一种防止矿堆板结的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种防止矿堆板结的方法。
【背景技术】
[0002]堆浸过程由于矿石中元素与浸出剂反应，溶出的有价金属和杂质元素随浸出剂在矿堆内发生迀移，在迀移过程由于PH、电位、杂质元素浓度等的变化，在矿堆中极易形成二次化学沉淀。化学沉淀物的形成，不仅造成矿堆板结，影响矿堆的渗透性，还易在矿堆内形成包裹体，影响矿石中有价元素的回收。因此，为了保障堆浸过程顺利进行，提高矿石中有价金属回收率，必须对其进行控制。
[0003]对矿堆板结问题，常采用物理、化学或二者相结合的方法加以改善。常用的物理方法主要有矿石分级法、机械翻堆法等。矿石分级法是在入堆前将细粒级矿石分离出去，避免堆浸过程中在细粒级处产生急剧的条件变化而产生沉淀。而机械翻堆则是用机械设备对已板结的矿堆进行挖掘翻动，将压实和结块的矿石松散、捣碎。化学方法是向浸出剂中添加阻垢剂或低酸喷淋。阻垢剂在堆浸过程通过螯合增溶、晶体畸变、静电斥力等作用，可有效改善矿堆板结的问题。但许多阻垢剂对酸度很敏感，随PH值降低其效果急剧下降，使得用量增多，从而增加了成本。低酸(5?10g/L硫酸溶液)喷淋通过弱化浸出强度，将矿石中杂质元素缓慢溶出，降低浸出液中杂质浓度而起到防止杂质二次沉淀、缓解矿堆结垢的目的，但因采用低酸喷淋，对于酸耗较高的矿石，使其浸出周期变长。物理化学结合的方法为拌酸造粒技术，虽然对含泥矿石可缓解矿堆板结的问题，但额外增加了矿石处理成本和工艺复杂性。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术的不足，提供了一种酸法堆浸过程防止矿堆板结的新方法，其目的是通过提高喷淋量、喷淋酸度以及优化喷淋制度等措施，防止浸出液中金属及杂质在堆内形成难溶的二次沉淀物，解决矿堆板结、渗透性下降等问题，保障堆浸工艺顺利进行。同时实现缩短堆浸周期、提高有价金属回收率的目的。
[0005]本发明是这样实现的:
[0006]—种防止矿堆板结的方法，具体包括如下步骤:
[0007]I)矿堆润湿:对入堆矿石先用清水进行喷淋，对矿堆进行润湿。
[0008]2)矿堆酸化期处理:提高硫酸溶液酸度至(50?100g/L)、保持喷淋强度40?80L/(m2.10、全天候不间歇喷淋，每天喷淋浸出剂体积与矿石质量比为(0.3?0.5)，使矿堆流出液pH迅速降低至2.0以下；
[0009]3)堆浸中期处理:保持浸出剂硫酸浓度不变(50?100g/L)，逐渐降低喷淋强度40?5L/(m2.h)，减少每天浸出剂喷淋量(0.4?0.05)，保持全天候喷淋，控制流出液pH维持在1.0?2.0。
[0010]4)浸出后期处理:达到预期浸出率后，用清水洗堆，完成堆浸过程。
[0011]本发明的有益效果是:
[0012]采取上述措施，可达到以下效果:
[0013](I)浸出前将矿石用清水充分润湿，不仅减小了矿石表面张力，同时保持了矿石表面浸出液较高的对流强度，从而缩短了高浓度溶液在矿石表面的停留时间，缓解了溶出物的二次沉淀。
[0014](2)在矿堆酸化期:高喷淋强度减小了矿石表面液膜厚度，提高了矿石浸出强度。同时高酸、高喷淋强度可显著缩短堆浸酸化期，不仅缩短了整个矿堆的浸出周期，同时使矿堆流出液pH迅速降低至2.0以下，减小了 Ca、Mg、Fe、AI等杂质在堆内二次沉淀的概率。大喷淋量降低了浸出液中杂质浓度;全天候不间歇喷淋避免了在喷淋间歇期矿石内部通道由于PH变化引起的扩散通道堵塞问题；
[0015](3)堆浸中期突破了传统堆浸工艺保持每天喷淋量保持不变，逐步降低浸出剂硫酸浓度的做法，而是在酸化期过后，保持喷淋液硫酸浓度不变，逐步减少浸出剂喷淋量，该工艺的优点是一方面保持较高的浸出剂酸度可提高易沉淀结晶的硫酸钙等杂质在浸出液中的溶解度，另一方面，堆浸中期仍维持较高的浸出推动力，强化了浸出过程，缩短了浸出周期，提高了金属浸出率；同时调整浸出剂喷淋量，还可实现稳定浸出液金属浓度的目的。此外，堆浸过程后期矿堆渗透性下降，降低喷淋强度的方法，进一步保证了堆浸过程的顺利进行。
【附图说明】
[0016]无
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明进行进一步描述。
[0018]实施例1
[0019]某中低温热液类型铀矿石，铀品位0.131%，将矿石破碎至-5mm筑堆，矿堆高度为
2m ο
[0020]I)先用清水对矿堆进行喷淋、润湿，喷淋强度为60L/(m2.h);
