[发明专利]超细尾矿流态化开采及细菌浸出的系统及其工艺

说明书

技术领域

本发明属于溶浸采矿领域，特别涉及适用于尾矿库堆积的超细尾矿的二次开采超细尾矿流态化开采及细菌浸出的系统及其工艺。 

背景技术

尾矿占矿山固体废弃物的29%，黑色金属矿山每年排放的废石尾矿约6.2亿吨，有色金属矿山约1.15亿吨。我国堆存的铁尾矿的全铁品位大多在5～15%，有的甚至高达27%；金矿尾矿中的含金量一般为0.2～0.6克/吨；铜矿尾矿含铜0.02～0.1%左右；铅锌矿尾矿含铅锌0.2～0.5%左右。以当前可选铁尾矿总堆存量45亿吨计算，尾矿中相当于存有铁5.4亿吨；以当前可选黄金尾矿总堆存量5亿吨计算，其中尚含有黄金300吨左右。此外，我国矿产资源共、伴生组分丰富，其中铁矿石中大约有30多种有价成分，但能回收的仅20多种，一些金属元素尚遗留在尾矿中，每年矿产资源开发损失总价值约780亿元。 

尾矿二次开采工艺和难度随尾砂堆放方式与开采用途而异，在金属矿山，视尾矿库情况不同，主要采用干采与水采两种工艺。对于平原筑坝的尾矿库，尾砂一般呈干砂状，多采用铲运机铲运，如山东招远金矿和望儿山金矿。该种方式成本较高，但工艺较简单，对于凹陷尾矿库，开采难度较大。望儿山金矿试验采用了直溜的方法，湘西金矿和汝山金矿等一些矿山则采用了浮船泵采的方法。 

尾矿的流态化开采是采用水碎作业将尾矿制浆后，利用浸矿剂和浸矿细菌对有用组份进行回收，再转入深锥浓密机实现固液分离，含有金属离子的溶液送水冶厂处理，浸出尾渣用于地表堆存或井下胶结充填。尾矿流态化开采实现了尾矿资源的再生利用。在经济效益上，可以缓解矿山充填尾砂不足的问题；在社会和环境效益上，它既可减小尾砂堆放在地表对环境的影响，又可解决尾矿库的安全隐患。 

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是为尾矿库沉积尾矿中的有价金属成分的回收利用提供一种经济简便的方法，实现矿山固体废弃资源的二次开发利用，同时解决尾矿堆积带来的社会环境问题的超细尾矿流态化开采及细菌浸出的系统及其工艺。 

本发明的技术方案是： 超细尾矿流态化开采及细菌浸出工艺系统，该系统包括尾矿流态化开采系统、搅拌浸出系统和深锥浓密系统； 

所述尾矿流态化开采系统包括高压水泵、高压水枪，运浆沟和集浆池；

所述搅拌浸出系统包括第一砂浆泵、搅拌桶、搅拌叶片pH值检测装置、第一电动机和含菌溶浸添加装置；

所述深锥浓密系统包括深锥、絮凝剂添加装置、搅拌耙、浸出富液排出管和浸出尾渣排出管、第二砂浆泵和第二电动机；

其中，所述高压水泵通过管路与置于尾矿堆上的所述高压水枪连接，所述尾矿堆前端设置所述运浆沟和集浆池，所述第一砂浆泵一端通过管路所述集浆池联通，一端通过管路所述搅拌桶联通，所述搅拌桶内设置所述搅拌叶片，所述pH值检测装置、第一电动机和含菌溶浸添加装置设置在所述搅拌桶顶端，所述第一电动机与所述搅拌叶片固接，所述搅拌桶通过所述第二砂浆泵与所述深锥联通，所述深锥内设置所述搅拌耙，所述深锥的底端设置浸出尾渣排出管，所述深锥上端设置所述浸出富液排出管，所述絮凝剂添加装置和第二电动机设置在所述深锥的顶端，第二电动机与所述搅拌耙固接。

进一步，该系统还包括检测装置，所述检测装置设置所述浸出富液排出管上。 

本发明的另一目的是提供一种超细尾矿流态化开采及细菌浸出工艺，具体包括以下步骤： 

步骤1：将高压水枪布置于尾矿堆的回采工作面上方，通过1.5MPa的高压水泵供高压水，在所述高压水枪的出口形成1.0-1.2MPa的高压水射流，以顺向冲采法冲下尾矿，形成自流矿浆，矿浆以流速为0.6m/s通过坡度为5-7%的运浆沟过滤后流入的集浆池内，所述集浆池内的自流矿浆浓度为30-40%；

步骤2：在所述集液池边设置第一砂浆泵，以4MPa的泵压将矿浆送入的搅拌桶，搅拌桶泵入1.5-2kg/cm³的压缩空气，pH值检测装置测量所述搅拌桶内的矿浆的pH值，如果pH大于1.5，则通过含菌溶浸添加装置补充溶浸剂调节矿浆的pH为1.5，再启动第一电动机，带动搅拌叶片搅拌矿浆，使在搅拌桶内滞留3h，备用；