改善高泥矿堆渗透性的机理研究

当溶浸液对矿石中有用物质的溶解能力一定时，决定堆浸效果好坏的因素则取决于溶浸液在矿堆中的渗透效果，对于高泥矿堆尤其如此．由于黏土矿物含量较高，高泥矿堆渗透性差，这必然导致堆浸效果差，为了有效地浸出其中有用矿物，必须改善其渗透性，从分析高泥矿堆低渗透性的原因着手，进而对改善其渗透性的机理进行研究，得出可从6个方面的措施，最后对各类措施进行了分类总结，并结合以上6个方面作了对比，得出堆中布液可较全面地改善高泥矿堆的渗透性，如将几个措施联合运用将能更好地改善高泥矿堆的渗透性，更有效地提高其堆浸效果。图4，表1，参12．     

矿堆中溶浸液渗流效果的控制机理研究

溶浸液在矿堆中的渗流效果是影响溶浸采矿浸出效率的主要因素之一.从溶浸液的渗流行为和矿堆浸出动力学理论出发对其控制机理进行了研究.认为可从以下几方面对其进行控制：筑堆矿粒大小、矿粒中微裂隙的发育程度、颗粒级配、矿堆的结构、布液方式及布液强度、矿堆的底垫设置和矿堆中颗粒间孔隙空间变化的时间效应.     

某铀矿井下采空区筑堆浸出试验研究

本文介绍了井下采空区筑堆浸出试验研究的主要成果,该研究是为了解决某铀矿原采用的留矿淋浸法所存在的矿石块度难以控制、浸出效果差的问题而开展的有针对性的试验研究。根据某铀矿井下高柱浸出条件试验成果,确定采空区筑堆浸出试验矿样粒度为-18mm。采空区筑堆方式采用多点分次进料自然筑堆方式,确保筑堆粒度均匀,矿堆面平整。布液采用矿堆上部微灌喷淋+上盘布液孔局部滴淋的综合方式,减少了矿堆淋浸死角。试验采场矿堆高度18m,筑堆品位0.027 6%,经过184d的布液淋浸,液计浸出率达到95.00%,渣计浸出率达到88.77%,取得了较好的浸出效果。该技术可应用于该铀矿床实现井下采场堆浸,并可推广应用于其他赣南花岗岩型低品位铀矿床的矿床开发生产中。     

弱渗透性离子型稀土矿堆浸工艺优化试验研究

针对堆浸浸取弱渗透性离子型稀土矿过程中稀土矿物浸出率偏低和资源浪费的情况,通过模拟堆浸浸矿法,对弱渗透性离子型稀土矿进行了浸矿试验,分别从矿堆堆筑、矿堆内部增渗以及布液方法等方面对堆浸浸矿工艺进行了优化研究。试验表明:当矿堆底垫倾角为5°,圆柱体矿堆中增加的渗透器的截面积占矿堆截面积的2%时,浸出效果显著,其浸出率为79.24%,稀土离子平均浸出浓度为2.03g/L。与传统堆浸方法相比,浸出率提高了10.04%。     

堆浸散体颗粒结构对溶浸液渗流规律的影响

分析了高泥浸堆的堆体结构,运用CT扫描技术对溶浸柱浸出前后进行扫描,构建了二值化图像,将堆体孔隙率计算直观地转化为图像的几何运算。并通过试验验证了颗粒与堆体渗透性的关系。结果表明:均匀性差的堆体,其松散颗粒容易在浸出过程中发生迁移,导致溶浸柱下部颗粒结构变致密,浸出后的平均孔隙率降低2.63个百分点,浸出5 h后的渗透系数降低37.5%;提高入堆颗粒结构的均匀性,浸堆渗透系数可增大2～100倍,对高泥氧化矿采取水洗-分级浸出,浸出率可从1%提高到60%。     

影响大布铀矿床原地爆破浸出效果的因素分析

大布铀矿床桃山矿田铀矿石原地爆破筑堆浸出工业试验与工业试生产的采场浸出率及浸出周期相差较大,经过分析比对,认为爆破方法及布液方式是影响浸出率及浸出周期的主要因素。提出采用分层深孔挤压爆破筑堆方式来减少筑堆矿石的大块率,采用有效的布液方式来增加溶浸剂与矿石接触的全面性,以及引进细菌浸出等手段来提高浸出率、缩短生产周期的建议。     

矿石堆浸浸出率影响因素研究及其优化

以提高矿石堆浸浸出率为目的,分析了矿石性质、浸堆构筑、矿石粒度、布液方式及布液强度、溶浸液以及浸出环境等多因素的综合影响。结合工艺实践,提出了下一步研究的方向。为在微生物作用下提高浸出率指明了方向。     

原地爆破浸出工艺的布液方法综述

布液浸出技术是原地爆破浸出工艺的关键技术之一。布液方法选择是否合理直接关系到溶液分配的均匀性，从而影响浸出效果。从矿堆浸润率与矿体(矿堆)产状的关系人手，结合原地爆破浸出实践，对原地爆破浸出工艺的布液方法进行了论述。     

某矿原地破碎浸出采场钻孔布液技术研究

为提高原地浸出开采时的布液均匀性,改善浸出效果,研制出了新的钻具,解决了在松散矿堆中进行布液钻孔施工的难题,采用多孔出流布液管进行钻孔布液,提高了矿堆布液的均匀性,使矿堆浸出性能得到改善,解决了困扰某矿多年的原地破碎浸出采场钻孔布液浸出技术难题.     

