溶浸采矿技术
溶浸采矿法与环境保护
4) 对环境污染较少；
5) 能较充分回收利用矿产资源； 6) 地浸法还突破了采、选、冶的界线，从地下采出的不再是矿 石，而是直接提取金属，从根本上改革了地下采矿工艺。 • 溶浸采矿的主要缺点是浸出过程慢，生产周期长，而且适用 条件苛刻。
四、环境保护
• 1、地表堆浸的环保控制
• 堆浸是开放性作业，场地面积大，浸出过程中使用酸、碱 及其他化学试剂，浸出时间长，以及使用常规的金属回收 技术等，所以堆浸对环境存在一定影响。 • 其影响大体来自3个方面：一是溶液的流失；二是对地下 水源的污染；三是废液、尾渣、废气处置不当，会破坏地 貌与生态平衡。 • 堆浸生产整个工艺过程，如采矿、破碎、筑堆、浸出、金 属回收和冶炼以及设备的运转、矿石的组分、添加的化学 试剂等均可构成工业污染源。主要污染物有气体污染物、 液体污染物和固体污染物等。
气体污染物控制
• 堆浸过程中气体的污染一般通过改善工艺操作和
通风条件，以及注意个人防护来控制。
• 例如金矿堆浸使用氰化钠溶液，氰化钠遇到酸极 易生成剧毒、易挥发的氢氰酸气体，造成对周围 空气的污染。为了防止生成氢氰酸，必须往溶液 中加入碱。在工业生产中一般加石灰，pH值控制 在1O～12，即可抑制氢氰酸的生成，从而防止氢 氰酸气体对空气的污染。
液体污染物控制
• 堆浸工艺虽然可实现溶液循环，但仍然不可避免地产生部 分废水。
• 堆浸废水来源有：尾渣的渗出液、输液泵及输液管滴漏液、 排洪沟及排水沟以外地表水流入尾渣场内，结束堆浸时无 法返回生产堆使用的废水、可能发生的底垫渗漏流出场外 的浸出液等。
• 堆浸场应实行清污分流，加强对堆浸场及尾渣渗出液的管 理，严防渗漏液流出而污染地表水和地下水，对废水采取
二、溶浸采矿分类
就地破碎溶浸采矿法的几个关键技术的探讨
东乡铜矿，该矿作 了近三年的现场实验，没有 浸出铜，主要原因是未进行实验前的 矿石工艺矿物学研究和布液方式不合 理；
就地破碎溶浸采矿 法工程实例中暴露 出的问题
Hale Waihona Puke 某铀矿一个近柱状矿体， 其浸出性能好，但经深孔爆破后， 由于爆破参数选择过大，单位炸药 消耗量过低，爆破效果差，没有收 到好的浸出效果。
浸矿之前研究工作的重点
最佳布液方法和布液方式
浸出方式前期一般采用连续布液制，后期采用间歇布液制，前期酸碱浓度 较大，对铀矿石一般酸浓度可取3%-5%，当浸出PH值降到2.0 时可再酌情降低 酸浓度到1%；浸出后期酸度一般少于1%，维持在0.5% 左右，平均酸耗为矿石 重量的3%左右。最新实践证明，采用这种酸浓度比高酸浓度浸出效果好，杂质 干扰少，对浸出液后处理也有利。同时也可减少沟流和矿石泥化板结现象! 布 液强度宜维持在20LM²/h左右。 强化浸出期，在浸出后期虽然进行了间歇布液，但浸出液浓度提不高，且 快速降低，氧化还原电位也下降，这种情况对铀矿石来讲可能六价铀已基本浸 完，余下的四价铀占主导成分，必须根据技术经济的可能性，采取添加双氧水、 硫酸高铁溶液或细菌的方法进行强化浸出，这可能会收到提高浸出率的效果。
最佳布液方法和布液方式
一、布液法
