影響金礦堆浸工藝的因素與優(yōu)化研究

堆浸工藝是源自美國(guó)20世紀(jì)70年代初期的黃金生產(chǎn)的重要方法，該方法與傳統(tǒng)模式下的氰化方法競(jìng)爭(zhēng)，主要是利用氰化物溶液在不滲水底墊上高強(qiáng)度的噴淋，并從浸出液中回收黃金的重要工藝。作為一種簡(jiǎn)單快捷且成本低廉的低品位金礦回收方法，該方法在全球黃金需求量逐步增加、金礦價(jià)格不斷攀升的環(huán)境背景下，在礦產(chǎn)資源的充分利用、環(huán)境保護(hù)以及黃金產(chǎn)量增加等諸多方面有著重要應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，堆浸工藝能借助低品位黃金礦石易用性較強(qiáng)、就地取材、操作簡(jiǎn)便、工藝簡(jiǎn)單和回收率較低等諸多優(yōu)勢(shì)，在金礦堆浸應(yīng)用中取得較良好成果。在此條件下，本文對(duì)影響金礦堆浸工藝的因素及其優(yōu)化研究，也就具備重要理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1 堆浸工藝及過(guò)程

堆浸工藝是與常規(guī)的氰化方法提取礦產(chǎn)品中金屬元素反應(yīng)機(jī)理相類(lèi)同的重要工藝，其是在堿性溶液環(huán)境條件下，利用金屬礦產(chǎn)產(chǎn)品裸露在外的金屬元素和溶液中的氰化物、氧化物等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成金氰絡(luò)合物的方式，提取出金屬礦產(chǎn)品中的元素。

在此過(guò)程中，金氰絡(luò)合物能夠借助地球重力作用，將含有金屬元素的絡(luò)合物液體自然流到儲(chǔ)液池中，應(yīng)用相關(guān)設(shè)備將液體送入吸附設(shè)備，再利用活性炭作吸附劑，將載滿(mǎn)金氰絡(luò)合物的活性炭送入解吸設(shè)備中，經(jīng)過(guò)電解作用或置換作用得到金屬元素，最后利用電解作用或者金屬泥冶煉工藝得到金屬元素，整個(gè)工藝流程包括礦產(chǎn)品破碎、筑堆、噴淋浸出金屬元素、吸附以及解析電解、冶煉等諸多步驟，其工藝流程如圖1所示。

2 堆浸工藝應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家作為世界上金屬礦產(chǎn)品中對(duì)堆浸工藝使用較為普遍的生產(chǎn)大國(guó)，主要將對(duì)堆浸技術(shù)應(yīng)用于處理低品位礦產(chǎn)品或廢棄礦石資源，從中提取出金屬元素、銀元素和銅元素，單美國(guó)使用堆浸工藝生產(chǎn)的黃金總量即占該國(guó)黃金總生產(chǎn)量的60%以上。

2.2 國(guó)外應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)金屬礦產(chǎn)品領(lǐng)域中首次運(yùn)用堆浸技術(shù)并開(kāi)展相關(guān)研究，始于20世紀(jì)80年代初期。堆浸工藝技術(shù)經(jīng)過(guò)生產(chǎn)鑒定為合格后，其在河南、河北及湖南等諸多省份得到了大范圍推廣運(yùn)用。

19世紀(jì)90年代初期，新疆某金礦石1萬(wàn)噸原礦堆浸工藝的試生產(chǎn)成功，直接標(biāo)志著我國(guó)低品位金礦大規(guī)模堆浸工藝設(shè)計(jì)及管理技術(shù)得以成功應(yīng)用。近年來(lái)，隨著我國(guó)低品位金礦堆浸工藝應(yīng)用水平的不斷提高和堆浸技術(shù)發(fā)展成熟度的不斷增大，以?xún)?nèi)蒙古太平礦業(yè)和上杭紫金礦業(yè)等為代表的低品位堆浸工藝得到了迅猛發(fā)展，但整體而言，我國(guó)低品位金礦所使用的堆浸工藝和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在著較大差距，體現(xiàn)在堆浸方式過(guò)于單一、實(shí)際生產(chǎn)未達(dá)到規(guī)模效應(yīng)、機(jī)械設(shè)備智能化和自動(dòng)化程度較低以及設(shè)備精度較低等諸多問(wèn)題。

