[发明专利]一种硫化铜矿生物堆浸系统调控酸和铁的方法

说明书

本发明公开了一种硫化铜矿生物堆浸系统调控酸和铁的方法，在进行硫化铜矿生物堆浸时，当每层矿石铜浸出完全时，先铺一层石灰石颗粒，再在该层石灰石颗粒上面覆盖一层新矿石继续进行生物堆浸；当铜浸出再次完全后，再依次铺设石灰石颗粒层并覆盖新矿石，如此往复，进行硫化铜矿生物堆浸；所述石灰石颗粒的厚度为5cm～30cm，根据生物堆浸系统酸和铁浓度高于控制范围的程度来确定石灰石颗粒的厚度，当堆浸系统酸和铁浓度偏高较多时石灰石颗粒的厚度取大值，反之取小值；所述石灰石颗粒的粒径为1mm～20mm。本发明实现了在矿堆内调节铜矿堆浸系统的酸和铁平衡，将中和渣固定在矿堆内部，以大幅度减少中和渣量，明显提高经济效益和环境效益。

技术领域

本发明涉及湿法冶金领域，具体涉及一种硫化铜矿生物堆浸系统调控酸和铁的方法。

背景技术

“生物堆浸-萃取-电积”工艺具有低成本、低能耗等显著优势，已成为低品位次生硫化铜矿的首选工艺，目前，全球有近20座矿山采用该工艺。我国首座万吨级生物提铜矿山于2005年底在紫金山铜矿投产，该方法充分利用了传统工艺难以利用的低品位资源，获得良好的经济效益，其不足之处是：由于矿石铜含量较低，采取低成本的永久堆法(即逐层进矿堆浸，浸出结束后不出堆)，虽然铜的浸出率较高，但是下层旧堆中的黄铁矿氧化无法得到有效控制，使铁浸出量和产酸量不断增大，导致环保中和成本不断增加。

国外的铜矿生物堆浸通常采用TL工艺(矿石进行团矿、硫酸熟化和薄层堆浸，浸出结束后出堆)，尚未见到堆浸系统酸和铁累积的报道。

在生产实际中，通常采用开路部分萃余液进行石灰中和或萃余液利用石灰石中和后再返回堆场喷淋的方法来控制铜矿生物堆浸体系的酸和铁浓度。“一种生物冶金过程中利用铁矾生成实现铁平衡的方法”(CN 101984095 A，紫金矿冶设计研究院阮仁满、邹刚)中提出了控制堆浸体系酸和铁浓度的方法，该方法使铁在矿堆内部沉矾、萃余液利用石灰石中和自由酸后再返回堆场喷淋。

采用常规的萃余液中和后达标外排或萃余液利用石灰石中和后再返回堆场喷淋的方法都可以较好的控制铜矿生物堆浸系统的酸和铁浓度，但是会产生大量的中和渣，需要建设专门的渣库堆存；如果采取矿堆内部沉矾的方法，铁矾会覆盖在矿石表面，会阻碍铜矿物的浸出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫化铜矿生物堆浸系统调控酸和铁的方法，实现在矿堆内调节铜矿堆浸系统的酸和铁平衡，将中和渣固定在矿堆内部，以大幅度减少中和渣量，提高经济效益和环境效益。

为实现上述目的，本发明一种硫化铜矿生物堆浸系统调控酸和铁的方法的操作步骤如下：

在进行硫化铜矿生物堆浸时，当每层矿石铜浸出率接近或达到目标值时，矿石铜浸出完全，此时先铺一层石灰石颗粒，再在该层石灰石颗粒上面覆盖一层新矿石继续进行生物堆浸；当铜浸出再次完全后，再依次铺设石灰石颗粒层并覆盖新矿石，如此往复，进行硫化铜矿生物堆浸；所述石灰石颗粒的厚度为5cm～30cm，根据生物堆浸系统酸和铁浓度高于控制范围的程度来确定石灰石颗粒的厚度，当堆浸系统酸和铁浓度偏高较多时石灰石颗粒的厚度取大值，反之取小值；所述石灰石颗粒的粒径为1mm～20mm。

所述硫化铜矿生物堆浸的堆场平面的倾斜度为1～5°。

为了避免在石灰石颗粒上覆盖新矿石时卡车压实石灰石颗粒，石灰石颗粒的铺设工作可与覆盖新矿石同时进行。

本发明一种硫化铜矿生物堆浸系统调控酸和铁的方法具有以下技术特点和有益效果：

1、可在矿堆内调节铜矿生物堆浸系统酸和铁的平衡：萃余液喷淋上层矿石的浸出液通过石灰石颗粒层时，可中和浸出液中的部分酸和铁，且石灰石颗粒的中和酸和铁能力逐步释放，不会导致浸出液酸度过低而使铜水解沉淀。

2、可将中和渣固定在矿堆内部，大大减少了中和渣量，从而减少了中和渣库容需求量和处置费用，经济效益和环保效益显著。