对于粉矿和含泥量高、氧化率较低的矿石，可以采用参透浸出、休克 浸出或负压浸出方法和方式；对于粉矿含量较少的矿石，可采用喷淋式、 滴管式等布液方法。最近又将节水农业和干旱地区的微喷淋技术引入，用 它对矿石堆进行布液操作时，在矿石堆上部表面上均匀敷设布液管网，安 装微喷头（又称为雾化喷头），压力溶浸液从喷嘴喷出，经折射锥折射粉 碎成细微水珠后喷向矿石堆。 此法的优点为布液均匀、强度适宜、堆底矿石浸润充分且较好的解决 了高堆浸出存在的梯度差异。
一种煤下铝土矿原位高效溶浸置换开采的方法
一种煤下铝土矿原位高效溶浸置换开采的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：煤下铝土矿是一种重要的铝资源，但传统的采矿方法存在着破坏环境、浪费资源等问题。
研究人员提出了一种原位高效溶浸置换开采方法，旨在提高矿石的开采效率，降低环境污染，保护资源。
这种方法的核心是利用化学溶解的原理，将矿石中的有用金属溶解出来，然后进行置换反应，生成相对更容易提取金属的物质。
具体步骤为：首先将矿石进行碾磨，使矿石颗粒大小均匀；然后将矿石放入溶剂中，经过一段时间的反应，金属会被溶解出来；接着，加入一种置换剂，与溶解出来的金属进行反应，生成相对稳定的金属产物；通过过滤等方法将金属产物提取出来。
这种方法相比传统的采矿方法具有以下优势：可以高效地溶解金属，使得金属的提取率大幅提高。
由于置换反应相对较快，而且产物比较稳定，因此可以大大缩短提取金属的时间。
这种方法不会产生大量的废矿渣，从而减少对环境的污染。
传统的采矿方法常常伴随着大量的废弃物的产生，给周围的生态环境带来巨大的负担。
而原位高效溶浸置换开采方法则可以有效避免这一问题。
这种方法可以有效保护资源。
煤下铝土矿是一种宝贵的资源，传统的采矿方法往往会造成资源的浪费。
而原位高效溶浸置换开采方法可以更加充分地利用矿石中的金属，避免资源的浪费。
一种煤下铝土矿原位高效溶浸置换开采的方法不仅可以提高开采效率，降低环境污染，还能有效保护资源。
相信随着这种方法的不断完善和推广，将会为煤下铝土矿的开采带来革命性的改变。
第二篇示例：在过去的几十年里，人们对于煤下铝土矿资源的开采一直困扰着矿业工作者。
传统的开采方法存在着环境污染严重、效率低下等问题，因此迫切需要一种新的、高效的开采方法来解决这些问题。
近年来，随着科技的发展和矿产资源的日益紧缺，原位高效溶浸置换开采技术逐渐受到人们的关注。
原位高效溶浸置换开采技术是指将溶解剂直接注入矿石层，使矿石中的有用金属溶解在溶解剂中，然后通过置换反应将有用金属从溶液中沉淀出来，实现矿石的高效开采。
化学溶浸开采
与矿物浸出有关的微生物大部分属于自养菌，在生长和繁殖中，不需任何有机营养。在生 产中用得最多的是氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁铁杆菌等，共同生存在强酸性矿 坑水中。这三种微生物对革兰氏染色体呈阴性反应，能运动， 0.5～2µm 大小，最适宜生长在 30℃左右，因菌种而异，个别达 37℃。目前已研究出适于高温浸矿的菌种。 （3） 微生物浸矿原理 微生物浸矿是一个物理、化学和生物现象相互作用的复杂工艺过程，原理不很清楚，目前有 多种说法。 ①直接作用原理。指微生物与矿物表面接触，将金属硫化物氧化为酸溶性的二价金属离子 和硫化物的原子团。 a）黄铁矿（或含金质铁矿） 细菌 2FeS2+7O2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4 b)黄铜矿 CuFeS2+4O2 细菌 （12） （13）
