专利名称：：矿物提取系统及工艺的制作方法
技术领域：
：从矿石料中提取矿物。更具体地，本发明涉及大体上在大气压和大气温度下，采用浸出技术(leachingtechnique)乂Ai丈置于槽内的矿石料中提耳又矿物的系统和方法。
背景技术：
：在大矿石体(orebody)中，具有许多种非常少量(例如通常从1ppm至100ppm)的贵金属(例如金、铜、镍、鸽)。为了提取出这些矿物，就必须将矿石压碎，并且有时是将矿石碾碎，以允许液态化学试剂(例如减^酸、盐酸、氰化钠)来溶解贵重矿物，或者允许细菌接近贵重矿物。被溶解的矿物从载有贵重矿物的矿石中排出。可进一步处理溶液以除去贵重矿物。这整个提取工艺称为浸出。有三种主要的用于进行矿物提取的浸出工艺，即堆浸(heapleaching)、槽浸(tankleaching)和桶浸(vatleaching)。堆浸堆浸通常包括在不渗透垫上将被压碎的带有矿物的矿石层形成桩或堆。将浸出剂(leachingagent)喷洒在此堆上，并使其渗透过此堆，溶解一些贵重矿物。带有溶解的矿物的浸出剂通过在此堆下面的排水装置(drainage)来收集，并纟皮再循环至此堆的顶部以进行进一步的浸出。通常，堆浸处理时间介于约90天至一年之间。更具体地，堆浸包括粗略地压碎矿石(至最大粒径大约12mm),以及在覆盖有压碎的花岗岩和排水管的塑料衬垫上堆起压碎了的矿石。塑料衬垫通常放置在轮廓接近水平的地面上，并且压碎了的矿石("堆")通常堆到距地面10米至30米的高度。在此堆顶上放置用于将液体溶剂分布到堆上的网状系统。将液体溶剂喷洒到此堆上，并且允许其浸过矿石体。此工艺可能需要12个月，以使收率最大至大约70%。堆浸的问题包括导致了液体溶剂、未处理的矿石的使用效率低以及过高的经营成本。由于压实和淤塞，液体溶剂的受限制的流动。含有矿物的化学品滞留在压碎的矿石体内，导致了较低的收率。化学品溢出、泄漏、粉尘的产生以及雨水的稀释。液体'溶剂趋向于流过固定通道(fixedchannel)(称为"河流效应(rivering)")，因此绕过未处理的矿石。阳光作用(solarloading),其能大大提高此开釆堆的操作温度，严重降低了浸出操作的效率。与一些堆浸装置相关的一个严重问题是它们不能排出任何贵重矿物。根据堆浸装置的首要操作者来说，没有办法克服这样的失败的堆浸。特别是，至今也没有能够从失败的堆浸中经济地产生利润的再处理。槽浸通过开釆矿石、将矿石压碎并碾碎成小于预定大小的颗粒、将碾碎的矿石引进反应室内以及然后搅拌该室来从矿石体中提取矿物是已知的。这称作"槽浸"。槽浸的物理过程包括将矿石压碎并碾碎至小于大约100pm粒径。将碾碎的矿石放入添加有液体溶剂的大型槽内。搅拌并加热(如果需要)混合物。通常，此浸出过程需要大约9小时，相关的排出过程和冲洗过程需要总共24小时。通常，可得到包含在矿石内的矿物的85%至95%的收率。槽浸的主要问题是高的工艺的建设成本和运转成本，与堆浸相比，明显的每公吨成本更高。槽浸系统的高成本和紧密特性使经济地处理大量低品位矿石的能力变得极小。桶浸桶浸与堆浸近似，除了桶浸的堆更小、置于桶内并且浸于液体溶剂中以便浸泡矿石来提取矿物之外。此工艺通常需要9天至20天，并且收率介于65%和85%之间-取决于粒径和驻留时间。桶浸的主要限制是粒径必须保持相对大些，也就是-6mm，以便液体溶剂能够向下流过矿石体排出。有大量的不能通过这三种现有浸出技术中的任何一种经济地处理的带有矿物的矿石体。明显存在对具有低的能量输入、低的矿物处理成分并且可以容纳粒径小于2mm、更优选小于0.5mm的材料以及能承受超细颗粒下降至大约ljum的浸出系统的需求。