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      一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法與流程

      文檔序號(hào):12300438閱讀:801來(lái)源:國(guó)知局

      本發(fā)明涉及濕法冶金領(lǐng)域,具體涉及一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法。



      背景技術(shù):

      “生物堆浸-萃取-電積”工藝具有低成本、低能耗等顯著優(yōu)勢(shì),已成為低品位次生硫化銅礦的首選工藝,目前,全球有近20座礦山采用該工藝。我國(guó)首座萬(wàn)噸級(jí)生物提銅礦山于2005年底在紫金山銅礦投產(chǎn),該方法充分利用了傳統(tǒng)工藝難以利用的低品位資源,獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益,其不足之處是:由于礦石銅含量較低,采取低成本的永久堆法(即逐層進(jìn)礦堆浸,浸出結(jié)束后不出堆),雖然銅的浸出率較高,但是下層舊堆中的黃鐵礦氧化無(wú)法得到有效控制,使鐵浸出量和產(chǎn)酸量不斷增大,導(dǎo)致環(huán)保中和成本不斷增加。

      國(guó)外的銅礦生物堆浸通常采用tl工藝(礦石進(jìn)行團(tuán)礦、硫酸熟化和薄層堆浸,浸出結(jié)束后出堆),尚未見(jiàn)到堆浸系統(tǒng)酸和鐵累積的報(bào)道;國(guó)內(nèi)硫化銅礦生物堆浸起步較晚,規(guī)模較小,有關(guān)堆浸系統(tǒng)酸和鐵控制方法的報(bào)道較少。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的在于提供一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法,在有效控制堆浸系統(tǒng)中酸和鐵濃度的同時(shí),充分利用中和渣作為封堆隔離材料,以大大提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

      為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法的操作步驟包括:在硫化銅礦生物堆浸過(guò)程中,根據(jù)堆浸系統(tǒng)的鐵浸出量和產(chǎn)酸量,每浸出3~6層礦石后進(jìn)行封堆隔離處理,在隔離層上再覆蓋礦石進(jìn)行生物堆浸;所述隔離層的平臺(tái)部分采取“中和渣+土工膜”的封堆隔離方法處理,對(duì)于后續(xù)不再覆蓋礦石的邊坡鋪上10~50cm中和渣后進(jìn)行復(fù)墾,而對(duì)于后續(xù)將繼續(xù)覆蓋礦石的邊坡暫不進(jìn)行封堆隔離。

      所述封堆隔離方法處理是先在平臺(tái)上鋪上厚度為10~50cm的中和渣,壓實(shí)后鋪上厚度80~600g/m2、防水膜厚0.2~2.0mm的復(fù)合土工膜。

      所述邊坡復(fù)墾時(shí),摻入有機(jī)肥或化肥對(duì)中和渣進(jìn)行改性,以補(bǔ)充植物生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)要素。

      本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法具有以下技術(shù)特點(diǎn)和有益效果:

      1、可有效控制堆浸系統(tǒng)的酸和鐵濃度:通過(guò)封堆隔離,使下層銅已經(jīng)浸出完全的舊堆礦石隔絕空氣和水,可抑制黃鐵礦氧化,減少鐵浸出量和產(chǎn)酸量,使堆浸系統(tǒng)的酸和鐵濃度保持穩(wěn)定。

      2、生產(chǎn)成本低:就地取材,利用中和渣作為封堆隔離材料,減少了黃土用量和取土費(fèi)用,且采用廉價(jià)、有效的“中和渣+土工膜”封堆隔離方法,生產(chǎn)成本低。

      3、經(jīng)濟(jì)效益顯著:通過(guò)封堆隔離,大大減少了鐵浸出量和產(chǎn)酸量,大大降低了廢水中和成本,大大減少了中和渣量和處理費(fèi)用,有效提高了經(jīng)濟(jì)效益。

      4、環(huán)保效益好:通過(guò)封堆隔離,大大減少了中和渣量,并充分利用廢水中和渣作為封堆隔離的材料,減少了中和渣庫(kù)容和處置費(fèi)用,環(huán)保效益顯著,在國(guó)內(nèi)外礦山具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

