堆浸浸出工藝循環系統改造實效性研究

王公洲，高灶其(河南省地質礦產勘查開發局第二地質調查院，河南 鄭州 450001)

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礦業縱橫

堆浸浸出工藝循環系統改造實效性研究

王公洲，高灶其
(河南省地質礦產勘查開發局第二地質調查院，河南 鄭州 450001)

堆浸是黃金礦山處理低品位氧化礦石的最佳手段之一，噴淋液體的循環系統是該手段的重要組成部分，它需要場地和落差，找到場地和落差兩者都具備的條件非常困難。本文采用實例對液體通過吸附塔流程工藝的改造進行了探討，即：改落差循環工藝為機械循環工藝。這一工藝的改造，解決了深山區對地理環境的制約因素，簡化了管理的程序，增大了系統的安全性，給礦山企業帶來了很大的經濟效益和社會效益。

堆浸；循環系統改造；實效性

1 堆浸工藝簡介

堆浸是黃金礦山企業應用選礦手段之一，主要是處理尾礦、低品位礦石。優點是無需長途搬運，處理量大(一次性可堆上千噸或數萬、數十萬噸)，成本低、效益高。缺點是占地面積大，對環境有一定的影響。堆浸是一個化學和物理相結合的浸出過程，就是用化學藥劑(氰化鈉)將礦石中的金浸出來，化學反應式：2Au+4NaCN+2H2O+O2→2NaAu(CN)2+H2O2+2NaOH。對浸出的含金富液基本上有兩種回收方式：一種是鋅絲(粉)置換沉淀；一種是活性炭吸附。本文敘述所采用的是后一種方式——活性炭吸附，就是說當攜帶金的富液通過吸附塔時，塔中的活性炭對金有特別的親和性，金就會牢牢的被吸附在活性炭上。整個堆浸程序：建場地→場地鋪墊→筑堆→管道架設→噴淋→到富液池→進吸附塔→經貧液池→再到場地反復循環(圖1)。其間的由富液到貧液是本文涉及到的主要流程。

圖1 堆浸循環系統示意圖

2 問題的產生

本文涉及的黃金礦山企業隸屬河南省嵩縣九仗溝金礦，礦山地處在深山區，礦石儲量大，但是品位低(2g/t左右)。以表生氧化礦石居多，根據選礦實驗屬易堆浸礦石，采用選擇堆浸提金工藝。該礦山為新建礦山，實施堆浸工藝存在以下問題。

1)場地選擇困難。堆浸工藝需要在堆浸場邊建一個富液池和一個貧液池，再在相對的高度建一個富液池(若地形條件允許可直接利用自然落差見圖1)，將堆浸場邊池中的富液用水泵抽到相對高度的富液池中，利用其高差的壓力，將富液輸入吸附塔進行循環，排出的貧液進入貧液池，而后泵入堆浸場再開始噴淋，當地的堆浸都選用該流程(圖1)，即利用地形的高差產生的壓力進行循環流程。但是隨著礦山開采規模的擴大和時間的延伸，可利用堆浸的場地逐漸微縮，建一個新的堆浸場和浸出場地(擺放吸附塔的地方)很難，選擇一個配套的具有落差的富液池更難。

2)管理困難。當地的傳統工藝要求在相對的高程建一個富液池，再架設多路管道與相對較低場地的吸附塔連接，這在正常的生產中，跑、冒、滴、漏、偷就成為工作中的最大問題。管道多、線路長容易產生連接不嚴實的情況，出現滴、漏現象，需要管理人員不停的(跑)往返與其間檢查查看；富液池需要專人管理防止滿溢(冒)；偷就經常發生在這些管理疏忽的環節中。這些因素給礦山企業造成很大的管理上的困惑。

