堆浸工藝在低品位礦山中的應用

白 楊，苗騰飛，師 彬

（1.內蒙古太平礦業有限公司，內蒙古 巴彥淖爾 015300；2.巴彥淖爾市烏拉特后旗紫金礦業有限公司，內蒙古 巴彥淖爾 015500）

如今，隨著礦山規模的逐漸擴大，大多數堆浸生產采用的是永久性堆場。堆浸工藝是核心技術之一，其在低品位礦山中的應用越來越多，與之相關的問題也成為了眾多專家學者研究的熱點。

1 堆浸工藝過程

（1）破碎。滲透性是礦堆的重要屬性之一，其在一定程度上決定了金浸出率，破碎的粒度將對其產生直接的影響。對于堆浸而言，其礦石的破碎粒度主要取決于原礦的粒度以及礦堆的可浸性[1]。因此，破碎粒度通常需要以柱浸試驗的結果為參考，并最終確定。

（2）堆場。一般來說，堆場需要良好的地質基礎，考慮到浸出液收集的方便性，山谷以及其他具有較大底面積和一定坡度的位置通常是堆場位置的最佳選擇。需要注意的是，在堆場的四周應當設置必要的防洪壩，在適當的位置加設圍欄，堆場的上游、中游以及下游應當分別設有監測井，以便對環境進行有效監測。

（3）底墊。堆浸場地中非常重要的設施之一是底墊。一般來說，在堆浸場地中，底墊主要由保護層、防滲層以及基層三部分組成。底墊能夠充分保障溶液不會出現滲漏現象，能夠有效避免地下水受到污染和破壞，其在一定程度上提高了金的回收率。

（4）筑堆。堆浸必然會涉及到筑堆這一非常重要的過程。所謂筑堆，是指堆場中的礦石在被破碎之后被堆筑成梯形的礦堆。在實際工程中，筑堆方法主要包括分層筑堆、平行筑堆以及斜坡筑堆等。當前，在堆浸過程中，國內、外一般采用分層分區、交替筑堆的方法進行施工。這種方法不僅在一定程度上提高了機械設備的運轉效率，也保證了貴液品位的穩定性。通常情況下，筑堆每層的堆高在3m～10m之間，筑堆過程通常是利用汽車或者皮帶并結合推土機等運輸工具實現對礦石的運輸和卸載，從而輔助工程盡快完成筑堆工作，圖1展示了真實的筑堆現場。

圖1 筑堆階段

（5）布液系統。布液主要包括噴淋和滴淋兩種方式。當前，國內外通常使用旋轉式搖擺噴淋設備。這種設備主要具有裝卸方便、噴液較為均勻、不容易霧化堵塞以及噴灑范圍較大等特點。但是，這種設備會對礦堆表面造成較大的沖擊，并且由于溶液蒸發和風力夾帶等因素存在，其會造成較多的損失。另外，空氣中存留的氰化物也會在一定程度上造成環境污染。相較于噴淋而言，滴淋能夠在一定程度上對礦堆表面的滲透性進行改善，其導致的溶液損失比噴淋少。由于這種方式會帶來更低的成本，更好的效益，所以，此技術在國外礦山中已經得到了充分的利用。

（6）集液系統。以某礦業一期堆浸為例，集液系統主要包括了600mm的主管、300mm的支管、100mm的次管，所有管道全部為HDPE雙壁波紋管。這種管道安裝方便，經濟性高，但也存在抗壓較弱的缺點。

2 堆浸工藝在低品位礦山中的應用

適用于堆浸工藝處理的礦石包括以下特點：①金品位低，其品位一般在0.5g/t～1.5g/t之間。②金嵌布粒度細，這主要出于方便浸出考慮。③浸染型氧化礦，這種礦石具有良好的可滲透性。④金未和硫化礦物緊密共生。⑤礦石中應盡可能少含有甚至不含有酸性物質。⑥礦石中不應該吸附有已溶金的物質，也不能沉淀有已溶金的物質。

（1）國外應用。利用堆浸工藝可以從礦石或廢石中有效提取金、銀、銅等成分。在國外，堆浸工藝已經被廣泛應用在礦山開采中的低品位礦石與廢石的處理過程。展望整個國際市場，澳大利亞、美國以及加拿大等已經成為利用堆浸法提金的生產大國。特別是美國，其利用堆浸工藝生產制造的黃金份額已經達到全國總產量的六成。

縱觀國際上礦石處理的現狀，利用堆浸工藝生產黃金主要存在以下特點：①品位較低。通常情況下，礦石金的品位值位于0.5g/t～3g/t之間，邊界品位值可以達到0.3g/t。②國外堆浸礦山具有大型化的特點。在國外，大部分堆浸礦山的年處理能力通常都位于百萬噸以上，這種大型化的堆浸工藝有利于最大限度地降低邊界品位，并在一定程度上節約生產成本。③國外堆浸工藝通常是機械化生產和自動化生產。基本上，堆浸工藝的各個環節能全面實現機械化和自動化生產，因此，整個堆浸礦山都能充分實施和落實現代化管理各項措施與策略。④國外堆浸礦山注重科學化生產。在建設堆浸礦山的過程中，國外高度重視對各方案的可行性研究，其生產管理全部嚴格遵循試驗的結果，并以此為基礎從技術層面和經濟層面選擇最佳方案。

（2）國內應用。從1979年開始，我國才逐步開展堆浸技術在低品位金礦中的應用研究。在1981年，我國才通過了相關的生產鑒定。自此之后，河北、河南、湖南以及遼河等地開始逐漸推行使用礦山堆浸工藝。近些年來，我國在利用堆浸工藝進行提金方面的研究與工作取得了長足的發展。盡管這樣，從國際角度來看，我國堆浸工藝技術仍然和國外存在較大差距。目前，我國堆浸工藝技術依然大面積存在設備落后、底墊簡陋、規模小、方法單一以及機械化程度低等問題。

3 案例分析

以內蒙古太平礦業有限公司堆浸場為例，該堆浸場以滴淋管滴淋工藝為主實現浸出。公司充分考慮氣候環境的影響，在春季、夏季以及秋季主要利用機械式滴淋管填埋技術，而在冬季則主要利用雙層碎礦填埋覆蓋技術。該堆浸場地的地墊依然采用傳統的結構，包括基層、防滲層以及保護層三層。其中，基層主要由300mm的粘性土質構成，防滲層主要由2mm厚的HDPE高密度地膜構成，保護層主要由破碎篩分后獲取的2mm～4mm的礦石構成。此外，為了盡可能回收溶液，在浸堆的底部還鋪設有合成襯里。

此堆浸場分別設置有檢漏系統、防洪系統以及圍欄三種安全防護裝置。其中檢漏系統主要是根據不同的區域在HDPE地膜下所對應的集液溝槽部位安置檢漏管，以檢測底墊是否有破損現象出現。該設施中檢漏管線主要使用直徑為50mm的穿孔PVC管，其孔徑為5mm，孔間距為100mm。防洪系統主要用于防止浸液外溢以及雨季有外圍匯水進入場地。在此堆浸場中分別在堆浸場的北側和東北側修筑了攔水壩和截洪溝。另外，此堆浸場的周圍還設置有鐵絲網圍欄，其目的在于防止人畜誤入場地。

4 結語

堆浸工藝在低品位金礦石選礦生產中發揮著重要作用，我國還要繼續加快相關技術的應用研究，縮小和國際水平之間的差距。