， 浸出周期长，浸垫面积利用率得到提高。 但从提高浸出效率、缩短浸出周期、保证 矿堆有较好的渗透性来综合考虑，矿堆高 度以2~4m为宜。矿堆的堆量与生产规模 及筑堆的设备有关。
金属矿床溶浸采矿技术
采矿工程
溶浸开采理论基础
溶浸采矿是建立在化学反应与物理化学反应的基 础之上，利用某些能溶解矿石中有用成分的浸矿 药剂，有时还借助某些微生物（细菌）及催化剂、 矿石表面活性剂的作用，以溶解浸出矿石或矿体 中有用金属成分，使其从固态转化为溶液，收集 浸出液再提取金属的一种新型采矿方法。溶浸采 矿集采矿，选矿，冶金于一体，是建立于地质学， 水文地质学，地球化学，冶金化学，生物化学等 多学科基础上的一种新型采矿技术及工艺。
破碎矿石堆的设置
地表堆矿石的粒度要求。被浸矿石的粒度 对金属的浸出率及浸出周期的影响很大， 一般来说矿石粒度越小，金属的浸出速度 越快，但矿石粒度太细，则将影响溶浸液 的渗透速度。国内堆浸金矿石的粒度一般 控制在≤50mm以内，并要求粉矿不超过 20%，国外许多堆浸矿石的粒度控制在 ≤19mm浸出效果良好。
筑堆方法。用于筑堆的机械设备主要有铲 运机、前端装载机、自卸卡车、推土机、 带式输送机等。筑堆方法有多层筑堆法、 多堆筑堆法、斜坡筑堆法和移动桥式吊车 筑堆法等。
溶浸-采矿.doc
溶浸采矿技术现状与发展趋势姓名：汪惊奇学号：115514006 专业：采矿工程摘要：阐述了我国金属矿产资源的三大特点：品位低、复杂难处理、中小型矿多，认为溶浸采矿技术能有效处理二次资源，提高资源综合利用率，缓解我国矿产资源紧缺的局面。
主要介绍了废石堆浸、矿石堆浸、地下浸出三类溶浸采矿技术特点，并综述了溶浸技术在国内外铜、金、铀等矿山的应用情况，总结了强化溶浸过程的主要技术措施：浸矿微生物选育、强制通风、物理手段、表面活性剂、金属离子催化等，分析了目前溶浸采矿面临的四大技术问题：矿堆渗透性差、堆内溶液分布不均、堆内氧气浓度低、温度分布不均，并指出了溶浸技术在我国应用趋势及理论研究展望。
关键词：溶浸采矿；应用现状；强化技术；技术问题；发展趋势我国矿产资源总量丰富，矿种较为齐全，但人均占有矿产资源量相对不足，铜、铁、铝等主要金属资源探明储量严重不足或短缺，我国矿产资源的显著特点是：（1）品位低。
我国铁矿平均品位为33.5%，比世界平均品位低10%以上，澳大利亚、巴西等国一般在65%以上；锰矿平均品位22%，世界平均品位为48%；在全国已探明的铜资源中，平均地质品位只有0.87%，远低于智利等主要产铜国，其中品位大于2%的铜矿仅占总储量的6.4%，品位大于1%的铜矿占总储量的35.9%。
（2）复杂难处理。
我国80%的有色矿床中都有共伴生元素，尤以铝、铜、铅、锌矿产为多。
铜矿床中综合型共伴生矿占了72.8%，我国西部地区赋存丰富的复杂难选铜矿和含砷铜矿，铜金属量在几百万吨以上；金矿总储量中伴生金占28%；银总储量中伴生矿占60%；共伴生的汞、锑、钼则分别占到各自总储量的20%～33%，共生伴生矿因矿石组份复杂，造成选冶难度增加，加大建设投资和生产经营成本。
（3）中小型矿居多。
超大型矿床少，中小型矿床多，利用成本高。
迄今发现的铜矿900个矿产地，大型矿床占2.7%，中型矿床占8.9%，小型矿床多达到88.4%。
溶浸采矿技术的应用及其发展