本发明的开发目的在于提供一种具有堆浸、槽浸和桶浸技术的至少一些优点，同时克服许多它们固有的缺陷的矿物提取系统和工艺。在本说明书中，对现有技术的参考仅仅是说明性的，且并不是要承认这样的现有技术是澳大利亚和其它地区的公知常识的一部分。发明概述根据本发明的一个方面，提供了一种液体注入装置，该液体注入装置用于通过利用液体溶剂从粒状矿石料(achargeofparticularisedore)中提取贵重矿物的浸出系统，此液体注入装置包括位于矿石料下面的载液通道的结构(anarrangementofliquidcarryingpathway)以及分布在通道周围的用于产生使液体溶剂向上流过矿石料的多个通路的多个面向下的孔，通路沿随时间改变的随机路径通过矿石料，其中在通^各中的矿石颗粒被液体溶剂搅动，其余的矿石颗粒基本上是静止的，并且其中载液通道没有面向上的孔，并且以低于引起矿石料分层所需的速率和压力输送液体溶剂。根据本发明的另一方面，提供了一种用于从粒状矿石中提取贵重矿物的渠)菱系统(trenchleachingsystem),此系纟充包4舌输送装置，其用于输送粒状矿石料；槽，其能容纳并保持粒状矿石料，用于釆用液体溶剂浸出；液体注入装置，其位于槽中的矿石料的下面，用于产生使液体溶剂向上流过矿石料的多个通路，此液体注入装置以低于引起矿石料流动所需的流速和压力运转，通路沿随时间改变的随机路径通过矿石料，并且其中在通路中的矿石颗粒被液体溶剂搅动，其余的矿石颗粒基本上是静止的；液体再循环装置，其用于从矿石料顶部收集液体溶剂，并将其返回至注入装置；以及液体收集装置，其用于收集至少一部分液体溶剂，用来提馏出溶解的矿物。优选地，所述液体注入装置是喷射装置(spargingmeans)的形式，紧邻此槽的底板。通常，所述喷射装置包括喷射管的阵列，此喷射管的阵列包括由主管供应的多个支管，此喷射管中的每一个具有设置在其中的用于将液体溶剂注入到粒状矿石浆中的多个孔。优选地，在喷射管中的所述孔以非面向上的方向排列，以避免矿石颗粒进入。优选地，所述孔以面向下的方向以与水平线成超过大约45度的角度布置。通常，液体注入装置还包括泵，用以将液体溶剂泵送通过喷射管上的孔，进入粒状矿石料。优选地，此泵适于输送足够流量和压力的液体溶剂，以产生经由这些孔通过矿石料的介于1cm/s至5cm/s之间的液体溶剂流速。优选地，此槽还有位于槽的上沿(upperedge)下面的液体溶剂溢流装置(overflow)。通常，液体溶剂溢流装置是其底部向下倾斜的排液沟(gutter)的形式。优选地，矿石料的上表面位于液体溶剂溢流装置之下，在矿石料的顶部上有一层液体溶剂。优选地，槽装有直至液体溶剂溢流装置的水平高度的液体溶剂。在浸出工艺需要溶解的气体的情况下，优选地，在回路(circuit)中设置有气体喷射装置。气体喷射器可设置在矿石料上的液体溶剂中，用于将溶解气体的浓度保持在足以促进矿物提取工艺的水平上。根据本发明的又一个方面，提供了一种用于从粒状矿石料中提取贵重矿物的工艺，此工艺包括以下步骤将液体注入装置放置在矿石料下面；使矿石料保持基本静止于液体注入装置之上；以及以能产生向上流过矿石料的多个通路的速率和压.力向上将液体溶剂注射通过矿石料，通路沿随时间改变的随机路径通过矿石料，其中在通路中的矿石颗粒被液体溶剂搅动，并且其中在通路外部的矿石颗粒基本保持静止，并与液体溶剂相接触。