胡婷 王曉
(①昆明工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 昆明650302②昆明學院 昆明 650217)
云南省某金礦,建礦初期主要開采井下平均品位大于4.0g/t的礦石。隨著井下礦石的減少,地表還有大量低品位氧化礦石,品位平均在1.5~2.5g/t之間,露天低品位礦石用全泥炭漿氰化工藝提金成本過高,不但沒有效益,反而出現(xiàn)虧損。如何充分利用這部分資源,是該礦山可持續(xù)發(fā)展面臨而必須加強實踐和研究解決的—個課題。
該金礦的堆浸礦石主要為氧化及少量的半氧化礦石。礦石中的金屬礦物以褐鐵礦、赤鐵礦為主,氧化鐵礦物占總礦物含量的8%,其次為黃鐵礦及微量自然銀等。脈石礦物以石英占礦物的40%,其次為酸性膠質(zhì)礦物、絹云母、黑云母等。礦石結(jié)構(gòu)有包含結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、充填結(jié)構(gòu)、自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以塊狀、角礫狀、蜂窩狀等為主,其次為浸染狀、細脈狀。
金礦物主要特征:礦石由兩部份組成,一是低品位的含金石英巖石,(品位1~4g/t,少量可在10g/t 以上);二是含金石英脈礦石。含金石英巖礦石中以脈石隱品硅質(zhì)、玉髓、石英成分為主。金屬礦物的含量可達5~15%,礦石以石英、黃鐵礦、褐鐵礦為金的“載體”礦物,礦石常見硅化、黃鐵礦化、綠色水云母化,堅硬致密,含金石英巖礦石占混合型礦石比量的60%±。礦石中尚有少量其它巖性的礦石。該礦石中的金粒度較細小,礦石中金的形態(tài)呈不規(guī)則狀:角粒狀、渾圓狀、葉片狀、細脈狀。金在礦物中分布不均勻,呈包裹金、裂隙金和粒間金三種嵌布形式,載金礦物主要為褐鐵礦、石英、黃鐵礦,金以細粒嵌布為主。礦石中含有礙氰化浸出組分少,有利于堆浸。
堆浸提金就是將礦石破碎到一定粒度,堆放到特殊建造的、能自動排液的襯墊上進行滲濾氰化浸出。堆浸生產(chǎn)流程見圖1:
圖1 堆浸生產(chǎn)流程圖
堆浸場為一次性使用場地。首先,在靠近礦源適當處選好場地,用推土機平整場地,反復壓實或夯實,井形成1%~2%緩坡。在規(guī)劃好的場地上確定好貴液池、貧液池的位置。場地平整夯實或壓實后,先鋪設(shè)一層約100~150mm厚的細土,再鋪設(shè)墊襯,在鋪設(shè)塑料薄膜、彩條布時,均應(yīng)搭接鋪設(shè),保證堆浸貴液不流到場外或滲入地下。隨著堆浸技術(shù)的提高和場地規(guī)模的擴大,場地鋪設(shè)面積由最初的2000~3000m2已擴大到現(xiàn)在的5000~20000 m2。堆浸場地還必須與外界排水系統(tǒng)分開,因此,在堆浸場地四周圍起0.5m高的防水堤。
上礦筑堆時,考慮礦石粒度粗細離析作用、礦石中的泥含量、礦石壓實程度等幾個因素影響礦堆滲透性。因此,筑堆過程中應(yīng)盡量減少各種不利因素的影響。
先采用人工在墊襯上鋪設(shè)一層200~300 mm 厚度的細礦石,亦稱保護層,用以防止筑堆時較大礦塊的尖角劃破墊襯,同時又能起到濾水層的良好作用,在先上礦的位置上先鋪設(shè)一定范圍的保護層就開始上礦筑堆,隨著筑堆的推進始終超前3m的范圍鋪設(shè)保護層,提高了上礦速度。上礦完成后,要對礦堆表層向下挖松1.5~2m,防止因上礦壓實而形成隔水層或截流短路現(xiàn)象發(fā)生。
