低品位铜矿堆浸工艺技术

2020年 6月下 世界有色金属39采矿工程M ining engineering氧化铜矿堆浸工程设计实践池文荣（中国恩菲工程技术有限公司，北京　１０００３８）摘 要：采用堆浸技术，不受地理位置和气候条件的限制［２］，可以以较低的成本、较高的回收率回收其中的铜。

本文基于某堆浸工程设计实践的基础上，对该堆浸工程设计中的若干工艺参数、设备选型等进行了归纳和总结。

关键词:堆浸工程；工艺参数；厂房配置中图分类号：　ＴＵ５１２．１ 文献标识码：　Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１２－００３９－２Engineering design practice of heap leaching on copper oxide oreCHI Wen-rong（Ｃｈｉｎａ　Ｅｎｆｉ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｒｐ．　Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３８）Abstract:　Ｗｉｔｈ　ｈｅａｐ　ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｔｈｅ　ｃｏｐｐｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｘｉｄｅ　ｏｒｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ　ａｔ　ａ　ｌｏｗｅｒ　ｃａｓｔ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｒａｔｅ，　ｒｅｇａｒｄｌｅｓｓ　ｏｆ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｌｉｍａｔｉｃ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａ　ｈｅａｐ　ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｈｅａｐ　ｌｅａｃｈｉｎｇ，　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Key words:　ｈｅａｐ　ｌｅａｃｈｉｎｇ；　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ；　ｐｌａｎｔ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　将矿石或者废石输送至一个永久或非永久的防渗地面筑堆，并且通过浇灌浸出液，将矿石中的有价金属提取出来的过程称之为堆浸。

年产300吨湿法铜项目一、技术方案本项目采用的生产为“浸出----萃取----电积”工艺。

该工艺具有投资少、成本低、效益好、无污染等优点。

适合处理低品位铜矿包括难选低品位氧化铜矿、氧化一硫化混合矿及含铜废石等铜资源，本项目以处理低品位氧化铜矿为主，矿石含铜0．6％～ 8．0％。

工厂生产规模为年产阴极铜300t，年生产时间340天。

产品质量达到GB ／T467—1997中标准阴极铜(CLJ—CATH一2)牌号。

二、工艺过程1）、浸出：采用薄层堆浸方法。

用颚式破碎机和锤式破碎机将氧化铜矿进行破碎至小于8mm的颗粒状，加入浓硫酸进行熟化。

熟化后的氧化铜矿石运往浸出池,筑成高约1.2米的平顶方堆，然后泵送稀硫酸萃余液进行渗滤循环浸出，浸出液与矿石发生反应，生成的硫酸铜溶液靠自重向底层渗透，由矿层底部的排液管流出，进入集液池，经自然澄清后用耐酸泵送至萃取工序进行萃取生产。

浸出后的矿渣经洗涤弃去或制成建筑材料销售，洗涤液循环使用。

2）、萃取：根据料液情况，选择合适的萃取剂和稀释剂。

萃取流程为二级萃取，一级洗涤，一级反萃。

浸出硫酸铜液由泵送至萃取高位池，然后流入铜萃取箱经二级萃取，铜经萃取进入有机相，萃余液自流回浸出段。

为减少杂质进入电积槽，在负载有机相反萃前进行洗涤，洗去其中夹带的部分铁及水相。

洗涤液采用微酸性水循环使用，当杂质积累较多时，外排部分到浸出段使用，再补充一部分新液。

洗涤后的有机相经反萃铜后进入反萃液，反萃液自流到电积液地下循环贮槽，再经气浮除油后使硫酸铜溶液中的有机物含量降到一定含量，然后泵送至电积车间高位槽。

反萃后的再生有机相返回萃取段继续萃取铜。

3）、电积：铜电解沉积的工艺是将Cu2+变成金属铜，其化学反应如下：阳极反应：H2O→ 1/2O 2+2H++2e 阴极反应：Cu2++2e→Cu总反应：CuSO4+H2O=Cu+H2SO4+1/2O2↑由萃取送来的硫酸铜溶液加热至约30—35℃，进入电积槽进行电积。

低品位铜矿绿色循环生物提铜关键技术与应用提名单位：中国有色金属工业协会提名奖种：国家科学技术进步奖提名单位意见：该项目依托国家973、863和科技攻关等计划课题，通过联合攻关、自主创新，攻克了生物堆浸过程微生物种群全过程监测与定量调控的重大技术难题，在国际上率先提出并拓展了选择性生物浸出理论，首次开发了高硫铜比硫化铜矿选择性生物浸出工程技术，从源头高效解决了暴雨地区生物堆浸中酸、铁、水等多尺度平衡重大工程技术问题；首次建立了复杂生物浸出液富集、分离和纯化理论体系，查明了微生物浸出过程复杂溶液体系结构及组元行为，发明了浸出液净化除铁和电积酸雾抑制与消除的装备与工艺；首次建立了生物冶金全过程嗜酸浸矿微生物对周边环境的影响评价体系，构建了矿山污染防控与生态恢复集成技术体系，并建成首批国家矿山公园。

