[发明专利]一种原地配矿方法

说明书

本发明涉及一种原地配矿方法，在问题矿堆层上直接升层筑堆一层低黏土矿石，质地较硬，先期进行布液浸出，一般新矿石浸出前期浸出速率最快，可以尽快回收有价元素，待其浸出率和浸出时间达到目标值后，矿石所含黏土基本被冲刷沉积到下部问题矿堆层，矿石所含可浸部分矿物基本消耗完毕，剩余脉石性质稳定，此时在矿堆原地或就地用挖机或其他机械设备按照一定的工艺次序进行混合配矿，其间需要确保上层低黏土硬矿石浸渣和下层问题矿堆层获得充分晾晒和混合，下层泥化浸渣包裹上层硬矿石浸渣，形成团矿，矿堆结构稳定，内部孔隙丰富且分布均匀，利于浸出液与矿石充分接触并发生反应，从而改善浸出效果，提高浸出率。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种原地配矿方法，用于消除渗滤性差或死堆，提高浸出率，矿石种类为现阶段采用湿法堆浸工艺处理的任何矿石类型，特别是高、中、低粘土类共存的矿石。

背景技术

堆浸技术作为湿法冶金工艺的关键环节，是处理包括铜在内的低品位矿石的主要手段。当前全球超过四分之一成品铜的获取依赖于该技术。堆浸采用矿车或布料机，将矿石堆垛在敷设防渗层的堆场内，堆高通常在4-8米，通过泵和管道将浸出液输送到堆面，经堆面布液管网从矿堆顶部渗滤至底部集液系统并流出矿堆，浸出液在矿堆内部接触矿石并将其中有价元素从矿石形态转化为离子形态溶出，然后送下游工艺处理直至得到最终产品。浸出完成后可以拆堆后重新堆垛新矿，也可以直接在堆面逐层堆垛新矿形成新层，然后进行新一轮浸出，目前工业上以后一种方式为主。

浸出率即资源回收率是堆浸生产过程的重要指标，矿堆地质结构的稳定性是堆浸场安全环保的关键因素。

浸出反应的前提也是浸出效果的决定因素，即溶液与矿石能否充分接触，而溶液分布的均匀程度由两方面决定，一是堆面布液管网各出液点的压力和流量是否均匀，一是矿堆内部的渗滤性是否均匀。堆面管网的布液效果相对易于控制，而堆内溶液的走向难以判断和控制，因此溶液的渗滤过程是否均匀也就很难判断和控制。实际生产中，已经发现和确认的以下原因会导致矿堆渗滤均匀度不良甚至急剧恶化：

一般矿石含有一定量的粘土，矿堆浸出过程伴随着溶液冲刷、使得粘土和细小颗粒被冲刷沉积到某一局部，堵塞溶液渗滤，形成矿堆内部积液，中高粘土矿石在浸出过程中会发生泥化，造成矿堆内部堵塞，形成死堆，即溶液无法从矿堆内部渗滤至底部，而是从矿堆侧面或边缘流出，不与内部矿石接触，无浸出反应；

溶液对矿石的浸出过程即矿石的侵蚀、溶解和风化等物理和化学反应过程，加之矿堆重力沉降和新层矿堆不断叠加，矿堆内部孔隙结构不断发生变化，导致矿堆渗滤性变差，影响浸出效果，如果某层矿堆发生泥化后，其上部各层矿堆溶液无法有效穿透泥化层，造成整座矿堆永久性的渗滤性缺陷，长期影响其浸出效果；

粘土除了具有较强的防渗性外，还有很强的吸附性，浸出液流至粘土冲积区域无法继续渗滤下去，其有价元素离子会被粘土吸附，而且很难再被洗出，造成资源浪费。

另外，存在泥化矿层的矿堆，随着矿堆逐层升高，整个矿堆地质结构会愈加不稳定，一般低品位矿山项目采矿、堆浸、冶炼各工艺环节相互毗邻以降低物流成本，矿区爆破、自然地震、降水等因素易引发矿堆垮塌和泥石流，加之矿堆内的有害物质，造成严重的安全和环保事故，行业内已有先例。

目前解决上述问题的现行技术通常包括前端、中端和后端三种方式：

前端：增加选矿环节，进行高、中、低粘土矿石配矿，或者高粘土矿石洗矿，对于低品位矿石，这种方式占地面积大，矿石处理量较大，相关选矿场地、设备和装置投资较大，运行成本较高，洗矿尾排环保风险大、无害化处理成本高。如果单纯只是配矿，堆浸过程的中后期依然会出现上述问题，且开采出来的矿石不能尽快进行浸出，会影响生产系统上下游的稳定性。