2 化学溶浸开采的基本原理
1
2.1 溶浸开采中的物理化学现象 （1）浸出阶段 溶浸液以液、气两相或液相周期地与固相矿石接触，与矿石中的一些矿物发生化学反应， 使有用组分从固相转移为液相。 （2）有用组分的浓集纯化阶段 溶浸液中有用组分的浓度一般较低，可以用沉淀、吸附、萃取、电解、置换等物理化学方 法，使有用组分浓集和除去杂质。要创造条件，保持有用组分在溶液中的稳定性，把杂质从溶 液中分离出去。 （3）从合格液中回收产品阶段 通过结晶、电解等方法从溶液中析出有用组分，使其成为单质金属或化工产品。选择浸矿 剂的重要前提是使金属离子稳定在溶液中。要创造条件破坏有用组分在溶液中的稳定性。我们 着重讨论浸出阶段的问题，其中的物理化学问题很复杂，主要是反应平衡与反应速度问题，前 者属浸出过程的热力学问题，后者属浸出中的动力学问题。 2.2 化学热力学基础知识 浸矿过程中，发生在水溶液中的化学反应与体系的电位和溶液的 pH 值有关，广泛应用金属 水系（Me-H2O）电位-pH 图说明金属（如铀、铜、金）的浸出反应过程，这种关系可由电位方 程（能斯特方程）表示： aA+mH++ne=bB+cH2O 式中：A—反应物； B—生成物； a、b、c、m—分别为参与反应的各物质系数； n—电子转移数； e—电子。 上式说明，溶浸液欲与某金属（如铀）氧化物发生化学反应，必须具备两个条件：一是要 具有一定的氧化—还原电位，使低价金属氧化成高价金属；二是酸浸时要具有一定的酸度，即 溶液中反应物和生成物的浓度随电极电位和酸度而变化。 根据化学热力理论，化学反应中的吉布斯自由能的变化只与反应的初始状态和最终状态有 关，而与过程无关。故
溶浸采铀(矿)技术教案——第四章 浸出液中金属的提取
溶浸采铀（矿）技术教案第四章浸出液中金属的提取在溶浸采矿中，经过浸出，矿石中的有用组分进入浸出液中，有用组分的含量均较低。
通常，铀的含量为每升十到几百毫克，高的也不过几克；铜的含量为每升几克到十几克，高的也只有几十克，而杂质的含量却较高，如游离的硫酸及铁、磷、、铝、锰、钒、钙、镁、硅、钼等。
此外，还有泥质，羟类有机质等。
浸出液中有用组分的提取，其实质是创造条件使溶液中各种离子不稳定，通过一定的工艺手段，使有用组分和混在一起的有害杂质分开，并予以清除。
这些手段包括加人某种试剂，铁、锌等置换，离子交换树脂吸附，活性炭吸附，溶剂萃取或者对电极施加电压通以电流等。
这些手段随浸出液的性质不同而分别采用，现分述之。
1 铀的提取从铀的浸出液中提取铀的方法有化学沉淀法、离子交换法和有机溶剂萃取法。
化学沉淀法存在生产工序多，工艺复杂，生产效率低，化学试剂和材料消耗量大，回收率低及化学浓缩物中铀含量不高(一般20％～40％)等缺点，目前除处理碱浸液尚有应用外，工业生产中已被离子交换法和有机溶剂萃取法所代替，这两种方法技术是经济而有效的，并成为标准工艺。
离子交换法，又称树脂吸附法。
它是浸出液中某种离子与固体离子交换剂(树脂)的可交换离子之间的化学置换过程。
它的优点是：①选择性好。
