關(guān)鍵詞：金礦 堆浸滴淋 作業(yè)系統(tǒng)

1　　引言

　　金礦床在全國(guó)各省均有分布，但具工業(yè)規(guī)模的金礦床主要分布在我國(guó)中部、西部和北部地區(qū)，以及近年新發(fā)現(xiàn)的成礦帶。在已探明的黃金儲(chǔ)量中，有30％為難處理金礦。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)難處理金礦遠(yuǎn)景儲(chǔ)量達(dá)1000多噸，已探明的儲(chǔ)量中有700噸的含砷、硫金礦難以直接氰化，至少有40個(gè)以上儲(chǔ)量為1～100噸難處理金礦因環(huán)境問題而無法開發(fā)利用。這批難以利用的"呆礦"的處理已成為影響我國(guó)黃金工業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要"瓶頸"問題之一。隨著易采礦的大量開采，難處理金礦資源的開發(fā)利用已成為黃金開采的一項(xiàng)重要任務(wù)。在難處理金礦資源預(yù)處理技術(shù)方面，加速推廣新法預(yù)處理技術(shù)及加熱氧化法等先進(jìn)技術(shù)，加快金礦科技相關(guān)成套設(shè)備的引進(jìn)和二次開發(fā)是十分迫切和急需的。

　　國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)問題越來越重視，鑒于黃金冶煉技術(shù)上的落后的工藝對(duì)水環(huán)境和大氣環(huán)境較大影響，應(yīng)該用先進(jìn)的工藝代替舊工藝。以降低環(huán)境治理的成本，保護(hù)人類生存環(huán)境，達(dá)到黃金生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

　　加入世界貿(mào)易組織后，我國(guó)黃金工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)主要有兩個(gè)方面：一是開放黃金市場(chǎng)問題。按照世界貿(mào)易組織市場(chǎng)準(zhǔn)入原則，中國(guó)黃金市場(chǎng)將向國(guó)際開放；二是企業(yè)');">企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力問題。我們的企業(yè)在規(guī)模、資本、技術(shù)、成本上與國(guó)際先進(jìn)水平相比，有很大差距，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力較差。為此，我們建議在我國(guó)的黃金生產(chǎn)中引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)高效、環(huán)保的黃金滴淋作業(yè)系統(tǒng)，通過必要的試驗(yàn)研究和工程示范盡快推廣，以提高難處理金礦的生產(chǎn)效率和保護(hù)環(huán)境。

1.1氰化提金工藝

　　堆浸是金礦提金的重要技術(shù)手段。為達(dá)到使金礦微粒與Na2CN充分接觸，在選冶技術(shù)中采用先進(jìn)的技術(shù)手段已經(jīng)顯得十分重要。除了尋找新的高效的或無毒的浸金溶劑和加壓氧化工藝、細(xì)菌氧化工藝、化學(xué)氧化工藝、以及氯化法和含硫試劑氧化法等，我們還應(yīng)改進(jìn)浸金技術(shù)方法，譬如：采用噴淋和滴淋等通過管道添加氰化物的方法。

1.2堆浸處理工藝關(guān)鍵技術(shù)

　　為解決該工藝存在的問題，相應(yīng)的將浸金溶劑均勻地、可靠地分配并均布于黃金礦粉中，采用先進(jìn)技術(shù)手段是十分必要的。目前不少金礦已經(jīng)采用了噴淋方法來達(dá)到此目的。但是噴淋方法有的不容易控制浸金溶劑的量，難以提高浸出率，同時(shí)噴灑到空中含氰化物的微小水珠容易擴(kuò)散，對(duì)人體和環(huán)境造成傷害和污染等缺點(diǎn)。為了更好地解決環(huán)保問題，降低能耗，優(yōu)化浸金溶液配比、提高浸出率、減少浸金溶液用量，應(yīng)對(duì)濕法處理工藝技術(shù)中的堆淋方式進(jìn)行改進(jìn)。

1.3環(huán)境保護(hù)要求

　　噴淋時(shí)浸金溶劑內(nèi)含的氰化物，會(huì)嚴(yán)重污染大氣和水環(huán)境。過量使用氰化物會(huì)導(dǎo)致礦區(qū)污水處理和環(huán)境治理成本，甚至生產(chǎn)成本提高。隨著易浸金礦石資源的不斷減少和世界范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的日益迫切，與工藝相配套的堆淋技術(shù)變得越來越重要，因此，噴淋工藝將會(huì)受到滴淋堆浸處理工藝的挑戰(zhàn)。

　　堆浸處理工藝中采用滴淋方法也已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家得到發(fā)展，美國(guó)在許多礦區(qū)均采用此技術(shù)。采用此項(xiàng)技術(shù)后環(huán)境得到了很大地改善，滴淋方法為美國(guó)黃金生產(chǎn)和礦區(qū)環(huán)境保護(hù)做出了貢獻(xiàn)。

