CN107287444B - 一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋工艺 - Google Patents

一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋工艺，包括以下步骤：预先筛分；筛上物料破碎；筑堆；铺设滴淋管道；制备稀硫酸；滴淋作业：将稀硫酸均匀滴淋在矿堆表层；富液回收：铜矿物中的铜以离子的形式存在于滴淋液中，并在矿堆下游的收集池中汇集，汇集后的富液通过输送泵泵送到富液池；萃取电积：富液通过萃取电积装置进行萃取和电积，得到铜金属；本发明采用滴淋方法对原铜矿石进行堆浸，酸溶液直接作用于矿石表面，通过渗析扩散，矿堆表面不会形成积水层，彻底消除矿堆板结及堆内溶液偏析现象，入渗速度快，而且酸溶液能够与铜金属充分接触，这对铜金属离子的析出十分有利。

Description

一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋工艺
技术领域
本发明属于湿法冶金技术领域，具体地说，涉及一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋工艺。
背景技术
低品位氧化铜矿石的选冶，堆浸法具有工艺设备简单、投资省、规模大、效益好的优势，是湿法冶金回收铜的重要手段，在国内外得到了广泛的应用。为使化学溶剂与金属铜离子充分接触，目前多数矿山采用堆浸喷淋方法，采用喷淋工艺进行堆浸，首先是含酸溶液喷洒到空气中容易雾化扩散，对人体健康会有伤害，对环境有一定影响；其次是操作过程中管理控制不好掌握，酸和水损耗相对较大；第三在喷淋过程中，喷淋溶液会对粉砂状矿石产生影响，到一定程度会形成板结，阻碍浸出液的渗透，矿堆表层形成积水，易形成径流，溶液在堆内极易形成偏析，淋洗效率随之降低，严重时会发生淋滤通道堵塞，导致原矿浸出回收不均衡，生产周期长，浸出率低，管控不当会发生矿堆边坡坍塌或局部冲垮现象。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋工艺，
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置，包括滴淋管道、防渗漏垫、输送管、过滤器、高位调节池、收集池、富液池、萃取电积装置、贫液池和硫酸储罐，所述滴淋管道铺设在矿堆的表面，所述矿堆与地面之间设置有防渗漏垫，所述滴淋管道与输送管连通，所述输送管上设置有至少十根滴淋管道，所述输送管与过滤器连通，所述过滤器与高位调节池连通，所述高位调节池与地面的水平高差为10-30米，所述高位调节池分别与硫酸储罐和贫液池连通，所述贫液池与萃取电积装置连通，所述萃取电积装置与富液池连通，所述富液池与收集池连通，所述收集池与矿堆之间通过明槽连通，所述滴淋管道上设置有滴淋孔。
一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋工艺，包括以下步骤：
S1：预先筛分：将原矿经过筛孔为45㎜的粗筛进行预先筛分，得到+45mm的筛上物料和-45mm的筛下物料；
S2：筛上物料破碎：将S1中得到的+45mm的筛上物料放入破碎机中破碎，破碎后的物料返回到S1中的45㎜的粗筛再次筛分；
S3：筑堆：将得到的-45mm的筛下物料在堆浸场进行筑堆，形成矿堆，筑堆时矿堆的高度控制在3-6米；
S4：铺设滴淋管道：在筑堆后的矿堆表层铺设滴淋管道，控制滴淋管道上相邻滴孔之间的间距为300-500mm，控制相邻两条滴淋管道之间的间距为300-500㎜；控制矿堆表层每平方米的面积内滴孔数为9-16个；
S5：制备稀硫酸：将浓度为98%的浓硫酸配制成浓度为9g/L-13g/L的稀硫酸；
S6：滴淋作业：将稀硫酸输送到高位调节池中，高位调节池中的稀硫酸通过自流进入到过滤器，然后自流到滴淋管道，并通过滴淋管道表面的滴孔喷出，均匀滴淋在矿堆表层；
S7：富液回收：滴淋在矿堆表层的稀硫酸逐渐渗透到矿堆内部，与矿堆内部的铜矿物进行化学反应，铜矿物中的铜以离子的形式存在于滴淋液中，并在矿堆下游的收集池中汇集，汇集后的富液通过输送泵泵送到富液池；
S8：萃取电积：富液通过萃取电积装置进行萃取和电积，得到铜金属；
S9：贫液回收利用：经过萃取和电积后的贫液与稀硫酸混合后再次进入到高位调节池中循环使用。
本发明中，在S6中在高位调节池中加入的常温嗜酸菌，控制高位调节池中液体的pH=1.5-2.0。
