溶浸采矿在中国有悠久的历史,公元前2世纪(西汉时期)便有铁自硫酸铜溶液中置换铜的实践;北宋年间,德兴的兴利场和铅山的铅山场的胆铜产量已初具规模。其他国家于16世纪应用此法从矿坑水中回收铜;美国1930年在宾汉铜矿建成大型露天废石堆浸场和浸出液循环系统,1968年又在迈阿密建成第一个大型铜矿石堆浸和萃取设施。20世纪中叶以来,溶浸采矿得到了长足的发展,在铀、铜、金及离子型稀土等矿山得到了规模性应用。
溶浸采矿法
根据矿物的物理化学特性,利用化学溶剂或微生物,通过化学浸出、质量传递、热力和水动力等作用,有选择性地溶解、浸出和回收矿床、矿石或废石中有用组分的采矿方法。
- 英文名称
- leaching mining method
- 所属学科
- 矿业工程
溶浸采矿是一项涉及地质、化学、水文、冶金、采矿、选矿工艺和经济的多学科系统工程。主要的研究内容包括:溶浸化学、岩石化学、矿体中液流、矿体中气流(渗滤浸出)、矿体中可供液体流动的空隙、矿石(岩石)孔隙率、液流借助普通化学扩散作用在盲端孔隙中的输送、矿物回收工艺及其对溶浸提取的影响、环境污染及防护、溶液损失等。
与传统采矿方法相比,溶浸采矿有着突出的优越性:能耗较低;作业安全,工作条件好;低成本、低基建费用,建矿速度快,自动化程度高;绿色环保;资源回收利用率高等。
从矿石浸出的角度,溶浸采矿按溶浸剂种类及浸出机理不同可分为酸性溶液浸出、碱性溶液浸出、中性溶液浸出、盐溶液浸出和细菌浸出;从矿石开采的角度,溶浸采矿按矿床开拓方式和开采方法不同可分为堆浸、原地浸出和原地破碎浸出采矿法等。堆浸是用溶浸液,喷淋矿堆,在其渗透过程中有选择地浸出矿石中的有用成分,并从堆底流出的富液中回收有用成分的方法。原地浸出是通过钻孔将溶浸液注入矿层,溶浸液选择性地浸出矿石中的有用组分,并将含有用成分的富液通过抽液孔提升至地表进行加工处理,提取金属,简称地浸。
中国福建紫金山金矿是以堆浸提金工艺为主的国内采选规模最大的黄金矿山,其浸出率可达75%。德兴铜矿是堆浸提铜的典型矿山,于1997年建成产铜规模2000吨/年的堆浸厂,是当时中国规模最大的采用湿法炼铜(L-SX-EW)工艺回收铜的堆浸厂。
中国使用堆浸法提取的金属产量逐年增长,在堆浸的矿石类型、筑堆、布液以及金属回收等方面都取得了长足的进展,但存在的生产规模小、机械化程度低、金属回收率低及经济效益差等问题还需要不断优化。