项目成果形成了具有原创性的生物堆浸提铜成套产业化技术，实现了低品位硫化铜矿资源绿色循环利用技术的跨越式发展，促进了矿冶行业科技进步，科技创新显著。

项目成果总体上达到了国际领先水平，部分成果曾获得中国有色金属工业和福建省科学技术奖一等奖3项、中国专利优秀奖1项。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

项目简介本项目属微生物冶金技术领域。

铜是铜是战略性新兴产业发展的重要支撑，已被列入国务院批复的24种战略性矿产目录，硫化铜矿是主要的含铜矿物，是提取铜的主要原料。

我国铜资源保障程度低，对外依存度高达70%以上，在国家“走出去”战略和“一带一路”倡议的指引下，国内公司正加紧布局沿线国家的海外市场，但获得的多以低品位难处理铜资源为主。

而且我国铜资源2/3以上的属于低品位难处理资源，采用传统选冶技术开发，成本高、能耗大、环保压力大，资源利用率低，这是制约我国低品位铜资源高效开发利用的瓶颈原因。

因此，开发低品位铜资源是解决我国铜资源短缺的关键路径之一，亟需开发新技术。

针对低品位矿产资源特点，国外开发了低成本、环境友好的生物冶金新技术，上世纪90年代实现应用，2001年之前在我国还没有实现工业应用。

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。

文章编号:1004—5716(2004)02—0065—03中图分类号:TD953　文献标识码:B 浅论低品位铜矿的浸出技术及其发展趋势招国栋,伍衡山,刘　清,李　超(南华大学建筑工程与资源环境学院,湖南衡阳421001)摘　要:简要介绍了国内外低品位铜矿的湿法冶金概况,较为系统地分析了低品位铜矿的浸出反应机理以及浸出工艺,并对低品位铜矿浸出工艺的未来发展趋势提出了一些见解,对回收低品位铜金属具有一定的实用价值。

关键词:低品位铜矿;浸出;发展 铜是国民经济建设的重要原材料之一。

随着国民经济的发展,铜的需求量不断增加,进而随铜矿不断开采,其矿石品位也不断下降,从而产生了大量的浮选矿、贫矿、尾矿、尾砂以及难选氧化铜矿。

湿法冶金正是由于能处理这些火法冶金不能处理的低品位氧化铜矿和浮选尾矿而发展起来的,随后又发展到处理硫化铜矿。

湿法炼铜的研究与应用之所以日益受到人们的重视,是因为该技术用于处理低品位复杂矿石的优越性更加突出,湿法冶金的突出优点是:(1)生产成本低。

根据美国有关统计,每生产1t铜,成本仅为220美元。

[1](2)资源利用程度高。

低品位贫矿、尾矿、表外矿、废石和采用常规工艺难选的矿石都可以用湿法冶金技术加工回收铜金属。

(3)生产投资少。

湿法冶金的投资约为常规采矿的10%。

(4)生产规模可大可小,这尤其适合于中国企业的特点。

(5)阴极铜产品质量高。

由于溶液萃取技术对铜的选择性很好,因此铜电解液纯度很高,产出的阴极铜质量可达到99.99%。

(6)建设周期短,设备简单,操作方便,能耗少,环境污染小(细菌浸出不污染环境)。

1　国内外低品位矿石的处理概况在国外,如美国、加拿大从20世纪70年代采用浸出采矿法回收低品位氧化铜矿的生产工艺;在南非和非洲也用此法处理品位在1%以下的氧化矿石和硫化矿浮选后的尾矿;赞比亚的恩昌加公司所属的Nchabga厂也从20世纪70年代就开始从尾矿中回收铜,其目前的生产规模为处理尾矿5×105t,年生产阴极铜12×105t[2];美国采用堆浸处理的铜矿品位甚至低到0.04%。

