第六讲特殊采矿法.pptVIP

第六章 特殊采矿方法;第一节　概述;特殊采矿方法的基本技术特征是： ① 可用钻孔开拓矿床，人员无需进入地下作业； ② 应用化工技术采矿，对矿床进行原地加工，只提取矿石中的有用成分，而将其余成分留在原地； ③ 采出的矿产品不是矿石，而是含有有用成分的溶液或熔融体。;与普通采矿方法相比，特殊采矿方法的主要优点是： ① 基建工程量小，投资省，见效快； ② 能开采用普通采矿方法难以开采或不经济的矿床，如开采深度大、矿石成分复杂或品位低的矿床； ③ 产品成本低； ④ （用钻孔开拓矿床时）人员在地面从事采矿工作，作业安全、劳动条件好； ⑤ 有利于环境保护。 ;特殊采矿方法的主要缺点是： ① 生产能力小； ② 矿产资源回收率低； ③ 受矿石物理化学性质和地层渗透性等条件限制，只能用于开采少数矿床（产）。 ;第二节　溶浸采矿法;一、溶浸采矿法分类 由于溶浸采矿是地质、采矿、选矿、冶炼相互渗透、相互结合的一种新工艺，其称谓和分类有十余种之多，基于浸溶原理，考虑浸出工艺和地点因素对其分类。 1.按浸溶机理分类 （1）溶解采矿法 浸出时不改变矿物成分，通过简单的溶解作用，把矿物变成可以输送的液体物理溶解过程。如岩盐、钾碱的溶解开采。;（2）浸出采矿法 在浸出过程中伴随着被浸矿物结晶体的破坏，改变某种水活性化合物的化学溶解过程，如铀和铜的浸出。 2.按浸出工艺和方法分类 （1）堆浸法 堆浸法又称堆置浸矿法，可分为非筑堆浸矿法和筑堆浸矿法。 非筑堆浸矿法是指进行堆浸之前没有筑堆和破碎工序，而是直接向露天排矸场的低品位矿石淋浸溶浸液进行浸出； 筑堆浸矿法是指进行堆浸之前进行筑堆和必要的矿石破碎及堆浸场地修整等工序。;（2）原地浸矿法 “原地”是指矿石处于天然埋藏状况下，没有经过任何位移。 原地浸矿法也称原地浸出法，分两种方式： 一种是指通过地表注液工程向矿层注入溶浸液与没有经过任何位移的非均质矿石的有用组分接触，完成化学反应。在扩散和对流作用下，产生的可溶性化合物借助压力差的驱动离开化学反应，进入沿矿层渗透的溶液流中，并向一定方向运动，用集液工程抽至地表，然后输送至提取车间，加工成合格产品，这称为地表钻孔原地浸溶法。 另一种是抽注液工程不从地表施工，而是从地下巷道中施工，称为地下钻孔原地浸矿法。;（3）就地破碎浸矿法 也称就地破碎浸出法，是利用露天或井下碎胀补偿空间，通过爆破或地压手段将矿石就地进行破碎，并通过集液系统将浸出液送至提取车间、制成合格产品。 （4）联合浸矿法 也称联合浸出法，用除堆浸法以外的两种或两种以上浸矿法的联合回采一个矿块的溶浸采矿法。;第三节　原地浸出法;1－注液孔；2－抽液孔； 3－隔水层；4－含水层； 5－矿体。;二、溶浸原理 黑铜矿(氧化矿)： CuO+H2SO4(稀)→CuSO4+H2O CuSO4+Fe →Cu↓+FeSO4 辉铜矿(硫化矿)： Cu2S+Fe2(SO4)3→CuSO4+2FeSO4+CuS CuSO4+Fe →Cu↓+F2SO4;二、溶浸原理 自然铜：Cu+H2SO4+1/2O2→ CuSO4+H2O CuSO4+Fe →Cu↓+FeSO4 铀矿： 四价铀→ 六价铀 2UO2+O2 →2UO3 酸浸: UO3+H2SO4(稀)→UO2SO4+H2O;三、微生物溶浸采矿(细菌化学采矿) 微生物对金属或金属矿物的氧化、还原、溶解、吸附或吸收作用;四、评价及适用范围 优点：投资少、周期短、成本低、工作条件好、有利于环境保护，回收难采矿产资源。 适用于矿石疏松、破碎、裂隙与孔隙发育的渗透性好的充水矿床。;第四节　钻孔水溶法; 钻孔水溶法可以在同一口井(钻孔)注水和提取产品溶液图(a)，也可以分别在两口井中进行图(b)。前者称为单井对流法，后者为水力压裂法。;; 单井对流法是在同一钻孔中安装一套管径不同的同心管串，分别担负注水和提取产品溶液的任务。为了防止盐层溶解以后顶板过早垮落，影响盐井寿命，可将油(柴油和石油等)或气(二氧化碳和氮气等)注入井下。由于油、气都不溶解盐而且比水轻，因此，注入井下的油或气将在溶腔顶部形成一层很薄的隔离层，从而可以防止盐层顶部过早溶解，使溶腔向水平方向扩展，达到控制溶腔高度、延缓顶板垮落的目的。然后，在油(气)垫层的保护下自下而上进行溶解开采。; 水力压裂法是利用水传递压力和溶解盐类矿物的能力，将淡水以高压从注水井注入矿层，