根据本发明的又一个方面，提供了一种用于从粒状矿石中提取贵重矿物的工艺，此工艺包括以下步骤将粒状矿石料引进槽中；使矿石料基本保持静止于槽中；以及以能产生向上流过矿石料的多个通路的速率和压力向上将液体溶剂注射通过矿石料，此速率和压力低于引起所述矿石分层所需要的速率和压力，通路沿随时间改变的随机路径通过矿石料，其中在通3各中的矿石颗粒被液体溶剂搅动，并且其中在通路外部的矿石颗粒基本保持静止，并与液体溶剂相4姿触；通过从矿石料顶部排出一部分液体溶剂，并且^吏其回到矿石料下面，以再次向上将其泵送通过矿石料而使液体溶剂再循环；以及收集一部分液体溶剂，用于提馏出溶解的矿物。优选地，将液体溶剂注射通过矿石料的所述步骤包括以足以产生通过矿石术+的介于1cm/s至5cm/s的液体溶剂流速的流量和压力将液体溶剂泵送通过粒状矿石。通常，矿石料的其余部分基本上是静止的，并且与液体溶剂相4妻触。优选地，此工艺包括除去进入液体溶剂中的细粒(fine)并且经由泵和喷射阵列将液体返回至槽中的另外的步骤。优选地，将细粒返回至槽的上部区域。优选地，此工艺还包括在收集用于提镏出溶解矿物的液体溶剂后从液体溶剂中除去超细颗粒的步骤。以下，本发明的矿物提取系统和工艺将被称作"渠浸系统"。渠浸系统将特别参考金的浸出来描述，但是它也可与其它金属一起使用，所述金属包括铜、镍、铂、鴒及可在大气压和基本常温下被浸出的类似物。渠浸系统具有采用矿石的最小处理以低成本大规模地处理矿石的优点，并且比常规的矿物提取工艺的成本效率要好的多。因此，渠浸系统具有堆浸、槽浸和桶浸的大部分优点，却没有许多它们固有的缺点。渠浸系统的实施依赖于液体溶剂在相对窄的通路中向上随机流动通过置于渠中的矿石料。这些通路有点类似于堆浸的那些通路，但是在堆浸中，液体溶剂趋于在其线路;故固定的"河流(river)"中向下流过矿石。在渠浸系统中，在向上流动的液体溶剂的随机通路中的矿石受到搅动，以类似于槽浸的方式释放贵重矿物，而没有机械搅拌器和相关的能量需求。液体溶剂的这种随机槽路(channelling)使液体溶剂能基本上移动通过整个矿石料，引起基本上所有矿石颗粒的搅动，因此得到了类似于槽浸的收率。矿石料的其余部分是静止的，并且以与桶浸非常相似的方式与液体溶剂相接触，这具有通过桶浸不能实现的在准备搅拌中就通过随机槽路开始溶解贵重矿物的优点。整个说明书中，除非上下文另有要求，词"包括(comprise)"或其变化如"包括(comprises)"或"包括(comprising)"将一皮理解为暗示包含了所述的整体(integer)或整体组，但不排除任何其它整体或整体组。同样的，词"优选地"或其变化如"优选的"将被理解为暗示所述的整体或整体组是所希望的但不是实施本发明所必要的。附图简述参考附图，从仅作为实例给出的渠浸系统的几个具体的实施方案的下列详细描述中，将更好地理解本发明的特性，其中图1是根据本发明的渠浸系统的一个优选实施方案的从上方显示的部分剖面透视图；一个优选实施方案的从上方显示的部分剖面透视图2是图1的渠浸系统的压碎回路(crushingcircuit)、浸出回路(leachingcircuit)和回收回3各(recoverycircuit)的示意性侧^见图3是图1渠浸系统的喷射系统的一部分的从上方显示的透视图4a至图4d是描绘当液体溶剂向上流过在图1的渠浸系统的槽内的矿石料时的槽路的典型变化过程的系列示意图；这些变化是在数小时的时期内；图5是用于本发明的渠浸系统的一个测试台(testcell)的从上方观察的透一见图；以及图6和7是图5的测试台的两个喷射构件的从上方观察的部分剖面透视图。优选实施方案的详细描述在图1和图2中显示了根据本发明的渠浸系统10的一个示例性的实施方案。渠浸系统10包括压碎回路12、浸出回路14、提馏回路(strippingdrcuit)16、废料回路18和蓄水池20。