催化条件下低品位原生硫化铜矿细菌槽浸研究张卫民;谷士飞;孙占学【摘要】以活性炭、Ag+及Fe2+组合为催化剂,研究了催化条件下永平铜矿低品位原生硫化铜矿细菌槽浸的效果.研究结果表明,催化条件下低品位原牛硫化铜矿细菌槽浸的效果良好,但充气量对浸出有较大的影响,其中25 mL/s的充气量最有利于铜的浸出,在浸出455 h后,铜的浸出率可达47.1%.酸化液可以代替9K+S培养液作为溶浸剂,用酸化液作溶浸剂时,在浸出335 h后,铜的浸出率可达41.8%,比9K+S培养液作溶浸剂高出1.7个百分点以上.%Taking activated carbon,Ag+ and Fe2 + as a combined catalyst, the vat bioleaching effect of low-grade primary copper sulfide ore from Yongping Copper Mine under catalysis conditions was investigated. The results showed that the vat bioleaching effect of low-grade primary copper sulfide ore was significant, but the aeration quantity had a great effect on the leaching. The aeration quantity of 25 mL/s was most beneficial to the leaching of copper, in this case, the leaching rate of copper reached 42.4％ after 455 h leaching. The acid-treated solution can replace 9K + S medium as leaching agent, in this case, the leaching rate of copper reached 41.8％ after 335 h leaching, which was increased more than 1.7％ by using the acid-treated solution instead of 9K + S medium.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】4页(P75-77,127)【关键词】细菌浸出;低品位原生硫化铜矿;槽浸;催化效应【作者】张卫民;谷士飞;孙占学【作者单位】东华理工大学;核资源与环境教育部重点实验室;广西壮族自治区地质环境总站;东华理工大学;核资源与环境教育部重点实验室【正文语种】中文永平铜矿拥有丰富的低品位铜矿资源。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟堆浸法采矿技术基本概念、适用范围及优缺点堆浸法是指将溶浸液喷淋在矿石或废石（边界品位以下的含矿岩石）堆上，在其渗滤的过程中，有选择地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、废石和其他废料；后者用于处理地面以下、地下水位以上的残留矿石或矿体。

露天的废石堆浸多未经破碎而按其产出时的形状大小和成分直接浸出。

浸堆溶量大（多达数十万至数亿吨），底板多未经预先修整，浸出条件简陋，浸出效率不高，浸出周期较长（以年计）。

露天的矿石堆浸通常经过初碎和分级；经济价值高的矿石还可进行细碎或制粒等预处理；矿石块度与品位比较均匀，可浸性较好；堆浸场底板预先经过清理或平整，并采取了防止溶液渗漏和防洪防溢等措施；筑堆方法与布液方式比较合理，浸出效率较高，浸出周期较短（以周或月计），总的经济效益与环保条件比较好。

