CN103981375A - 一种堆浸提金方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金化工领域，特别涉及一种堆浸提金方法。包括以下步骤：在堆浸场地铺设底垫，底垫自下而上设置为三层，分别为基层、防渗层、保护层，在防渗层以上、保护层底部设置收集装置，将原矿石破碎后在底垫筑堆，得到矿石堆；将滴淋管埋入矿石堆中，滴淋管通入滴淋液对矿石堆进行滴淋，由收集装置收集得到含金贵液，滴淋液为氰化钠溶液；对所述含金贵液回收黄金。本发明提供的堆浸提金方法，采用埋管滴淋方法，将滴淋管埋入矿石堆中，滴淋管中的滴淋液蒸发量少，节水效益明显；并且受环境温度影响小，保证在寒冷、干旱地区连续生产。

Description

一种堆浸提金方法

技术领域

本发明涉及冶金化工领域，具体而言，涉及一种堆浸提金方法。

背景技术

随着易采矿的大量开采，低品位矿石和难处理金矿资源的开发利用已成为黄金开采的一项重要任务。目前，堆浸提金技术由于具有成本低、效益好等优点，在许多国家得到了较快的推广应用。

堆浸提金是指将低品位金矿石或浮选尾矿在底垫材料上筑堆，通过氰化钠溶液循环滴淋，使矿石中的金、银溶解出来形成含金贵液回收黄金的提金工艺。目前，常用的是明管滴淋，由于滴淋管位于矿堆的表面，天气炎热时，容易造成滴淋液的大量挥发；而霜冻时期，滴淋管渗透缓慢，冻冰严重，致使不能连续作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种堆浸提金方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种堆浸提金方法，包括以下步骤：

(a)、在堆浸场地铺设底垫，所述底垫自下而上设置为三层，分别为基层、防渗层、保护层，在所述防渗层以上、保护层底部设置收集装置，将原矿石破碎后在所述底垫筑堆，得到矿石堆；

(b)、将滴淋管埋入所述矿石堆中，所述滴淋管通入滴淋液对所述矿石堆进行滴淋，由所述收集装置收集得到含金贵液，所述滴淋液为氰化钠溶液；

(c)、对所述含金贵液回收黄金。

优选地，在所述步骤(c)中，采用6-12目的粒状活性炭吸附所述含金贵液中的黄金，提取出吸附有黄金的载金炭；

所述载金炭经过解吸得到解吸液，将所述解吸液电解得到金泥，将所述金泥熔炼得到黄金。

优选地，所述粒状活性炭对所述含金贵液吸附黄金后得到的含金贫液，所述载金炭解吸过程中产生的解吸废液，载金炭解吸后进行清洗得到的酸洗中和废液，将所述含金贫液、解吸废液以及酸洗中和废液补充至滴淋液。

优选地，在将所述解吸废液和酸洗中和废液补充至滴淋液之前，将所述解吸废液和酸洗中和废液收集在一起，添加絮凝剂进行沉淀，并将沉淀物进行过滤。

优选地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的添加量为液体总重量的0.04-0.06％。

优选地，所述含金贫液在补充至滴淋液之前，对所述含金贫液过滤以回收其中残留的活性炭。

优选地，在采用所述粒状活性炭对所述含金贵液吸附黄金前，对所述粒状活性炭进行预磨筛分。

优选地，解吸后的活性炭进行直线筛处理后循环使用。

优选地，在滴淋过程中，向所述滴淋液中补加水，补加的水中添加有阻垢剂。

优选地，所述阻垢剂为高碱度钙镁稳定剂，添加量为8-10mg/L。

本发明实施例提供的堆浸提金方法，采用埋管滴淋方法，将滴淋管埋入矿石堆中，滴淋管中的滴淋液蒸发量少，节水效益明显；并且受环境温度影响小，保证在寒冷、干旱地区连续生产。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。

