专利名称：尾矿管道浸出工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属矿浮选尾矿浸出工艺。
背景技术：
传统的尾矿二次利用主要包括两个方面一是尾矿经再选回收有用矿物，精矿进行火法冶炼；二是尾矿的直接应用，从回填采空区、作筑路或建材骨料以及非金属矿用于生产高新制品，相对而言后者应用更广泛。而采用湿法冶金技术回收尾矿中的有价元素，目前国内还没有一家矿山进行商业开发。
以铜矿为例，国内对于采用浸出—萃取—电积工艺回收铜矿尾矿中的有用成分，主要进行了探索性研究。对离析浮选尾矿(平均含铜0.74％，其中酸溶铜达60％以上)的处理方法，采用3～4％的H2SO4作溶浸液，液固比2∶1，搅拌时间1～1.5h，浸出液含铜1.5～2.5g/l，铜浸出率为58％。还有一种处理铜矿尾砂(含CaO含量接近40％)的方法，采用25％～28％的浓氨水，并添加0.22mol/L的(NH4)2SO4作助浸剂，12d后铜浸出率达85.4％。国外对于浮选尾砂开展较早，赞比亚恩昌加联合铜业公司在20世纪70年代就利用尾矿建起年产7万t铜的浸取-萃取厂，其浸取设备是15个直径10.6m、高18m的空气搅拌槽和7个φ76m×3m的浓密机，溶浸液为12～14g/L的H2SO4，10h之后浸出液含铜5g/L，铜总回收率达63％，每吨铜耗酸约为3t。
上述湿法提取尾矿中的金属，主要是采用搅拌浸出工艺，存在以下缺点需要数量众多、体积庞大的搅拌槽和浓密机，投资大、成本高，没有一定的规模难以盈利；繁杂的处理工序制约着浸出能力的提高，不利于尾矿的有效综合利用。
发明内容
为了经济合理地对尾矿进行开发利用、从中提取有用的金属资源、提高矿山资源的综合利用，本发明提供一种尾矿管道浸出工艺，该工艺与尾矿排放过程相结合，能简化浸出工序，减少设备投入，提高尾矿浸出可操作性。
尾矿管道浸出工艺的实质就是采用溶浸液代替尾矿浆中的水，尾矿于输送的过程中在密闭管道内进行浸出，在尾矿库内完成固液分离。
尾矿管道浸出工艺，在需处理的尾矿中加入溶浸液，于搅拌槽中连续搅拌得溶浸矿浆，采用尾矿浆泵通过密闭管道将溶浸矿浆输送至尾矿库，在输送过程中完成金属矿物的浸出，在尾矿库利用重力作用使溶浸矿浆自然沉降，实现固液分离，对浸出液收集及分流，工艺流程如图1所示。
所述金属矿物的浸出包括酸法浸出和碱法浸出。在酸法浸出中，所述的溶浸液为1～40g/L的H2SO4溶液；在碱法浸出中，溶浸液由氨水与(NH4)2CO3或NH4Cl组成的混合物，氨水浓度为10～30％，其它铵盐浓度为20～200g/L；溶浸液与尾矿的重量比例在1∶1～10∶1之间；溶浸液的浓度由pH计在线监测并实现自动控制。
所述溶浸矿浆的固体含量为10～40％之间；溶浸矿浆的液位平稳控制在搅拌设备净高的60～90％范围内。所述溶浸矿浆的泵送流量为10～100m3/h；管道材质耐腐蚀，并不得泄漏，以免污染管道附近的环境。
溶浸矿浆在尾矿库中的自然沉降，采用多级自然沉降方式。
浸出液收集是浸出液自流至位于尾矿库周围的集液池内，实现浸出液分流，富液送去萃取，萃余液与贫液返回溶浸液，溶浸液实现闭路循环使用。
本发明适用于有色金属浮选尾矿。