地面以下，地下水位以上的矿体或矿石，如矿石具有可浸性，底、顶板围岩不渗漏，也可进行喷淋堆浸。

已破碎的矿石可直接浸出，未采动过的矿体或矿柱，需预先松动爆破待破碎后再行浸出。

为了处理含硫化铜的氧化铜的混合富矿，还可将矿石破碎筛分后的矿砂装进人工浸出槽中，再将加热溶浸液逆流通过矿石浸出槽，获得的浸出液用电积法回收铜，此法称槽浸。

堆浸的适用范围及其优缺点一、堆浸的适用范围如下：1、处于工业边界品位以下，但其所含金属仍有回收价值的贫矿与废石。

按现有技术水平、国外堆浸法可经济处理的最低品位，铜矿石含铜0.12%，金矿石含金0.7g/t，铀矿石含铀0.05%。

2、品位虽在边界品位以上，但氧化程度较深的难处理矿石。

3、化学成分复杂，并含有有害的伴生矿物的低品位金属矿与非金属矿。

4、被遗弃在地下、暂时无法采出的采。

$()*年+$ 月第,, 卷第- 期中国矿山工程./012 3014 51601447016"4@>#$))*ABC>,, DB>-文章编号!+-:$8-(#E&$((*’(-8(($=8(%矿物加工工程中的浸出技术刘广龙&金川集团公司选矿厂#甘肃金昌:,:+)*;+ 前言+#%=年美国微生物&细菌’浸出铜#+#--年加拿大微生物浸出铀研究和工业应用成功$ +#=)年以来#智利%美国%澳大利亚等国相继建成铜堆浸厂<堆浸在铜%金等金属提取上获得工业应用"南非%巴西%澳大利亚等国在金的浸出获得工业应用"锌%镍%钴%铀等金属的生物提取得到重视和研究$矿石浸出分为化学浸出和微生物浸出#化学浸出依靠化学试剂与矿石中各组份选择性地发生化合作用#使需浸出的元素或成份进入溶液#而脉石等不需浸出的成份留在浸渣中#然后过滤%洗涤#使溶液与滤渣分开#达到提纯分离目的$ 微生物浸出利用某些微生物的生理机能及其代谢产物&如微生物脂肪或其他生物’氧关键词!矿石"浸出"反应摘要!介绍了浸出技术基本概念及其在矿物加工领域的应用实例#分析该工艺特点并在此基础上对浸出技术在矿物加工领域的推广应用提出建议$中图分类号!!"#$%&%文献标识码!’收稿日期!$))*8),8+%作者简介!刘广龙9+#:,8;<男#甘肃镇原县人#选矿工程师#从事选矿科研%技改和生产管理等工作#发表论文*) 余篇$ 化%溶浸矿石#改善矿物分离过程#将有价组份从矿石中溶解出来#加以回收利用$ 浸出技术根据溶剂可分为水浸%酸浸&盐酸%硫酸%硝酸等’和碱浸&氢氧化钠%碳酸钠%硫化钠%氨等’"根据压力可分为常压&大气压力’和高压&几个!几十个气压’浸出"根据浸出方式分为渗滤浸出&就地浸%堆浸和池浸’和搅拌浸出$ 就地浸是在未开采的矿床中#或在坑内开采和露天开采的废坑中进行浸出#近年在金属矿山得到推广$ 研究和广泛成功应用的是堆浸#堆浸一般在采矿场附近宽广而不透水的地基上进行#适宜物料粒度)>):%!+))??$高压浸出在高压釜中进行#加压目的是加速试剂经脉石矿物的气孔与裂隙扩散速度#以提高欲浸出成份与试剂的反应速度$ 液固比直接关系到试剂用量%浸出时间和设备容积及场地等问题#液固比大#试剂用量大#浸出时间长#在不影响浸出率的前提下#尽可能减小液固比#通常为*"+!-"+$第= 期刘广龙’矿物加工工程中的浸出技术, !" ,! 化学浸出澳大利亚的JHKI,I,镍精炼厂&B’-& C,D(,&EFGH,I !"# 水浸镍精炼厂采用两段逆流加压氨浸!第一段浸出温度水热硫化浮选法是常见的水浸"在热压条件下! 使硫与硫化铜"钼"镍等矿物发生化学反应!生成稳定易选的#人造硫化铜$矿物!并在热水中用浮选硫化铜的方法来回收% 在水热硫化工艺过程中!硫化温度影响最大!其次为矿石粒度"硫量和硫化时间等"该工艺因管道和闸阀磨蚀严重"硫化温度对浮选指标影响大"能耗高!难于实现规模化生产!投入#产出比值大等特点"未能得到深入研究和广泛应用& 为7;!!压力3L7:56,!第二段浸出温度为7;!!压力为347:56,!以压缩空气为氧化剂& 处理原料由最初单一的硫化镍矿石扩大到处理镍钴焙砂"铜镍钴浮选精矿和各种镍锍的混合料!主要设备为卧式多室搅拌高压釜&该工艺处理有色金属硫化矿石工艺简单"设备防腐容易解决"环境污染轻!并能有效回收大部分金属硫& 处理贵金属矿物时由于贵金属能形成络合!"! 酸浸物而在溶液中分散!造成溶液成分复杂"提取回收加压酸浸在工业应用上主要分为两大类’一类为常压(加压酸浸)即浸出由一段或几段常压浸出和一段加压浸出组成"如芬兰$%&’(%)*%公司的+,-.,/,0&,精炼厂) 另一类是两段或多段加压浸出!