压碎回路12通常是常规的形式，并被设计成提供粒径〈500iim的矿石输出。设想可使用其它矿石粒径的输出，这取决于在矿石中贵重矿物的馏分。压碎回路12的出口具有用于以浆料的形式将压碎的矿石输送至浸出回路14的浆料密度控制系统30。还设想，在尾矿堆(tailingdump)的再处理中，将无需压碎回路。还设想，可以干料的形式将矿石引到浸出回路。浸出回路14包括处理槽40、喷射泵(spargingpump)42、主湿式旋流器(mainwetcyclone)44、次泄放旋流器(secondarybleedercyclone)46和浆料泵48。浆料密度控制系统30的出口垂直进入处理槽40的上沿。在本实施方案中，矿石料50以浆料的形式在处理槽40中形成。当从平面和横截面看时，处理槽40通常基本上是矩形的。处理槽40具有倾斜底板60和包括端壁62和64以及侧壁66和68的四个向上设置的壁。通常，此底板60具有与水平呈大约2度、从端壁62朝向端壁64的坡度，以便一旦认为浸出工艺完成时来帮助除去矿石料50。在浸出工艺的上下文中，"完成"是使回收更多的贵重矿物的成本与所回收的更多的贵重矿物的销售《介值j呆持平4衧的经济判定(economicdetermination)。当利润不足时，停止浸出工艺。底板60具有邻近端壁64设置的用于排空处理槽40的集料槽(sump)70。应理解，底板60可有其它方向，并且可呈不同形状。例如，底板60可以是平的；可选地，底板60在其横向上可以是V-型的；也就是，从侧壁66和68两者向内倾斜，进入到中央排料沟中，以帮助从槽40排出矿石料50。可选地，底板60可呈倒V-型，进入在底板60的较低端的两个排液沟中。在示例性实施方案中，处理槽40大约20米长、10米宽和3米高。然而，应理解，其它尺寸也可使用，并且处理槽40在形状上并不必须是矩形的。便利地，壁62至68由水泥质材料如混凝土或类似物制成。然而，设想壁62至68可由金属材料制成，以便使处理槽变得轻便。为了这个目的，认为可稍微减少宽度和长度，以遵守机动车运输法律和规则。还设想，处理槽40可设置有盖子(未示出)，以阻止雨水和碎屑材料进入以及阻止水蒸汽放出。设想，处理槽40可由被稳定住的并内村有不渗透层的泥渣(dirt)制成。处理槽40还包括紧邻于倾斜底板60的喷射管的喷射阵列(spargingarray)80的形式的液体注入装置。喷射阵列80具有设置来用于将液体溶剂(浸泡剂)向上引导通过处理槽40的多个孔82(见图3)。在示例性实施方案中，喷射阵列80具有位于由主管86供应的多个支管84上的大约72,000个孔82。非常希望的是，遍布喷射阵列80的孔82中的每一个孔都接收同样流速和压力的液体溶剂。为了这个目的，设想支管84在远离主管86的一黄截面上可以逐渐变细。优选的是，以非面向上的方向排列孔82,以避免矿石颗粒进入。优选地，孔82以面向下的方向以与水平线成超过大约45度的角度布置。对于矿石粒径<500Mm时，设想孔82的直径大约2mm，以便阻止其阻塞。通常，孔82以间隔35mm来设置，并且支管84以间隔50mm来设置。应理解，可采用其它孔径和孔间隔以及支管间隔。泵42一皮设计成输送足够流量和压力的液体溶剂，以产生经由孔82通过矿石料50的大约1cm/s的液体溶剂流速。此流速是相对低的，并且不足以使矿石料升起或者^1起矿石料分层。此流速仅仅足以产生向上流过矿石料50的液体溶剂的狭窄通路。这些通路在它们的方向和方位上不是固定的，而是沿随机路径通过矿石50。然而，来自孔82的液体溶剂的流动足以搅动矿石颗粒50，这具有以类似于槽浸的方式释力丈贵重矿物的效果，而无需机械搅拌器或相关的能量需求。