含金全泥質(zhì)氧化礦堆浸噴淋技術(shù)的改進

王立新，王青才，鄒 琳

(山東恒邦冶煉股份有限公司， 山東 煙臺 264109)

0 前言

堆浸工藝是一種古老的選礦方法，最先用于處理銅、鈾等礦石，從20世紀70年代初開始用此法處理金礦石，隨著對堆浸金技術(shù)的研究和推廣，堆浸金技術(shù)得到迅速提高。堆浸法具有工藝簡單、設(shè)備少、投資少、見效快、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，易建成大規(guī)模選場，這對于處理低品位礦石有很大的優(yōu)勢。目前堆浸規(guī)模從年處理幾千噸、幾萬噸擴大到上百萬噸，單堆規(guī)模從幾百噸擴大到幾十萬噸。堆浸技術(shù)指標也達到國際先進水平。

某礦業(yè)公司堆浸車間為含金全泥質(zhì)氧化礦，礦石泥化嚴重，滲透性較差，一直以來采用滴淋管噴淋，礦堆頂面積水嚴重，噴淋不均勻，噴淋強度無法提高，從而導(dǎo)致礦石的金浸出率低，堆浸周期長。因此改善噴淋效果，縮短堆浸的噴淋周期，提高金的浸出率成為該公司的主要難題。

1 滴淋管噴淋生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在問題

(1)滴淋管噴淋工作程序復(fù)雜，工人工作量大，勞動強度高；

(2)滴淋管噴淋頂面滲透性差，礦堆頂面積水嚴重，影響噴淋周期；

(3)滴淋管噴淋頂面經(jīng)常需要人工調(diào)平水管，礦堆頂面礦石被人工經(jīng)常踩踏壓實，滲透性變差，影響浸出率；

(4)滴淋管噴淋布液不均勻，存在較多的滴淋盲區(qū)，影響礦堆的堆浸周期和金的浸出率；

(5)在10 000 m2堆場中，使用滴淋管約6 000 m，單價為9.5元/m，滴淋管成本約為5.7萬元，成本較高。

2 堆浸技術(shù)原理及噴淋技術(shù)生產(chǎn)改進措施

2.1 堆浸技術(shù)原理

含金全泥質(zhì)氧化礦堆浸，氰化浸出原理：

金的溶解機理：(1)擴散反應(yīng)；(2)氧化還原反應(yīng)。

堆浸作業(yè)是利用配制好一定濃度的堿性氰化鈉溶液均勻噴淋于堆場礦石表面，浸出液通過自然滲透，將黃金通過氰化反應(yīng)生成金氰絡(luò)離子溶于浸出液中，形成貴液透過礦堆，從礦堆底部集中收集，將其引流到貴液池，然后采用活性炭吸附提取黃金形成載金炭，運送到下一步進行精煉提純。

影響堆浸的因素有：

礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、粒度、氰根的濃度、噴淋強度、噴淋液透水率、PH值、溶解氧的濃度、礦石中粘土含量、浸出時間、溫度、堆高、金粒大小形狀、伴生礦物等。其中噴淋強度和噴淋液透水率是影響噴淋效果的主要操作指標。噴淋強度太小，會引起參與反應(yīng)的 CN-供應(yīng)不足，影響金的浸出速度；噴淋強度太大，會導(dǎo)致 CN-過剩，加劇 NaCN損失揮發(fā)。因此，通過試驗確定合理的噴淋強度是必要的。一般在噴淋前期采用25 L/(m·h)的噴淋強度，噴淋中期采用20 L/(m·h)的噴淋強度，噴淋后期采用12 L/(m·h)的噴淋強度。而噴淋液透水率會影響噴淋液是否全部到達堆場內(nèi)的礦石并與之反應(yīng)從而浸出黃金。

每次堆場筑堆完畢后，應(yīng)根據(jù)堆場的形狀和表面積的大小，制作堆場管道布置平面圖，根據(jù)該圖，架設(shè)噴淋管道，架管完畢，試噴調(diào)整為最佳工作狀態(tài)，開始噴淋。

為了確保噴淋達到最佳效果，堆浸噴淋過程中，需要經(jīng)常調(diào)整噴淋管路的閥門，保證整堆礦石在濕潤的環(huán)境中進行，還要根據(jù)礦石含金量的遞減率和浸出液金量的變化率，調(diào)整最佳藥劑的配比和噴淋強度及其噴淋量，縮短堆浸周期，提高浸出率。

2.2 噴淋技術(shù)生產(chǎn)改進措施

原生產(chǎn)為滴淋管路滴淋，經(jīng)過改造為橡膠水帶噴淋，提高了噴淋強度，堆浸布液均勻，從而有效改善了含金全泥質(zhì)土氧化礦的堆浸周期和金的浸出率。

2.2.1滴淋管噴淋原理與水帶噴淋技術(shù)原理對比

(1)滴淋管噴淋技術(shù)原理

堆場原來使用的滴淋管為Φ20 mm的塑料管，安裝間距為300 mm，在每根塑料管路的下部每間隔15 mm制作Φ2 mm鉆孔一排，作為噴淋孔。調(diào)節(jié)每根滴淋管的進液閥門，使其中的堿性氰化鈉溶液均勻地滴落在礦堆上(如圖1所示)。

滴淋管噴淋的缺點：①滴淋管噴淋每個滴淋管的滴淋孔是一個固定的點，在連續(xù)的滴淋作業(yè)中始終滴淋堆場頂部的一個點，會造成該點局部積水、不透水，而在其下部的礦石很難被浸出到。②兩根滴淋管間隔300 mm,中間間隔處為噴淋盲區(qū)，且礦堆頂部大部分是滴淋盲區(qū)，這些盲區(qū)只能靠滴淋液的自然擴散下水，進展緩慢，影響了浸出效果和浸出率。