如南非1)*,0,铂厂% 硅酸盐或铝硅酸盐脉石多采用酸浸%+,-.,/,0&,精炼厂物料为粒状高镍锍!常压酸浸为三段!浸出温度23!!常压浸出渣进入加压浸出!介质为硫酸!压力!4356,!温度!33!!铂族金属富集率大于278% 南非1)*,0,铂厂为三段加压酸浸!第一段加压浸出*9:;!"94356,+含铜低的硫酸镍溶液! 第二段将铜镍钴金属及其硫化物氧化浸出*9<3!"34256,+分离!第三段浸出*9<3!"94356,+分离残余贱金属&共生矿酸浸’因用常规选矿方法难以从铜钼铅锌共生矿获得单一合格的精矿产品!致使铜钼铅锌共生矿被列为呆滞矿产!近年国内外根据氯盐氧化浸出金属硫化物难易顺序’辉银矿!黄铁矿!黄铜矿!闪锌矿!方铅矿!辉铜矿!磁黄铁矿!选择混合精矿(优先浸铅富硫(焙烧(浸出流程提取分离该类共生金属"优先浸铅富硫反应温度7;!!反应时间94;小时" 氯盐浓度!=3>?@" 氧化电位9;3"!33)A"酸浓度:38"液固比<#9!优先浸铅富硫原理主要是利用铜钼锌的氧化物溶于酸!其硫酸盐溶于水!使主金属铜"钼"锌最大限度浸出进入溶液!从而与其他杂质分离& 焙砂经酸浸后!浸出渣中主要是原生硫化铜"硫化钼"其他锌!银以硫化银和包裹银的形式存在&!"$碱浸*9+氨浸’加拿大于92;<年建立了世界上第一个加压氨浸硫化镍精矿加工厂& 目前世界上采用该技术的厂家有加拿大B’-& C,D(,&EFGH,I镍精炼厂和流程冗长! 因而不宜用于处理贵金属品位高的矿石& 工业实施中必须考虑氨的有效回收!试剂消耗较大!限制了该工艺的发展&*!+氧化铜矿石氨浸’氧化铜矿石的氨浸提铜就是用含氨的溶剂!将含铜物料中的铜及其化合物浸溶出来!使之进入溶液!而后选用适当方法使之沉析出来& 氧化铜矿石加压氨浸!铜回收率778)氧化铜矿石经浮选后尾矿含铜34:!78M进行氨浸!铜浸出率798"回收率N<O&氧化铜"镍"钼等矿石中主金属难以用常规选矿手段提取!氨浸!硫化沉淀!浮选流程是近年国内外普遍推行的过程!其原理是在加压浸出过程中加入元素硫*粉+!氧化铜矿物被P+:QR$!溶解后!立即沉淀为硫化铜! 不经固液分离直接进行蒸馏!在回收了P+:"R$!后!人造硫化铜和矿石中自然硫化铜进行常规浮选& 特点是省去了庞大的固液分离工序"原生硫化铜不需氧化浸出!仍可保持自然状态与人造铜一同被浮选分离&: 微生物*细菌+浸出$%&菌种微生物可通过生物吸附"生物吸收"生物聚集"生物治理和生物降解等物理化学反应!选择性地提取目的矿物或成份!微生物浸出目前广泛应用于硫化矿石"微生物细菌有效温度范围!3";;!"研究和使用最多的是氧化亚铁硫杆菌*S4T菌+"氧化硫硫杆菌*S4&菌+和氧化铁微螺菌!均为主要的矿质化学能自养菌& 氧化亚铁硫杆菌是酸性环境中浸矿的主导菌种"有较强氧化性)硫酸盐还原菌*CUV菌+具有较强还原性! 除此之外还有多粘芽孢杆菌"SFK’W,EK00%D"SFK’EXKY,ID"@G*&’D*K-K00%) TG--’’XKY,ID"SFG-)’*FK0KE &FK’W,EK00%D"C%0T’0’W%D等菌及混合嗜酸菌株&在浸出#%$间接作用%在浸出体系中&细菌氧化 *+ 为*+ & 细菌氧化及矿物分解产生的 *+ 为氧化剂&进阳极%>?*+#%’>? ,*+ ,%#,(+ 阴极%&%,(/ ,(+’%/%&( !" (中国矿山工程%EE(年#第 -- 卷$含镍红土矿的过程中发现异养菌比自养菌浸出率 更高!浸提铜系统G 矿石含铜平均 E197H)氧化率 9EH 以上& 开采深度 8!EI 以上)浸出液含铜平均 %1!87JKLG 最高 !"# 浸出机理达 91=8JKL &电铜质量 77177H &符合国标电铜一级标 硫化矿石细菌浸出过程机理主要有直接作用" 间接作用和原电池作用三个方面!#!$直接作用%细菌吸附于矿物表面&对硫化矿 直接进行氧化分解&该过程可简单表示为%"#$%&%’"#&()" 代表镍"铜"钴等金属!%,-$ -$一步将辉钼矿"辉铜矿"镍黄铁矿"黄铁矿"磁黄铁 准&电铜成本 8=9(1-! 元KF !武山铜矿 !77- 年进行了原地钻孔溶浸试验G 实 验室进行了矿物学"溶浸剂选择"杯浸"柱浸等试验G 现场完成钻孔结构"钻孔布置形式"注水试验和注 酸浸出试验&从地表向目标矿体打洞&注入浸出剂G浸出剂与矿石反应后汇集到地下集液池G 浸出液含 铜 %19JKLG 泵至地表进行萃取电积G 电铜成本 777E1(E 元KF !矿"黄铜矿和氧化锑矿等矿物氧化分解&浸出机理 分别为.!"