当代化工研究Modern Chemical Research6行业动态2020・20溶浸采矿技术的应用及其发展*张富强(山西地宝能源有限公司山西030045)摘耍：本文主要分析了溶浸采矿技术餉应用情况和发展概况，重点介绍了不同餉溶浸采矿技术餉应用情况和发展现状等内容，其可以有效提升矿产资源的回收利用效率，提高资源利用程度，减少资源浪费，并提高资源开采率.通过分析溶浸釆矿技术的应用及其发展情况，不断推进采矿技术丝进步和创新，进而提高资源开采率和开采质量.关键词：溶浸采矿技术；应用；发展中图分类号：T文献标识码：AApplication and Development of Leaching Mining TechnologyZhang Fuqiang(Shanxi Dibao Energy Co.,Ltd.,Shanxi,030045)Abstracts This paper mainly analyzes the application and development of leaching mining technology,focusing on the application and development status of different leaching mining technologies,which can effectively improve the recycling^iciency of mineral resources,improve the utilization of resources,reduce resource waste and improve resource recovery rate.By analyzing the application and development of leaching mining technology,the p rogress and innovation of m ining technology are continuously p romoted,and then the mining rate and quality of r esources are improved.Key words：leaching mining technology^application；development随着科技的发展，溶浸采矿技术也在实际应用过程中进行了改进，其技术手段和应用形式也在持续发生着变化，并逐步呈现出应用范围广、浸出效果好、回收利用率高的优点，改变了传统溶浸采矿技术存在的不足，溶浸效果也得到加强。
[最新]溶浸采铀
![[最新]溶浸采铀](https://img.taocdn.com/s3/m/b0231948302b3169a45177232f60ddccdb38e65d.png)
一、名词解释1、溶浸液——由溶浸剂+氧化剂+水（或尾液）按一定比例配制而成的溶液，用于注入矿层，溶解矿物的液体。
2、溶浸剂——用于溶解矿物的化学试剂。
3、氧化剂——氧化还原反应里得到电子或有电子对偏向的物质。
4、浸出液——溶浸液与矿物充分接触、反应后，将矿物由固相转变为液相进入溶液。
5、孔隙度——孔隙体积占原矿岩体积的百分比。
6、自然安息角——矿石在崩落过程中形成自然矿堆，自然坡面与水平面的夹角称为自然安息角。
7、松散矿岩的块度——组成松散体的固体矿石块的尺寸、形状和它各级矿石块所组成的百分比称为松散介质的块度。
8、扩散——具有浓度梯度的溶液中，发生物质由高浓度向低浓度转移，并达到逐步均匀的现象叫扩散。
9、比表面积——体系内矿岩块表面积之和与体系外表面积之比值。
10、溶浸角——用溶浸液向矿堆淋浸过程中，溶浸液所能湿润和到达矿石堆范围的边界线，该线与水平面的夹角称溶浸角。