本发明中，常温嗜酸菌的选育条件为：将采集的含有嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌的酸性矿坑水加入营养成分：9K基础培养基和FeSO4·7H2O44.2g/L培养液，调控温度25-30℃，pH为1.5-2.0，进行培养；驯化和放大培养条件为：在9K基础培养基的环境中，加入粒度小于0.070mm的硫铁矿矿石粉，加入的硫铁矿的重量为培养液总重量的1-10%，菌的接种量为培养液总体积的8-28%，生长温度为25-30℃，pH值为1.5-2.0；逐级放大培养三次，获得菌浓度为107-109个/ml的常温嗜酸菌。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明采用滴淋方法对原铜矿石进行堆浸，酸溶液直接作用于矿石表面，通过渗析扩散，矿堆表面不会形成积水层，彻底消除矿堆板结及堆内溶液偏析现象，入渗速度快，而且酸溶液能够与铜金属充分接触，这对铜金属离子的析出十分有利。滴淋堆浸工艺保持了矿堆原有的透气性，溶液中空气含量高于喷淋时的浸出液，增加了参加化学反应的氧含量，提高了铜析出的活性，提高铜浸出率。采用湿法滴淋堆浸矿石，该工艺不但有利于铜金属回收率的提高，且更为安全、环保、经济和节能。
本发明管道铺设简单，管路系统布置用料少，堆场结垢、堵塞少，维护方便易于控制和管理，可以减少值班人员，降低劳动力成本。
本发明滴淋溶液的流量易调节，且调节范围宽。滴淋溶液流量较大时可达12L/m2·h，较小时可调节为2L/m2·h，同时滴液可以缓慢入堆，对矿石表面产生的冲击力小，大大减少细粒矿石及粉尘向低处位移，避免了矿堆表面积水，加快了浸出液的渗透，且硫酸溶液与矿石接触均匀，提高了浸出速度和浸出率，缩短了浸出周期。
本发明滴淋浸出液蒸发量少，减少水和硫酸用量，消除风的影响，减少酸溶液雾化，不易泼洒到堆外，避免了浸出液的损失，降低了生产成本。
本发明滴淋不受气候影响，一年四季可以运行。生产可以分区块进行，边滴淋边入矿，延长工作时间，提高了年处理矿石能力。
本发明由于滴淋工艺在生产中矿堆表面不会出现板结、径流，堆内无偏析现象发生，所以安全可靠性高，采用堆上筑堆提高了堆场的使用效率，降低成本。
本发明利用地理优势，修建一个高位余液池，采用自流进行滴淋，节省储液池建设费用，更节省能源。另外，滴淋工艺可以减少挖掘松动矿堆次数，降低机械使用费用，节约了成本，提高生产效益。
本发明避免对工人健康危害，减少对周围环境和土地的影响，有利于环境保护。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1为本发明一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的结构示意图；
图2为本发明一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的局部结构示意图；
图3为本发明一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的另一局部结构示意图。
图中：1-矿堆；2-滴淋管道；3-防渗漏垫；4-输送管；5-过滤器；6-高位调节池；7-收集池；8-富液池；9-萃取电积装置；10-贫液池；11-硫酸储罐和12-滴淋孔。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参见图1、图2、图3，一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的结构示意图、一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的局部结构示意图、一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的另一局部结构示意图，一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置，包括滴淋管道2、防渗漏垫3、输送管4、过滤器5、高位调节池6、收集池7、富液池8、萃取电积装置9、贫液池10和硫酸储罐11，所述滴淋管道2铺设在矿堆1的表面，所述矿堆1与地面之间设置有防渗漏垫3，所述滴淋管道2与输送管4连通，所述输送管4上设置有二十根滴淋管道2，所述输送管4与过滤器5连通，所述过滤器5与高位调节池6连通，所述高位调节池6与地面的水平高差为25米，所述高位调节池6分别与硫酸储罐11和贫液池10连通，所述贫液池10与萃取电积装置9连通，所述萃取电积装置9与富液池8连通，所述富液池8与收集池7连通，所述收集池7与矿堆1之间通过明槽连通，所述滴淋管道2上设置有滴淋孔12。