$堆浸堆浸比选厂方案投资少 =EHG 生产成本低 =EH ’(*+#&(,%/%#&(,&% 012 菌 %*+%3#&(4-$%/%& 还可降低被处理矿石的品位&利于扩大规模处理低 %#$%/%&$-&% 012 菌 %/%#&(品位矿石!(356*+47#8,7-&%,98/%#&(’-:56#&(,!8*+%;#&(<-$98/%&356*+<7#8$!8*+%3#&(<-’(9*+#&($8#$756#&( %*+#%$=&%$%/%&’%*+#&($%/%#&( (*+#&($&%$%/%#&(’%*+%3#&(<-$%/%& (*+#$7&%$%/%#&(’%*+%3#&(<-$%/%& (>?*+#%,!=&%,%/%#&(’(>?#&(,%*+%;#&(<-,%/%& >?*+#%,%*+%;#&(<-’>?#&(,9*+#&(,%# >?*+#,%*+%;#&(<-,-&%,%/%&’>?#&(,9*+#&(,%/%#&(%>?%#,&%,%/%#&(’%>?#,%>?#&(,%/%& %@A*+#,=&%,%/%&’%*+@A&(,%/%#&( %"B#%,7&%,:/%&’%/%"B&(,(/%#&( #C %&-,:&%’#C %;#&(<-D&%,%*+%;#&(<-’D&%#&(,%*+#&( D&-,/%#&(’D&%#&(,/%&#-$原电池效应%两个静电不 同的矿物组 份在 浸出体系中接触时)静电位高的矿物充当阴极&静电 位低的矿物充当阳极&形成电极对)原电池的形成加 速阳极矿物的氧化&微生物的存在进一步加剧电化 学氧化过程! 例如以黄铁矿和黄铜矿为主的矿物体 系有%%, %,,#!$铜浸出%%E 世纪 7E 年代中后期G 德兴铜矿 建成国内第一个年产 % EEEF 电铜的低品位 铜矿生 物提取堆浸厂&随后大宝山铜矿和紫金山金矿相继建 成 千 吨 级 生 物 提 铜 堆 浸 厂 ! 智 利 的 M?+CNOPOQROST+ 矿于 !77: 年建成处理 != -EEFKP 铜矿石的生物浸出厂G 产铜 =9 EEEFKOG 是目前世界上最大G 也是海 拔;( (EEI4最高的铜生物浸出厂&该厂的生 产打破 了此前国内外普遍认为在高海拔下低温"低氧分压 条件下&微生物浸出不能实现的看法! 国内以黄铜 矿为主的 !F 原 料浸出半工 业试验%原 料 粒 级 7EHUE1(!!I " 含 铜 %9H " 浸 出 时 间 %!- 小 时 " 液 固 比 ("!!9"!&浸出液含铜 %EJKL &铜浸出率 7:H!7=H !#%$金浸出.难浸金矿石的氧化预处理工艺主要 采用焙烧氧化"加压氧化和生物氧化&金的生物氧 化浸出主要限于处理难浸金矿石&而且浸出方式均 为浮选精矿搅拌浸出&主要工艺为浮选精矿搅拌生 物氧化预处理!>VW ;>LW4!解吸!电积! 美国的5+XIBSF >ONR6S !779 年 建 成 投 产 !E EEEFKP 金 矿 石堆浸厂&原矿含金 !1=!(1!JKF &金回收率 :EH!=EH !#-$镍浸出."硅酸镍矿石浸出%金镍矿浮选精 矿中镍主要以硅酸镍#9EH 以上$"硫化镍形式存在& 微生物浸出镍是该金精矿预处理过程的副产品&采 用 L+OFY+S 培养基&菌种有 LZ "L["\\ 三种&连续试 验结果为% 氧化渣失重率 %-1-9H " 黄铁矿分解率!"!地下溶浸=!1EH "砷氧化率 791!H "镍浸出率 :-1%H &细菌对镍斑岩铜矿和高砷铜矿非常适合于应用浸出提 铜技术)既提高金属回收率又避免了对环境的污染!铜矿峪矿 %EEE 年建成年产电解铜 9EEF 地下溶硫化物的氧化分解能力大于黄铁矿&而且该菌种有 选择性地氧化分解细粒级矿物! #硫化镍矿石浸出% 含镍磁黄铁 矿原料中氧 化镁 !%19H &采 用 012 菌 和)$-#&) !最低达 )C,.-$&) $ 生物浸出及氧化技术在第 "! 期刘广龙’矿物加工工程中的浸出技术- !" -#$% 菌 &!& 菌群!浸出 &’ 天!镍"钴"铜浸出率分别为 ()*"!+$,*和 "-*!镁的酸溶 出率达 +.*!其主 要与酸度有关# 经矿浆驯化后的 #/0 菌株1浸出 &’ 天! 镍"钴"铜浸出率分别为 ((*"-(*"+’*$澳大利亚 #2%34 资源公司在西澳 53627 8299 矿 山进行了直接从红土矿中微生物浸出硫化镍和铜 的试验!第一阶段%,))& 年 && 月&采用 . )))% 矿堆 进行微生物浸出!镍回收率 :);"铜回收率 .(*$ 第 二阶段为半工业试验%,)), 年 , 月&!试验结果显著 好于第 一阶段1 生物 浸出前 " 个 月1 镍浸出率 达!)