11、液固比——矿浆中水溶液质量与固体物料质量的比值。
12、渣计浸出率如果浸出前后原矿样和渣重量变化不大时，式中：P——渣计浸出率(%);tC——原矿铀品位(%)；1C——浸出渣铀品位(%)。
2如果浸出前后的重量变化较大时，式中：Q——原矿样干重量()；1——浸渣干重量()。
Q213、液计浸出率式中：——液计浸出率(%);n——浸出级数；——第n级浸出合格液铀浓度(g/L);——第n级浸出合格液的体积(L);——原矿石铀品位(%)；——原矿石干重量()。
14、堆置浸矿——对不在原地的矿石或废石堆直接布液进行浸出，并通过一定方式将合格浸出液提取成产品(对铀提取铀化学浓缩物)，这就是堆置浸出。
15、制粒堆浸——往粉矿中加入适宜的粘结剂，使其形成较大颗粒，然后喷淋溶浸液进行浸出。
16、就地破碎浸矿——利用露天或井下碎胀补偿空间，通过爆破或地压手段将矿石就地进行破碎，然后进行淋浸，并通过集液系统将浸出液送往提取车间，制成合格产品。
17、原地浸出——矿石处于天然埋藏条件，没有经过任何位移，而是通过注液钻孔将配制好的溶浸液注入含矿层中，溶浸液与铀矿物充分接触，发生氧化、溶解作用，从而将固相铀转变为液相铀汇入含矿含水层液体中，经抽液钻孔抽至地表，进水冶厂处理成所需铀产品。
溶浸采矿
1.4 小结
由于氰化提金存在巨大安全隐患，非氰提金工 艺越来越受重视。目前研究较多的非氰浸金剂硫代 硫酸盐、次氯酸盐、溴和碘等，尽管硫脲法和硫代 硫酸盐法提金具有无毒、选择性好和溶金速度快等 优点，但由于试剂用量大、生产成本高制约了这 2 种方法的工业推广应用。 卤化法的选择性相对较差，找到一种高效、环 保的非氰提金试剂将是广大矿冶研究人员今后的探 索课题。
2.1锌的浸出基本原理
浸出过程在整个炼锌的生产过程中起着重要的作 用。生产实践表明，炼锌的各项技术经济指标，在 很大程度上决定于浸出所选择的工艺流程和操作过 程中所控制的技术条件。因此，对浸出工艺流程的 选择非常重要。 浸出过程的目的是将原料中的锌尽可能完全溶 解进入溶液中，并在浸出终了阶段采取措施，除去 部分铁、硅、砷、锑、锗等有害杂质，同时得到沉 降速度快、过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。
4.3硫酸高铁浸出工艺
硫酸铁在酸性介质中可溶出辉铜矿和蓝铜矿， 但对黄铜矿浸出 率不同研究者结论有较大差异，一 般认为难以完全浸出。其典型工艺流程是“浸出— 隔膜电积”工艺。Fe2(SO4)3酸性液浸矿产生的硫酸 铜和硫酸亚铁 混合液分两部分，分别置于隔膜电解 槽的阳极和阴极池中，电解时阴极反应生成金属铜， 阳极反应再生成Fe2(SO4)3，返回浸出矿。 因浸出Fe3+ 剂可再生，能量效率较高，且无氧 气产生可避免形成大量酸雾。但是由于产品铜质量 不高，对黄铜矿难处理等因素限制了其发展
［5］吴爱祥，王洪江，杨保华． 溶浸采矿技术的进展与展 望［J］． 采矿技术，2006，6(3):39 －48．
THANKS
感谢各位
@YourName
1.3 碳氯浸出法
碳氯法实质是将浸出工序与碳吸附工序合在一 起同时进行的一种提金方法，这与氰化提金中的碳 浆法或碳浸法相似。该体系中的氯源具有 2 个作用： 氧化作用（可加入其他合适的氧化剂）和络合浸金 作用。
溶浸采矿区地下水化学特征及水资源保护——以福建上杭洋坡坑为例
