堆浸浸出工艺循环系统改造实效性研究

王公洲，高灶其(河南省地质矿产勘查开发局第二地质调查院，河南 郑州 450001)



矿业纵横

堆浸浸出工艺循环系统改造实效性研究

王公洲，高灶其
(河南省地质矿产勘查开发局第二地质调查院，河南 郑州 450001)

堆浸是黄金矿山处理低品位氧化矿石的最佳手段之一，喷淋液体的循环系统是该手段的重要组成部分，它需要场地和落差，找到场地和落差两者都具备的条件非常困难。本文采用实例对液体通过吸附塔流程工艺的改造进行了探讨，即：改落差循环工艺为机械循环工艺。这一工艺的改造，解决了深山区对地理环境的制约因素，简化了管理的程序，增大了系统的安全性，给矿山企业带来了很大的经济效益和社会效益。

堆浸；循环系统改造；实效性

1 堆浸工艺简介

堆浸是黄金矿山企业应用选矿手段之一，主要是处理尾矿、低品位矿石。优点是无需长途搬运，处理量大(一次性可堆上千吨或数万、数十万吨)，成本低、效益高。缺点是占地面积大，对环境有一定的影响。堆浸是一个化学和物理相结合的浸出过程，就是用化学药剂(氰化钠)将矿石中的金浸出来，化学反应式：2Au+4NaCN+2H2O+O2→2NaAu(CN)2+H2O2+2NaOH。对浸出的含金富液基本上有两种回收方式：一种是鋅丝(粉)置换沉淀；一种是活性炭吸附。本文叙述所采用的是后一种方式——活性炭吸附，就是说当携带金的富液通过吸附塔时，塔中的活性炭对金有特别的亲和性，金就会牢牢的被吸附在活性炭上。整个堆浸程序：建场地→场地铺垫→筑堆→管道架设→喷淋→到富液池→进吸附塔→经贫液池→再到场地反复循环(图1)。其间的由富液到贫液是本文涉及到的主要流程。

图1 堆浸循环系统示意图

2 问题的产生

本文涉及的黄金矿山企业隶属河南省嵩县九仗沟金矿，矿山地处在深山区，矿石储量大，但是品位低(2g/t左右)。以表生氧化矿石居多，根据选矿实验属易堆浸矿石，采用选择堆浸提金工艺。该矿山为新建矿山，实施堆浸工艺存在以下问题。

1)场地选择困难。堆浸工艺需要在堆浸场边建一个富液池和一个贫液池，再在相对的高度建一个富液池(若地形条件允许可直接利用自然落差见图1)，将堆浸场边池中的富液用水泵抽到相对高度的富液池中，利用其高差的压力，将富液输入吸附塔进行循环，排出的贫液进入贫液池，而后泵入堆浸场再开始喷淋，当地的堆浸都选用该流程(图1)，即利用地形的高差产生的压力进行循环流程。但是随着矿山开采规模的扩大和时间的延伸，可利用堆浸的场地逐渐微缩，建一个新的堆浸场和浸出场地(摆放吸附塔的地方)很难，选择一个配套的具有落差的富液池更难。

2)管理困难。当地的传统工艺要求在相对的高程建一个富液池，再架设多路管道与相对较低场地的吸附塔连接，这在正常的生产中，跑、冒、滴、漏、偷就成为工作中的最大问题。管道多、线路长容易产生连接不严实的情况，出现滴、漏现象，需要管理人员不停的(跑)往返与其间检查查看；富液池需要专人管理防止满溢(冒)；偷就经常发生在这些管理疏忽的环节中。这些因素给矿山企业造成很大的管理上的困惑。

3 解决方案

针对困难，矿山生产管理决定采用机械产生的压力来代替高差产生的压力来解决场地问题。关键技术问题有两个：①增压动力，动力就是相匹配电机和水泵；②增压(分配)器，增压(分配)器是这项技术改造的关键，它需要把增压后的液体均匀的输送到各个吸附塔中。吸附塔的连接方式有并联、串联和混合，近年来常用的是并联结构，并联结构的优点是简单、省事、时间短、效率高，一批炭可同步吸附和同步卸载。