在本发明的实施例中提供了一种堆浸提金方法，包括以下步骤：

(a)、在堆浸场地铺设底垫，所述底垫自下而上设置为三层，分别为基层、防渗层、保护层，在所述防渗层以上、保护层底部设置收集装置，将原矿石破碎后在所述底垫筑堆，得到矿石堆；

(b)、将滴淋管埋入所述矿石堆中，所述滴淋管通入滴淋液对所述矿石堆进行滴淋，由所述收集装置收集得到含金贵液，所述滴淋液为氰化钠溶液；

(c)、对所述含金贵液回收黄金。

本发明实施例提供的堆浸提金方法，采用埋管滴淋方法，将滴淋管埋入矿石堆中，滴淋管中的滴淋液蒸发量少，节水效益明显；并且受环境温度影响小，保证在寒冷、干旱地区连续生产。

具体地，为提高堆浸场地的利用率，同时减少投资和费用，基层采用25-35cm厚的粘性土质，粘性土质碾压平整，表面没有尖硬物，防止对防渗层的高密度膜造成损害，如划伤等；防渗层选用2-3mm厚HDPE高密度地膜，这种膜耐腐蚀，防降解，可工作100年以上；保护层为55-65cm厚度，选用经过破碎筛分的2-4cm的矿石铺成，保护层使用2-4cm的矿石铺成，自身不对高密度地膜造成损害，还可防止保护层上面的矿石堆中的大块矿石落下而将高密度地膜划伤，并且可以防止矿石堆中的矿石粉化后堵塞收集装置中的收集管和集液管。这样得到的底垫结实耐用，有效的防止了含金贵液的流失。

溶液收集装置由铺设在防渗层以上、保护层底部的收集管和集液管组成，收集管直径90-110mm、多孔，收集管道铺设在整个堆浸场，收集管间距12-18m；收集管中的溶液汇集到直径为300-610mm的集液管，集液管呈坡度设置，以便于集液管将浸出的含金贵液流至贵液池。集液管呈坡度设置一般是根据地形设置，得到的含金贵液可有效的收集起来，并流至贵液池。长山壕金矿的贵液池深10m，加上面1m的空间，贵液池总深11m，贵液池的容积是3.5万立方米；贵液池内有矿石，用于冬季阻止溶液结冰，贵液池的容量是矿石之间的孔隙提供的，矿石孔隙度为0.33。

堆浸场采用三种安全防护措施保证安全生产。第一为检漏系统：检测底垫是否破损，在防渗层下对应集液沟槽部位按区域设检漏管，检漏管直径为50mm的PVC管，检漏管壁设置孔径为5mm、孔间距为100mm的穿孔；检漏管周围设置渗漏检测砂，在渗漏检测砂上面和保护层下铺设1200mm宽的无纺土工布；第二是防洪系统：防止浸液外溢以及雨季外围汇水进入场地，在堆浸场北侧东北侧修筑拦水坝、截洪沟；第三是围栏：防止人畜误入场地，在堆浸场周围设置铁丝网围栏。

长山壕金矿堆浸场有效使用面积85.79万平方米，采用一次衬垫、多次向上筑堆的方法，设计筑堆7层，每层高度10米，可容纳矿石7500万吨。堆浸场位于主矿体的南侧约3km处，矿石分层筑堆，浸堆台阶之间的坡度为自然安息角，浸堆周边的坡度为宽：高＝2.5：1，该坡度能够保持生产期间和闭矿以后矿堆的稳定性。

长山壕金矿筑堆机械选用重型汽车，24小时连续筑堆，当筑堆面积达到5000-10000㎡后，在堆顶用挖掘装载机松土耕犁成沟，将滴淋管埋入。

埋管选用国外进口(以色列)的滴淋管，采用机械化埋管作业，即在矿石堆顶部挖沟，然后将滴淋管埋入，采用机械化操作节约人力且埋管效率高。为了高效获得含金贵液，滴淋管间距设为0.6-1.0米，滴淋管埋管深度0.6-1.0米，滴淋强度为7.0-8.0L/m²·h。经测算，埋管深度为0.6-1.0米，滴淋作业后滴淋液蒸发量平均减少0.34L/m²·h，矿山浸堆滴淋面积40-50万平方米，全年可以节约用水约15万吨，此外，滴淋管覆土填埋，对滴淋液起到保温作用，覆盖前，霜冻期滴淋液最低温度可以达到3℃，而埋管后的滴淋液最低温度是9℃。埋管滴淋作业开始在长山壕金矿得到成熟应用，霜冻期全天候生产问题得到解决。

