采矿工艺介绍——水溶采矿法
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。
溶浸采矿技术研究应用现状综述
溶浸采矿技术研究应用现状综述一、溶浸采矿技术概述溶浸采矿技术是一种高效、环保的采矿方法，通过将矿石破碎至一定粒度后，与化学试剂混合反应，使矿石中的有价金属溶解，然后通过进一步的处理和提取，得到纯净的金属。
溶浸采矿技术适用于开采各种不同类型的矿石，如铜、金、铀等。
该技术具有开采效率高、对环境影响小、可开采低品位矿石等优点。
二、浸出液制备与注入技术浸出液制备是溶浸采矿技术的关键环节之一。
首先需要将化学试剂与破碎后的矿石混合，以制备浸出液。
制备的浸出液需要保证浓度、酸碱度和成分的稳定性，以确保浸出过程的顺利进行。
注入技术是指将浸出液注入矿石中，使其与矿石充分接触，促进反应的进行。
注入技术需要考虑到注入速度、注入方式、注入深度等因素，以提高浸出效率。
三、浸出过程与浸出速度浸出过程是溶浸采矿技术的核心环节之一。
在浸出过程中，矿石中的有价金属与化学试剂发生化学反应，生成可溶性的金属离子。
浸出速度受到多种因素的影响，如矿石的物理性质、化学试剂的性质、反应温度和压力等。
提高浸出速度可以提高采矿效率，降低采矿成本。
四、金属提取与分离技术提取与分离技术是溶浸采矿技术的另一个核心环节。
在浸出过程中，有价金属离子被溶解在溶液中，需要通过提取和分离技术将其提取出来。
常用的提取和分离技术包括沉淀法、萃取法、离子交换法等。
不同的提取和分离技术适用于不同的矿石和金属离子，需要根据实际情况选择合适的方法。
五、尾矿处理与环境影响溶浸采矿技术产生的尾矿需要进行妥善处理，以避免对环境造成不良影响。
常见的尾矿处理方法包括堆存法、固化法等。
尾矿处理需要考虑到尾矿的性质、处理成本和环境影响等因素。
同时，还需要对尾矿进行监测和管理，确保其不会对环境和人类健康造成危害。
六、技术经济分析与比较溶浸采矿技术在经济效益方面具有较高的优势。
虽然溶浸采矿技术的初期投资较大，但一旦建成投产后，其运营成本相对较低，且采矿效率高，可以降低采矿成本。
与其他采矿方法相比，溶浸采矿技术在经济效益方面具有竞争力。
溶解采矿技术及应用
溶解采矿技术及应用王海峰（核工业第六研究所，湖南衡阳 421001）摘要：溶解采矿方法主要应用于盐矿的开采，其工艺的物理过程和化学过程与地浸采矿方法多有类似，文章介绍了溶解采矿的历史、物理化学原理、工艺过程以及应用实例。
关键词：溶解采矿；盐矿；注水；井1 溶解采矿发展史地浸采铀技术已成熟，并广泛应用到各国，可地浸技术用来开采铀矿物仅是60年代之后的事，而地浸采铀技术的鼻祖----溶解采矿的立式却源远流长。
溶解采矿是从采盐发展起来的。
我国1757年在运城盐湖以大口井采盐。
井深13.3～16.7m，底部为盐湖承压水。
这可利用承压水溶解地下石盐矿层，生成卤水，再嗮干而取之。
1880～1881年，溶解釆盐已由单井作业发展成几个井的井组作业。
在运城盐湖至少有两个井构成一组，井距为数十米，开采时从一井注入洗水溶解地下岩层，从另一井将生成的卤水提至地表嗮盐，类似我们的两孔法地浸采铀试验。
有时凿一组井，从中心注入洗水，从周边井提取卤水，我们目前应用的地浸采铀法正是继承了此法的衣钵，这是我国乃至世界应用溶解技术采矿的最早实例。
后来随着钻井技术的发明与应用极大地推动了地浸釆盐技术，在1835年我国已钻出深达1001.42m的井，这是19世纪中叶世界钻井深度的最高纪录。
从此，我国便开始了钻井溶解釆盐的历史。
目前测定地下水流向与速度的示踪法也是公元1894年在溶解法釆盐时发明的。
