化学溶浸开采.pdf

化学溶浸开采 本章提要 介绍化学溶浸开采法的基础理论—矿石溶浸过程的物理化学原理和微生物浸矿原理, 以加 强基础部分的知识，介绍化学溶浸开采的基本原理和方法，包括堆浸法、就地破碎浸矿法、原 地浸出采矿法， 1 化学溶浸开采及其分类 化学溶浸开采是通过溶浸液与矿物的化学反应,选择性地溶解矿石中的有用组分，并在反应 区内提取有用组分浸出液的开采方法,简称化学采矿（Chemical Mining）,与常规采矿的本质区别 在于溶浸采矿的基本过程是物理化学和生物化学过程，是融地质、采矿、湿法冶金、环境工程 等于一体的综合性技术，是多学科交叉和渗透发展的结果，是采矿科学发展的新领域、新方法， 是矿资源开发的一次巨大进步，突出的优点是投资省、工艺简单、成本低、见效快，可开采低 品位矿石，扩大矿产资源利用范围，减少对环境的污染。 1.1 常用名词术语 浸出过程中使用的浸矿溶液称为溶浸液，配制溶浸液的化学药剂称为浸矿剂，浸矿得到的 含有用组分的溶液称为浸出液，其中已达到合格含量的称为产品液，又称富液或贵液（含金、 银者），溶浸液与被浸金属矿物发生化学反应产生新的化学物质称为反应生成物。 在溶液中发生由高浓度向低浓度方向的物质转移，并达到逐步均匀的现象叫扩散。 溶液在多孔介质中（如砂岩）的流动称为渗流。根据达西定律，溶液渗流流速的表达式为： u=kJ (1) 式中：u—渗流流速，m/d； J —流程范围内的水力坡度； k—渗透系数，m/d。 溶解到溶浸液中的有用组分数量与浸出前矿石中有用组分总量的百分比叫做有用组分的浸 出率。 单位矿石（t）所消耗的溶浸液量（kg）叫做溶浸液单耗量。 溶浸液向矿石堆淋浸所能到达矿石堆的边界线与水平面的夹角称为溶浸角，溶浸角一般为 700 0 ～80 ；该界线以外的区域称为溶浸死带。 1.2 化学溶浸开采的分类 根据浸出工艺和方法的不同，可把化学浸溶开采分为以下四种：（1）堆置浸矿法 。分为 非筑堆浸矿法和筑堆浸矿法。前者是指进行堆浸之前没有筑堆和破碎工序，直接向露天排矸场 的低品矿石和废石淋浸溶浸液进行浸出；后者是指淋浸之前进行必要的矿石破碎、堆浸场地修 整和筑堆等工作。（2）就地破碎浸矿法 。用爆破或地压手段将矿石就地进行破碎，然后对破碎 矿石淋浸。（3）原地浸矿法 。特点是向矿层注入的浸溶液并与没有经过任何位移的非均质矿石 接触，完成化学反应，有选择地浸出有用组分。（4）联合浸矿法。用两种或两种以上的浸矿法 联合回采一个矿块。 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