堆浸工藝在低品位金礦山中的應(yīng)用分析

隨著我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和金礦開(kāi)采水平的不斷提高，人們?cè)趯?duì)已有高品位金礦資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用的前提下，逐步將開(kāi)采范圍拓寬至低品位金礦資源，在此條件下，低品位金礦資源的開(kāi)采利用作為常規(guī)選礦難題，如何提高其開(kāi)采效率是礦產(chǎn)開(kāi)采產(chǎn)業(yè)專家學(xué)者研究的重要問(wèn)題。堆浸技術(shù)作為低品位金礦資源開(kāi)采的重要技術(shù)類別，能夠?qū)⒌推肺唤鸬V資源或其他含有金元素材料的廢棄礦產(chǎn)資源等進(jìn)行集中堆放，通過(guò)噴淋、滴淋等諸多技術(shù)手段，對(duì)該類低品位金礦礦產(chǎn)資源進(jìn)行有效浸出，收集金礦產(chǎn)品浸出的液體后處理得到純度較高的金礦產(chǎn)品的重要技術(shù)手段，能夠在我國(guó)黃金礦產(chǎn)資源含金量逐步降低以及低品位金礦實(shí)際浸出經(jīng)濟(jì)效益較差的大環(huán)境背景下，憑借其以較低的投入成本、較簡(jiǎn)單快捷的生產(chǎn)工藝以及良好的浸出效果得到低品位礦產(chǎn)資源開(kāi)采的關(guān)注與重視，從而得到迅猛發(fā)展。在此條件下，本文對(duì)堆浸技術(shù)在低品位金礦山中的應(yīng)用進(jìn)行探討和研究，也就具備重要理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1 堆浸工藝應(yīng)用現(xiàn)狀

堆浸技術(shù)和常規(guī)金礦元素中的氰化方法的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理基本相同，都是在堿性溶液環(huán)境條件下，利用金礦資源產(chǎn)品中裸露的金元素在堿性溶液環(huán)境中生成的氰化物以及氧化物，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成金氰絡(luò)合物，從而將金屬元素從礦產(chǎn)品中有效析出的重要化學(xué)方法。通常情況下，金屬礦產(chǎn)品中金元素的析出和提純可采取堆浸工藝處理的礦產(chǎn)品，其實(shí)際資源品位往往較低，大多在1.0g/t左右。同時(shí)，該類礦產(chǎn)產(chǎn)品中金元素的實(shí)際嵌布粒度往往較細(xì)，很容易在堿性環(huán)境條件下有效析出，第三，該類金屬礦產(chǎn)產(chǎn)品的實(shí)際類型為氧化礦，礦石物理性質(zhì)滲透性良好。第四，金屬元素不會(huì)與堿性環(huán)境中的硫化物等緊密共生，避免了產(chǎn)生其他化學(xué)雜質(zhì)的可能。第五，整個(gè)礦物產(chǎn)品中基本不含或只含有很少量的酸性物質(zhì)，不會(huì)與整體溶液的堿性化學(xué)環(huán)境發(fā)生不良反應(yīng)。第六，金屬礦產(chǎn)品中并不含吸附或?qū)嶋H可溶于堿性溶液或沉淀后可溶于金的物質(zhì)，避免了其他化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。