能获得纯度较高的铀化学浓缩物；②既能从清液中提取铀，也可从矿浆中提取铀，这很适用于溶浸采铀法的吸附；③离子交换树脂能反复使用；④化学试剂和材料消耗量少；⑤吸附尾液可返回使用。
有机溶剂萃取法，简称萃取法。
它是用一种与水不相混溶的有机溶剂与含铀的浸出液相互接触，将浸出液中的铀提取到有机溶剂中，与浸出液中的杂质分开，以达到提取和纯化铀的目的。
萃取法与离子交换法一样，对铀的选择性能好，同时对铀的萃取速度，容量和纯度(一定条件下)方面超过树脂吸附法，但只适用于清液、富液和杂质含量低的浸出液。
两种提取方法的选择原则是：一是浸出液中铀浓度的高低；二是浸出液的性质，即是清液还是矿浆。
溶浸采矿技术
（4）池汝安，田君。《风化壳淋积型稀土矿化工冶化》
（5）中商情报网，《中外主要稀土矿分布情况分布》2013.09 (6)黄小卫，李红卫，工彩风，等.我国稀土工业发展现状及进展[J]. 稀有金属.2007.32 (3) :278-288. (7)程建忠，车丽萍.中国稀土资源开采现状及发展趋势[J]稀土， 2010,28(程建忠，侯运炳，车丽萍.白云鄂博矿床稀土资源的合理开发及 综合利用 .稀土，2007,28（D） 70-73. (9)赖兰萍、欧阳红、伍莺、陈冬英。离子型稀土矿无氨浸出研究。 金属矿山，2014,10
氨氮和硫酸盐为原地浸矿中主要的污染物，
他对人体和水体具有一定的危害，进入水体可引
起水体富营养化，导致水体恶化；其进入人体后
可合
亚硝基化合物诱发癌变，饮用水中氨氮含量过 高能引起胃肠障碍及地方性疾病的产生。（拓展）
五：水土污染的防治措施
1,、现今所用的降低氨氮的措施
方案二：离子型稀土矿无氨氮浸出研究（赖丽萍 2014） 为从源头上解决离子型稀土矿以硫酸氨溶液为浸矿 剂所带来的氨氮废水污染问题，以赣南某离子型稀 土矿为对象，开展了离子型稀土矿无氨浸出研究。 首先通过探索试验比较了硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、 硫代硫酸钠、硝酸钠、亚硝酸钠、氯化镁及 A1,A2,A3,A4,A5与硫酸铵的浸矿效果，结果显示， A1~A5可取得与硫酸铵较接近的浸出率，而其他 8种非硫酸铵浸矿剂的浸出率都太低。
在探索试验基础上，对A1~A5和硫酸铵进行了浸
矿扩大试验，结果显示，A2,A3和A5均可获得与
硫酸铵近乎相同的浸出率(分别为95. 25 % 、 95.
01 % 、 95. 18%和95. 05 % )，但A3和A5的浸
溶浸采矿方法
溶浸采矿方法溶浸采矿方法1 定义溶浸采矿是根据某些矿物的物理化学特性，将工作剂注入矿层（堆），通过化学浸出、质量传递、热力和水动力等作用，将地下矿床或地表矿石中某些有用矿物，从固态转化为液态或气态，然后回收，以达到以低成本开采矿床的目的。
2 种类溶浸采矿方法包括地表堆浸法、原地浸出法和细菌化学采矿法等。
溶浸采矿彻底改革了传统的采矿工艺，特别是地下溶浸采矿，少需或无需传统的采矿工程（如开拓、剥离、采掘、搬运等），使复杂的选冶工艺更趋简单。
溶浸采矿可处理的金属矿物有：铜、铀、金、银、离子型稀土、锰、铂、铅、锌、镍、铬、钴、铁、汞、砷、铱等20多种。
但应用得多的是铜、铀、金、银、离子型稀土。
