專利名稱：超細(xì)尾礦流態(tài)化開(kāi)采及細(xì)菌浸出的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于溶浸采礦領(lǐng)域，特別涉及適用于尾礦庫(kù)堆積的超細(xì)尾礦的二次開(kāi)采超細(xì)尾礦流態(tài)化開(kāi)采及細(xì)菌浸出的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
尾礦占礦山固體廢棄物的29%，黒色金屬礦山每年排放的廢石尾礦約6. 2億噸，有色金屬礦山約I. 15億噸。我國(guó)堆存的鐵尾礦的全鐵品位大多在5 15%，有的甚至高達(dá)27% ;金礦尾礦中的含金量一般為0. 2 0. 6克/噸；銅礦尾礦含銅0. 02 0. 1%左右；鉛鋅礦尾礦含鉛鋅0. 2 0. 5%左右。以當(dāng)前可選鐵尾礦總堆存量45億噸計(jì)算，尾礦中相當(dāng)于存有鐵5. 4億噸；以當(dāng)前可選黃金尾礦總堆存量5億噸計(jì)算，其中尚含有黃金300噸左右。此外，我國(guó)礦產(chǎn)資源共、伴生組分豐富，其中鐵礦石中大約有30多種有價(jià)成分，但能回收的 僅20多種，ー些金屬元素尚遺留在尾礦中，毎年礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)損失總價(jià)值約780億元。尾礦二次開(kāi)采エ藝和難度隨尾砂堆放方式與開(kāi)采用途而異，在金屬礦山，視尾礦庫(kù)情況不同，主要采用干采與水采兩種エ藝。對(duì)于平原筑壩的尾礦庫(kù)，尾砂一般呈干砂狀，多采用鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)，如山東招遠(yuǎn)金礦和望兒山金礦。該種方式成本較高，但エ藝較簡(jiǎn)單，對(duì)于凹陷尾礦庫(kù)，開(kāi)采難度較大。望兒山金礦試驗(yàn)采用了直溜的方法，湘西金礦和汝山金礦等一些礦山則采用了浮船泵采的方法。尾礦的流態(tài)化開(kāi)采是采用水碎作業(yè)將尾礦制漿后，利用浸礦劑和浸礦細(xì)菌對(duì)有用組份進(jìn)行回收，再轉(zhuǎn)入深錐濃密機(jī)實(shí)現(xiàn)固液分離，含有金屬離子的溶液送水冶廠處理，浸出尾渣用于地表堆存或井下膠結(jié)充填。尾礦流態(tài)化開(kāi)采實(shí)現(xiàn)了尾礦資源的再生利用。在經(jīng)濟(jì)效益上，可以緩解礦山充填尾砂不足的問(wèn)題；在社會(huì)和環(huán)境效益上，它既可減小尾砂堆放在地表對(duì)環(huán)境的影響，又可解決尾礦庫(kù)的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是為尾礦庫(kù)沉積尾礦中的有價(jià)金屬成分的回收利用提供一種經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的方法，實(shí)現(xiàn)礦山固體廢棄資源的二次開(kāi)發(fā)利用，同時(shí)解決尾礦堆積帶來(lái)的社會(huì)環(huán)境問(wèn)題的超細(xì)尾礦流態(tài)化開(kāi)采及細(xì)菌浸出的系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是超細(xì)尾礦流態(tài)化開(kāi)采及細(xì)菌浸出エ藝系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括尾礦流態(tài)化開(kāi)采系統(tǒng)、攪拌浸出系統(tǒng)、深錐濃密系統(tǒng)，所述尾礦流態(tài)化開(kāi)采系統(tǒng)包括高壓水泵、高壓水槍，運(yùn)漿溝和集漿池；所述攪拌浸出系統(tǒng)包括第一砂漿泵、攪拌桶、攪拌葉片pH值檢測(cè)裝置、第一電動(dòng)機(jī)和含菌溶浸添加裝置；所述深錐濃密系統(tǒng)包括深錐、絮凝劑添加裝置、攪拌耙、浸出富液排出管和浸出尾渣排出管、第二砂漿泵和第二電動(dòng)機(jī)；其中，所述高壓水泵通過(guò)管路與置于尾礦堆上的所述高壓水槍連接，所述尾礦堆前端設(shè)置所述運(yùn)漿溝和集漿池，所述第一砂漿泵一端通過(guò)管路所述集漿池聯(lián)通，一端通過(guò)管路所述攪拌桶聯(lián)通，所述攪拌桶內(nèi)設(shè)置所述攪拌葉片，所述pH值檢測(cè)裝置、第一電動(dòng)機(jī)和含菌溶浸添加裝置設(shè)置在所述攪拌桶頂端，所述第一電動(dòng)機(jī)與所述攪拌葉片固接，所述攪拌桶通過(guò)所述第二砂漿泵與所述深錐聯(lián)通，所述深錐內(nèi)設(shè)置所述攪拌耙，所述深錐的底端設(shè)置浸出尾渣排出管，所述深錐上端設(shè)置所述浸出富液排出管，所述絮凝劑添加裝置和第二電動(dòng)機(jī)設(shè)置在所述深錐的頂端，第二電動(dòng)機(jī)與所述攪拌耙固接。