用酸、碱或盐做溶剂,溶浸金属矿物,使其中的有用金属转入溶液,再行提取。由于某些细菌能加速浸取过程,故又称化学采矿法或细菌采矿法。
基本介绍
中国是世界上最早应用浸出法的国家,早在一千年前,就用浸取法采铜。20世纪50年代后期至70年代,在一些矿山进行了铜的井下细菌浸取试验。欧洲于16世纪开始使用此法。1947年从矿坑水中分离出能从金属矿物浸出有用金属的细菌。1954年进行了细菌浸取试验。60年代后,美、苏、加和南非等国先后研究和应用浸取法开采铜、钼、锰、铀和金、银等,获得了显著效益。浸取法的设备和工艺简单、投资少、成本低,适于开采贫矿、回收废旧矿井残留矿石和处理含矿废石,可充分利用地下资源。井下就地浸出,能减轻环境污染,少占农田和改善劳动条件。
解释
浸取法的实质是用某种化学溶剂,在细菌参与下,把欲提取的金属变成水溶性化合物转移到溶液中,与固体脉石分离。对细菌能使浸取过程显著加速有三种解释:①将元素硫氧化成硫酸,将硫酸亚铁氧化成硫酸高铁,间接促进金属硫化物的溶浸;
②在溶浸过程中,矿石表面覆盖硫的薄膜,阻碍溶浸,噬硫杆菌能把硫氧化,破坏硫膜,使浸出得以连续进行;
③
氧化铁硫杆菌能直接浸蚀某些金属硫化物。为了提高溶浸效率,应正确选择溶剂及其浓度,并植入适宜菌株作浸出液。开采方式分露天、矿井和钻孔浸取等。
堆浸须知
将采出的贫矿或含矿废石在露天堆成矿堆,用溶剂浸取金属。堆浸地点应选在有坡度的不透水地面上,使浸取液能利用自重流向集液池。必要时,在地面铺以粘土、水泥或塑料垫层,以免浸出液流失。矿堆结构应具有合适的孔隙度和渗透性,利于空气流通和溶液渗透;高度要合理,既能节约占地面积,又能保证较高的回收率和富液浓度;稳定性好,不出现崩塌和大的局部下沉。一般采用多层堆置,逐层浸出,每层厚度5~10m,最大总厚度约60~70m。
溶剂溶浸
用溶剂溶浸矿、岩堆的布液方法有:灌溉法、喷洒法和注射法等。①灌溉法,在表面挖掘沟槽或浅池塘,灌满浸出液,当流出的富液降至预定值以下时,停止灌溉;②喷洒法,在表面安置洒液管或旋转喷液器,均匀喷洒,本法适用于渗透性较好的矿、岩堆;③注射法,在表面挖掘沟槽并以30×30~15×7.5m的间距钻直径15cm的钻孔,孔中插入塑料管,溶剂沿沟槽流入塑料管,注入内部,此法适用于渗透性差的矿、岩堆。堆中浸出的富液一般能自行流向集液池,供提取金属用。一次溶浸达不到需要浓度时,可进行反复溶浸。
矿井浸取法
利用地下井巷,将溶剂注入采空区或爆破破碎的贫矿体,溶浸其中有用金属。将富液汇集到井下集液池,然后排出地表,从中提取有用金属。近年开始研究利用核爆炸将矿体破碎,然后用浸取法开采。
钻孔浸取法
从地表向地下有用矿床钻凿钻孔,通过一个或一组钻孔将溶剂注入地下,溶浸有用金属后,从另一组钻孔将富液抽出地表,提取金属。此法尚处于试验阶段。