溶浸采矿区地下水化学特征及水资源保护——以福建上杭洋坡坑为例包国良;周鹏鹏【摘要】溶浸采矿工艺是直接向花岗岩风化层中注入酸、碱等化学试剂,然后从浸出点抽取浸出液以获得所需元素.这一工艺显著的环境影响是化学试剂将会直接污染到花岗岩风化层中地下水资源.且在南方部分地区,花岗岩风化层往往会富集具有供水意义的地下水资源.在这种矿区地下水资源的保护显得尤为重要；研究分析矿区花岗岩风化层的地下水资源的水化学特征,结果表明,矿区地下水类型以HCO3-Na和HCO3-Na·Ca为主,且与该地区的地质背景情况有很好的对应关系,其成因是岩石风化与大气降水共同作用的结果,是大气降水渗入岩层并经过溶滤作用、阳离子交换吸附作用等复杂水文地球化学过程,最终形成现今的地下水类型.阐明矿区地下水水化学特征及其成因机制的基础上,对溶浸采矿区的地下水资源保护提出合理化建议.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2012(034)005【总页数】4页(P40-42,60)【关键词】溶浸采矿;风化层;地下水化学;地下水资源保护【作者】包国良;周鹏鹏【作者单位】福建省地质调查研究院,福建福州350013;中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P641.12花岗岩在我国分布广泛，据统计在南方八省占地表面积的18.5%。
花岗岩约占所有侵入岩面积的80%，分布范围广［1］，许多矿床如稀土、铜、金等重要矿床就埋藏于其中，且其多发育连续的网状风化裂隙，利于地下水聚集，在我国南方部分地区多构成具有供水意义的含水层。
溶浸采矿工艺是指不用剥离山体表土，仅挖掘矿井，灌注溶浸剂，从天然埋藏条件下的非均匀矿体中有选择性地浸出并回收其中的有用成份。
利用溶浸采矿来开采矿产资源的方法应用已比较成熟，目前它已发展成为我国大规模处理贫矿、尾矿、废矿石等物料，提取铀、铜、稀土、金和银等矿产的一种有效而又经济可行的方法［2］。
溶浸采矿方法
溶浸采矿方法1 定义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。
2 种类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。
2.1 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。
1）适用范围堆浸法的适用范围是：（1）处于工业品位或边界品位以下，但其所含金属量仍有回收价值的贫矿与废石。
根据国内外堆浸经验，含铜0.12%以上的贫铜矿石（或废石）、含金0.7g·t以上的贫金矿石（或废石）、含铀0.05%以上的贫铀矿石（或废石），可以采用堆浸法处理。
（2）边界品位以上但氧化程度较深的难处理矿石。
（3）化学成分复杂，并含有有害伴生矿物的低品位金属矿和非金属矿。
（4）被遗弃在地下，暂时无法开采的采空区矿柱、充填区或崩落区的残矿、露天矿坑底或边坡下的分枝矿段及其它孤立的小矿体。
（5）金属含量仍有利用价值的选厂尾矿、冶炼加工过程中的残渣与其它废料。
2）地表堆浸地表堆浸法是将溶浸液喷淋在破碎而又有孔隙的废石（围岩废石与低品位矿石的混合物）或矿石堆上，溶浸液在往下渗滤的过程中，有选择性溶解和浸出其中的有用成份，然后从浸出堆底部流出并汇集起来的浸出液中提取并回收金属的方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