进入20世纪，国内外溶解采矿已十分普及，而且开采的矿物不仅限于岩盐，已发展到钾、硫、芒硝等。
就溶解技术本身来说，也在应用中得到不断发展。
如今两井联通开采、压裂技术、油水护顶技术等已得到广泛运用。
2 溶解采矿的物理---化学原理我们知道，溶解采矿是溶剂与矿物的物理反应过程。
那么，矿物是如何溶解在溶剂中的呢？从化学作用的观点看，矿物溶于液体的过程是发生在固-液两交界处的一种多相反应。
溶解的多相反应包括溶剂接触被溶物质表面的过程，溶剂与被溶物质相互作用的过程和已溶物质离开被溶物表面的过程。
盐类矿床地下水溶开采
盐类矿床地下水溶开采作者: 日期:3.5盐类矿床地下水溶开采本章提要介绍盐类矿床水溶开采的特点，盐类矿床的工业特征，重点介绍水溶开采的基本原理，水溶矿山地下开采的开拓方法和开采方法，钻井水溶法的钻前准备与完井，各种地下采矿方法的工艺、设备、优缺点与适用条件。
3.5.1概论盐类矿物的共性是能溶于水，不同的盐类矿物溶于水的难易程度不同。
盐类矿床是盐类物质在地质作用过程中，在适宜的地质条件和干旱的气候条件下，水盐体系天然蒸发、浓缩形成的天然卤水和化学沉积矿床。
水溶开采是根据盐类矿物易溶于水的特性，把水作为溶剂注入矿床，在矿床进行物理化学作用，将盐类矿物就地溶解，转变为溶液一卤水，然后进行采集与输送的一类采矿方法。
它在氯化物（石盐、钾石盐）、硫酸盐（无水芒硝、芒硝、钙芒硝）、碳酸盐（天然碱）等盐类矿床的开采中得到广泛运用，取得了良好的技术经济效果。
3.5.1.1 水溶开采的特点水溶开采融采矿与选矿为一体，在盐类矿床所在地进行物理化学加工，使用最廉价的溶剂一水或淡卤（有的矿床加助溶剂如氢氧化钠等）溶解矿物，把泥沙等杂质留在原地。
水溶开采的优点是工艺简单，钻井代替了常规的地下井巷，开拓工程量少，基建时间短，基建投资不到常规地下开采的四分之一，生产成本下降80〜90%;常规开采深度超过1000m后常遇到深部地压和地热增温等困难，钻孔则可以容易地超过3000m,在一定条件下可提高盐类矿床的矿石采收率；管道化生产，采卤和输卤实现自动化，工人在地面完成操作，安全生产条件好，劳动生产率高；盐类矿物溶解取走后，矿渣留在原地，不对地面环境造成污染。
水溶开采存在的问题是基本理论和开采方法还不够完善，矿石采收率一般较低，少数矿山诱发地质灾害，出现地面沉降和冒卤。
3.5.1.2 盐类矿床的工业特征除了矿床的一般工业特征外，盐类矿床的下列特性受到特别关注。
⑴盐类矿石与围岩的工业性质：①可溶性。
盐类矿物的溶解度与温度、压力有关，溶解速度受矿石品位、化学成分、结构构造、温度、压力、溶液浓度、布水方式、溶液动态、溶液磁化等因素的影响。
盐类矿床地下水溶开采
盐类矿床地下水溶开采————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：3.5盐类矿床地下水溶开采本章提要介绍盐类矿床水溶开采的特点,盐类矿床的工业特征,重点介绍水溶开采的基本原理，水溶矿山地下开采的开拓方法和开采方法，钻井水溶法的钻前准备与完井，各种地下采矿方法的工艺、设备、优缺点与适用条件。
3.5.1概论盐类矿物的共性是能溶于水，不同的盐类矿物溶于水的难易程度不同。
盐类矿床是盐类物质在地质作用过程中，在适宜的地质条件和干旱的气候条件下，水盐体系天然蒸发、浓缩形成的天然卤水和化学沉积矿床。
水溶开采是根据盐类矿物易溶于水的特性，把水作为溶剂注入矿床，在矿床进行物理化学作用，将盐类矿物就地溶解，转变为溶液—卤水，然后进行采集与输送的一类采矿方法。
它在氯化物（石盐、钾石盐）、硫酸盐（无水芒硝、芒硝、钙芒硝）、碳酸盐（天然碱）等盐类矿床的开采中得到广泛运用，取得了良好的技术经济效果。