这些液体溶剂的随机通路在许多个小时的期间内移动通过整个矿石料50，充分搅动所有的矿石颗粒，因此得到了类似于槽浸的收率。矿石料的其余部分基本上是静止的并且与液体溶剂相4妄触。将在图4a至图4d中图示并在下面更详细地描述这些通路的形成和随机移动的过程。处理槽40还有位于壁62至68的上沿以下大约0.5米处的液体溶剂溢流装置90。便利地，液体溶剂溢流装置90是排液沟的形式，其底部倾斜向下朝向泵48。矿石料50的上表面92位于液体溶剂溢流装置90以下大约0.5米处，在矿石料50之上有大约0.5米的液体溶剂层94。设想溢流装置90可用位于矿石料50上面的液体溶剂中的管的阵列来代替。优选地，处理槽40装有直至液体溶剂溢流装置90的水平高度的液体溶剂。在浸出载金矿石的情况下，液体溶剂通常具有大约0.01%氰化物的浓度。在载金矿的浸出中，优选的是在矿石料50上面的液体溶剂中设置空气喷射器，用于将溶解氧的浓度保持在足以保持良好的氰化作用的水平上。认为溶解氧的浓度大于大约5ppm是所希望的。更优选地，维持溶解氧的浓度大于大约7ppm。在槽40是由透液材料制成的情况下，槽40设置有安置为阻止液体溶剂泄漏通过槽40的村垫98。将出口92和94连接到旋流器44，用于除去进入浸出液中的细粒，并且经由泵42和喷射阵列80将液体返回到处理槽40。这些细粒经由浆料泵48和浆料返回管96从旋流器44返回到处理槽40的上部区域。浸出单元(leachingcell)还设置有用于将相对低浓度的空气或氧气注入液体溶剂中的充气装置。这可通过位于矿石料50上的液体溶剂中的喷射阵列方便地实现。可选地，空气注入装置可以是泵、文丘里管或压缩空气源及类似物。次泄放旋流器46垂直接到主旋流器44的液体出口，并被提供来在超细颗粒被送到提馏回路16之前将其从浸出液中除去。将来自泄放旋流器46的细粒返回到浆料泵48。提馏回路16通常是已知用于从富液(浸出液)中提馏出溶解的黄金的一套常规碳柱100的形式。将贫液(barrenliquor)返回到喷射泵42。一旦完全富集，就将碳格子(carbonlattice)从碳柱100移出并送去进一步处理以产生金锭。渠浸系统10通常安装在邻近于矿石正被开采来浸出其中的矿物含量的矿区的场所。通常，当槽40由混凝土制成时，槽40是按公知的倾斜板方式构建的。这些+反基本垂直倾斜，并且它们的角落连"t妻形成槽50。通常，壁62至68与垂直线呈大约5度的角度，从槽50的边界向外安置。槽的张开量是受槽路工艺限制的，并且认为，在本发明实施方案中这些壁不应张开超过15度。开采含有贵重矿物的矿石并将其送到压碎回路12。将矿石在多级压碎设备中压碎成颗粒大小，该颗粒大小在示例性实施方案中小于大约500mm。在将压碎的矿石装料到槽40之前，槽40装满水和/或液体溶剂。这是所希望的，以便当将矿石倒入槽40时，减少壁62至68以及喷射阵列80的磨损。将压碎的矿石输送到浆料密度控制系统30,然后送到槽40。矿石浆料通过液体溶剂下沉至底板60，并向外铺展。矿石浆料继续装入槽40，直至它的上水平面处于排出管90以下大约0.5米处。这表示，已经完成了在槽40中形成矿石料50,可以开始浸出工艺了。在此情况下，在矿石料50上有大约0.5米的液体溶剂。在用矿石50填充槽40期间，将由喷射阵列80将液体溶剂慢慢地泵出，以^i且止矿石50进入喷射阵列80。喷射阵列80还设置有排出口或出口形式的清洗装置(purgingfacility),定向成以便允许液体溶剂流出喷射阵列80，而无需流过矿石50。这样，可将进入喷射阵列80内的任何矿石50或碎石材料除去，并将其返回至槽40的上游，以再聚集并处理矿石50，而不是从系统10中丟失。