此外，采用埋管滴淋工作，还具有以下优势：消除风的影响；一年四季都可以运行；减少太阳紫外线对滴淋管的破坏；减少滴淋液的排泄和流失；减少对操作工人、周围环境和土地的影响，有利于环境保护；该可以降低生产成本等。

优选地，在所述步骤(c)中，采用6-12目的粒状活性炭吸附所述含金贵液中的黄金，提取出吸附有黄金的载金炭；所述载金炭经过解吸得到解吸液，将所述解吸液电解得到金泥，将所述金泥熔炼得到黄金。若是采用的活性炭粒度过小，活性炭流动性大，不易控制；若是采用的活性炭粒度太大，活性炭的比表面积过小，吸附黄金的效率低下；采用6-12目的粒状活性炭，吸附黄金效果好，且用量少，易于控制。整个过程中使用的活性炭重复利用。

优选地，所述粒状活性炭对所述含金贵液吸附黄金后得到的含金贫液，所述载金炭解吸过程中产生的解吸废液，载金炭解吸后进行清洗得到的酸洗中和废液，将所述含金贫液、解吸废液以及酸洗中和废液补充至滴淋液。其中，解吸电解后的活性炭还需要对其进行中和，一般采用氢氧化钠溶液进行，以防止解吸后的活性炭携带的氢离子与氰化钠反应，生成剧毒的氰化氢。将含金贫液、解吸废液以及酸洗中和废液回收利用，节约了水源，并且其中的药物氰化钠还可以重复用于滴淋，节约药物的使用；并且，若是用后的废水排出的话，还会对环境造成污染。

优选地，在将所述含金贫液、解吸废液和酸洗中和废液补充至滴淋液之前，将所述解吸废液和酸洗中和废液收集在一起，添加絮凝剂进行沉淀，并将沉淀物进行过滤。一般来讲，采用浓密机收集废液，即将废液排放到浓密机中，统一进行去除废水中的杂质，以利于循环利用。其中，絮凝剂可以聚合水中悬浮物，将其聚合到一起而沉淀下来，再进行过滤，进而将水中的杂物去除，得到的过滤后的废液，用于补充滴淋液，以循环利用。浓密机配套絮凝剂自动加药设备和板框压滤机，这样整个过程由浓密机系统完成，全自动化操作，节约人力，且效率高。

优选地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的添加量为液体总重量的0.04-0.06％。聚丙烯酰胺絮凝效果好，添加量为液体总重量的0.04-0.06％即可快速沉淀，添加量少，且效率高，节约时间。

优选地，所述含金贫液在补充至滴淋液之前，对所述含金贫液过滤以回收其中残留的活性炭。含金贵液中黄金被活性炭吸附后即为含金贫液，含金贫液中会残留一些活性炭粉，活性炭粉上吸附有黄金，因此，将该含金贫液进行过滤，可得到一些吸附有黄金的活性炭粉，将该活性炭粉回收黄金，回收黄金后的活性炭粉进行回收利用，既增加了黄金的产值，还将活性炭粉进行了回收利用，并且防止了活性炭粉进入滴淋管而造成滴淋管堵塞。将近两年的时间，据计算，矿山累计回收含金活性炭粉149.73吨，从中得到黄金127.51公斤，创造巨大的经济效益。此外，若是活性炭粉进入滴淋管，会造成滴淋管堵塞，若是进入矿堆，在矿堆中劫金，会严重影响黄金资源的回收。过滤采用150目网进行过滤，去除活性炭粉的效果好。