2.1 地表堆浸法堆浸法是指将溶浸液喷淋在矿石或边界品位以下的含矿岩石（废石）堆上，在其渗滤过程中，有选择的溶解和浸出矿石或废石堆中的有用成分，使之转入产品溶液（称浸出富液）中，以便进一步提取或回收的一种方法。
按浸出地点和方式的不同，堆浸可分为露天堆浸和地下堆浸两类，前者用于处理已采至地面的低品位矿石、废石和其它废料；后者用于处理地下残留矿石或矿体，如果这些矿体或矿柱未采动，为提高堆浸效果，需预先进行松动爆破。
1）适用范围堆浸法的适用范围是：（1）处于工业品位或边界品位以下，但其所含金属量仍有回收价值的贫矿与废石。
根据国内外堆浸经验，含铜0.12%以上的贫铜矿石（或废石）、含金0.7g·t以上的贫金矿石（或废石）、含铀0.05%以上的贫铀矿石（或废石），可以采用堆浸法处理。
（2）边界品位以上但氧化程度较深的难处理矿石。
（3）化学成分复杂，并含有有害伴生矿物的低品位金属矿和非金属矿。
（4）被遗弃在地下，暂时无法开采的采空区矿柱、充填区或崩落区的残矿、露天矿坑底或边坡下的分枝矿段及其它孤立的小矿体。
（5）金属含量仍有利用价值的选厂尾矿、冶炼加工过程中的残渣与其它废料。
2）地表堆浸地表堆浸法是将溶浸液喷淋在破碎而又有孔隙的废石（围岩废石与低品位矿石的混合物）或矿石堆上，溶浸液在往下渗滤的过程中，有选择性溶解和浸出其中的有用成份，然后从浸出堆底部流出并汇集起来的浸出液中提取并回收金属的方法。
溶浸采矿方法
溶浸采矿方法1 定义溶浸采矿是根据某些矿物的物理化学特性，将工作剂注入矿层（堆），通过化学浸出、质量传递、热力和水动力等作用，将地下矿床或地表矿石中某些有用矿物，从固态转化为液态或气态，然后回收，以达到以低成本开采矿床的目的。
2 种类溶浸采矿方法包括地表堆浸法、原地浸出法和细菌化学采矿法等。
溶浸采矿彻底改革了传统的采矿工艺，特别是地下溶浸采矿，少需或无需传统的采矿工程（如开拓、剥离、采掘、搬运等），使复杂的选冶工艺更趋简单。
溶浸采矿可处理的金属矿物有：铜、铀、金、银、离子型稀土、锰、铂、铅、锌、镍、铬、钴、铁、汞、砷、铱等20多种。
但应用得多的是铜、铀、金、银、离子型稀土。
2.1 地表堆浸法堆浸法是指将溶浸液喷淋在矿石或边界品位以下的含矿岩石（废石）堆上，在其渗滤过程中，有选择的溶解和浸出矿石或废石堆中的有用成分，使之转入产品溶液（称浸出富液）中，以便进一步提取或回收的一种方法。
按浸出地点和方式的不同，堆浸可分为露天堆浸和地下堆浸两类，前者用于处理已采至地面的低品位矿石、废石和其它废料；后者用于处理地下残留矿石或矿体，如果这些矿体或矿柱未采动，为提高堆浸效果，需预先进行松动爆破。
1）适用范围堆浸法的适用范围是：（1）处于工业品位或边界品位以下，但其所含金属量仍有回收价值的贫矿与废石。
根据国内外堆浸经验，含铜0.12%以上的贫铜矿石（或废石）、含金0.7g·t以上的贫金矿石（或废石）、含铀0.05%以上的贫铀矿石（或废石），可以采用堆浸法处理。
（2）边界品位以上但氧化程度较深的难处理矿石。
（3）化学成分复杂，并含有有害伴生矿物的低品位金属矿和非金属矿。
（4）被遗弃在地下，暂时无法开采的采空区矿柱、充填区或崩落区的残矿、露天矿坑底或边坡下的分枝矿段及其它孤立的小矿体。
（5）金属含量仍有利用价值的选厂尾矿、冶炼加工过程中的残渣与其它废料。