3 影響金礦堆浸工藝的主要因素

3.1 伴生賤金屬物的影響

進(jìn)一步探究溶液pH值對(duì)低品位金礦堆浸工藝的影響可知，為了防止低品位金礦礦堆中氰化物的水解反應(yīng)過(guò)大，往往使用氰化物脫離為氰根離子的方式，保證金屬元素的氰化反應(yīng)，使其浸出過(guò)程處于適宜的ph溶液環(huán)境條件下，此時(shí)的氰化化學(xué)反應(yīng)過(guò)程必須在溶液條件中加入適量的堿溶液，以調(diào)整整個(gè)礦堆溶液的ph值，此時(shí)加入的堿溶液被稱(chēng)為低品位金礦堆浸化學(xué)反應(yīng)的保護(hù)堿溶液。當(dāng)保護(hù)堿溶液加入后，低品位金礦礦堆溶液的實(shí)際ph值在9～12左右，礦堆的實(shí)際氧化鈣含量大致為0.002%～0.012%，當(dāng)利用石灰原材料作為整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的保護(hù)堿溶液時(shí)，ph值大于11.5時(shí)，金屬元素的實(shí)際浸出速度存在著明顯的下降趨勢(shì)。進(jìn)一步探究原因可知，金屬礦堆元素中所積累的氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成了過(guò)氧化鈣，導(dǎo)致了整個(gè)化學(xué)反應(yīng)速度降低。由此可知，在低品位金礦中采用堆浸方法提取金屬元素時(shí)，實(shí)際所適用的ph值應(yīng)根據(jù)其所含有的金屬原材料來(lái)通過(guò)試驗(yàn)研究確定。

也就是說(shuō)，當(dāng)噴淋強(qiáng)度值達(dá)到某一具體數(shù)值時(shí)，噴淋強(qiáng)度值繼續(xù)提高并不會(huì)促進(jìn)金屬元素浸出效率的提升，反而會(huì)因?yàn)槠湓诘V堆中氧元素流動(dòng)的阻礙作用，降低其金屬元素的回收效率。

2.3.2 死亡率 納入5篇文獻(xiàn)，試驗(yàn)組納入272例患者，死亡7例，死亡率為2.57%，對(duì)照組納入271例患者，死亡19例，死亡率為7.01%，各研究間無(wú)異質(zhì)性（P=0.85，I2=0%），采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta‐分析，見(jiàn)圖2。結(jié)果顯示兩組死亡率比較存在顯著性差異［RR=0.37，95%CI（0.16～0.86），P=0.02］。

以含碳礦物的影響為例分析伴生賤金屬物對(duì)整個(gè)堆浸工藝效果的影響可知，金屬礦產(chǎn)品中存在著活性與吸附性能較優(yōu)良的高含量碳元素時(shí)，整個(gè)氰化浸出液中物體溶于金屬的部分會(huì)直接吸附于碳化物的表面，使金屬元素物在氰化物尾礦中遭受損失，因此，為了最大限度消除含碳礦物等伴生賤金屬物對(duì)整個(gè)低品位金礦堆浸效果的影響，可在氰化前預(yù)先脫碳或加入藥劑等，遮蔽含碳礦物以避免其有害影響。在氰化脫碳時(shí)，可采用氰化物理方法脫碳或氰化氧化培燒方式脫碳，也可氰化前將礦物預(yù)先處理，利用次氯酸鈉強(qiáng)氧化劑進(jìn)行氧化處理，使金屬礦產(chǎn)品中的含碳物質(zhì)在強(qiáng)氧化劑條件下與其發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng)，使金屬礦中的含碳物質(zhì)含量大幅度降低。利用該方法時(shí)，可在堿性環(huán)境溶液條件下加入次氯酸鈉，保證溶液溫度為50℃～60℃，且在攪拌3～4小時(shí)后即可實(shí)現(xiàn)礦物含量的大幅降低。