优选地，在采用所述粒状活性炭对所述含金贵液吸附黄金前，对所述粒状活性炭进行预磨筛分。预磨筛分是指对采购的活性炭，在使用前，通过模拟生产预先打磨并筛分，筛分其中的不合格粉状炭，保留合格炭进入工艺流程使用，减少活性炭在使用中的磨损率。针对长山壕金矿使用的活性炭品质而言，预磨筛分的磨损率为9-11％。采用预磨筛分后的活性炭作业，明显减少了活性炭碎末的产生，减轻后续活性炭粉的回收压力。

优选地，解吸后的活性炭进行直线筛处理后循环使用。直线筛是利用振动电机激振作为振动源，使物料在筛网上被抛起，同时向前作直线运动，物料从给料机均匀地进入筛分机的进料口，通过多层筛网产生数种规格的筛上物、筛下物、分别从各自的出口排出。具有耗能低、产量高、结构简单、易维修、全封闭结构，无粉尘溢散，自动排料，适合于流水线作业。其中，本发明直线筛采用的筛孔为14目，以回收活性炭。

优选地，在滴淋过程中，向所述滴淋液中补加水，补加的水中添加有阻垢剂。在整个生产过程中，产生的废水全部进行了回收利用，由于生产过程中水会有一定的损耗量，因此，需要对滴淋液添加一些水量来对其补充。由于生产过程中，氰化钠提金是在碱性环境中进行的，一般pH值控制在10-12之间，因此，整个流程中的水质的pH值为10-12。补加水直接添加至滴淋液中发现有大量沉淀产生，并在滴淋管口富集，堵塞管口。对补加水进行化验，结果如表1所示。

表1  补加水水质化验结果

项目	含量
		钙离子(mg/L)	132.11
硬度(mg/L)	200.16
		酚酞碱碱(mg/L)	22.02
总碱(mg/L)	176.14
		氯离子(mg/L)	26.94
硫酸根(mg/L)	216.96
		正磷(mg/L)	0.12
总磷(mg/L)	0.65
		铁(mg/L)	0.001
浊度	0.29
		PH	8.34
电导(us/cm)	456

从表1可以看出，补加水属于中等硬度水质，钙离子浓度高，而钙离子在碱性溶液中容易生成沉淀，因此，选用阻垢剂对补加水进行处理，阻垢剂可以提前对水质中钙镁离子进行预先螯合，处理后的补加水不再有沉淀产生。补加水的处理具体为：在补加水添加至滴淋液之前增加管道混合器，使补加水与阻垢剂混合均匀后再通入滴淋液。

优选地，所述阻垢剂为高碱度钙镁稳定剂，添加量为8-10mg/L。高碱度钙镁稳定剂购买于江苏博鸿蓝波有限公司，产品型号为：BH-9088。

对购买的高碱度钙镁稳定剂进行试验

取一定体积补加水水样于烧杯中，投加定量高碱度钙镁稳定剂阻垢剂，置于磁力搅拌器上，开启搅拌，10％NaOH水溶液连续滴加，并连续测定水样pH值，直至pH值达到试验要求，停止搅拌，将烧杯取下，计时，观察并记录水样产生浑浊的时间。