本发明投资小、成本低，规模容易与选厂排尾能力相匹配。浸出设备、设施少，动力消耗小，维修量少。浸出环节少，管理简单。利用本发明，对于推动尾矿综合利用、缓解我国资源紧张局面具有积极的作用。
图1本发明工艺流程示意图；图2尾矿库固液分离过程示意图；图3尾矿库固液分离过程示意图。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
具体实施例方式
实施例1梯田式酸法管道浸出。某尾矿采用H2SO4溶液将尾矿调至pH为2.0，溶浸矿浆浓度为20～30％，连续搅拌并泵送至尾矿库。尾矿库构置成多级梯田，如图2所示。用溢流坝体1将尾矿库设置成中央高四周低的一系列环状梯田，梯田高度在1～2m之间，从溶浸矿浆制备站泵送而来的溶浸矿浆2在尾矿库中央最高处的梯田内从管道3流出，溶浸矿浆2在梯田内自然沉降，浸出液4经过多个梯田后得到澄清，并自流至集液池5内。经24h浸出，浸出液浓度达0.8～1.2g/L，浸出率为35％。
实施例2分层式碱法管道浸出。某铜矿尾矿采用碱法浸出，溶浸液为氨水和(NH4)2SO4，其中氨水和(NH4)2SO4浓度均为2.0mol/L，在常温出连续搅拌。尾矿库设置成高度为1～10m的分层，如图3所示，分层之间设置滤水管6，滤水管6外裹土工布，能让浸出液4进入滤水管6内，而尾矿7被阻止在滤水管6外。滤水管内的浸出液自流至集液池5内。浸出6天后，铜浸出率达60％，氨消耗量为0.32t/t铜。
权利要求
1.尾矿管道浸出工艺，其特征在于在需处理的尾矿中加入溶浸液，于搅拌槽中连续搅拌得溶浸矿浆，采用尾矿浆泵通过密闭管道将溶浸矿浆输送至尾矿库，在输送过程中完成金属矿物的浸出，在尾矿库利用重力作用使溶浸矿浆自然沉降，实现固液分离，对浸出液收集及分流，所述溶浸矿浆的固体含量为10～40％之间；溶浸矿浆的液位平稳控制在搅拌设备净高的60～90％范围内，所述溶浸矿浆的泵送流量为10～100m3/h。
2.根据权利要求1所述的浸出工艺，其特征在于所述金属矿物的浸出包括酸法浸出和碱法浸出，在酸法浸出中，所述的溶浸液为1～40g/L的H2SO4溶液；在碱法浸出中，溶浸液由氨水与(NH4)2CO3或NH4Cl组成的混合物，氨水浓度为10～30％，其它铵盐浓度为20～200g/L；溶浸液与尾矿的重量比例在1∶1～10∶1之间。
3.根据权利要求1所述的浸出工艺，其特征在于所述溶浸矿浆在尾矿库中的自然沉降，采用多级自然沉降方式，包括梯田式沉降方式和分层式沉降方式。
全文摘要
尾矿管道浸出工艺，在需处理的尾矿中加入溶浸液，于搅拌槽中连续搅拌得溶浸矿浆，采用尾矿浆泵通过密闭管道将溶浸矿浆输送至尾矿库，在输送过程中完成金属矿物的浸出，在尾矿库利用重力作用使溶浸矿浆自然沉降，实现固液分离，对浸出液收集及分流。本发明投资小、成本低，规模容易与选厂排尾能力相匹配。浸出设备、设施少，动力消耗小，维修量少。浸出环节少，管理简单。利用本发明，对于推动尾矿综合利用、缓解我国资源紧张局面具有积极的作用。本发明适用于有色金属浮选尾矿。
文档编号C22B3/22GK1775968SQ200510032428
公开日2006年5月24日 申请日期2005年11月24日 优先权日2005年11月24日
发明者吴爱祥, 王洪江, 尹升华, 阳雨平, 杨保华, 张 杰 申请人:中南大学