      本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法,利用中和渣對(duì)下層舊堆進(jìn)行封堆隔離,可有效控制堆浸系統(tǒng)的酸和鐵濃度,還充分利用了中和渣,減少了中和渣庫(kù)容需求量和處置費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益顯著。

      附圖說(shuō)明

      圖1是本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法工藝流程示意圖。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

      如圖1所示,本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法包括如下步驟和工藝條件:

      a、破碎:硫化銅礦石破碎到-30mm~-50mm。

      b、逐層進(jìn)礦堆浸:利用卡車筑堆,堆高10~12米,進(jìn)行生物堆浸,生物堆浸結(jié)束后,覆蓋礦石,繼續(xù)進(jìn)行生物堆浸;如此往復(fù),逐層進(jìn)礦堆浸。

      c、封堆隔離:當(dāng)堆浸系統(tǒng)的鐵浸出量和產(chǎn)酸量開(kāi)始急劇增大時(shí),進(jìn)行封堆隔離;通常情況下,每浸出3~6層礦石后進(jìn)行一次封堆隔離;堆頂部平臺(tái)部分采用“中和渣+土工膜”的封堆隔離法,先在平臺(tái)上鋪上厚度為10~50cm的中和渣,壓實(shí)后鋪上80~600g/m2、防水膜厚0.2~2.0mm的土工膜;對(duì)于后續(xù)不再覆蓋礦石的邊坡鋪上10~50cm中和渣,通過(guò)摻入有機(jī)肥或化肥進(jìn)行改性以增加植物生長(zhǎng)需要的必要營(yíng)養(yǎng)要素后進(jìn)行復(fù)墾,對(duì)于后續(xù)將繼續(xù)覆蓋礦石的邊坡暫不進(jìn)行封堆隔離;完成封堆隔離后,繼續(xù)往上覆蓋礦石進(jìn)行堆浸。

      d、萃取-電積:浸出液混合后進(jìn)入萃取-電積工序,產(chǎn)出1#陰極銅,萃余液根據(jù)需要返回堆浸系統(tǒng),多余的萃余液開(kāi)路進(jìn)入到中和工序。

      e、中和:萃余液利用石灰中和至ph6~9后達(dá)標(biāo)外排,中和渣作為封堆隔離材料。

      實(shí)施例1:

      某硫化銅礦石中銅品位0.35%,黃鐵礦含量較高(4%-8%),銅礦物與黃鐵礦緊密共生,耗酸脈石含量低。操作步驟如下:

      銅礦石破碎到-40mm≥85%后,利用卡車筑堆,堆高10米,利用萃余液噴淋浸出6個(gè)月,然后往上覆蓋一層礦石,繼續(xù)利用萃余液噴淋浸出;如此往復(fù),逐層進(jìn)礦堆浸。

      每浸出3層礦石后進(jìn)行封堆隔離,平臺(tái)部分采取“中和渣+土工膜”的方法,中和渣厚度30cm,用壓路機(jī)壓實(shí)后鋪上土工膜(400g/m2、防水膜厚1.0mm);對(duì)于后續(xù)不再覆蓋礦石的邊坡鋪上30cm中和渣,摻入少量有機(jī)肥進(jìn)行改性以增加植物生長(zhǎng)需要的必要營(yíng)養(yǎng)要素后進(jìn)行復(fù)墾,對(duì)于后續(xù)將繼續(xù)覆蓋礦石的邊坡暫不進(jìn)行封堆隔離。

      完成封堆隔離后,繼續(xù)往上覆蓋礦石進(jìn)行堆浸。

      該實(shí)施例每年處理1000萬(wàn)噸礦石,平均每年的封堆費(fèi)用600萬(wàn)元、中和費(fèi)用3000萬(wàn)元,每年產(chǎn)生中和渣30萬(wàn)噸,封堆可消耗中和渣10萬(wàn)噸/年。

      實(shí)施例2:

      某硫化銅礦石中銅品位0.35%,黃鐵礦含量較高(4%-8%),銅礦物與黃鐵礦緊密共生,耗酸脈石含量低。操作步驟如下:

