關于采用溶浸采礦技術的發展研究

摘 要：面對經濟快速發展以及科技進步的時代背景，我國的工業化進程也獲得了較快的發展，尤其是對有色金屬的需求量逐年增長，使得礦產資源的開發力度進一步加大。溶浸采礦技術是礦產資源開發的重要技術手段，也是保證礦產資源二次回收利用的重要途徑，因此溶浸采礦技術的發展獲得了人們的廣泛關注。本文將結合溶浸采礦技術在我國礦產資源開采中的應用，對其發展的現狀及趨勢進行深入的分析與探討，以此來保證我國礦產資源開采量的增長，實現我國礦業生產質量的提高。

關鍵詞：溶浸采礦技術；發展；礦產資源

1 溶浸采礦技術在礦產資源開采中的發展現狀

近年來，隨著我國工業的快速發展，礦產資源的需求量也越來越大，當前我國90%以上的能源以及80%左右的工業原料都來源于礦產資源。隨著使用的增多，礦產資源的有限，使得人們越來越重視礦產資源的高效開采和二次利用。而溶浸技術是根據化學與物理中的原理，利用一些化學溶劑和微生物進行有選擇性地溶解、浸出并對礦床、廢礦有用組分回收利用的一種采礦方法。目前隨著溶浸采礦技術的發展，其技術已經成為我國大規模處理貧礦、尾礦及廢礦石等原料提取有色金屬的一種相當經濟有效的可行方法。溶浸采礦是一種極具前景的新型采礦方法，雖然我國使用的溶浸采礦技術獲得了很大的進展并且其技術所提取的金屬產量都呈逐年增長的趨勢，但由于我國溶浸采礦研究工作起步較晚，無論在溶浸開采規模還是在溶浸技術的工業應用方面，與發達國家相比仍然具有較大差距。因此，在實際生產操作過程中存在著眾多問題，例如現代化的機械程度比較低、生產規模比較小以及金屬回收率和效益比較差等問題。這些問題的存在很大程度上阻礙了我國溶浸采礦技術的發展。[1]

2 現代采礦技術應用溶浸技術的必然性

溶浸采礦技術的使用，為我國的金屬礦產資源的開采帶來了極大的方便，隨著其技術的不斷發展與成熟，使得其在金屬礦產資源開采中的作用越來越重要，尤其是在礦山二次資源的開采中，發揮了極大的作用。礦石二次資源是礦床開采、選礦過程中產生的難以堆存或遺留在礦區范圍內的廢石、尾礦及礦坑水等各種廢棄物的總稱。據統計，目前我國的全部金屬礦山堆存的尾礦已經達到了70億噸以上，而且每年呈現出快速增長的趨勢，其中，鐵礦山排尾礦達到了6.3億噸，有色礦山年排尾礦達到了1.8-2.2億噸等等，這些不僅造成了礦產資源的極大浪費，而且對礦山環境產生了嚴重的污染。[2]

另外，溶浸采礦技術與常規采礦方法相比，具有相當多的優勢，這些優勢決定了其發展的必要性。首先，由于其技術不需要將礦石采出地表，因而不會對礦區的植被造成破壞，也不會因產生的廢石和尾礦而造成污染。其次，它能極大的節省采礦中廢石、礦石等的運輸費用，從而降低投資成本。最后，溶浸技術能夠開采常規采礦技術不能開采等方面因素造成的礦產資源，并且極大的改變工人勞動條件，保證礦產資源生產的安全。

3 現代溶浸采礦技術的發展與應用

根據在實際工作中的經驗總結以及溶浸采礦技術在我國應用的相關理論數據的研究，筆者對其在實際發展應用中的方法進行了簡單的分析與總結。

3.1 廢石地表堆浸法

地表堆浸法是指將溶浸液噴淋在破碎而又有孔隙的廢石或礦石堆上，在其滲濾的過程中，有選擇性溶解和浸出廢石或礦石堆中的有用成份，將浸出堆底部的浸出液匯集起來進行提取并回收金屬的方法。這種地表堆浸法是我國應用最早并且應用最為廣泛的溶浸采礦方法。它一般適用于處理邊界品位以上且氧化程度深，不宜采用選礦法處理的礦石以及處理邊界品位以下具有回收利用價值的貧礦和廢石的金屬生產。同時在化學成份比較復雜，甚至含有害伴生礦物的復雜難處理的礦石中的應用也比較常見。在實際操作過程中，按照其浸出地點和方式的不同，可以將其分為地下堆浸法和露天堆浸法兩種，其中地下堆浸法當前主要應用于處理地下殘留礦石或礦體。在使用過程中如果這些礦體或礦柱比較牢固并且采動困難時，一般會預先進行松動爆破，以此來提高堆浸的效果。而露天堆浸發則應用于處理已采至地面的低品位礦石、廢石和其它廢料。