表2  pH＝10.5时，不同阻垢剂浓度对Ca²⁺、Mg²⁺的稳定性

表3  pH＝11时，不同阻垢剂浓度对Ca²⁺、Mg²⁺的稳定性

表4  pH＝12时，不同阻垢剂浓度对Ca²⁺、Mg²⁺的稳定性

表5  pH＝13时，不同阻垢剂浓度对Ca²⁺、Mg²⁺的稳定性

判断依据，在一定pH条件下，不同浓度的高碱度钙镁稳定剂阻垢剂使水样产生浑浊的时间越长，说明在该条件下高碱度钙镁稳定剂阻垢剂稳定Ca²⁺、Mg²⁺性能越好。

从表2-5可以看出：高碱度钙镁稳定剂阻垢剂对于补加水具有如下阻垢性能特点：

1、在pH＝12的条件下，投加量为14-15mg/l具有优良的阻垢效果，能有效稳定水中的Ca²⁺、Mg²⁺。

2、在pH＝11的条件下，投加量为5-6mg/l具有优良的阻垢效果，能有效稳定水中的Ca²⁺、Mg²⁺。

3、在pH＝10.5的条件下，投加量为4-5mg/l具有优良的阻垢效果，能有效稳定水中的Ca²⁺、Mg²⁺。

用滴淋液替代上述试验方法中的NaOH溶液，重复上述试验过程，可以得到如下结论：在pH为11-11.5条件下，高碱度钙镁稳定剂阻垢剂投加浓度8-10mg/L,完全抑制水中钙、镁离子的成垢的产生。

工业试验阶段平均处理补加水135m³/h，消耗高碱度钙镁稳定剂阻垢剂32.4kg/d，试运行阶段，未监测到白色沉淀物，使用效果良好，解决了埋管滴淋中滴淋管的堵塞问题。

以下实施例是在内蒙古长山壕金矿进行实施，该矿山区域气候为典型的大陆高原型气候，海拔约1680米，夏季干旱少雨，最高气温35～37℃，最低气温-38℃，蒸发量2646.2毫米，降雨期主要集中于7至9月份，11月份到翌年4月份为霜冻期，冻层可达地表以下1.56至2米，冬春季节多6级以上西北风。

实施例1

铺底垫以及设置收集装置，将原矿石破碎后筑堆，得到矿石堆；

将滴淋管埋入矿石堆中，滴淋管间距设为0.6米，滴淋管埋管深度0.6米，滴淋管通入氰化钠溶液的滴淋液对矿石堆进行滴淋，滴淋强度为7.0L/m²·h，得到含金贵液；

采用已预磨筛分的6-8目粒状活性炭吸附含金贵液中的黄金，提取出吸附有黄金的载金炭，载金炭经过解吸得到解吸液，将解吸液电解得到金泥，将金泥熔炼得到黄金。

其中，对含金贫液过滤回收活性炭；解吸废液和酸洗中和废液等废液添加0.04％聚丙烯酰胺进行沉淀，并将沉淀物进行过滤；过滤后的液体补充至滴淋液。同时，补加添加阻垢剂的水至滴淋液中，补加的水为地下水，阻垢剂为高碱度钙镁稳定剂，添加量为8mg/L；

其中，生产过程中回收的活性炭进行直线筛处理后使用。

实施例2

铺底垫以及设置收集装置，将原矿石破碎后筑堆，得到矿石堆；

将滴淋管埋入矿石堆中，滴淋管间距设为0.8米，滴淋管埋管深度0.8米，滴淋管通入氰化钠溶液的滴淋液对矿石堆进行滴淋，滴淋强度为7.5L/m2·h，得到含金贵液；

采用已预磨筛分的8-10目粒状活性炭吸附含金贵液中的黄金，提取出吸附有黄金的载金炭，载金炭经过解吸得到解吸液，将解吸液电解得到金泥，将金泥熔炼得到黄金。

其中，对含金贫液过滤回收活性炭；解吸废液和酸洗中和废液等废液添加0.05％聚丙烯酰胺进行沉淀，并将沉淀物进行过滤；过滤后的液体补充至滴淋液。同时，补加添加阻垢剂的水至滴淋液中，补加的水为地下水，阻垢剂为高碱度钙镁稳定剂，添加量为9mg/L；