3.2 礦石結(jié)構(gòu)與粒度的影響

就整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性而言，氰化鈣和氰化銨價(jià)格最低，氰化鈉價(jià)格居中。就濃度對(duì)整個(gè)氰化物溶液中金屬元素的浸出速率影響而言，當(dāng)溶液中氰化物的實(shí)際濃度小0.05%時(shí)，金屬元素的實(shí)際浸出效率隨著氰化物濃度的增加呈現(xiàn)出劇烈上升趨勢(shì)，但隨著氰化物濃度的逐步增大，上升速率將逐步變小，直至上升到最大值后，金屬元素的浸出率最大，此后將進(jìn)一步隨著氰化物濃度的增加而下降，整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程氰化物濃度大致為0.15%時(shí)，金屬元素的浸出效率最高。

3.3 氰化物及濃度的影響

二是要集中監(jiān)控與分級(jí)監(jiān)控相結(jié)合。水利部作為水利預(yù)算執(zhí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控層級(jí)的頂端，可以統(tǒng)一管理監(jiān)控信息，對(duì)納入監(jiān)控范圍的各類(lèi)信息進(jìn)行集中監(jiān)控。各級(jí)所屬單位應(yīng)按照“下管一級(jí)”的原則，利用信息系統(tǒng)開(kāi)展動(dòng)態(tài)監(jiān)控，提高動(dòng)態(tài)監(jiān)控覆蓋面和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的及時(shí)性和效率性，提前發(fā)現(xiàn)和消除預(yù)算執(zhí)行中存在的問(wèn)題和漏洞，減少解決問(wèn)題的環(huán)節(jié)，及時(shí)規(guī)范所屬預(yù)算單位財(cái)務(wù)管理行為。

就礦石結(jié)構(gòu)與粒度影響低品位金屬礦堆浸效果而言，由于金屬礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)的疏松程度、裂縫值大小等將影響低品位金礦產(chǎn)品的實(shí)際滲透值大小。滲透性越好時(shí)，氰化物溶液在金屬礦石內(nèi)部的滲透和擴(kuò)散較好，能夠使金屬元素在氰化物溶液中得到充分的溶解后被吸附，提取得到金屬元素。同時(shí)，較為疏松的礦石結(jié)構(gòu)和較大的粒度，也能夠使溶解產(chǎn)物較容易從整個(gè)低品位金礦堆浸化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)體系中高效排出。相關(guān)研究表明，當(dāng)金屬礦產(chǎn)品的粒度為0.125nm～0.25nm時(shí)，金屬礦物質(zhì)大致需要25天才能溶解完成，但當(dāng)金屬粒度降低到0.074mm～0.125mm時(shí)，實(shí)際的金屬顆粒大致在8天左右全部融完，由此可知，隨著低品位金礦產(chǎn)品礦石粒度的減小，金屬元素的溶解速率和實(shí)際浸出速率得到了大幅度的提升。

3.4 氧的濃度影響

探究低品位金礦堆浸工藝受化學(xué)溶液中氧濃度的氧濃度值大小的影響，當(dāng)溶液中氰化物的實(shí)際濃度值處于較高值狀態(tài)時(shí)，金屬元素的浸出效率和氰化物的濃度并無(wú)直接關(guān)聯(lián)，但隨著溶液中氧元素物濃度的逐步增大，金屬元素的浸出效率隨之增加。