3.5.1.1水溶开采的特点水溶开采融采矿与选矿为一体，在盐类矿床所在地进行物理化学加工，使用最廉价的溶剂—水或淡卤（有的矿床加助溶剂如氢氧化钠等）溶解矿物，把泥沙等杂质留在原地。
水溶开采的优点是工艺简单，钻井代替了常规的地下井巷，开拓工程量少，基建时间短，基建投资不到常规地下开采的四分之一，生产成本下降80～90％；常规开采深度超过1000m 后常遇到深部地压和地热增温等困难，钻孔则可以容易地超过3000m，在一定条件下可提高盐类矿床的矿石采收率；管道化生产，采卤和输卤实现自动化，工人在地面完成操作，安全生产条件好，劳动生产率高；盐类矿物溶解取走后，矿渣留在原地，不对地面环境造成污染。
水溶开采存在的问题是基本理论和开采方法还不够完善，矿石采收率一般较低，少数矿山诱发地质灾害，出现地面沉降和冒卤。
3.5.1.2盐类矿床的工业特征除了矿床的一般工业特征外，盐类矿床的下列特性受到特别关注。
岩盐资源充填式水溶开采新技术
第50卷Vol.50中国井矿盐CHINA WELL AND ROCK SALTNew Technology of Rock Salt Mining by Filling-Water SolutionSong Qianqian 1,2,Liu Kai 1,2,Fu Xinghui 1,2,Li Hang 1,2(1Jiangsu Salt Making Industry Institute Co.,Ltd.,Huai ’an,Jiangsu,223200;2Jiangsu Suyan Jingshen Co.,Ltd.,Huai ’an,Jiangsu,223200)Abstract:Aiming at the hidden geological hazards in mined-out areas of salt mines and the reuse of alkali slag,this paper put forwardthe new technology of rock salt mining by filling-water Solution.Through filling-water solution mining method,this technology not only eliminated hidden geological hazards in mined-out areas,but also realized the resource utilization of alkali slag.The technology had been industrialized in Jiangsu and Jiangxi,and achieved good application results.Key words:Rock salt,filling-water solution mining method,hidden geological hazards,alkali slag摘要:针对盐矿采空区存在地质隐患,以及制碱废渣再利用等问题,本文提出了“岩盐资源充填式水溶开采新技术”,实现岩盐资源充填式水溶开采,在消除矿区地质隐患的同时,实现制碱废渣的资源化利用。
溶浸-采矿.doc
溶浸采矿技术现状与发展趋势姓名：汪惊奇学号：115514006 专业：采矿工程摘要：阐述了我国金属矿产资源的三大特点：品位低、复杂难处理、中小型矿多，认为溶浸采矿技术能有效处理二次资源，提高资源综合利用率，缓解我国矿产资源紧缺的局面。