進(jìn)ー步，該系統(tǒng)還包括檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置設(shè)置所述浸出富液排出管上。本發(fā)明可充分回收金屬尾礦內(nèi)有價(jià)元素，進(jìn)ー步提高我國(guó)礦產(chǎn)資源利用率；細(xì)菌浸出過(guò)程貫穿整套エ藝始終，提高了尾礦浸出效率；實(shí)現(xiàn)對(duì)浸渣的高濃度排放，節(jié)約用水，降低對(duì)周邊環(huán)境的污染。超細(xì)尾礦流態(tài)化開(kāi)采及細(xì)菌浸出エ藝作為ー種新型高效環(huán)保的尾礦處理技術(shù)，可以有效回收尾礦中有用金屬成分，將對(duì)緩解我國(guó)礦產(chǎn)資源的供需矛盾具有重要意義。
圖I為超細(xì)尾礦流態(tài)化開(kāi)采及細(xì)菌浸出エ藝系統(tǒng)組成示意圖。圖中I一聞壓水栗，2一聞壓水槍，3一尾礦堆，4一運(yùn)衆(zhòng)溝，5一集衆(zhòng)池，6—第一砂衆(zhòng)栗，7一攬拌桶，8—攬拌葉片，9一pH值檢測(cè)裝置，10一第一電動(dòng)機(jī)，11 一含菌溶浸添加裝置，12—深錐，13—絮凝劑添加裝置，14 ー攪拌耙，15—浸出富液排出管，16—浸出尾渣排出管，
17—第二砂衆(zhòng)栗，18 一第二電動(dòng)機(jī)，19 一檢測(cè)裝置。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)使用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步說(shuō)明。如圖I所示，本實(shí)用新型超細(xì)尾礦流態(tài)化開(kāi)采及細(xì)菌浸出エ藝系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括尾礦流態(tài)化開(kāi)采系統(tǒng)、攪拌浸出系統(tǒng)、深錐濃密系統(tǒng)，尾礦流態(tài)化開(kāi)采系統(tǒng)包括高壓水泵I、高壓水槍2，運(yùn)漿溝4和集漿池5 ；攪拌浸出系統(tǒng)包括第一砂漿泵6、攪拌桶7、攪拌葉片8、pH值檢測(cè)裝置9、第一電動(dòng)機(jī)10和含菌溶浸添加裝置11 ;深錐濃密系統(tǒng)包括深錐12、絮凝劑添加裝置13、攪拌耙14、浸出富液排出管15和浸出尾渣排出管16、第二砂漿泵17和第二電動(dòng)機(jī)18 ；其中，高壓水泵I通過(guò)管路與置于尾礦堆I上的所述高壓水槍2連接，所述尾礦堆I前端設(shè)置所述運(yùn)漿溝4和集漿池5，所述第一砂漿泵6 —端通過(guò)管路所述集漿池5聯(lián)通，一端通過(guò)管路所述攪拌桶7聯(lián)通，所述攪拌桶7內(nèi)設(shè)置所述攪拌葉片8，所述pH值檢測(cè)裝置9、第一電動(dòng)機(jī)10和含菌溶浸添加裝置11設(shè)置在所述攪拌桶7頂端，所述第一電動(dòng)機(jī)10與所述攪拌葉片8固接，所述攪拌桶7通過(guò)所述第二砂漿泵17與所述深錐12聯(lián)通，所述深錐12內(nèi)設(shè)置所述攪拌耙14，所述深錐12的底端設(shè)置浸出尾渣排出管16，所述深錐12上端設(shè)置所述浸出富液排出管15，所述絮凝劑添加裝置13和第二電動(dòng)機(jī)18設(shè)置在所述深錐12的頂端，第二電動(dòng)機(jī)18與所述攪拌耙14固接，檢測(cè)裝置19設(shè)置所述浸出富液排出管15上。本實(shí)施例所處理的礦山尾礦平均含0. 86%可溶銅，-75um占55%，成分主要是孔雀
yR o[0023]步驟I :將一臺(tái)高壓水槍2布置于尾礦堆3上方?；夭晒ぷ髅嫫露燃s30%，臺(tái)階高度10m，工作面寬度30m。通過(guò)I. 5MPa的高壓水泵I供高壓水，在高壓水槍2的出口形成
I.0-1. 2MPa左右的高壓水射流，以順向沖采法沖下尾礦，形成自流礦漿。礦漿再通過(guò)約坡度約為5-7%的運(yùn)漿溝4流入F8mX深2m的集漿池5。自流礦漿濃度約為30_40%，流速約為