其中，生产过程中回收的活性炭进行直线筛处理后使用。

实施例3

铺底垫以及设置收集装置，将原矿石破碎后筑堆，得到矿石堆；

将滴淋管埋入矿石堆中，滴淋管间距设为1.0米，滴淋管埋管深度1.0米，滴淋管通入氰化钠溶液的滴淋液对矿石堆进行滴淋，滴淋强度为8.0L/m2·h，得到含金贵液；

采用已预磨筛分的10-12目粒状活性炭吸附含金贵液中的黄金，提取出吸附有黄金的载金炭，载金炭经过解吸得到解吸液，将解吸液电解得到金泥，将金泥熔炼得到黄金。

其中，对含金贫液过滤回收活性炭；解吸废液和酸洗中和废液等废液添加0.06％聚丙烯酰胺进行沉淀，并将沉淀物进行过滤；过滤后的液体补充至滴淋液。同时，补加添加阻垢剂的水至滴淋液中，补加的水为地下水，阻垢剂为高碱度钙镁稳定剂，添加量为10mg/L；

其中，生产过程中回收的活性炭进行直线筛处理后使用。

以上实施例可保证矿区的全年生产，矿山浸堆滴淋面积约40-50万平方米，活性炭使用量为240吨，一年多的时间矿山累计回收含金活性炭粉149.73吨，从含金活性炭粉中得到黄金127.51公斤；全年可以节约用水约15万吨；创造了很大的经济效益和社会效益；并且整个过程废水零排放，对环境污染降至最低。

综上所述，本发明采用埋管滴淋技术，受环境温度影响小，滴淋液流失少，节水效益明显，保证矿区在寒冷干旱的地区全年稳定连续生产，此外，通过添加螯合阻垢剂，解决了补加水中钙、镁结垢堵塞滴淋管的问题，处理后，滴淋管渗滤均匀，浸出效果好；采用粒状活性炭回收技术，提高了金的回收率；采用絮凝沉降与浓密机浓缩相结合的技术，实现了流程中废水的循环利用，经济效益和社会效益显著。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种堆浸提金方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)、在堆浸场地铺设底垫，所述底垫自下而上设置为三层，分别为基层、防渗层、保护层，在所述防渗层以上、保护层底部设置收集装置，将原矿石破碎后在所述底垫筑堆，得到矿石堆；

(b)、将滴淋管埋入所述矿石堆中，所述滴淋管通入滴淋液对所述矿石堆进行滴淋，由所述收集装置收集得到含金贵液，所述滴淋液为氰化钠溶液；

(c)、对所述含金贵液回收黄金。

2.根据权利要求1所述的堆浸提金方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，采用6-12目的粒状活性炭吸附所述含金贵液中的黄金，提取出吸附有黄金的载金炭；

所述载金炭经过解吸得到解吸液，将所述解吸液电解得到金泥，将所述金泥熔炼得到黄金。

3.根据权利要求2所述的堆浸提金方法，其特征在于，所述粒状活性炭对所述含金贵液吸附黄金后得到的含金贫液，所述载金炭解吸过程中产生的解吸废液，载金炭解吸后进行清洗得到的酸洗中和废液，将所述含金贫液、解吸废液以及酸洗中和废液补充至滴淋液。

4.根据权利要求3所述的堆浸提金方法，其特征在于，在将所述解吸废液和酸洗中和废液补充至滴淋液之前，将所述解吸废液和酸洗中和废液收集在一起，添加絮凝剂进行沉淀，并将沉淀物进行过滤。

5.根据权利要求4所述的堆浸提金方法，其特征在于，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的添加量为液体总重量的0.04-0.06％。

6.根据权利要求3所述的堆浸提金方法，其特征在于，所述含金贫液在补充至滴淋液之前，对所述含金贫液过滤以回收其中残留的活性炭。

7.根据权利要求2所述的堆浸提金方法，其特征在于，在采用所述粒状活性炭对所述含金贵液吸附黄金前，对所述粒状活性炭进行预磨筛分。

8.根据权利要求3所述的堆浸提金方法，其特征在于，解吸后的活性炭进行直线筛处理后循环使用。

9.根据权利要求1-8任一项所述的堆浸提金方法，其特征在于，在滴淋过程中，向所述滴淋液中补加水，补加的水中添加有阻垢剂。

10.根据权利要求9所述的堆浸提金方法，其特征在于，所述阻垢剂为高碱度钙镁稳定剂，添加量为8-10mg/L。