*!浸出速度比第一阶段快一倍$%+&钴 浸 出 ’&::: 年!乌 干 达 的 <3=>=> 钴 业 公 司建成世界上第一个钴生物浸出厂!采用中等嗜铁 氧化菌种!原料中黄铁矿 ();"钴 &$"(;!处理能力,+&%?6!浓度 ,);!钴回收率 :,;$%,&就地采矿+微生物浸出 工艺可处理 贫矿" 混合矿"残矿"废石堆和尾矿等不能用传统选矿方 法经济回收的资源!是一种金属矿产资源回收和利 用的清洁生产工艺$%"&浸出技术具有反应速度快"流程短"操作环 境好!能耗低"加工成本低"建设投资小等优点!符 合矿物加工业可持续发展"走新型工业化道路的要 求$ 加压工艺应用于处理重有色金属硫化矿石及难 处理贵金属矿等方面在国际上已经发展成为相当 成熟的技术$%+&大多数微生物"强酸浸出!一些有害重金属 离子%铅"镉"锡"汞"铊"锰等&也被浸出!而且相对 富集"呈离子状态!如处理不当!会污染环境!尤其 是高品位矿石浸出!更是如此$ 矿坑微生物浸出!可 加速伴生重金属的释放!如处理不当1废矿坑中的细 !"# 微生物浮选菌将长期释放酸性废水与有害重金属离子$#$0 菌有较强氧化性!一般是通过与矿物颗粒发生氧化作用而改变矿物的可浮性$ 在 #$0 菌作用下! 闪锌矿能从同方铅矿的混合物中优先浮选出来(辉 锑矿%硫化锑&和辰砂%硫化汞&在 #$0 菌作用 :) 分 钟后! 由于辉锑矿表面被 #$0 菌氧化导致其表面亲 水!可浮性降低!而辰砂未与 #$0 菌发生反应!辉锑 矿浮选回收率从 (:;降到 !,;$研究表明 @5A 菌具有较强还原性1 @5A 菌能 抑制黄铜矿和闪锌矿! 但不抑制辉钼矿和方铅矿$ 在 @5A 菌作用 ") 分钟后!@5A 菌有选择性地使前 两种矿物表面生成的黄原酸盐解吸而受到抑制!黄 铜 矿 和 闪 锌 矿 浮 选 回 收 率 分 别 从 (); "!); 降 到,);以下!而辉钼矿和方铅矿可浮性无显著变化$多粘芽孢杆菌与赤铁矿"刚玉"方解石"石英" 高岭土作用!由于微生物多糖在赤铁矿"刚玉"方解 石表面的吸附!使其更加亲水(蛋白质在石英"高岭 土表面的吸附!使其更加疏水$. 建议金属需求量的持续增长和环境保护意识的增 强! 传统矿物加工方法受到严峻挑战! 浸出技术因 其!低成本"低能耗"低药剂消耗量"低劳动力需求("工艺流程短"设备简单"易 于建筑"资金 消耗小( #无废气!一定程度上可认为无废物"废水排放!可改善环境!增加生产安全性($简化整个工艺过程等 特点!在矿产资源综合回收和环境治理中越来越受 到重视$ 为使浸出工艺及早在矿物加工领域得到广 泛应用!提出如下建议$%&&微生物浸矿目前浸出速 度慢"菌种对 环境 温度和酸碱度适应性差!应用生物工程技术选育耐 高温"高效"酸度适应范围宽的浸矿菌种十分必要$%,&国 内 尽 管 已 有 .) 个 左 右 浸 出+萃 取 +电 积试验或生产厂!主要集中在铜的提取!总生产能力仅 "C. 万 %?3!实际阴铜产量为 ,C.%"C) 万 %?3!在规 模化" 生产机械化与自动化方面与国外有较大差 + 浸出工艺特点距!应加大相应设备的引进与开发$%&&浸出技术降低矿石开采品位!转)废*为宝1 能使资源得到有效经济利用$ 随着采选冶技术的进 步1矿床工业品位不断降低!如采用浸出+萃取+电 积法1 铜矿的开采品位可降至 )$&;")$+;! 最低达)$).;( 采用微生物堆浸技术! 金的开采品位降至 B! B!综合矿,共生"伴生复杂矿开发中扮演越来越重要 角色$%"&应用电化学研究方法较系统地揭示硫化矿 细菌浸出过程机理还很欠缺!因方法的限制1氧化分 解过程的详细电化学信息较难获得!反映中间步骤 难以确定!亟待进行研究工作$%+&微波加热浸出钛铁矿试验表明微波有助于 化学反应"浸出速率加快1同时国外报道微波浸出有 助于防止板结现象!对于我国北方高寒地区应考虑 此项技术的应用$+ !" + 中国矿山工程J../年%第,, 卷& <参考文献= "6%( R2)634434ETFAG"&32%(4 U&’"&332"&’; J...;ZJ*--1W/HAE-F EJF E,F E/F EZF EXF !