浸取採礦法

浸取法用某種化學溶劑,在細菌參與下,把欲提取的金屬變成水溶性化合物轉移到溶液中,與固體脈石分離。

簡介

做溶劑,溶浸金屬礦物,使其中的有用金屬轉入溶液,再行提取。由於某些細菌能加速浸取過程,故又稱化學採礦法或細菌採礦法。中國是世界上最早套用浸出法的國家,早在一千年前,就用浸取法采銅。20世紀50年代後期至70年代,在一些礦山進行了的井下細菌浸取試驗。歐洲於16世紀開始使用此法。1947年從礦坑水中分離出能從金屬礦物浸出有用金屬的細菌。1954年進行了細菌浸取試驗。60年代後,美、蘇、加和南非等國先後研究和套用浸取法開採銅、等,獲得了顯著效益。浸取法的設備和工藝簡單、投資少、成本低,適於開採貧礦、回收廢舊礦井殘留礦石和處理含礦廢石,可充分利用地下資源。井下就地浸出,能減輕環境污染,少占農田和改善勞動條件。

浸取法的實質是用某種化學溶劑,在細菌參與下,把欲提取的金屬變成水溶性化合物轉移到溶液中,與固體脈石分離。對細菌能使浸取過程顯著加速有三種解釋:①將元素硫氧化成硫酸,將硫酸亞鐵氧化成硫酸高鐵,間接促進金屬硫化物的溶浸;②在溶浸過程中,礦石表面覆蓋硫的薄膜,阻礙溶浸,噬硫桿菌能把硫氧化,破壞硫膜,使浸出得以連續進行;③氧化鐵硫桿菌能直接浸蝕某些金屬硫化物。為了提高溶浸效率,應正確選擇溶劑及其濃度,並植入適宜菌株作浸出液。開採方式分露天、礦井和鑽孔浸取等。

類型

露天浸取法

將采出的貧礦或含礦廢石在露天堆成礦堆,用溶劑浸取金屬。堆浸地點應選在有坡度的不透水地面上,使浸取液能利用自重流向集液池。必要時,在地面鋪以粘土、水泥或塑膠墊層,以免浸出液流失。礦堆結構應具有合適的孔隙度和滲透性,利於空氣流通和溶液滲透;高度要合理,既能節約占地面積,又能保證較高的回收率和富液濃度;穩定性好,不出現崩塌和大的局部下沉。一般採用多層堆置,逐層浸出,每層厚度5~10m,最大總厚度約60~70m。

用溶劑溶浸礦、岩堆的布液方法有:灌溉法、噴灑法和注射法等。①灌溉法,在表面挖掘溝槽或淺池塘,灌滿浸出液,當流出的富液降至預定值以下時,停止灌溉;②噴灑法,在表面安置灑液管或鏇轉噴液器,均勻噴灑,本法適用於滲透性較好的礦、岩堆;③注射法,在表面挖掘溝槽並以30×30~15×7.5m的間距鑽直徑15cm的鑽孔,孔中插入塑膠管,溶劑沿溝槽流入塑膠管,注入內部,此法適用於滲透性差的礦、岩堆。堆中浸出的富液一般能自行流向集液池,供提取金屬用。一次溶浸達不到需要濃度時,可進行反覆溶浸。

礦井浸取法

利用地下井巷,將溶劑注入採空區或爆破破碎的貧礦體,溶浸其中有用金屬。將富液匯集到井下集液池,然後排出地表,從中提取有用金屬。近年開始研究利用爆炸將礦體破碎,然後用浸取法開採。

鑽孔浸取法

從地表向地下有用礦床鑽鑿鑽孔,通過一個或一組鑽孔將溶劑注入地下,溶浸有用金屬後,從另一組鑽孔將富液抽出地表,提取金屬。此法尚處於試驗階段。

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