部分學(xué)者利用氮氧混合氣體在0.1%的氰化鈉溶液環(huán)境條件中，利用不同的氧濃度測(cè)試了金屬元素對(duì)應(yīng)的溶解速度，其結(jié)果如表1所示，由表可知，金屬元素的實(shí)際溶解速度隨著氧元素濃度的增加而增加。

綜上所述，混合式學(xué)習(xí)的發(fā)展為應(yīng)用型院校學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)習(xí)提供了有力的條件。這種新的多學(xué)習(xí)理論、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)風(fēng)格的混合，勢(shì)必使英語(yǔ)教育的內(nèi)容、手段和理念發(fā)生變革，同樣也使學(xué)生對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的內(nèi)容、方式等有了更多的選擇，因此，對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)策略也提出了更高的要求。只有在英語(yǔ)學(xué)習(xí)過(guò)程中結(jié)合自身的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)策略使用意識(shí)，綜合應(yīng)用認(rèn)知策略、元認(rèn)知策略和社會(huì)情感策略，進(jìn)而探索出適合自身的有效的學(xué)習(xí)策略，才能充分發(fā)揮混合式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，探索出適合自身的有效的學(xué)習(xí)策略，提高英語(yǔ)學(xué)習(xí)效率。

噴淋強(qiáng)度，主要是指在噴淋設(shè)備中每小時(shí)每平方米實(shí)際噴出的氰化鈉溶液含量，一般情況下，利用升作為其計(jì)量單位。

伴生賤金屬物對(duì)金礦堆浸工藝的影響，主要表現(xiàn)為鐵礦物、銅礦物、鋅礦物、銻砷礦物、汞鉛礦物以及含碳礦物等，上述伴生賤金屬物對(duì)整個(gè)低品位金礦堆浸工藝效果的影響各有區(qū)別。

3.6 噴淋強(qiáng)度影響

增量式光電編碼器是將一系列脈沖通過(guò)附加電路處理得到數(shù)字量的編碼器。光電編碼器的碼盤(pán)一般多用玻璃材料制成，玻璃表面鍍上一層不透光的金屬薄膜，然后在薄膜上刻制碼道，數(shù)量從幾百條到幾千條不等。這樣整個(gè)碼盤(pán)圓周被等分成n個(gè)透光的槽。

氰化物及濃度對(duì)低品位礦石產(chǎn)品堆浸工藝的影響，主要體現(xiàn)在對(duì)金屬元素的浸出能力、化學(xué)穩(wěn)定性以及其化學(xué)反應(yīng)經(jīng)濟(jì)性影響三大方面。氰化物對(duì)金屬元素的浸出順序大致可排列為氰化氨大于氰化鈣大于氰化鈉，但在普通的空氣環(huán)境條件下，其化學(xué)穩(wěn)定性則表現(xiàn)為氫化鈉大于氫化銨大于氰化鈣。

低味金屬礦元素堆浸中，溶液的實(shí)際噴淋強(qiáng)度大致為8L/m

，相關(guān)試驗(yàn)研究表明，增強(qiáng)噴淋強(qiáng)度，能夠有效縮短金屬元素的實(shí)際浸出時(shí)間，提高金屬元素的浸出效率。探究其原因可知，增大噴淋設(shè)備的強(qiáng)度，能夠加強(qiáng)噴淋溶液和低品位礦石溶液之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，減少化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的濃度梯度值，使整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程得到強(qiáng)化和擴(kuò)散，以此縮短化學(xué)反應(yīng)時(shí)間。當(dāng)噴淋資料大于11.5L/m