2）地表堆浸地表堆浸法是将溶浸液喷淋在破碎而又有孔隙的废石（围岩废石与低品位矿石的混合物）或矿石堆上，溶浸液在往下渗滤的过程中，有选择性溶解和浸出其中的有用成份，然后从浸出堆底部流出并汇集起来的浸出液中提取并回收金属的方法。
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溶浸采矿技术
摘要：随着科技的不断革新，采矿技术也在不断发展各种矿床开采技术层出不穷。
溶浸采矿技术就是其中一种先进的矿床开采方法，溶浸采矿是根据某些矿物的物理化学特性，将工作剂注入矿层（堆），通过化学浸出、质量传递、热力和水动力等作用，将地下矿床或地表矿石中某些有用矿物，从固态转化为液态或气态，然后回收，以达到以低成本开采矿床的目的。
经我在图书馆和网上查阅相关关于溶浸采矿的相关资料得知，溶浸采矿方法包括地表堆浸法、原地浸出法和细菌化学采矿法等。
溶浸采矿彻底改革了传统的采矿工艺，特别是地下溶浸采矿，少需或无需传统的采矿工程（如开拓、剥离、采掘、搬运等），使复杂的选冶工艺更趋简单。
溶浸采矿可处理的金属矿物有：铜、铀、金、银、离子型稀土、锰、铂、铅、锌、镍、铬、钴、铁、汞、砷、铱等20多种。
但应用得多的是铜、铀、金、银、离子型稀土。
地表堆浸法
堆浸法是指将溶浸液喷淋在矿石或边界品位以下的含矿岩石（废石）堆上，在其渗滤过程中，有选择的溶解和浸出矿石或废石堆中的有用成分，使之转入产品溶液（称浸出富液）中，以便进一步提取或回收的一种方法。
按浸出地点和方式的不同，堆浸可分为露天堆浸和地下堆浸两类，前者用于处理已采至地面的低品位矿石、废石和其它废料；后者用于处理地下残留矿石或矿体，如果这些矿体或矿柱未采动，为提高堆浸效果，需预先进行松动爆破。
原地浸出法
原地浸出法，又称地下浸出法，包括地下就地破碎浸出和地下原地钻孔浸出。
1）地下就地破碎浸出
地下就地破碎浸出法开采金属矿床，是利用爆破法就地将矿体中的矿石破碎到预定的合理块度，使之就地产生微细裂隙发育、块度均匀、级配合理、渗透性能良好的矿堆，然后从矿堆上部布洒溶浸液，有选择性地浸出矿石中的有价金属，浸出的溶液收集后转输地面加工回收金属，浸后尾矿留采场就地封存处置。
溶浸矿山比常规矿山基建投资少，建设周期短，生产成本低，有利于实现矿山机械化与自动化，有利于矿区环境保护，因此，该法很有应用发展前景，目前在国外已得到广泛应用，我国也在铀、铜等金属矿床试验研究或推广应用，取得了良好效果。
2）原地钻孔溶浸采矿方法
其特征是矿石处于天然赋存状态下，未经任何位移，通过钻孔工程往矿层注入溶浸液，使之与非均质矿石中的有用成份接触，进行化学反应。
反应生成的可溶性化合物通过扩散和对流作用离开化学反应区，进入沿矿层渗透的液流，汇集成含有一定浓度的有用成份的浸出液（母液），并向一定方向运动，再经抽液钻孔将其抽至地面水冶车间加工处理，提取浸出金属。
细菌化学采矿法
某些微生物及其代谢产物，能对金属矿物产生氧化、还原、溶解、吸附、吸收等作用，使矿石中的不溶性金属矿物变为可溶性盐类，转入水溶液中，为进一步提取这些金属创造条件。
利用微生物的这一生物化学特性进行溶浸采矿，是近几十年迅速发展起来的一种新的采矿方法。
目前世界各国微生物浸矿成功地应用于工业化生产的主要是铀、铜和金、银等金属矿物。