[0021]2)矿堆下部流出浸出液后，换用配制好的50g/L的硫酸溶液进行喷淋，保持喷淋强度仍为60L/(m2.h)，每天喷淋浸出剂体积为矿石质量的0.4倍，保持全天不间歇喷淋。矿堆酸化期缩短至4d，流出液pH降低至1.6。
[0022 ] 3)保持喷淋剂酸度(50g/L的硫酸溶液)不变，根据流出液pH变化，逐渐减少喷淋液体积，同时调整喷淋强度，对矿堆进行继续喷淋浸出。
[0023]4)34d后矿石中铀液计浸出率可达到95%，用清水洗堆，完成堆浸。
[0024]通过该方法的实施，克服了该矿石堆浸板结技术难题，实现了原来不适合堆浸矿石的酸法堆浸，并且取得了较高的铀浸出率。
[0025]实施例2
[0026]某碎裂蚀变花岗岩型铀矿石，铀品位0.08%,将矿石破碎至-1Omm筑堆，矿堆高度为2.5m。
[0027]I)先用清水对矿堆进行喷淋、润湿，喷淋强度为50L/(m2.h);
[0028]2)矿堆下部流出浸出液后，换用配制好的80g/L的硫酸溶液进行喷淋，保持喷淋强度为70L/(m2.h)，每天喷淋浸出剂体积为矿石质量的0.4倍，保持全天不间歇喷淋。矿堆酸化期有原来的22d缩短至5d，流出液pH降低至1.9。
[0029 ] 3)保持喷淋剂酸度(80g/L的硫酸溶液)不变，根据流出液pH变化，逐渐减少喷淋液体积，同时调整喷淋强度，对矿堆进行继续喷淋浸出。
[0030]4)32d后矿石中铀液计浸出率可达到85.6%，用清水洗堆，完成堆浸。
[0031]通过该方法的实施，矿堆渗透性满足堆浸过程要求，矿堆未发现板结，堆浸周期由62d缩短至32d。矿石中铀渣计浸出率由原来的83.1%提高至85.6%。
[0032]实施例3
[0033]某中低碳酸盐型铀矿石，矿石铀品位0.061%，将矿石破碎至-8mm筑堆，矿堆高度为3.0m0
[0034]I)先用清水对矿堆进行喷淋、润湿，喷淋强度为50L/(m2.h);
[0035]2)矿堆下部流出浸出液后，换用配制好的60g/L的硫酸溶液进行喷淋，保持喷淋强度为65L/(m2.h)，每天喷淋浸出剂体积为矿石质量的0.32倍，保持全天不间歇喷淋。矿堆酸化期有原来的15d缩短至5d，流出液pH降低至1.7。
[0036]3)保持喷淋剂酸度(60g/L的硫酸溶液)不变，根据流出液pH变化，逐渐减少喷淋液体积，同时调整喷淋强度，对矿堆进行继续喷淋浸出。
[0037]4)35d后矿石中铀液计浸出率可达到85.6%，用清水洗堆，完成堆浸。
[0038]通过该方法的实施，堆浸全过程矿堆渗透性保持良好，解决了该矿石堆浸板结技术难题，同时堆浸周期由原来的62d缩短至32d。矿石中铀渣计浸出率由原来的83.1%提高至 85.6%。
[0039]上面对本发明的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种防止矿堆板结的方法，具体包括如下步骤: 步骤一:矿堆润湿； 对入堆矿石先用清水进行喷淋，对矿堆进行润湿。 步骤二:矿堆酸化期处理； 提高硫酸溶液酸度至50?100g/L、保持喷淋强度40?80L/m2.h、全天候不间歇喷淋，每天喷淋浸出剂体积与矿石质量比为0.3?0.5，使矿堆流出液pH迅速降低至2.0以下； 步骤三:堆浸中期处理； 保持浸出剂硫酸浓度不变50?100g/L，逐渐降低喷淋强度40?5L/V.h，减少每天浸出剂喷淋量0.4?0.05，保持全天候喷淋，控制流出液pH维持在1.0?2.0。 步骤四:浸出后期处理； 达到预期浸出率后，用清水洗堆，完成堆浸过程。
【专利摘要】本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种防止矿堆板结的方法，目的是通过提高喷淋量、喷淋酸度以及优化喷淋制度等措施，防止浸出液中金属及杂质在堆内形成难溶的二次沉淀物，解决矿堆板结、渗透性下降等问题。其特征在于：它包括矿堆润湿、矿堆酸化期处理、堆浸中期处理和浸出后期处理的步骤。本发明通过在浸出前将矿石用清水充分润湿，缩短了酸化期高浓度溶液在矿石表面的停留时间，缓解了溶出物的二次沉淀；通过在堆矿酸化期采用高喷淋强度减小了矿石表面液膜厚度，提高了矿石浸出强度；通过在堆浸中期保持喷淋液硫酸浓度不变，逐步减少浸出剂喷淋量，达到了强化浸出过程，提高浸出液金属浓度，保证堆浸顺利进行，缩短浸出周期等多重目的。
【IPC分类】C22B3/08, C22B60/02
【公开号】CN105506279
【申请号】CN201511018181
【发明人】刘会武, 黄永, 刘忠臣, 师留印, 刘智, 贾秀敏, 杨剑飞, 陈天宝, 向秋林
【申请人】核工业北京化工冶金研究院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月30日