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堆体结构对次生硫化铜矿柱浸的影响-中国有色金属学报
第 27 卷第 11 期 中国有色金属学报 2017 年 11 月 Volume 27 Number 11 The Chinese Journal of Nonferrous Metals November 2017 DOI :10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.11.20 堆体结构对次生硫化铜矿柱浸的影响 1, 2 1, 2 2 1, 2 1, 2 3 尹升华 ,王雷鸣 ,谢芳芳 ,陈 勋 ,潘晨阳 ,艾纯明 (1. 北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083 ; 2. 北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083 ; 3. 辽宁工程技术大学 安全工程与科学学院,葫芦岛 125105) 摘 要:堆体结构是影响堆内溶浸液分布均匀性和浸矿效果的关键。为探究不同堆体结构条件下次生硫化铜矿 生物浸出规律,选取粗、细粒径两种矿石颗粒,开展多种筑堆方式的室内柱浸实验,为期 60 d,有效模拟实际 堆体的多种结构,并引入 CT 无损探测技术,分析不同堆体结构下孔隙特征,获取了细菌浓度、pH 值、铜浸出 率等变化规律,以及浸矿时间与铜浸出率的关系方程等。结果表明:不同堆体结构对于矿石浸出效果的影响程 度不同,采用均一大粒径矿石筑堆时,矿石浸出效果最优;浸矿 60 d 后,铜浸出率达 75.9% ;当堆内含细颗粒 层且其位于堆下部时,溶液下渗困难,矿石浸出效果较差,铜浸出率仅为 59.5%;反之,细粒层位于上部时具 有良好的分流作用,浸矿效果较优。浸矿后期,在泥质、石英等不反应物的物理沉积,硫、黄钾铁矾、硫化钙 等反应产物化学胶结,胞外多聚物等生物因素的共同作用下,铜浸出率逐渐达到峰值。 关键词:次生硫化铜矿;堆体结构;柱浸;颗粒偏析;CT 技术 文章编号:1004-0609(2017)-11-2340-09 中图分类号:TD862 文献标志码:A 随着铜矿产资源的日益枯竭,高效浸取次生硫化 液渗流特性,进而影响矿石浸出效果,丁勇军等[7]利 铜矿等低品位伴生矿中的有价元素,成为当前及未来 用 5 组不同粒径分布分维数的铀矿样进行室内柱浸实 采矿研究的重要方向之一[1] 。其中,地表堆浸具有经 验,考察了铀矿的粒径分布对其浸出效果的影响机制。 济性、高效性与环境友好性等优点,被广泛应用于提 YIN 等[8]为探究孔裂隙双重结构存在条件下的溶液毛 [2−3] 取难采选矿石及废石中铜、金等有用元素的浸取 。 细流与重力流规律,使用单一粒径和混合粒径两种筑 然而,在矿石筑堆中,由于粗、细矿石颗粒的密度等 堆方式,开展了一系列柱浸试验。MANAFI 等[9]针对 因素的差异,易产生矿石粗、细颗粒分层的矿石偏析 黄铁矿斑岩铜矿等多种类伴生铜矿,开展摇瓶和柱浸 现象,进而导致了堆体结构的不均匀性,甚至大量浸 生物浸矿实验。POISSON 等[10]针对矿山废石堆体不均 矿盲区的生成,极大地影响着矿石堆浸效果。近年来, 匀结构,采用现场实验和模拟两种方法,初步探究了 国内外专家开展了大量研究并取得一定进展。 堆内酸性水分等规律。不难看到,已有对于堆体结构 ILANKOON 等[4]采用室内试验的方法,分别考察不同 影响浸矿效果的研究,主要着眼于筑堆矿石的粒径配 滴灌条件、不同入堆矿石粒径配比等条件对于矿石散
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