　　作為今后難選冶技術(shù)研究和開發(fā)的主攻方向，但從國(guó)內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來看，具有環(huán)境保護(hù)功能的、針對(duì)難處理金礦石的預(yù)處理技術(shù)，將會(huì)成為今后一段時(shí)期開發(fā)應(yīng)用的重要目標(biāo)。

2　　浸金溶液分布技術(shù)

　　浸金溶液分布淋灑技術(shù)是堆浸法的關(guān)鍵技術(shù)，本文著重對(duì)噴灑和滴淋兩種技術(shù)進(jìn)行比較和分析。

　　采用傳統(tǒng)的噴淋進(jìn)行堆淋的情況下，開始時(shí)，由于噴灑強(qiáng)度不超過礦粉的入滲能力，礦粉表面將不形成水層，這種情況下的入滲稱為自由入滲。礦粉的入滲速度等于降雨強(qiáng)度。隨著噴灑強(qiáng)度很大和噴灑時(shí)間的增加，礦粉表面很快形成積水層，形成板結(jié)入滲過程轉(zhuǎn)為有壓入滲，淋洗的效率隨著降低。

　　利用滴滲方法，溶液直接作用于礦粉堆表面，礦粉表面將不形成水層，入滲速度快，而且能夠與浸金溶劑充分接觸，并沖刷礦粉表面，這將對(duì)金粉的析出十分有利。

　　現(xiàn)代滴淋設(shè)備具有壓力補(bǔ)償、防止堵塞裝置，出流均勻且可以根據(jù)礦石成分、品位和破碎程度采用最佳滴淋強(qiáng)度和浸金溶液濃度。

2.1浸金溶液滴淋方法

2.1.1滴淋方法概述

　　將滴淋技術(shù)應(yīng)用于浸金溶液輸送及將浸金溶液均勻地灑布于礦粉的方法，在國(guó)外已經(jīng)得到廣泛地應(yīng)用。根據(jù)國(guó)外廠商的總結(jié)，滴淋有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.高性能和高可靠性，容易安裝；

　　2.可以降低生產(chǎn)成本；

　　3.消除風(fēng)的影響；

　　4.一年四季都可以運(yùn)行；

　　5.減少太陽(yáng)紫外線對(duì)化學(xué)物質(zhì)的破壞；

　　6.減少浸金溶液的排泄和流失；

　　7.節(jié)省貯液池和引水渠道建設(shè)費(fèi)用；

　　8.滴頭自動(dòng)清洗和防阻塞；

　　9.減少對(duì)操作工人、周圍環(huán)境和土地的影響，有利于環(huán)境保護(hù)。

　　滴淋可以增加溶液中空氣的含量，這意味著增加參加化學(xué)反應(yīng)的氧含量，參加了金礦析出的活性；滴淋系統(tǒng)可以精確控制氰化物溶液濃度，減少氰化鈉在空氣中的損耗量；滴淋系統(tǒng)容易增加溫度控制設(shè)備，以達(dá)到提高堆浸化學(xué)反應(yīng)溫度的目的。滴淋系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作容易，生產(chǎn)效率高，可靠性高，對(duì)環(huán)境影響較小，生產(chǎn)成本相對(duì)較低。

2.1.2滴淋方法的特點(diǎn)

2.1.2.1　　滴淋系統(tǒng)可以與加熱系統(tǒng)集成在一起

　　為解決難處理金礦石選冶，焙燒是難處理金礦石的最古老而傳統(tǒng)的預(yù)處理方法，焙燒工藝的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性相對(duì)較強(qiáng)，（可處理含碳質(zhì)的難浸金礦），操作費(fèi)用相對(duì)較低。該工藝的缺點(diǎn)是對(duì)操作參數(shù)和給料成分變化比較敏感，容易造成過燒或欠燒，欠燒時(shí)礦石中的含硫和含砷礦物分解不充分，過燒時(shí)焙砂出現(xiàn)局部灼燒使焙砂的孔隙被封閉找點(diǎn)粒二次包裹，從而導(dǎo)致金的浸出率下降。再者焙燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫和三氧化二砷，綜合回收不利時(shí)，會(huì)嚴(yán)重污染大氣與環(huán)境。從目前來看隨著環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，與工藝相配套的煙氣治理成本將會(huì)大幅度提高。

　　在建立滴淋系統(tǒng)的同時(shí)，我們將考慮通過滴淋系統(tǒng)增加加熱設(shè)備，這樣將使滴淋方法得到了一定的完善和發(fā)展，最近幾年國(guó)外的研究機(jī)構(gòu)正在開發(fā)研究更加有效的加熱濕法技術(shù)，雖然目前均還處于試驗(yàn)研究階段，但像加熱濕法技術(shù)工藝等已顯示出了良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

2.1.2.2　　可以精確控制輸送浸金液體

　　滴淋的管網(wǎng)壓力比噴淋低得多，溶液成分損失少，可以精確地計(jì)算和控制對(duì)礦粉堆的施用量，特別是采用自動(dòng)控制系統(tǒng)后，對(duì)溶液濃度和流量控制更加精確。