時(shí)，實(shí)際浸出液中的金屬元素的濃度將明顯下降。

儀式、表征、變遷與功能：一個(gè)漢族村落喪葬活動(dòng)的人類(lèi)學(xué)考察……………………………………………………徐俊六（17）

3.7 其他因素影響

其他因素對(duì)低品位金屬礦產(chǎn)品中堆浸工藝的影響，主要體現(xiàn)為礦堆高度、金屬礦產(chǎn)品中實(shí)際粘土的含量、浸出時(shí)間的長(zhǎng)短、化學(xué)反應(yīng)外界氣候條件和實(shí)際使用水資源水質(zhì)等因素，堆砌高度直接決定了礦石產(chǎn)品的性質(zhì)，滲透性較好的礦石產(chǎn)品堆筑高度值可適當(dāng)提高，含磷量較大以及實(shí)際滲透性較差的礦石產(chǎn)品，實(shí)際所堆高度有所減小。目前，國(guó)內(nèi)外低品味金屬礦產(chǎn)品中的堆浸高度普遍為2m～6m，對(duì)礦產(chǎn)品提取和礦山堆砌而言，礦堆高度應(yīng)通過(guò)具體的試驗(yàn)條件確定，避免礦堆過(guò)高而影響礦堆下部礦石原產(chǎn)品的供氧量及其滲透性，也避免礦堆過(guò)低造成的生產(chǎn)成本的大幅增加和管理費(fèi)用增加，保證能在礦堆高度和金屬礦產(chǎn)品浸出效率之間取得平衡。

一輛2016年出廠的廣汽本田奧德賽，行駛里程為1 600km，搭載K24W5型發(fā)動(dòng)機(jī)，開(kāi)啟前霧燈后，前霧燈不亮，同時(shí)儀表盤(pán)上前霧燈的指示燈也不亮，其他一切正常。

4 金礦堆浸工藝的實(shí)際應(yīng)用

以?xún)?nèi)蒙古長(zhǎng)山壕數(shù)據(jù)中礦石金礦項(xiàng)目為例，探究低品位金礦產(chǎn)品中堆浸工藝方法的應(yīng)用。該金礦礦石品位為0.4～0.6g/t，上堆浸的粒度為-13mm為100%，-9mm為80%以上，氰化物消耗3.0kg/t，回收率60%，處理礦量3.5萬(wàn)噸/天。

該低品位金屬礦礦石主要為紅土型金礦石，且含有部分碎石粘土。進(jìn)一步對(duì)該低品位礦產(chǎn)進(jìn)行多元素分析和化學(xué)成分分析，其結(jié)果如表2和表3所示。

由表可知，該低品位礦石的有益化學(xué)礦物成分為銅，金屬物質(zhì)以吸附方式存在于黏土結(jié)構(gòu)中，整個(gè)礦產(chǎn)品體系中無(wú)能夠綜合回收利用的其他有益組分，但也不含有超標(biāo)的其他有害礦物元素，屬于良好類(lèi)型的易于浸出的金礦類(lèi)型。對(duì)其進(jìn)行堆浸工藝探索性試驗(yàn)，采取滾瓶浸出方式.整體而言，該礦體金屬元素的浸出率高達(dá)90%，和同類(lèi)型的金礦堆場(chǎng)進(jìn)行分析對(duì)比可知，堆浸法能在該金礦產(chǎn)品提取過(guò)程中取得有益實(shí)踐。

5 結(jié)論

總而言之，包含礦產(chǎn)品破碎、筑堆、集液和冶煉等過(guò)程的低品味金礦產(chǎn)品的堆浸工藝，能夠憑借簡(jiǎn)單的工藝流程、經(jīng)濟(jì)的工藝操作和高效的進(jìn)浸出效率，使低品位金礦產(chǎn)品得到大規(guī)?；厥眨兄谖覈?guó)金屬元素總量的增加，為更好地促進(jìn)工業(yè)發(fā)展作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

[1]康偉剛，程金玉，謝建平，等．堆浸法在蘇丹某金礦的應(yīng)用實(shí)踐[J]．新疆有色金屬，2019（10）：73-75．

[2]黃合發(fā)．堆浸提金技術(shù)及其在唐家沖金礦的應(yīng)用[J]．世界有色金屬，2016（11）：15-17．