溶浸-采矿溶浸采矿技术现状与发展趋势姓名：汪惊奇学号：115514006 专业：采矿工程摘要：阐述了我国金属矿产资源的三大特点：品位低、复杂难处理、中小型矿多，认为溶浸采矿技术能有效处理二次资源，提高资源综合利用率，缓解我国矿产资源紧缺的局面。
主要介绍了废石堆浸、矿石堆浸、地下浸出三类溶浸采矿技术特点，并综述了溶浸技术在国内外铜、金、铀等矿山的应用情况，总结了强化溶浸过程的主要技术措施：浸矿微生物选育、强制通风、物理手段、表面活性剂、金属离子催化等，分析了目前溶浸采矿面临的四大技术问题：矿堆渗透性差、堆内溶液分布不均、堆内氧气浓度低、温度分布不均，并指出了溶浸技术在我国应用趋势及理论研究展望。
关键词：溶浸采矿；应用现状；强化技术；技术问题；发展趋势我国矿产资源总量丰富，矿种较为齐全，但人均占有矿产资源量相对不足，铜、铁、铝等主要金属资源探明储量严重不足或短缺，我国矿产资源的显著特点是：（1）品位低。
我国铁矿平均品位为33.5%，比世界平均品位低10%以上，澳大利亚、巴西等国一般在65%以上；锰矿平均品位22%，世界平均品位为48%；在全国已探明的铜资源中，平均地质品位只有0.87%，远低于智利等主要产铜国，其中品位大于2%的铜矿仅占总储量的6.4%，品位大于1%的铜矿占总储量的35.9%。
（2）复杂难处理。
我国80%的有色矿床中都有共伴生元素，尤以铝、铜、铅、锌矿产为多。
铜矿床中综合型共伴生矿占了72.8%，我国西部地区赋存丰富的复杂难选铜矿和含砷铜矿，铜金属量在几百万吨以上；金矿总储量中伴生金占28%；银总储量中伴生矿占60%；共伴生的汞、锑、钼则分别占到各自总储量的20%～33%，共生伴生矿因矿石组份复杂，造成选冶难度增加，加大建设投资和生产经营成本。
（3）中小型矿居多。
超大型矿床少，中小型矿床多，利用成本高。
迄今发现的铜矿900个矿产地，大型矿床占2.7%，中型矿床占8.9%，小型矿床多达到88.4%。
在已探明的15000个矿床中，66%为小型，23%为中型，11%为大矿。
此外，我国有色金属矿山在采、选过程中产生了大量的表外矿、废石和尾矿，目前我国矿山废石场和排土场每年新增面积十万亩[1]，如我国白银公司露天矿废石场堆放2.5 亿吨废石，铜金属含量达100 万吨以上。
1 溶浸采矿技术分类溶浸采矿是建立在化学反应与物理化学作用的基础上，利用某些能溶解矿石中有用成分的浸矿药剂，并借助某些微生物、催化剂、矿石表面活性剂的作用，有选择性地溶解、浸出矿石或矿体中的有用金属成分，使其从固态转化为液态再进行回收，从而达到开采矿石目的的一种新型采矿方法。
与传统的开采方法相比，溶浸采矿最突出的特点就是可以经济合理地处理低品位矿石，甚至可以处理表外矿石、残矿、尾矿和废石，因此溶浸采矿对有效开发低品位矿产资源、资源的综合利用、尾矿资源的二次开发等具有重要意义，美国采用堆浸处理的铜矿石品位低至0.04%，此外，溶浸采矿技术被誉为绿色采矿技术，具有良好的环境价值。
目前，溶浸采矿主要可分为废石堆浸、矿石堆浸和地下浸出：1.1 废石堆浸主要用于处理露天矿或地下矿排弃的废石和其它废料，矿石物料不需另行破碎而直接浸出，其成分、形状和块度因时因地而异，堆在现有地形上，底板无需额外施工。
浸出时，在废石堆表面喷淋酸性含菌溶液，溶液渗流到矿堆内部，在细菌和溶液的作用下，矿石释放有价金属，浸出富液汇集到浸堆底部，流入集液池，再用泵将集液池中溶液抽到矿堆顶部进行循环喷淋，直到集液池中溶液浓度达到设计要求，才将合格溶液送入萃取、电积车间，萃余液可用来继续喷淋。