4 技改落实

技术改造着重落实的两大问题是理论计算和设备配置。

1)理论计算。活性炭载金方法工业上一般采用富液通过一定的压力由下到上通过碳层，并使碳层处于悬浮状态，它可以吸附没有经过澄清的含少量泥质的堆浸富液。这种方法需要考虑以下四种因素：①给液流量；②贵金属日产量；③活性炭的载金能力；④活性炭的类型及粒度。本文所涉及到的主要是如何使活性炭层保持悬浮状态所需的流速，经验告诉我们，对于-20～30目的活性炭，所需的流速为10L/m2.s。这就需要在此次技改中：首先是收集本次吸附需设置的塔数，塔的连接方式，以及在不同数量下、不同连接方式下所需的最小动力，各种动力水泵的有效流量和扬程，计算这些动量会在水平放置的容器中产生多大的压力，用什么材料制作承压容器。因通过吸附塔的塔数是个变数(根据堆浸量大小而定)，通过塔的水量是有严格要求的，流速均匀、不能过速过慢，若这些条件控制不好塔中会产生偏吸和漏吸现象，导致效率降低。上边的动力一经确定，解决变数的问题就需要一个调节装置——减压调速器。

2)设备配置。经研究机电水泵配置尽量满足生产需求的最大化，即配套设备尽量的大，增压(分配)器选择大直径(25cm)优质无缝钢管，短接和球阀均采用国标件(安全第一)，增压(分配)器制造时多设分配阀，分配阀多便于工作。减压调速用球阀来控制(图2)，并保障技改设备一次性试验成功。

图2 技改循环系统示意图

5 试验过程

试验工作全部按照模拟生产而进行，由高产量到低产量逐级试验，试验着重注意以下几个方面的问题：①动力；②增压(分配)器的承压力；③调速器的功能；④液体通过塔的流量。第一测试所需动力必须满足载体的最低负荷，第二观察分配器在最高负荷下能否保障安全生产，第三检测调速器功能的可靠性，第四测试不同条件下通过塔体的流量，最终调试出在满足各种生产条件下富液通过吸附塔所需的流速为10L/m2.s满意结果。

6 工艺改造产生的经济效益和社会效益

由于工艺改造减少了落差环节，各种设施设备相对集中(图2)，优越性很快就显露出来：①各种设备相对集中，便于了管理，对于发现问题能够及时处理；②节省了大量的材料，避免了长距离的管道架设和溶液池的修建；③减少了管理人员，减轻了人员的工作强度；④增大了安全度，就是避免了管理人员的上下奔波产生的不安全性，由于各种设备都在眼皮子底下，偷盗事情、畜类中毒现象很难发生；⑤节约了用地，避免了过多的植被破坏和水土流失；⑥减少了跑、冒、滴、漏对环境的污染。以上六点充分反映了此次工艺改造给矿山带来的经济效益(节约了成本、减少了开支)和社会效益(减少了污染、节约了用地、增强了安全性等)。

[1] 高灶其，李云，等.河南省嵩县东湾金矿成矿地质特征及成因分析[J].华南地质与矿产，2008(2)：31-36.

[2] 于连涛，代淑娟，胡志刚.辽宁某铁硼矿磁选-浮选实验研究[J].中国矿业，2014，23(11)：125-128.

Study on actual effect of circulatory system rebuilding of accumulation-dipping technology

WANG Gong-zhou，GAO Zao-qi

(The Second Geology Company，Henan Province Bureau of Geology and Mineral Resources，Zhengzhou 450001，China)

Accumulation-dipping is one of the best ways to deal with oxidative ore in low grade in gold mining area，circulatory system of spray liquid is a important part of the technology，it needs space and fall.It is easy to find fall，hard to find sapce and harder to find ground which possess two features in mountainous district.We executed a series of tasks to solve this problem，this paper discussed the technology transformation that liquid flow through the adsorption tower，changing from fall circulatory technology to mechanism circulatory technology.Rebuilding of the technology solved confining elements of geographical conditions in remote mountains，simplified management procedure，strengthened safety of system，brought much economical benefit and social benefit to mining corporation.

accumulation-dipping；circulation system rebuilding；actual effect

2015-01-22

王公洲(1956-)，男，河南温县人，高级工程师，主要从事野外地质找矿、选矿工作。

TD863

A

1004-4051(2015)11-0156-02