3 解決方案

針對困難，礦山生產管理決定采用機械產生的壓力來代替高差產生的壓力來解決場地問題。關鍵技術問題有兩個：①增壓動力，動力就是相匹配電機和水泵；②增壓(分配)器，增壓(分配)器是這項技術改造的關鍵，它需要把增壓后的液體均勻的輸送到各個吸附塔中。吸附塔的連接方式有并聯、串聯和混合，近年來常用的是并聯結構，并聯結構的優點是簡單、省事、時間短、效率高，一批炭可同步吸附和同步卸載。

4 技改落實

技術改造著重落實的兩大問題是理論計算和設備配置。

1)理論計算。活性炭載金方法工業上一般采用富液通過一定的壓力由下到上通過碳層，并使碳層處于懸浮狀態，它可以吸附沒有經過澄清的含少量泥質的堆浸富液。這種方法需要考慮以下四種因素：①給液流量；②貴金屬日產量；③活性炭的載金能力；④活性炭的類型及粒度。本文所涉及到的主要是如何使活性炭層保持懸浮狀態所需的流速，經驗告訴我們，對于-20～30目的活性炭，所需的流速為10L/m2.s。這就需要在此次技改中：首先是收集本次吸附需設置的塔數，塔的連接方式，以及在不同數量下、不同連接方式下所需的最小動力，各種動力水泵的有效流量和揚程，計算這些動量會在水平放置的容器中產生多大的壓力，用什么材料制作承壓容器。因通過吸附塔的塔數是個變數(根據堆浸量大小而定)，通過塔的水量是有嚴格要求的，流速均勻、不能過速過慢，若這些條件控制不好塔中會產生偏吸和漏吸現象，導致效率降低。上邊的動力一經確定，解決變數的問題就需要一個調節裝置——減壓調速器。

2)設備配置。經研究機電水泵配置盡量滿足生產需求的最大化，即配套設備盡量的大，增壓(分配)器選擇大直徑(25cm)優質無縫鋼管，短接和球閥均采用國標件(安全第一)，增壓(分配)器制造時多設分配閥，分配閥多便于工作。減壓調速用球閥來控制(圖2)，并保障技改設備一次性試驗成功。

圖2 技改循環系統示意圖

5 試驗過程

試驗工作全部按照模擬生產而進行，由高產量到低產量逐級試驗，試驗著重注意以下幾個方面的問題：①動力；②增壓(分配)器的承壓力；③調速器的功能；④液體通過塔的流量。第一測試所需動力必須滿足載體的最低負荷，第二觀察分配器在最高負荷下能否保障安全生產，第三檢測調速器功能的可靠性，第四測試不同條件下通過塔體的流量，最終調試出在滿足各種生產條件下富液通過吸附塔所需的流速為10L/m2.s滿意結果。

6 工藝改造產生的經濟效益和社會效益

由于工藝改造減少了落差環節，各種設施設備相對集中(圖2)，優越性很快就顯露出來：①各種設備相對集中，便于了管理，對于發現問題能夠及時處理；②節省了大量的材料，避免了長距離的管道架設和溶液池的修建；③減少了管理人員，減輕了人員的工作強度；④增大了安全度，就是避免了管理人員的上下奔波產生的不安全性，由于各種設備都在眼皮子底下，偷盜事情、畜類中毒現象很難發生；⑤節約了用地，避免了過多的植被破壞和水土流失；⑥減少了跑、冒、滴、漏對環境的污染。以上六點充分反映了此次工藝改造給礦山帶來的經濟效益(節約了成本、減少了開支)和社會效益(減少了污染、節約了用地、增強了安全性等)。

[1] 高灶其，李云，等.河南省嵩縣東灣金礦成礦地質特征及成因分析[J].華南地質與礦產，2008(2)：31-36.

[2] 于連濤，代淑娟，胡志剛.遼寧某鐵硼礦磁選-浮選實驗研究[J].中國礦業，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，河南溫縣人，高級工程師，主要從事野外地質找礦、選礦工作。

TD863

A

1004-4051(2015)11-0156-02