2.1.2.3　　有效利用浸金氰化物和降低能耗

　　滴淋系統(tǒng)避免了溶液分布過程中的耗散損失，可以精確地定量輸送浸金溶液到礦粉堆中，從而達(dá)到減少溶液使用量和降低循環(huán)系統(tǒng)的耗的能量。

2.1.2.4　　無板結(jié)和積水

　　采用滴淋技術(shù)可以徹底消除礦粉堆表面容易生成板結(jié)現(xiàn)象，清除礦粉不存在積水及入滲難題，提高出金率。

3　　金礦滴淋作業(yè)和管理系統(tǒng)

　　滴淋系統(tǒng)采用國(guó)際先進(jìn)的滴淋系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。由以下設(shè)備組成：

　　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（有線或無線）

　　基于pH 值和NaCN濃度水平的金礦粉堆控制及溶液配比控制系統(tǒng)

　　滴淋配水系統(tǒng)，采用Mine-TraXX或Drip In for Heap Leach礦業(yè)系統(tǒng)專用的滴管

　　本系統(tǒng)具有在擴(kuò)展方面很好的靈活性，可以應(yīng)用于一個(gè)堆浸作業(yè)，也可以用于多個(gè)堆組成的較大型的堆浸作業(yè)。

3.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

　　采用模塊化的計(jì)算機(jī)堆淋控制系統(tǒng)，即積木式的結(jié)構(gòu)方式。每個(gè)控制單元可由3個(gè)或5個(gè)輸入/輸出模塊組成，系統(tǒng)與控制中心的通訊方式可通過電纜，也可以是無線方式。

　　隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)今后也可發(fā)展成與互聯(lián)網(wǎng)集成在一起的大型網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，如下圖所示：

3.2溶液配比控制系統(tǒng)

　　本控制系統(tǒng)是一套計(jì)算機(jī)控制的程序化的溶液配比控制系統(tǒng)。由自主開發(fā)的軟件操作，具有很大的靈活性而且可以根據(jù)用戶的特定的要求進(jìn)行定制。系統(tǒng)允許用戶利用任何類型的數(shù)字/模擬傳感器或設(shè)備進(jìn)行精確地監(jiān)視和控制滴淋環(huán)境。

　　滴淋控制系統(tǒng)和溶液配比控制系統(tǒng)可以各自獨(dú)立地使用，也可以合并在一起作為一個(gè)以上的滴淋控制系統(tǒng)。通過友好的軟件界面或控制單元的各自顯示面板。顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，統(tǒng)計(jì)分析生產(chǎn)過程的活動(dòng)和系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)，形成綜合報(bào)表。

　　該系統(tǒng)能夠通過電話、傳呼機(jī)或其它通信設(shè)備檢測(cè)出滴淋和加熱設(shè)備故障或較大的監(jiān)測(cè)偏差。

　　授權(quán)用戶能通過計(jì)算機(jī)調(diào)制解調(diào)器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)滴淋和加熱情況和控制該系統(tǒng)。

3.3滴淋管網(wǎng)系統(tǒng)

　　本工程采用以色列或美國(guó)滴淋產(chǎn)品專業(yè)公司生產(chǎn)的礦業(yè)專用滴淋管或迷宮式滴淋管，該產(chǎn)品采用有滴頭寬流道技術(shù)、滴頭雙入口技術(shù)、可使用高濃度浸金化學(xué)品進(jìn)行滴淋作業(yè)技術(shù)。有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　寬式流道，適用于浸金化合物含量高的水源。

　　流道入口過濾面積大，內(nèi)置濾網(wǎng)面積較同類產(chǎn)品大10倍。本工程采用滴頭流量為7.0 l/h。

　　迷宮式結(jié)構(gòu)，渦流強(qiáng)大，雜質(zhì)不堵塞流道。

　　灌溉啟動(dòng)和結(jié)束時(shí)，自動(dòng)清洗滴頭。

　　提供多種規(guī)格的管徑、流量、滴頭間距和管壁厚度。

　　滴淋系統(tǒng)節(jié)約浸金溶液性能優(yōu)越，浸金溶液的利用率達(dá)98%。

4　　推廣應(yīng)用

　　在十五計(jì)劃中，已經(jīng)提出我國(guó)黃金生產(chǎn)的技術(shù)裝備改造主要目標(biāo)是大型企業(yè)');">企業(yè)工藝技術(shù)裝備和主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。攻克難處理金礦選冶技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，利用難處理金礦資源300噸；解決礦山企業(yè)地探、采礦和環(huán)保等專項(xiàng)技術(shù)問題，并使資源消耗比由現(xiàn)在1:1.7下降到1:1.5。加大節(jié)水節(jié)能工藝設(shè)備研究，降低礦山能耗物耗。