浸矿技术"编委会A浸矿技术EGFA北京#原子能出版社;-HH/$/+.I/++AK<<2#LL343 M;N<%(>"&" O;P3’(") Q;38 %(A R23:%2%8)2C <")(3%!67"&’ 8) 873 6)&S3&8")&%( 6C%&">%8")& )= %243&"6%( ’)(>)234ETFAG"&32%(4 U&’"&332"&’;-HH/;+V-1W/HIX.A柏全金$张辉$郑存江$刘运杰等A陕西某含砷金矿细菌预氧化扩大试验研究ETFA 地质实验室$-HHX$-J %X&#,+/I,+XA王荣生$张文彬A东川汤丹难选氧化铜矿石的选冶处理方法的研究现状ETFA国外金属矿选矿$-HHY$%/&#-XI-YA王淀佐A生物工程与矿物提取技术A-HHY 中国科学技术前沿% 中国工程院版&EGFA 北京# 高等教育出版社;-HHH;-ZZA[2"32(3C T KA U?:%&>"&’ \)(3 )= G"62)<")()’C "& G38%((#2’!E+FEYFEHFE-.FE--FE-JFO%@:)4& G 9;R7"((":4 M P; [(%]3 \ MA9&=(#3&63 )= 873 %88!%67@3&8 )= %6">):7("6 <%6832"% >#2"&’ 873 )?">%8")& )= 4#(=!">34ETFAG"&32%(4 U&’"&332"&’; J...;-,W,+,",YHA刘同有#中国镍钴资源开发利用综述A朱旺喜主编A矿物资源与西部大开发EGFA北京#冶金工业出版社$J..J$/,IZZA王淀佐$李宏煦$阮仁满$硫化矿的生物冶金及其研究进展ETFA矿冶$J..J$--%增刊&#YI-JA李洪枚$柯家骏A细菌浸出金川含镍磁黄铁矿混合精矿的研究ETFA矿冶$J..J$--%增刊&#-Z+I-X.A刘广龙A高冰镍分离技术探讨ETFA有色矿山$J..,;,J%X&#JJIJXA刘广龙A金昌镍资源综合利用现状及其建议ETFA矿业研究与开发$J..,$J,%增刊&#-.ZI-.+A!"#$%&’( )"$%’&*+", &’ -&’"./0 1.2$",, 3’(&’"".&’(!"# $#%&’()&’*!"#$%&’# ()*&+ ,*-+.#/0 1"#$%.#2 +,+-./0 ,%"#.14"5 62.7,8 )2345 (3%67"&’5 23%68")&9:,;.#$;8 9& 87"4 :%:32; 873 <%4"6 6)&63:8 )= (3%67"&’ %&> "84 %::("3> 3?%@:(34 %23 "&82)>#63>A B73 8367&)()’"6%( 67%2%68324 )= (3%6"&’ %23 %&%(C43>; %&> <%43> )& 87343 %&%(C4"4 4)@3 4#’’3484 %23 :#8 =)2D%2>A !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!工程动态与信息"工程动态"滩涧山启动黄金开发二期工程青海省大柴旦地区预计年产值可达JAY亿元’ 以有色金属开发为主的中外合作大柴旦滩涧山黄金开发项目二期工程正式开工建设( 这是青海省首个地方企业与国外企业联合发挥资源和资本的一个典范) 大柴旦滩涧山黄金开发项目是由澳大利亚中矿公司与大柴旦行委合作开发的$ 建设规模为年处理矿石Y.万8’年产黄金-.万盎司) 该项目一期工程地质勘探自J..,年-月施工以来$截至J../年H月底已完成投资/ -/+万元$已探明黄金储量J/AZZ8%含原堆浸尾矿&) 同时$滩涧山选冶实验项目也取得了较大突破$选冶回收率由原来的+.^提高到H.A-^) 二期工程主要是建设工业性基础设施’生产线及采矿系统)莱芜矿业有限公司选矿工艺改造在,年时间内$莱矿围绕提高原矿处理能力’提高金属回收率和提高铁精矿品位三大重点$依靠自身力量$开展技术攻关$选矿工艺不断创新) 首先$进行破碎系统改造$通过改用新型高效振动筛$使破碎产品粒度大幅降低$球磨机处理量得到了较大提高*其次$增加磨前湿选工艺$在一段磨矿之前加湿式磁选$预先抛弃废石$入磨矿石质量和球磨机的有效作业率明显提高$不仅有效降低了加工成本$而且大幅度提高了原矿处理量和最终的铁精矿品位$使铁精矿产量由改造前的不足JA-万8_月增到JAY万8_月以上*三是进行筛分系统改造$于J../年X月购进美国德瑞克高频振动筛$代替了原来的旋流器及平面振动筛$使筛分效率达到Y.^左右$比改造前提高两倍以上*四是实施阶段磨矿阶段选别工艺改造$使选矿厂的原矿处理能力提高到+.万8_%$铁金属回收率达到H,^左右$铁精矿品位稳定在XZ^以上$实现了产能和质量的大跨越)情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

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。