主要介绍了废石堆浸、矿石堆浸、地下浸出三类溶浸采矿技术特点，并综述了溶浸技术在国内外铜、金、铀等矿山的应用情况，总结了强化溶浸过程的主要技术措施：浸矿微生物选育、强制通风、物理手段、表面活性剂、金属离子催化等，分析了目前溶浸采矿面临的四大技术问题：矿堆渗透性差、堆内溶液分布不均、堆内氧气浓度低、温度分布不均，并指出了溶浸技术在我国应用趋势及理论研究展望。
关键词：溶浸采矿；应用现状；强化技术；技术问题；发展趋势我国矿产资源总量丰富，矿种较为齐全，但人均占有矿产资源量相对不足，铜、铁、铝等主要金属资源探明储量严重不足或短缺，我国矿产资源的显著特点是：（1）品位低。
我国铁矿平均品位为33.5%，比世界平均品位低10%以上，澳大利亚、巴西等国一般在65%以上；锰矿平均品位22%，世界平均品位为48%；在全国已探明的铜资源中，平均地质品位只有0.87%，远低于智利等主要产铜国，其中品位大于2%的铜矿仅占总储量的6.4%，品位大于1%的铜矿占总储量的35.9%。
（2）复杂难处理。
我国80%的有色矿床中都有共伴生元素，尤以铝、铜、铅、锌矿产为多。
铜矿床中综合型共伴生矿占了72.8%，我国西部地区赋存丰富的复杂难选铜矿和含砷铜矿，铜金属量在几百万吨以上；金矿总储量中伴生金占28%；银总储量中伴生矿占60%；共伴生的汞、锑、钼则分别占到各自总储量的20%～33%，共生伴生矿因矿石组份复杂，造成选冶难度增加，加大建设投资和生产经营成本。
（3）中小型矿居多。
超大型矿床少，中小型矿床多，利用成本高。
迄今发现的铜矿900个矿产地，大型矿床占2.7%，中型矿床占8.9%，小型矿床多达到88.4%。
科技成果——岩盐水溶法充填开采技术
科技成果——岩盐水溶法充填开采技术
技术开发单位
江苏苏盐井神股份有限公司
适用范围
可溶盐类水溶法开采矿山
成果简介
1、在采空区内，随着固体废渣充填增多、时间增长，固体充填物在重力挤压的作用下沉降、凝结、密实，体积模量和剪切模量不断增大，形成一定强度的充填体，支撑采空区底板和侧壁，将上覆岩层应力传递到侧壁和底部岩层，阻止上覆岩层变形，抑制采空区收缩，提高采空区的整体稳定性，消除采空区安全隐患，预防和缓解地面塌陷。
2、注水中添加一定比例制碱废钙液（主要成分为CaCl2），通过氯化钙与岩盐伴生芒硝、钙芒硝反应，将硫酸钠转化成氯化钠，实现低品位芒硝及钙芒硝资源化利用。
工艺技术及装备
1、废液、废渣调浆混合技术；
2、固体废渣注入井下采空区技术；
3、复合渣浆充填采空区混凝固结技术。
市场前景
该技术能够有效解决工业废渣、废液处理以及盐井采空区地面塌陷安全隐患治理的重大问难题，可实现盐矿采空区治理与废渣、废液
循环利用，在环境保护、资源综合利用、节能降耗、节水及节约土地资源等方面成效显著。
此外，该技术可适用于各种水溶井采的盐类矿产，充填物可以为碱渣、盐泥、燃煤固废、发电厂脱硫石膏、选矿尾矿砂等固体废弃物，取材广泛。
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抽出浓卤。此法适用于开采含盐品位较低的岩盐 矿体，劳动生产率比普通开采法高，可将不溶物 遗留井下，但投资大，见效慢，开采深度有限， 目前已很少应用。
辘轳、吊桶汲卤煎盐。11世纪（北宋皇祐年间） 出现井径约20cm，深达数十丈的卓筒井（见中国 古代深井开凿技术），用提涝法采汲深部卤水。 20世纪初，四川省自贡县向岩
盐钻井注水后采汲卤水，是中国钻井水溶法的先 声。60年代起，中国云南及新建的四川、湖南、 湖北、江西等省盐矿，先后采用本法成功。19世 纪80年代，美国纽约州汲卤制碱
lkj来源： 气 抢 打鸟
，发现岩盐，开始采用本法。20世纪30年代起， 推广到世界岩盐主要生产国家。50年代起加拿大 开始用溶解法试采钾盐，1964年开始工业生产。 近年中、美等国都用本法试