(2)水帶噴淋技術(shù)原理

堆場改進后的噴淋管為Φ65 mm的軟皮橡膠管，安裝間距為1 000 mm，在每根軟皮橡膠管路的周圍每間隔100 mm鉆小孔一排，孔徑為Φ1 mm，一排孔的數(shù)量為6個，作為噴淋孔。調(diào)節(jié)每根滴淋管的進液閥門，使其中的堿性氰化鈉溶液噴出呈霧狀，均勻地噴落在礦堆上。由于水帶噴淋呈現(xiàn)均勻的霧狀，在風(fēng)力的帶動下，霧滴輕輕的來回擺動，間接起到均勻噴淋作用(如圖2所示)。

水帶噴淋很好地解決了滴淋管噴淋出現(xiàn)的盲區(qū)問題，噴灑均勻、無死角、就像是潤物細無聲，堆場的礦石全部得以反應(yīng)，浸出率和浸出速率大為提高。

2.2.2改善前后噴淋效果對比

原生產(chǎn)采用滴淋管，堆場表面積水嚴重，因為在滴淋管上每個滴淋點的位置是固定的，并且滴下來是一個點，布液不均勻，由于礦石透水性差，造成表面積水，堆浸效果不好。采用滴淋管噴淋約20天左右開始積水并越積越嚴重；滴淋管噴淋很難實現(xiàn)全面積堆場噴淋，易造成噴淋盲區(qū)，且滴淋孔易堵塞，導(dǎo)致局部浸出液難以滲透，表面積水嚴重。

經(jīng)過生產(chǎn)改造，采用水帶噴淋，上面鉆的是小孔，噴淋的是一條霧狀線，這條線也隨著水壓的變化而變化，在整個噴淋周期頂面不積水，在堆場內(nèi)幾乎沒有死角或者噴淋盲區(qū)，布液非常均勻，水帶的噴淋孔在整個噴淋周期內(nèi)基本無堵塞現(xiàn)象，且使用水帶可以改善堆場環(huán)境，使各堆場更加清爽干凈。

兩種噴淋方式對比效果圖如圖1、圖2所示。

圖1 采用滴淋管噴淋的堆場

圖2 水帶噴淋堆場的現(xiàn)場

圖1為采用滴淋管噴淋20天噴淋情況。堆場頂面積水嚴重，不透水，因而堆浸時間延長，堆浸效果差。噴淋周期為193天。

圖2為水帶噴淋20天的堆場噴淋情況，堆場頂面無積水，水帶噴淋平均噴淋周期為122天。減少噴淋時間71天。

2.2.3技術(shù)改進實施

原來的滴淋管噴淋，改為水帶噴淋。

架設(shè)水帶：堆場頂面居中位置架設(shè)直徑為Φ120 mm的主水帶，主水帶兩側(cè)相距1 m分別架設(shè)直徑為Φ65 mm副水帶，主水帶通過管道連接至貧液池內(nèi)的水泵。

3 技術(shù)改進前后生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比

3.1 浸出率對比

(1)滴淋管噴淋

表1 采用滴淋管噴淋的堆場生產(chǎn)技術(shù)指標

(2)水帶噴淋

表2 采用水帶噴淋的堆場生產(chǎn)技術(shù)指標

圖3 采用滴淋管噴淋和水帶噴淋的 堆場綜合回收率對比圖

由表1、表2和圖3可知：水帶噴淋比滴淋管噴淋在原礦品位低0.21 g/t的條件下，浸出率提高5.37%，綜合回收率提高4.60%，尾渣品位降低0.12 g/t。

3.2 噴淋周期對比

由表3可知，滴淋管噴淋周期為193天，水帶噴淋平均噴淋周期為122天。水帶噴淋比滴淋管噴淋周期縮短71天。

3.3 兩種噴淋方式安裝時間對比

在相同條件下，架設(shè)一個堆場的水帶管路需要1天時間、調(diào)節(jié)水帶需要1天時間；架設(shè)滴淋管需要3天時間，調(diào)節(jié)滴淋管需要15天左右。前者比后者節(jié)約16天時間，同時可以提前加藥16天，每個堆場節(jié)省人工費1.28萬元，縮短噴淋周期16天。

表3 噴淋周期對比表

3.4 生產(chǎn)成本對比

對于一個10 000 m2堆場，原來使用滴淋管成本為5.7萬元，改善后使用水帶管路約3 000 m，單價為3.8元/m，水帶管路成本為1.14萬元，成本降低4.56萬元。

由于噴淋周期的縮短74天，按一個堆場一天節(jié)省耗電量50 kW·h，每千瓦時電按0.5元計算。每個堆場節(jié)約電費=74天×50 kW·h×0.5元=1 850元=0.185萬元。

加上節(jié)省的人力成本1.28萬元，每個堆場可以節(jié)省成本6.025萬元。每年按照12個堆場計算，每年降低成本72.3萬元。

4 結(jié)論

該礦業(yè)公司堆浸車間每年處理含金全泥質(zhì)氧化礦12萬t，原礦品位1.71 g/t左右，通過采用水帶噴淋取代滴淋管噴淋，大大改善噴淋周期和金的浸出率，噴淋周期縮短71天，金浸出率提高5.37%，金綜合回收率提高4.60%，尾渣金品位降低0.12 g/t，每年可以多回收黃金9 439克，價值283.17萬元，堆場成本下降72.3萬元。合計通過噴淋技術(shù)的改善，每年可為礦業(yè)公司創(chuàng)造效益355.47萬元。技術(shù)改進效果顯著。