3.2 井下廢石原地浸出法

由于品位低，井下的一部分低品位礦石被當成廢石或者無法開采的一般會采用井下廢石原地浸出法。所謂的原地浸出法，又稱為地下浸出法，它包括地下就地破碎浸出和地下原地鉆孔浸出兩種。一方面，地下就地破碎浸出就是指利用爆破法就地將地下礦體中的礦石破碎并且使其達到預定的合理塊度，從而將廢棄礦石就地產生微細裂隙發育、級配合理、塊度均勻以及滲透性能良好的礦堆并布灑溶浸液，以此來有選擇性地浸出礦石中的可利用金屬。此外，在這個過程中一般要將浸出的溶液收集后轉輸地面做進一步的加工回收金屬，而浸后產生的尾礦要在礦區進行就地封存處置。由于溶浸礦山與常規礦山相比，更有利于實現礦山機械化與自動化以及礦區環境的保護，并且其基礎建設具有投資比較少，建設周期短、生產成本低等方面的特點，因此，該種技術方法很有發展應用的前景。目前在我國，尤其是鈾、銅等金屬礦床試驗研究方面已經得到了廣泛應用并取得了良好效果。另一方面，原地鉆孔溶浸采礦方法能夠通過鉆孔工程往礦層注入溶浸液的方法，對天然賦存狀態下未經任何位移的礦石進行處理，從而使之與非均質礦石中的有用成份接觸，產生化學反應。在這個反應過程中，其生成的可溶性化合物能夠在擴散以及對流的作用下離開化學反應區并向一定方向運動，產生沿礦層滲透的液流并且匯集成含有一定濃度的具有有用成份的浸出液，此后將這些浸出液通過抽液鉆孔將其抽至地面水冶車間進行加工處理，就可以浸出有價金屬。

3.3 尾礦微生物浸出法

尾礦是礦產資源二次利用的重要原料，其金屬的浸出使用逐漸受到了人們的重視。對于尾礦通過某些微生物及其代謝產物的采用，對其產生溶解、氧化、還原、吸附及吸收等作用，使礦石中的不溶性金屬礦物轉變為具有可溶性的鹽類并使其轉入水溶液中，從而為這些金屬的進一步提取創造條件的方法稱為微生物浸出法。目前，這種利用微生物的生物化學特性進行溶浸采礦，被成功地應用于工業化生產中的鈾、銅和金、銀等金屬礦物的浸出生產并且正在向錳、鈷、鋅、鋁、鈦等有價金屬礦物浸出生產發展。而這種微生物浸出法在我國近幾十年來發展十分迅速并且已經成為一種比較新的采礦方法，主要應用于貧礦、含礦廢石以及復雜難選金屬礦石中的有價金屬的浸出生產。[3]

總而言之，礦產資源的開采對我國社會經濟的發展及國家經濟的建設具有十分重要的意義。面對礦產需求量的日益增長，如何保證礦產資源的產量提高并且實現高效開采已經成為人們日益關心的問題。而加強溶浸采礦技術的應用促進其發展是解決這一問題的有效方法。因此，我們必須重視溶浸采礦技術的發展，通過應用總結以及現代科學技術的結合，來實現其技術發展的不斷成熟。

參考文獻

[1]吳愛祥.溶浸技術的進展與展望[J].采礦技術，2008.

[2]吉兆寧.溶浸采礦技術及其環境價值[J].中國有色金屬首屆青年論壇學術會.

[3]王少勇.溶浸技術在二次資源回事中的應用及展望[J].金屬礦產資源高效選冶加工利用和節能減排技術及設備學術研討會，2009.

作者簡介：趙何彥，男，1964年，大專學歷。