堆浸工藝在現(xiàn)階段低品位金礦山中的應(yīng)用，主要可分為國(guó)外應(yīng)用和國(guó)內(nèi)應(yīng)用兩大模塊。就國(guó)外關(guān)于低品位金礦山中堆浸工藝的應(yīng)用問(wèn)題而言，國(guó)外廣泛采用堆浸技術(shù)處理低品位礦石或廢石，從中提取出金屬、銀元素和銅元素等，美國(guó)、加拿大和澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家更是世界上采取堆浸工藝的重要提純生產(chǎn)大國(guó)，美國(guó)由堆浸法產(chǎn)生的黃金數(shù)量占全國(guó)實(shí)際黃金產(chǎn)量的60%以上。在此過(guò)程中，國(guó)外使用堆浸法得到低品位金礦中金屬元素的主要礦產(chǎn)品類型為低品位，生產(chǎn)過(guò)程規(guī)?；C(jī)械化、自動(dòng)化、科學(xué)化特征明顯。大型化表現(xiàn)為堆積方法所處理的低品位金礦礦山實(shí)際處理能力大多在幾百萬(wàn)噸以上，能最大限度地降低金屬礦山的生產(chǎn)成本和邊界品位成本，機(jī)械化和自動(dòng)化特質(zhì)主要表現(xiàn)在堆浸工藝在低品位金屬礦產(chǎn)品中的應(yīng)用，體現(xiàn)為諸多工藝生產(chǎn)工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化，能夠有效對(duì)低品位金礦山進(jìn)行高效的堆浸，堆浸過(guò)程實(shí)現(xiàn)了全面的現(xiàn)代化、智能化管控，能為推進(jìn)堆浸方法效率的快速提升打下扎實(shí)的制度基礎(chǔ)，表1即為國(guó)外低品位金礦產(chǎn)品中堆浸工藝使用的重要技術(shù)指標(biāo)。

就國(guó)內(nèi)低品位金礦產(chǎn)品中使用堆浸工藝的應(yīng)用而言，我國(guó)低品位金礦中利用堆浸工藝的技術(shù)研究始于20世紀(jì)80年代初期，通過(guò)生產(chǎn)鑒定后，初步在我國(guó)內(nèi)蒙古、河南、河北、湖南和湖北等諸多省份得到大范圍推廣和應(yīng)用。1991年，新疆某市11萬(wàn)噸的原礦產(chǎn)品有效利用堆浸生產(chǎn)技術(shù)得到了成功試驗(yàn)，從而為我國(guó)大規(guī)模利用堆浸工藝和低品位礦產(chǎn)品生產(chǎn)管理提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)采用堆浸技術(shù)提取低品位金屬礦中的金屬元素已經(jīng)得到了較為迅猛的發(fā)展，以內(nèi)蒙古太平礦業(yè)和上杭紫金礦業(yè)為代表可知，我國(guó)低品位金礦山中堆浸技術(shù)的應(yīng)用水平在短短的十幾年時(shí)間內(nèi)得到了飛速發(fā)展和進(jìn)步，但整體而言，現(xiàn)階段我國(guó)堆浸技術(shù)在低品位金礦山中的應(yīng)用，與國(guó)外相比仍舊存在較大差距。我國(guó)在低品位金礦山中的堆浸工藝使用，往往體現(xiàn)為工藝流程較為簡(jiǎn)單、實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模較小、機(jī)械化程度不足以及堆積方式較為單一、生產(chǎn)設(shè)備精度較差等諸多問(wèn)題，在一定程度上削弱了我國(guó)低品位金礦中堆浸技術(shù)的應(yīng)用，表2即為我國(guó)堆浸技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程中的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

2 礦石性質(zhì)

2.1 化學(xué)多元素分析

由于本低礦石礦物產(chǎn)品的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，礦產(chǎn)品的實(shí)際類別較多，所含有的礦物包括了黃鐵礦、磁鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、斜長(zhǎng)石、石英、高嶺石、鉀長(zhǎng)石等諸多礦物質(zhì)，而其礦物元素的相對(duì)含量如表4示所示，由表可知，上述礦產(chǎn)品的實(shí)際相對(duì)含量往往較低，最大的為伊長(zhǎng)石，實(shí)際相對(duì)含量為33%。

胖子出門(mén)似乎就是為了散散心解解悶，一看到老道連捧帶夸，也就打開(kāi)了話匣子：“不瞞道爺，我確實(shí)是有幾個(gè)閑錢(qián)。之前做生意也做得不小了，不知怎么最近連黃了好幾筆單子，心里不順。朋友說(shuō)是我身邊少了個(gè)驅(qū)穢避邪的法器，所以特地來(lái)古玩店晃晃。不過(guò)要說(shuō)的話，”胖子把之前在隔壁攤位買的玉墜展示給老道看，“這種騙人的玩意買了也只是心理安慰。不知道道爺你這邊有沒(méi)有什么稀罕貨，要不我還是上廟里找個(gè)住持去買兩串佛珠帶著得了?！?/p>