1.2 矿石堆浸矿石堆浸主要用于处理贫矿和低品位表外矿，目前已在氧化铜矿、易浸硫化铜矿、金矿和铀矿的堆浸实现工业化生产。
矿石堆浸法与废石堆浸法的生产流程原则上是相同的，但需要选择堆浸场地、建造浸垫，尽量避免溶液渗漏，此外，还需将大块矿石破碎到一定粒度，并将粉矿进行制粒后筑堆，一般选用皮带筑堆法，防止筑堆机械对矿堆的反复碾压。
1.3 地下浸出地下浸出可分为原地浸出法和就地浸出法两种。
原地溶浸是指溶浸液从天然埋藏条件下的非均质矿石中，有选择性地浸出有用成分的采矿方法，其矿石处于天然状态下，通过注液工程往矿层注入溶浸液，使之与非均质矿石中的有用成分接触，反应生成可溶性化合物，由集液工程抽至地表，输送到水冶厂进行处理。
这种情况下，要求岩体有足够渗透能力，矿物与溶液能充分接触，这种方式要求矿体上部和底部围岩不透水，因此适用范围较窄。
就地溶浸与原地溶浸一样，通过注液工程和集液工程，将溶浸液注入和抽出，达到从地层深部对矿石进行溶浸的目的。
但对于坚硬岩矿床，矿床节理裂隙、空洞等不够发育，注入溶液不能在矿床内进行有效流动，不能与矿石进行充分接触。
因此矿石需要经过预先爆破，将其破碎到一定的块度，使矿石产生一定的松动和位移，为溶液的渗滤和对矿石中有用成分的浸出创造必要条件。
2 溶浸采矿应用现状2.1 国内溶浸采矿技术应用现状溶浸采矿技术在我国历史悠久，远在纪元前六、七世纪的《山海经》中就有“石脆之山，其阴多铜，灌水出焉，北流注于禺，其中多流赤者”。
20 世纪60 年代，安徽铜陵有色金属公司松树山铜矿率先应用就地破碎浸矿法回收铜残矿；90 年代中后期，德兴铜矿建成年产2000 吨电铜堆浸厂；2000 年，中条山铜矿峪矿建成年产500 吨电解铜的地下溶浸提铜示范系统；2003 年，云南官房铜矿建成处理含铜0.9%的原生硫化铜和次生硫化铜的生物堆浸厂；2006 年，福建紫金山建成万吨级生物提铜堆浸厂。
1985 年云南腾冲381 矿岩型铀矿床首次进行铀的原地浸出，资源总回收率为65%，金属成本降低了50%，成为我国第一个原地浸出的矿山。
1987 年江西某铀矿万吨级试验获得成功，浸出率达90%以上，金属生产成本降低30%～40%，1989 年停止了常规水冶生产，成为全堆浸矿山。
1992 年新疆512 矿扩建了50t/d 规模的原地溶浸厂，至此，铀的原地溶浸已经走向规模生产。
80 年代中期，我国对离子型稀土矿进行原地溶浸取得成功。
2.2 国外溶浸采矿技术应用现状在国外，该技术已成功用于多种金属的提取，目前已有几十座铜、铀、金矿山有大规模的工业应用。
早在16 世纪，德国Harz 地区和西班牙Rio Tinto 矿山就采用溶浸方法处理硫化矿石。
1947 年Colmer 和Hinkle 又从酸性废坑水中分离出氧化亚铁硫杆菌，人们开始逐渐认识和利用细菌在硫化矿浸出中的作用。
20 世纪60 年代，美国和苏联开始试用原地溶浸法开采铀矿，并在怀俄明州建成世界第一座溶浸采铀矿山，20 世纪70 年代，美国Kennecott矿业公司建成世界最大的微生物堆浸场，处理矿石量36 亿吨，年产7.2 万吨铜金属。
1986年南非Fairview 矿建成世界第一个金矿生物浸出工厂，日处理金精矿10 吨。
近20 年，溶浸技术在美国、智利、澳大利亚等国得到推广，目前，世界25%铜、20%铀来自溶浸开采。
自20 世纪80 年代开始到目前为止，世界上先后共有19 座生物浸出技术提取铜、钴的工厂投入生产。