渗透剂在矿泥含量较高的铀矿石浸出中的应用

在原生矿泥或者次生矿泥含量较高的铀矿石浸出中,由于铀矿石渗透性差,致使浸出周期长,铀金属浸出率低.解决这一问题的有效途径是在溶浸液中加入渗透剂,改善溶浸液的粘性、降低溶浸液的表面张力以及减少铀矿石表面液膜厚度,使溶浸液较快渗透到整个矿堆和矿石内部,充分溶解铀金属,缩短浸出周期,提高浸出率.     

溶浸过程耦合机理及数值模拟分析

考虑堆浸过程中溶液流动和岩石骨架的弹性变形, 发展了一弹性变形模型。在常水头情况下, 用Comsol Multiphysics数值模拟软件求解相应的定解问题。数值模拟结果给出了浸出过程中矿堆内部的弹性变形规律, 以及溶剂浓度与溶质浓度的分布规律。     

某铀矿石堆浸周期长的原因分析与应对措施

在调研某铀矿堆浸生产工艺的基础上,分析得出其堆浸周期长的主要原因:一是入堆矿石粒度大,降低了扩散速度,增加了浸出时间;二是浸出剂中杂质含量过高,降低了对矿物的溶解能力;三是喷淋条件不合理,影响了矿堆渗透性及浸出效果。为此,有针对性地开展了矿石粒度、喷淋酸度、操作方式等条件试验研究,提出了缩短浸出周期的应对措施。     

碱法堆浸提铀新工艺的研究

研究了一种从碱性矿石中堆浸提铀的新工艺, 即加溶浸剂(Na₂CO₃ 、NaHCO₃)加热强化浸出工艺。该工艺的流程为:原矿※破碎※焙烧※预处理※加热※浸取与洗涤※铀的浓缩与纯化。使用该工艺可以使铀的浸出率达到82%以上(常规堆浸51%), 而且, 浸出时间只有8 d(常规堆浸36 d), 液固比(L/S)只有0.8(常规堆浸2.7), 使浸出液的铀金属质量浓度成倍地增加, 这非常有利于铀的浓缩与纯化。     

提高我国铀矿堆浸经济效益的主要途径和适用技术（续完）

结合我国铀矿堆浸实际,在重视堆浸可行性研究、采用强化堆浸技术、改进霍浸装备水平、严格工艺条件及拓宽堆浸的应用范围等方面提出一些有效途径及适用技术,包括采用拌酸熟化高铁淋滤浸出、细菌堆浸、制粒堆浸、逆流堆浸,选用优质底垫层材料,研制大型机械化筑堆方法和设备,推广滴灌式布液,优化堆浸工艺参数,以及开发堆浸相配套的回收设备等,以提高浸出率、缩短堆浸周期,获得更大的经济效益。     

提高我国铀矿堆浸经济效益的主要途径和适用技术(待续)

结合我国铀矿堆浸实际,在重视堆浸可行性研究、采用强化堆浸技术、改进堆浸装备水平、严格工艺条件及拓宽堆浸的应用范围等方面提出一些有效途径及适用技术,包括采用抖酸熟化－高铁淋滤浸出、细菌堆浸、制粒堆浸、逆流堆浸,选用优质底垫层材料,研制大型机械化筑卸堆方法和设备,推广滴灌式布液,优化堆浸工艺参数,以及开发与堆浸相配套的回收设备等,以提高浸出率、缩短堆浸周期,获得更大的经济效益。     

堆浸工艺中溶质运移的数学模型及其解析解

堆浸工艺中溶质的运移可归结为多孔多相介质中的传质运动。溶质在矿堆中的输运与分布将受到对流、分子弥散、机械逸散、不动水效应、化学反应等多种物理和化学因素的影响, 使溶质的运移变得十分复杂, 并难以定量描述。综合考虑以上影响因素, 分别建立了堆浸中可动和不可动区溶质运移模型。根据质量守恒定律, 推导出堆浸过程溶质运移的基本方程, 在忽略对流的情况下, 给出了方程解的解析表达式, 并由此确定水动力弥散系数。针对某工程实例进行计算, 计算结果较为合理。     

铀矿堆浸配酸和喷淋过程自动控制系统研究

在传统铀矿堆浸喷淋过程中,存在淋浸液浓度不均匀、酸度不精确、配制时间长等问题。为解决这些问题,引入管道静态混合器优化配酸工艺,采用记录自控系统脉冲的方式来解决喷淋时间误差大的问题,并依此制定了新的自动控制方案。现场应用表明,该技术实现了堆浸配酸和喷淋过程的高精度自动控制,大幅降低了生产酸耗。     

金川低品位氧化镍矿的酸法制粒堆浸工艺研究

对于金川有色金属公司低品位的氧化镍矿,目前的火法和湿法冶金工艺,生产成本高,难以回收利用。通过制粒预处理,加入润湿液与矿石中的耗酸组分作用,可以预先破坏碳酸盐和Ca、Mg的氧化物,降低硫酸浸出过程中CO2气体逸出对颗粒的损害。选择N603作为低品位氧化镍矿的黏合剂,有效地改善了堆浸的渗透性,浸出过程中,矿石颗粒未发现严重的破裂和泥化现象。预处理后矿石浸出,每t矿石总用酸量258.8kg,镍浸出率85%以上。如果利用该公司硫酸厂大量的低浓度硫酸来堆浸,则在经济上和环境保护方面都比较合理。