本發(fā)明涉及濕法冶金領(lǐng)域，具體涉及一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法。
背景技術(shù)：
“生物堆浸-萃取-電積”工藝具有低成本、低能耗等顯著優(yōu)勢，已成為低品位次生硫化銅礦的首選工藝，目前，全球有近20座礦山采用該工藝。我國首座萬噸級生物提銅礦山于2005年底在紫金山銅礦投產(chǎn)，該方法充分利用了傳統(tǒng)工藝難以利用的低品位資源，獲得良好的經(jīng)濟效益，其不足之處是：由于礦石銅含量較低，采取低成本的永久堆法(即逐層進礦堆浸，浸出結(jié)束后不出堆)，雖然銅的浸出率較高，但是下層舊堆中的黃鐵礦氧化無法得到有效控制，使鐵浸出量和產(chǎn)酸量不斷增大，導致環(huán)保中和成本不斷增加。
國外的銅礦生物堆浸通常采用tl工藝(礦石進行團礦、硫酸熟化和薄層堆浸，浸出結(jié)束后出堆)，尚未見到堆浸系統(tǒng)酸和鐵累積的報道；國內(nèi)硫化銅礦生物堆浸起步較晚，規(guī)模較小，有關(guān)堆浸系統(tǒng)酸和鐵控制方法的報道較少。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法，在有效控制堆浸系統(tǒng)中酸和鐵濃度的同時，充分利用中和渣作為封堆隔離材料，以大大提高經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法的操作步驟包括：在硫化銅礦生物堆浸過程中，根據(jù)堆浸系統(tǒng)的鐵浸出量和產(chǎn)酸量，每浸出3～6層礦石后進行封堆隔離處理，在隔離層上再覆蓋礦石進行生物堆浸；所述隔離層的平臺部分采取“中和渣+土工膜”的封堆隔離方法處理，對于后續(xù)不再覆蓋礦石的邊坡鋪上10～50cm中和渣后進行復(fù)墾，而對于后續(xù)將繼續(xù)覆蓋礦石的邊坡暫不進行封堆隔離。
所述封堆隔離方法處理是先在平臺上鋪上厚度為10～50cm的中和渣，壓實后鋪上厚度80～600g/m2、防水膜厚0.2～2.0mm的復(fù)合土工膜。
所述邊坡復(fù)墾時，摻入有機肥或化肥對中和渣進行改性，以補充植物生長需要的營養(yǎng)要素。
本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法具有以下技術(shù)特點和有益效果：
1、可有效控制堆浸系統(tǒng)的酸和鐵濃度：通過封堆隔離，使下層銅已經(jīng)浸出完全的舊堆礦石隔絕空氣和水，可抑制黃鐵礦氧化，減少鐵浸出量和產(chǎn)酸量，使堆浸系統(tǒng)的酸和鐵濃度保持穩(wěn)定。
2、生產(chǎn)成本低：就地取材，利用中和渣作為封堆隔離材料，減少了黃土用量和取土費用，且采用廉價、有效的“中和渣+土工膜”封堆隔離方法，生產(chǎn)成本低。
3、經(jīng)濟效益顯著：通過封堆隔離，大大減少了鐵浸出量和產(chǎn)酸量，大大降低了廢水中和成本，大大減少了中和渣量和處理費用，有效提高了經(jīng)濟效益。
4、環(huán)保效益好：通過封堆隔離，大大減少了中和渣量，并充分利用廢水中和渣作為封堆隔離的材料，減少了中和渣庫容和處置費用，環(huán)保效益顯著，在國內(nèi)外礦山具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法，利用中和渣對下層舊堆進行封堆隔離，可有效控制堆浸系統(tǒng)的酸和鐵濃度，還充分利用了中和渣，減少了中和渣庫容需求量和處置費用，經(jīng)濟效益和環(huán)保效益顯著。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法工藝流程示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法作進一步詳細說明。
如圖1所示，本發(fā)明一種硫化銅礦生物堆浸系統(tǒng)封堆隔離的方法包括如下步驟和工藝條件：
a、破碎：硫化銅礦石破碎到-30mm～-50mm。
b、逐層進礦堆浸：利用卡車筑堆，堆高10～12米，進行生物堆浸，生物堆浸結(jié)束后，覆蓋礦石，繼續(xù)進行生物堆浸；如此往復(fù)，逐層進礦堆浸。