2.2 礦物組成

低品位金礦山中原礦的實(shí)際多元素分析結(jié)果如表3所示，由表可知，該低品位金屬礦山中的實(shí)際金屬元素品位為2.27g/t，實(shí)際硫化物含量?jī)H僅為0.9%左右，屬于嚴(yán)重貧金礦石產(chǎn)品。同時(shí)，礦石產(chǎn)品實(shí)際可利用的組分僅僅包括金元素，伴生有少量的銀元素、銅元素等，但上述伴生元素的實(shí)際含量往往較少，并不能夠在化學(xué)堆浸工藝過(guò)程中得到高效率析出。

荷載與邊界條件設(shè)定。限制T1椎體上終板和骶骨各個(gè)方向自由度，模擬人體直立狀態(tài)脊柱所受負(fù)荷，最終軀干上身體質(zhì)量平均施加在每一個(gè)節(jié)段上。所建立的模型中，骨組織、終板和韌帶分別應(yīng)用實(shí)體單元、殼單元和仿真單元。模型包括691 271個(gè)單元，其中實(shí)體單元、殼單元以及仿真單元計(jì)數(shù)分別為667 459、62 838和575（圖1）。

最后，進(jìn)一步探究該低品位金礦石中的有用礦物含量，利用其細(xì)粒自然精度和微細(xì)粒包裹精度作為其基本存在形式，探查整個(gè)礦產(chǎn)品中所賦存的金屬元素含量，金屬元素在該低品位金礦山中賦存于黃鐵礦中的金屬元素，實(shí)際探查可得到的金屬元素的粒度值大多在0.002mm～0.01mm之間，實(shí)際金元素的粒度篩選分析結(jié)果如表5所示，由表可知該元素在低品位金礦山中的金屬元素的實(shí)際粗級(jí)別含量較低，在細(xì)級(jí)別中存在著略微富集的現(xiàn)象。

初中教學(xué)水平與質(zhì)量的高低將會(huì)直接關(guān)系到每一名初中生在中高過(guò)程中的綜合成績(jī)，同時(shí)對(duì)于他們而言良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣同樣也會(huì)為其日后發(fā)展奠定更加夯實(shí)的基礎(chǔ)。特別是在新課改背景下，初中數(shù)學(xué)階段的教學(xué)模式更是遇到了一定的教學(xué)困境，每一名教師都應(yīng)當(dāng)結(jié)合新時(shí)期下的教學(xué)環(huán)境來(lái)制定出科學(xué)而又有效的教學(xué)方法來(lái)展開(kāi)調(diào)節(jié)，以此來(lái)為更多的初中生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中帶來(lái)更多可能。

3 堆浸工藝過(guò)程

低品位金礦中的堆浸技術(shù)應(yīng)用化學(xué)機(jī)理和常規(guī)的氰化方法的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理基本相同，是在堿性溶液中通過(guò)裸露在礦產(chǎn)品中的金元素和環(huán)境溶液中的氰化物、氧化物等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成全新的金氰絡(luò)合物，從而有效析出低品位金礦產(chǎn)品中的金元素的重要技術(shù)手段，實(shí)際含金化合物能夠進(jìn)一步借助地球重力作用，將液體自然流到儲(chǔ)液池中，并進(jìn)一步通過(guò)設(shè)備將液體送到吸附作業(yè)設(shè)備中，一次吸附往往以活性炭為吸附劑，當(dāng)吸附劑吸收的金氰絡(luò)合物處于飽滿狀態(tài)時(shí)，則將其稱為載金炭，將載金炭進(jìn)一步送入解析作業(yè)設(shè)備中，再通過(guò)電解作用或置換作用得到金屬元素，從而為電解金元素或冶煉后得到品質(zhì)合規(guī)的金屬物質(zhì)打下扎實(shí)基礎(chǔ)，整個(gè)低品位金礦產(chǎn)品的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)堆浸工藝流程主要包括礦石破碎、助堆、噴淋、吸附和解析電解以及冶煉等諸多步驟。