由于堆浸技術(shù)的改進,筑堆高度由最初的2.5~3m,逐漸提高到4~5m,近幾年達到6~7m,單場堆規(guī)模發(fā)展到10萬噸。
噴淋設(shè)備包括輸液泵、管道和噴頭。輸液泵采用自吸離心泵,其揚程大于從低位貯液池至礦堆頂部或高位貯液池的高差。萬噸級場地配制1~2 臺15kW電機水泵,提高了工效,加大了上水量,加快了上水速度,縮短了堆浸周期,增加了礦石處理量。
噴淋管道采用普通鋼管或塑料管。噴淋管網(wǎng)由主管路、支管路及噴頭構(gòu)成。礦堆采用多組噴淋管網(wǎng),以滿足噴淋的需要。主管路直徑為40mm鋼管和支管路直徑為30mm鋼管,支管路上按4m x 6 m布置噴頭,噴頭為塑料旋轉(zhuǎn)噴頭。
筑好堆、鋪設(shè)好管網(wǎng)后就可進行噴淋。先用清水噴淋洗礦,大約3~5d,當pH值達到9以上時,加入氰化鈉(NaCN)循環(huán)噴淋。
噴淋初期(富液期),即前15~20d,金的浸出速度快,氰化鈉濃度和pH 值可大些,噴淋液的氰化鈉質(zhì)量分數(shù)為0.01%~0.02%,pH值在9~11之間。
噴淋中期,約20—30d,浸出液的金品位逐漸降低,同時也適當降低氰化鈉濃度和pH值,氰化鈉質(zhì)量分保持在0.005%~0.01%之間,pH值保持在9~11。
噴淋后期(尾液期),即噴淋后期約20-30d,浸出液的金品位更低,氰化鈉質(zhì)量分數(shù)保持在0.003%~0.005%左右,pH值保持在9~10。
根據(jù)噴淋浸出的不同階段,合理調(diào)整氰化鈉濃度和pH值,不僅節(jié)約了成本,而且提高了浸出率。噴淋采用間歇噴淋,以便給礦堆補充氧氣。浸出時間根據(jù)筑堆礦量大小由60~90d 不等。通過檢測和化驗分析,當確定該礦堆接近浸出終點時(浸出一天增加的金的價值低于該礦堆生產(chǎn)一天所付的成本或浸出液中金含量降至0.1g/m3以下時),即停止噴淋浸出作業(yè)。
礦堆之間建立了循環(huán)堆場,即同時相鄰建兩個堆浸場地,一個噴淋,一個筑堆,第一堆噴淋結(jié)束產(chǎn)生的尾液用以第二堆洗礦,進行循環(huán)利用,節(jié)約了成本,提高了回收率,也保護了生態(tài)環(huán)境。
浸出貴液采用活性炭吸咐回收金。吸咐柱是自己單位加工制造,采用多組單柱并聯(lián)自流吸附工藝。炭柱并聯(lián)使用。貴液靠位差從貴液池中自流進入各炭柱,貴液與炭呈逆向流動。根據(jù)場地礦量規(guī)模,一次可裝炭柱20~50 個,同時裝炭,同時吸咐,同時卸炭。生產(chǎn)實踐證明,這種吸附工藝循環(huán)快,吸附量大,強化了吸附的均勻性,大大縮短堆浸周期,效果較好。
通過多年實踐,對原堆浸生產(chǎn)工藝流程進行不斷改進,取得了良好的效果:堆浸規(guī)模擴大,單場筑堆高度由4m 增加到7m,筑堆礦量由10000t 擴大到100000t;在原礦品位逐年下降(由1.6g/t降至1.2g/t)的情況下,保持55%-60%的金浸出率;設(shè)備更新,管網(wǎng)改造,縮短了堆浸周期;堆浸尾液循環(huán)利用,基本不排放廢水,為保護生態(tài)環(huán)境探索了寶貴經(jīng)驗。