采天然碱矿。本法的钻井、固井及完井方式，与 石油和天然气钻井基本相似（见钻井方法，钻井 工艺，完井）。但生产方式和井身结构不同。常 用的有单井生产和井组生产两种方式。
裂通腔包括三个阶段：①压裂阶段。注水压力达 最大值，压裂盐层，形成沟通目标井的人工裂缝。 ②扩展阶段。逐渐加大注水量，将压裂的裂缝冲 刷和扩大成通道。③生产阶段。双井
间形成通道，保持稳定的生产低压,转入通腔生 产。影响水力压裂成败的因素有:矿床的地质埋 藏条件、布井方式、井距和行距；选取的压裂部 位和压裂程序、完井方式、矿区压裂的
不溶于岩盐的惰性流体（石油或气体），浮于水 体表面保护盐顶，以控制上溶，迫使侧溶，称油、 气垫法。60年代起，获得广泛应用。此法在技术 套管和中心管间，加有一根悬空的
内套管,其环隙供注、排油用。作业分两阶段进 行：(a)建槽阶段。在盐层底部建造高度约2～5m、 直径80～100m的扁平盐槽。操作以正循环为主。 油垫厚2～3cm，一
方向性、矿层中目标井周围的局部应力等。井组 通腔生产的优点是：生产能力较大，井下事故较 少，有可能提高回采率。缺点是：容易形成无法 控制的大面积溶蚀而引起地表塌陷，成
功率不高。 硐室（坑道）水溶法 开拓方式与房柱法（见自然支护采矿法）相同。 硐室（矿房）之间保留永久连续矿柱，淡水注入 硐室的切割巷道静溶，通过井下管道水泵系统
位较低的矿床；投资少,见效快；设备和工艺简 单；生产费用和能耗低；劳动条件好，环境污染 不严重等。缺点是：回采率低于40%；不易控制 溶蚀范围；对埋藏浅的矿床，往往引
起地表塌陷。可分为钻井法和硐室法两类。 分类 钻井水溶法 导源于古代的凿井汲卤技术。中国开发地下天然 卤水，已有2000多年的历史。当时的盐井是大口 浅井，用
时的双井通腔生产。③水力压裂（见油气井增产 工艺）通腔。50年代初，美、法等国引用油田压 裂技术，完成钻井通腔生产,因费用低、见效快, 迅速获得推广。中国湘、鄂、赣等
省的多层岩盐矿床，70年代起，采用水力压裂通 腔，成功率较高。本法由一个加压（注水）井和 一个目标井（出卤井）组成,井距100～150m。井 身结构按完井方式而定。压
般用优质原油或柴油；(b)生产阶段。盐槽建成 后,排出部分或全部油料,逐步或定期提升注水取 卤管串,开始分段向上溶采盐层。此法最适于开 采顶板岩层破碎的厚盐矿体或建造
地下岩盐储存溶腔。优点是：可以控制溶蚀范围 和防止地表塌陷；生产能力大(可达250～ 300m3/h)，卤水浓度高（300g/l以上）；井下事 故少，钻井服务年限长，
水溶采矿法(solutionmining),利用某些盐和碱 类矿床易溶于水的特点，通过钻井或井巷注入淡 水，溶解地下矿床中的有益组分，成为溶液返出 地面，进行加工的采
矿方法。本法广泛用于开采地下岩盐矿床，并逐 步应用于钾盐、天然碱等矿床。 优缺点 与普通凿井法比较，本法的优点是：可开采埋藏 较深（目前已达3000m左右）或品
单井生产 ①自然对流法井身结构包括由井口至盐层顶部的 技术套管以及套管内下至盐矿底部的中心管。生 产用正循环(淡水从套筒环隙注入，卤水由中心 管返出),或正、反
循环交替进行。此法因回采率低(10～20%),生产 能力小，应用受到限制。 ②油、气垫法20世纪30年代末，美国人特朗普 （N.E.Trump）提出，在溶腔中注入
回采率高（30%以上）；采完后的溶腔利用价值 高。缺点是：建槽期长和需要处理大量淡卤；井 身结构和井口装置较复杂，投资费用较大；增加 油料费用。气垫法因气体不易控制和
腐蚀管道，很少采用。 井组生产 相邻的双井或多井溶腔连通，又称通腔生产。它 可分为：①自然通腔。相邻钻井的溶腔在后期自 然连通生产。②油垫建槽通腔。利用油垫建槽