S1：预先筛分：将原矿经过筛孔为45㎜的粗筛进行预先筛分，得到+45mm的筛上物料和-45mm的筛下物料；
S2：筛上物料破碎：将S1中得到的+45mm的筛上物料放入破碎机中破碎，破碎后的物料返回到S1中的45㎜的粗筛再次筛分；
S3：筑堆：将得到的-45mm的筛下物料在堆浸场进行筑堆，形成矿堆，筑堆时矿堆的高度控制在5米；
S4：铺设滴淋管道：在筑堆后的矿堆表层铺设滴淋管道，控制滴淋管道上相邻滴孔之间的间距为300-500mm，控制相邻两条滴淋管道之间的间距为300-500㎜；控制矿堆表层每平方米的面积内滴孔数为10个；
S5：制备稀硫酸：将浓度为98%的浓硫酸配制成浓度为11g/L的稀硫酸；
S6：滴淋作业：将稀硫酸输送到高位调节池中，高位调节池中的稀硫酸通过自流进入到过滤器，然后自流到滴淋管道，并通过滴淋管道表面的滴孔喷出，均匀滴淋在矿堆表层；
S7：富液回收：滴淋在矿堆表层的稀硫酸逐渐渗透到矿堆内部，与矿堆内部的铜矿物进行化学反应，铜矿物中的铜以离子的形式存在于滴淋液中，并在矿堆下游的收集池中汇集，汇集后的富液通过输送泵泵送到富液池；
S8：萃取电积：富液通过萃取电积装置进行萃取和电积，得到铜金属；
S9：贫液回收利用：经过萃取和电积后的贫液与稀硫酸混合后再次进入到高位调节池中循环使用。
实施例2
参见图1、图2、图3，一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的结构示意图、一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的局部结构示意图、一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的另一局部结构示意图，一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置，包括滴淋管道2、防渗漏垫3、输送管4、过滤器5、高位调节池6、收集池7、富液池8、萃取电积装置9、贫液池10和硫酸储罐11，所述滴淋管道2铺设在矿堆1的表面，所述矿堆1与地面之间设置有防渗漏垫3，所述滴淋管道2与输送管4连通，所述输送管4上设置有二十五滴淋管道2，所述输送管4与过滤器5连通，所述过滤器5与高位调节池6连通，所述高位调节池6与地面的水平高差为10-30米，所述高位调节池6分别与硫酸储罐11和贫液池10连通，所述贫液池10与萃取电积装置9连通，所述萃取电积装置9与富液池8连通，所述富液池8与收集池7连通，所述收集池7与矿堆1之间通过明槽连通，所述滴淋管道2上设置有滴淋孔。
S1：预先筛分：将原矿经过筛孔为45㎜的粗筛进行预先筛分，得到+45mm的筛上物料和-45mm的筛下物料；
S2：筛上物料破碎：将S1中得到的+45mm的筛上物料放入破碎机中破碎，破碎后的物料返回到S1中的45㎜的粗筛再次筛分；
S3：筑堆：将得到的-45mm的筛下物料在堆浸场进行筑堆，形成矿堆，筑堆时矿堆的高度控制在4米；
S4：铺设滴淋管道：在筑堆后的矿堆表层铺设滴淋管道，控制滴淋管道上相邻滴孔之间的间距为350mm，控制相邻两条滴淋管道之间的间距为450㎜；控制矿堆表层每平方米的面积内滴孔数为11个；
S5：制备稀硫酸：将浓度为98%的浓硫酸配制成浓度为12g/L的稀硫酸；
S6：滴淋作业：将稀硫酸输送到高位调节池中，高位调节池中的稀硫酸通过自流进入到过滤器，然后自流到滴淋管道，并通过滴淋管道表面的滴孔喷出，均匀滴淋在矿堆表层；
S7：富液回收：滴淋在矿堆表层的稀硫酸逐渐渗透到矿堆内部，与矿堆内部的铜矿物进行化学反应，铜矿物中的铜以离子的形式存在于滴淋液中，并在矿堆下游的收集池中汇集，汇集后的富液通过输送泵泵送到富液池；
S8：萃取电积：富液通过萃取电积装置进行萃取和电积，得到铜金属；
S9：贫液回收利用：经过萃取和电积后的贫液与稀硫酸混合后再次进入到高位调节池中循环使用。
实施例3