      銅礦石破碎到-40mm≥85%后,利用卡車筑堆,堆高10米,利用萃余液噴淋浸出6個(gè)月,然后往上覆蓋一層礦石,繼續(xù)利用萃余液噴淋浸出;如此往復(fù),逐層進(jìn)礦堆浸。

      每浸出4層礦石后進(jìn)行封堆隔離,平臺(tái)部分采取“中和渣+土工膜”的方法,中和渣厚度30cm,用壓路機(jī)壓實(shí)后鋪上土工膜(400g/m2、防水膜厚1.0mm);對(duì)于后續(xù)不再覆蓋礦石的邊坡鋪上30cm中和渣,摻入少量有機(jī)肥進(jìn)行改性以增加植物生長(zhǎng)需要的必要營(yíng)養(yǎng)要素后進(jìn)行復(fù)墾;對(duì)于后續(xù)將繼續(xù)覆蓋礦石的邊坡暫不進(jìn)行封堆隔離。

      完成封堆隔離后,繼續(xù)往上覆蓋礦石進(jìn)行堆浸。

      該實(shí)施例每年處理1000萬(wàn)噸礦石,平均每年的封堆費(fèi)用450萬(wàn)元、中和費(fèi)用4000萬(wàn)元,每年產(chǎn)生中和渣40萬(wàn)噸,封堆可消耗中和渣7.5萬(wàn)噸/年。

      實(shí)施例3:

      某硫化銅礦石中銅品位0.35%,黃鐵礦含量較高(4%-8%),銅礦物與黃鐵礦緊密共生,耗酸脈石含量低。操作步驟如下:

      銅礦石破碎到-40mm≥85%后,利用卡車筑堆,堆高10米,利用萃余液噴淋浸出6個(gè)月,然后往上覆蓋一層礦石,繼續(xù)利用萃余液噴淋浸出;如此往復(fù),逐層進(jìn)礦堆浸。

      每浸出6層礦石后進(jìn)行封堆隔離,平臺(tái)部分采取“中和渣+土工膜”的方法,中和渣厚度50cm,用壓路機(jī)壓實(shí)后鋪上土工膜(600g/m2、防水膜厚2.0mm);對(duì)于后續(xù)不再覆蓋礦石的邊坡鋪上50cm中和渣,摻入少量有機(jī)肥進(jìn)行改性以增加植物生長(zhǎng)需要的必要營(yíng)養(yǎng)要素后進(jìn)行復(fù)墾;對(duì)于后續(xù)將繼續(xù)覆蓋礦石的邊坡暫不進(jìn)行封堆隔離。

      完成封堆隔離后,繼續(xù)往上覆蓋礦石進(jìn)行堆浸。

      該實(shí)施例每年處理1000萬(wàn)噸礦石,平均每年的封堆費(fèi)用350萬(wàn)元、中和費(fèi)用6000萬(wàn)元,每年產(chǎn)生中和渣60萬(wàn)噸,封堆可消耗中和渣8萬(wàn)噸/年。

      對(duì)比以上三個(gè)實(shí)施例可以看出,實(shí)施例1的綜合技術(shù)指標(biāo)最好,是最佳實(shí)施例。

      以下是現(xiàn)有技術(shù)中的例子,用于與本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)比。

      對(duì)比例

      硫化銅礦石中銅品位0.35%,黃鐵礦含量較高(4%-8%),銅礦物與黃鐵礦緊密共生,耗酸脈石含量低。操作步驟是:銅礦石破碎到-40mm≥85%后,利用卡車筑堆,堆高10米,利用萃余液噴淋浸出6個(gè)月;然后往上覆蓋一層礦石,繼續(xù)利用萃余液噴淋浸出。如此往復(fù),逐層進(jìn)礦堆浸,不采取封堆隔離措施。

      每年處理1000萬(wàn)噸礦石,平均每年的中和費(fèi)用1.2億元,平均每年產(chǎn)生中和渣120萬(wàn)噸。

      通過(guò)對(duì)比可以看出,本發(fā)明不僅可顯著降低每年的封堆費(fèi)用和中和費(fèi)用,而且產(chǎn)生中和渣也大幅度減少,并可充分利用中和渣用于封堆,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

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