邱兵兵(1989—)，男，山東濰坊人，博士生，研究方向?yàn)榉蔷€性船舶運(yùn)動(dòng)控制。E-mail：bbqiu.dmu@gmail.com

4 生產(chǎn)實(shí)踐與應(yīng)用

為了進(jìn)一步探究低品位礦山中堆浸工藝的實(shí)際應(yīng)用，本文以內(nèi)蒙古長(zhǎng)山壕堆浸數(shù)據(jù)為例，探究堆浸技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程和實(shí)踐過(guò)程，表6即為該金礦的堆浸數(shù)據(jù)，由表可知，該低品位金礦礦產(chǎn)品實(shí)際品位介于0.4～0.6g/t之間，尾渣品位介于0.1～0.2g/t之間，上堆浸的粒度為-13mm為100%，-9mm為80%以上，實(shí)際平均入堆的金礦產(chǎn)品的品位為1.72g/t，屬于低品位金礦產(chǎn)品。上堆浸的粒度為-13mm為100%，-9mm為80%以上，氰化物消耗3.0kg/t，生產(chǎn)實(shí)踐表明，堆浸技術(shù)能夠使低品位金礦產(chǎn)品中的實(shí)際尾渣品位控制到0.25～0.55g/t左右，實(shí)際金屬元素的浸出率控制在85%左右，而氰化納溶液的實(shí)際用量基本為300g/t，該化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程的堿溶液用量為400g/t，礦堆的實(shí)際噴淋周期大致為六個(gè)月左右，處理礦量3.5萬(wàn)噸/天。

以堆a(bǔ)為例進(jìn)一步探究該金礦產(chǎn)品的實(shí)際堆浸工藝流程，繪制得到該類型金礦產(chǎn)品的堆浸曲線圖如圖1所示，由圖可知，在噴淋后的進(jìn)出貴液，實(shí)際金屬元素的含量出現(xiàn)了兩次的高峰時(shí)期，由于金屬礦元素在堆浸過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)和環(huán)境溶液調(diào)解作業(yè)過(guò)程中提供了良好的化學(xué)反應(yīng)條件，因此，在加入了氰化鈉外加劑后，貴液中的實(shí)際金屬元素含量值得到迅速提高，在浸出的第五天后能夠達(dá)到第一次的高峰值，該階段主要是浸出了低品位金礦產(chǎn)品中的表面裸露的金元素和金礦產(chǎn)品大裂縫之間的金元素，第二次高峰期則出現(xiàn)在堆浸金礦產(chǎn)品的20天左右，主要是浸出低品位金礦產(chǎn)品中的粗粒金和微粒金，此后貴液中的金元素含量逐步降低，直到最終堆浸工藝完成后實(shí)際進(jìn)出值接近不變，貴液中金屬元素的含金量變化在0.2g/m

左右，在觀察一定時(shí)間后液體中金元素的含量并不在發(fā)生變化，此時(shí)則可停止堆浸工藝過(guò)程中的噴淋作業(yè)，低品位金礦實(shí)際堆浸工藝過(guò)程已完成。

5 結(jié)論

總而言之，在低品位金礦產(chǎn)品中利用堆浸工藝，能夠有效借助堆浸工藝的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，使組成成分較為復(fù)雜且富含其它礦產(chǎn)品種類的低品位金礦元素中的金元素有效析出，從而為該金屬元素的析出效率提升打下扎實(shí)基礎(chǔ)，也為我國(guó)金屬元素的充分利用做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[1] 張明陽(yáng).堆浸工藝在低品位黃金框中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2017（8）：302-304

[2] 白楊，苗騰飛，師彬.堆浸工藝在低品位礦山中的應(yīng)用[J].化學(xué)化工，2020（5）：168-169