c、封堆隔離：當堆浸系統(tǒng)的鐵浸出量和產(chǎn)酸量開始急劇增大時，進行封堆隔離；通常情況下，每浸出3～6層礦石后進行一次封堆隔離；堆頂部平臺部分采用“中和渣+土工膜”的封堆隔離法，先在平臺上鋪上厚度為10～50cm的中和渣，壓實后鋪上80～600g/m2、防水膜厚0.2～2.0mm的土工膜；對于后續(xù)不再覆蓋礦石的邊坡鋪上10～50cm中和渣，通過摻入有機肥或化肥進行改性以增加植物生長需要的必要營養(yǎng)要素后進行復(fù)墾，對于后續(xù)將繼續(xù)覆蓋礦石的邊坡暫不進行封堆隔離；完成封堆隔離后，繼續(xù)往上覆蓋礦石進行堆浸。
d、萃取-電積：浸出液混合后進入萃取-電積工序，產(chǎn)出1#陰極銅，萃余液根據(jù)需要返回堆浸系統(tǒng)，多余的萃余液開路進入到中和工序。
e、中和：萃余液利用石灰中和至ph6～9后達標外排，中和渣作為封堆隔離材料。
實施例1：
某硫化銅礦石中銅品位0.35％，黃鐵礦含量較高(4％-8％)，銅礦物與黃鐵礦緊密共生，耗酸脈石含量低。操作步驟如下：
銅礦石破碎到-40mm≥85％后，利用卡車筑堆，堆高10米，利用萃余液噴淋浸出6個月，然后往上覆蓋一層礦石，繼續(xù)利用萃余液噴淋浸出；如此往復(fù)，逐層進礦堆浸。
每浸出3層礦石后進行封堆隔離，平臺部分采取“中和渣+土工膜”的方法，中和渣厚度30cm，用壓路機壓實后鋪上土工膜(400g/m2、防水膜厚1.0mm)；對于后續(xù)不再覆蓋礦石的邊坡鋪上30cm中和渣，摻入少量有機肥進行改性以增加植物生長需要的必要營養(yǎng)要素后進行復(fù)墾，對于后續(xù)將繼續(xù)覆蓋礦石的邊坡暫不進行封堆隔離。
完成封堆隔離后，繼續(xù)往上覆蓋礦石進行堆浸。
該實施例每年處理1000萬噸礦石，平均每年的封堆費用600萬元、中和費用3000萬元，每年產(chǎn)生中和渣30萬噸，封堆可消耗中和渣10萬噸/年。
實施例2：
某硫化銅礦石中銅品位0.35％，黃鐵礦含量較高(4％-8％)，銅礦物與黃鐵礦緊密共生，耗酸脈石含量低。操作步驟如下：
銅礦石破碎到-40mm≥85％后，利用卡車筑堆，堆高10米，利用萃余液噴淋浸出6個月，然后往上覆蓋一層礦石，繼續(xù)利用萃余液噴淋浸出；如此往復(fù)，逐層進礦堆浸。
每浸出4層礦石后進行封堆隔離，平臺部分采取“中和渣+土工膜”的方法，中和渣厚度30cm，用壓路機壓實后鋪上土工膜(400g/m2、防水膜厚1.0mm)；對于后續(xù)不再覆蓋礦石的邊坡鋪上30cm中和渣，摻入少量有機肥進行改性以增加植物生長需要的必要營養(yǎng)要素后進行復(fù)墾；對于后續(xù)將繼續(xù)覆蓋礦石的邊坡暫不進行封堆隔離。
完成封堆隔離后，繼續(xù)往上覆蓋礦石進行堆浸。
該實施例每年處理1000萬噸礦石，平均每年的封堆費用450萬元、中和費用4000萬元，每年產(chǎn)生中和渣40萬噸，封堆可消耗中和渣7.5萬噸/年。
實施例3：
某硫化銅礦石中銅品位0.35％，黃鐵礦含量較高(4％-8％)，銅礦物與黃鐵礦緊密共生，耗酸脈石含量低。操作步驟如下：
銅礦石破碎到-40mm≥85％后，利用卡車筑堆，堆高10米，利用萃余液噴淋浸出6個月，然后往上覆蓋一層礦石，繼續(xù)利用萃余液噴淋浸出；如此往復(fù)，逐層進礦堆浸。
每浸出6層礦石后進行封堆隔離，平臺部分采取“中和渣+土工膜”的方法，中和渣厚度50cm，用壓路機壓實后鋪上土工膜(600g/m2、防水膜厚2.0mm)；對于后續(xù)不再覆蓋礦石的邊坡鋪上50cm中和渣，摻入少量有機肥進行改性以增加植物生長需要的必要營養(yǎng)要素后進行復(fù)墾；對于后續(xù)將繼續(xù)覆蓋礦石的邊坡暫不進行封堆隔離。
完成封堆隔離后，繼續(xù)往上覆蓋礦石進行堆浸。
該實施例每年處理1000萬噸礦石，平均每年的封堆費用350萬元、中和費用6000萬元，每年產(chǎn)生中和渣60萬噸，封堆可消耗中和渣8萬噸/年。
對比以上三個實施例可以看出，實施例1的綜合技術(shù)指標最好，是最佳實施例。
以下是現(xiàn)有技術(shù)中的例子，用于與本發(fā)明實施例的對比。
對比例
硫化銅礦石中銅品位0.35％，黃鐵礦含量較高(4％-8％)，銅礦物與黃鐵礦緊密共生，耗酸脈石含量低。操作步驟是：銅礦石破碎到-40mm≥85％后，利用卡車筑堆，堆高10米，利用萃余液噴淋浸出6個月；然后往上覆蓋一層礦石，繼續(xù)利用萃余液噴淋浸出。如此往復(fù)，逐層進礦堆浸，不采取封堆隔離措施。
每年處理1000萬噸礦石，平均每年的中和費用1.2億元，平均每年產(chǎn)生中和渣120萬噸。
通過對比可以看出，本發(fā)明不僅可顯著降低每年的封堆費用和中和費用，而且產(chǎn)生中和渣也大幅度減少，并可充分利用中和渣用于封堆，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。