3 溶浸过程强化技术随着溶浸技术的日益广泛应用，浸矿微生物选育、强制通风、外加营养源、物理手段、表面活性剂、金属离子催化等强化浸出手段使溶浸采矿有了更大的发展。
3.1 浸矿微生物选育人类对微生物浸矿技术的认识和深入研究是从1947 年美国人Colmer 发现细菌的氧化作用开始的。
浸矿细菌生长速度慢，只有大肠杆菌的10-4，且在实际浸矿体系中，表面活性剂、重金属离子、卤素离子等超过一定浓度时，都会抑制细菌的生长，甚至造成菌体死亡。
因此，人们通过驯化、诱变、基因工程等途径培育出适合各种硫化矿浸出并能够大规模应用的高效菌种。
廖梦霞等人针对某低品位难处理金矿的工程菌进行了菌株对砷的适应性驯化，比较了细菌驯化前后对矿石浸出的影响，结果表明，细菌经过耐砷驯化后，能耐受8g/L 的As3+，对矿石中砷的适应性显著提高；蒋金龙等人利用亚硝基肌对氧化亚铁硫杆菌进行化学诱变，发现诱变后菌株的氧化活性在原先的基础上提高了4 倍；徐海岩等人利用氧化亚铁硫杆菌抗砷工程菌处理含砷金精矿，获得了较好的抗砷效果。
3.2 强制通风对于以CO2 为唯一碳源，并依靠硫化物、S、及Fe2+氧化反应取得能源的好氧细菌，持续供给O2 和CO2 是保证它们不断生长繁殖和保持活性的必需条件。
除了机械搅拌溶液或加速溶液渗滤循环强化供氧之外，一般还往溶液中补充通入空气。
补充空气可使铁的氧化速度提高，但过度充气也会影响细菌活性。
3.3 物理手段向浸出体系外加合适的直流电压，可使细菌体内酶的活性提高，细菌浓度增加，从而提高浸矿速度，并可以进行金属硫化矿物的选择性浸出。
一些研究者利用微波和磁场强化后的水配制培养基，发现磁化水配制9K 培养基能促进细菌的生长，提高细菌的活性，对细菌浸矿有明显的促进作用，缩短细菌预氧化周期，增加浸出率。
另外，电磁辐射的微波也具有相应的磁场，引起溶液界面压力差，促进氧气在水中的溶解，从而促进了细菌的生长从而强化浸矿。
3.4 添加表面活性剂对细菌浸矿有利的表面活性剂大致分为三种：（1）阳离子型表面活性剂；（2）非离子型表面活性剂；（3）阴离子型表面活性剂。
表面活性剂可以改变矿物表面性质，增加矿物的亲水性，有利于细菌与矿物接触，加速浸矿速度。
在黄铜矿细菌浸出的过程中，添加活性碳可以加速黄铜矿细菌浸出的速度，并大大提高铜的浸出率，如唐云[19]等人在黄铜矿细菌浸出体系中添加表面活性剂吐温20，实验结果表明，在表面活性剂质量分数为0.003%时，对浸矿有促进作用，明显缩短了滞后期。
3.5 金属离子催化溶液中的离子在附着于矿物表面后能改变矿物表面的电化学行为。
如果某种离子能够形成氧化还原电极，促进金属硫化物浸出介质中的电化学反应，那么这种离子就能加速矿物的生物浸出。
在发现金属阳离子能催化黄铜矿的化学浸出之后，人们对Ag+催化黄铜矿的细菌浸出过程进行了研究，结果证明，Ag+能加快黄铜矿的生物浸出速度，大大提高浸出率。
黄铜矿在氧化浸出过程中，其表面生成了一层不导电致密的元素硫膜，形成扩散屏障，使电子传递困难，阻碍CuFeS2 的溶解反应。
当Ag+存在时，铜的析出速率更快，原因是硫与Ag2S 混合形成一个多孔的产物层，对黄铜矿的溶解不产生阻碍作用。
Price 等人认为[20]，在Ag+作催化剂的条件下形成的硫单质，除了具有多孔性外，还具有更高的电导性，因此有利于电子通过黄铜矿的表面进行交换。
4 溶浸采矿存在的主要问题虽然溶浸采矿技术在国内外得到较为广泛的应用，且在理论研究方面也取得一系列进展，但矿堆渗透性差、溶液分布不均、细菌活性低、堆内温度分布不均等问题制约着溶浸技术快速发展。