0.6m/s。集漿池入口處設(shè)有格篩除屑裝置，篩孔直徑F5mm。步驟2 :在步驟I的集液池邊安裝第一砂漿泵6，以4MPa的泵壓將礦漿送入F4mX高4m的攪拌桶7。攪拌桶7中心可泵入I. 5-2kg/cm3的壓縮空氣，同時(shí)可由pH值檢測(cè)裝置9測(cè)量礦漿PH值，通過(guò)補(bǔ)充含菌硫酸溶液調(diào)節(jié)礦漿pH在I. 5左右，礦漿在攪拌桶7內(nèi)滯留約3h ；步驟3 :通過(guò)第二砂漿泵17將礦漿送入深錐12中。深錐中加入聚丙烯酰胺絮凝齊U，絮凝劑溶液濃度為0. 5%。，砂漿對(duì)絮凝劑的消耗量為10g/t，礦漿在深錐中濃縮滯留8h 后，底流礦漿濃度為80%，溢流固體含量約300mg/L。所得溢流液進(jìn)行銅離子濃度檢測(cè)，濃度大于2g/L時(shí)進(jìn)行水冶處理，水冶殘液銅離子濃度為0. 2g/L。水冶殘液及銅離子濃度未達(dá)2g/L的浸出富液由高壓泵送至水采工作面，為高壓水槍供水。本エ藝的銅回收率約75%，每噸銅耗酸3. 5 to
權(quán)利要求1.超細(xì)尾礦流態(tài)化開(kāi)采及細(xì)菌浸出エ藝系統(tǒng)，其特征在干，該系統(tǒng)包括尾礦流態(tài)化開(kāi)米系統(tǒng)、攬祥浸出系統(tǒng)、深維濃S系統(tǒng)， 所述尾礦流態(tài)化開(kāi)采系統(tǒng)包括高壓水泵(I)、高壓水槍(2 )，運(yùn)漿溝(4 )和集漿池(5 ); 所述攪拌浸出系統(tǒng)包括第一砂漿泵(6)、攪拌桶(7)、攪拌葉片(8) pH值檢測(cè)裝置(9)、第一電動(dòng)機(jī)(10)和含菌溶浸添加裝置(11); 所述深錐濃密系統(tǒng)包括深錐(12)、絮凝劑添加裝置(13)、攪拌耙(14)、浸出富液排出管(15)和浸出尾渣排出管(16)、第二砂漿泵(17)和第二電動(dòng)機(jī)(18)； 其中，所述高壓水泵(I)通過(guò)管路與置于尾礦堆(I)上的所述高壓水槍(2)連接，所述尾礦堆(I)前端設(shè)置所述運(yùn)漿溝(4)和集漿池(5)，所述第一砂漿泵(6) —端通過(guò)管路所述集漿池(5)聯(lián)通，一端通過(guò)管路所述攪拌桶(7)聯(lián)通，所述攪拌桶(7)內(nèi)設(shè)置所述攪拌葉片(8 )，所述pH值檢測(cè)裝置(9 )、第一電動(dòng)機(jī)(10 )和含菌溶浸添加裝置(11)設(shè)置在所述攪拌桶(7)頂端，所述第一電動(dòng)機(jī)(10)與所述攪拌葉片(8)固接，所述攪拌桶(7)通過(guò)所述第二砂漿泵(17)與所述深錐(12)聯(lián)通，所述深錐(12)內(nèi)設(shè)置所述攪拌耙(14)，所述深錐(12)的底端設(shè)置浸出尾渣排出管(16)，所述深錐(12)上端設(shè)置所述浸出富液排出管(15)，所述絮凝劑添加裝置(13)和第二電動(dòng)機(jī)(18)設(shè)置在所述深錐(12)的頂端，第二電動(dòng)機(jī)(18)與所述攪拌耙(14)固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超細(xì)尾礦流態(tài)化開(kāi)采及細(xì)菌浸出エ藝的系統(tǒng)，其特征在干，該系統(tǒng)還包括檢測(cè)裝置(19)，所述檢測(cè)裝置(19)設(shè)置所述浸出富液排出管(15)上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及超細(xì)尾礦流態(tài)化開(kāi)采及細(xì)菌浸出系統(tǒng)，該設(shè)備包括尾礦流態(tài)化開(kāi)采系統(tǒng)、攪拌浸出系統(tǒng)、深錐濃密系統(tǒng)。工藝為將富含有價(jià)元素的金屬尾礦經(jīng)高壓水沖采后轉(zhuǎn)為礦漿；將礦漿泵入攪拌桶，再加入浸出劑和浸礦細(xì)菌，通過(guò)機(jī)械攪拌實(shí)現(xiàn)尾礦顆粒內(nèi)有用成份的充分浸出；攪拌桶內(nèi)的礦漿再進(jìn)入深錐濃密機(jī)，在絮凝劑和攪拌耙架的作用下，實(shí)現(xiàn)浸渣和富液的分離，合格的溢流富液進(jìn)入水冶處理車(chē)間，不合格浸出富液和水冶余液返回尾礦堆沖采，深錐底流高濃度砂漿用于地表堆存或井下充填。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)可充分回收金屬尾礦內(nèi)有價(jià)元素，進(jìn)一步提高我國(guó)礦產(chǎn)資源利用率；提高了尾礦浸出效率；實(shí)現(xiàn)對(duì)浸渣的高濃度排放，節(jié)約用水，降低對(duì)周邊環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)B03B9/06GK202655106SQ20122034296
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者尹升華, 吳愛(ài)祥, 繆秀秀, 王貽明, 王洪江, 韓斌, 黃明清, 艾純明 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)