参见图1、图2、图3，一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的结构示意图、一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的局部结构示意图、一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置的另一局部结构示意图，一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋装置，包括滴淋管道2、防渗漏垫3、输送管4、过滤器5、高位调节池6、收集池7、富液池8、萃取电积装置9、贫液池10和硫酸储罐11，所述滴淋管道2铺设在矿堆1的表面，所述矿堆1与地面之间设置有防渗漏垫3，所述滴淋管道2与输送管4连通，所述输送管4上设置有十五根滴淋管道2，所述输送管4与过滤器5连通，所述过滤器5与高位调节池6连通，所述高位调节池6与地面的水平高差为10-30米，所述高位调节池6分别与硫酸储罐11和贫液池10连通，所述贫液池10与萃取电积装置9连通，所述萃取电积装置9与富液池8连通，所述富液池8与收集池7连通，所述收集池7与矿堆1之间通过明槽连通，所述滴淋管道2上设置有滴淋孔。
S1：预先筛分：将原矿经过筛孔为45㎜的粗筛进行预先筛分，得到+45mm的筛上物料和-45mm的筛下物料；
S2：筛上物料破碎：将S1中得到的+45mm的筛上物料放入破碎机中破碎，破碎后的物料返回到S1中的45㎜的粗筛再次筛分；
S3：筑堆：将得到的-45mm的筛下物料在堆浸场进行筑堆，形成矿堆，筑堆时矿堆的高度控制在4米；
S4：铺设滴淋管道：在筑堆后的矿堆表层铺设滴淋管道，控制滴淋管道上相邻滴孔之间的间距为300-500mm，控制相邻两条滴淋管道之间的间距为400㎜；控制矿堆表层每平方米的面积内滴孔数为14个；
S5：制备稀硫酸：将浓度为98%的浓硫酸配制成浓度为10g/L的稀硫酸；
S6：滴淋作业：将稀硫酸输送到高位调节池中，高位调节池中的稀硫酸通过自流进入到过滤器，然后自流到滴淋管道，并通过滴淋管道表面的滴孔喷出，均匀滴淋在矿堆表层；
S7：富液回收：滴淋在矿堆表层的稀硫酸逐渐渗透到矿堆内部，与矿堆内部的铜矿物进行化学反应，铜矿物中的铜以离子的形式存在于滴淋液中，并在矿堆下游的收集池中汇集，汇集后的富液通过输送泵泵送到富液池；
S8：萃取电积：富液通过萃取电积装置进行萃取和电积，得到铜金属；
S9：贫液回收利用：经过萃取和电积后的贫液与稀硫酸混合后再次进入到高位调节池中循环使用。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (1)

1.一种低品位氧化铜矿堆浸滴淋工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：预先筛分：将原矿经过筛孔为45㎜的粗筛进行预先筛分，得到+45mm的筛上物料和-45mm的筛下物料；
S2：筛上物料破碎：将S1中得到的+45mm的筛上物料放入破碎机中破碎，破碎后的物料返回到S1中的45㎜的粗筛再次筛分；
S3：筑堆：将得到的-45mm的筛下物料在堆浸场进行筑堆，形成矿堆，筑堆时矿堆的高度控制在3-6米；
S4：铺设滴淋管道：在筑堆后的矿堆表层铺设滴淋管道，控制滴淋管道上相邻滴孔之间的间距为300-500mm，控制相邻两条滴淋管道之间的间距为300-500㎜；控制矿堆表层每平方米的面积内滴孔数为9-16个；
S5：制备稀硫酸：将浓度为98％的浓硫酸配制成浓度为9g/L-13g/L的稀硫酸；
S6：滴淋作业：将稀硫酸输送到高位调节池中，高位调节池中的稀硫酸通过自流进入到过滤器，然后自流到滴淋管道，并通过滴淋管道表面的滴孔喷出，均匀滴淋在矿堆表层；在高位调节池中加入的常温嗜酸菌，控制高位调节池中液体的pH＝1.5-2.0；常温嗜酸菌的选育条件为：将采集的含有嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌的酸性矿坑水加入营养成分：9K基础培养基和FeSO4·7H2O44.2g/L培养液，调控温度25-30℃，pH为1.5-2.0，进行培养；驯化和放大培养条件为：在9K基础培养基的环境中，加入粒度小于0.070mm的硫铁矿矿石粉，加入的硫铁矿的重量为培养液总重量的1-10％，菌的接种量为培养液总体积的8-28％，生长温度为25-30℃，pH值为1.5-2.0；逐级放大培养三次，获得菌浓度为107-109个/ml的常温嗜酸菌；
S7：富液回收：滴淋在矿堆表层的稀硫酸逐渐渗透到矿堆内部，与矿堆内部的铜矿物进行化学反应，铜矿物中的铜以离子的形式存在于滴淋液中，并在矿堆下游的收集池中汇集，汇集后的富液通过输送泵泵送到富液池；
S8：萃取电积：富液通过萃取电积装置进行萃取和电积，得到铜金属；
S9：贫液回收利用：经过萃取和电积后的贫液与稀硫酸混合后再次进入到高位调节池中循环使用。
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