现在启动喷射泵42,以将从矿石料50顶部收集的液体溶剂的连续流输送到喷射阵列80。液体溶剂通过72000个孔82离开喷射阵列80,并向上流过已经用液体溶剂浸透的矿石料50。于是，由喷射泵42输送的液体溶剂流产生位于孔82中的每一个孔的上游的相对高压的区域。液体溶剂然后继续沿着最低阻力路径以向上的方向流动，直至到达覆盖有维持在大气压下的一层液体溶剂的矿石料50的上表面。液体溶剂通过矿石料50的典型的流动路径示于图4a。随着时间的继续，来自任一给定的孔82的液体溶剂流开始产生图4b中在110处所示的矿石料50的局部浸蚀。侵蚀110产生具有高浓度的液体以及低浓度的矿石颗粒50的空腔112。这种浓度上的不平衡允许液体溶剂向上流动来产生淌流，这具有搅动颗粒并且因此使从颗粒中浸出贵重物质最大化的效果。液体溶剂上升流的能量具有通过通路114使一些矿石颗粒提升到矿石料50的顶部的效果，并JM吏它们沉积于开口116周围，积成丘(mound)118。在数小时过去之后，湍流在通路114中通常形成掏蚀槽(undercut)120，如图4c所示。同时，较细的矿石颗粒沉积在通^各114的内部和丘118上。随着掏蚀槽120继续增长，接近那里的矿石颗粒的大部分变得不稳定并倒塌，这截断了通^各114，并开始了新通路122,如图4d所示。新通路122由原先通路114横向取代而来，这具有引起液体溶剂的通路以随机方式移动通过矿石料50的效果。在几个小时的时段内，在矿石料50中的所有通路114的随机移动具有湍流地基本上浸出槽40中的所有矿石颗粒的效果。经过此过程，液体溶剂在小于4分钟，更优选的介于大约1分钟到4分钟例如大约2分钟内向上穿过矿石料50。所用的时间是矿石粒径、矿石性质、矿石料50的厚度以及喷射泵42的流动压力和特性的因子。喷射泵42能以低流速模式和高流速模式运转。低流速模式将低流速输送到矿石料50，用于维持在通路114中的矿石颗粒50的搅动，颗粒的其余部分基本静止，并与液体溶剂相接触。在高流速模式，通路114被中断以形成新通路122。在低流速趋于导致矿石滞留以及通路114坍塌但不形成新通路122的情况下，高流速模式尤其有用。已发现，这更可能发生在粒径是100%通过80微米或更小的金尾料后处理。在实践中，高流速可使用来在1分钟至5分钟之间建立新通路122，而低流速可使用来在30分钟至数小时之间，条件是通路114被保持，并且继续围绕矿石料50移动。经由此工艺，使液体溶剂不断地再循环通过矿石料50。有时，富浸出液(pregnantleachate)的一部分经由旋流器44和46排出，并经过炭层过滤器1004是馏贵重矿物。贫浸出液经由喷射泵42^支返回到喷射阵列80。定期地分析槽40中的矿石以测定矿物回收的量。一旦收率已经达到令人满意的水平，槽40就可以通过集料槽70排出液体溶剂。然后用水或化学品冲洗矿石料50，以准备将矿石作为残渣在废料回路18中处理。一旦残留的矿石是安全的，就将其从集料槽70泵至废料回路18,从那再生的水^皮返回至蓄水池20。空气注入装置用来使液体溶剂充满气体。i殳想若千个槽40可按电池排列(batteryarrangement);改置，并4安共享配置垂直地接到旋流器44和46以及喷射泵42。槽40可以按分批作业、基本上相互独立地运转，由此每个槽40具有在浸出工艺的不同阶段的矿石。同样，设想当可以干料形式将矿石引入到槽40时，槽40开始时并未装有液体溶剂。在此情况下，将矿石料50装到槽40中的相对水平，并经由喷射阵列80引入液体溶剂，以便从下至上淹没矿石50。在此情形下，还可/人上面将液体溶剂引入矿石50。进一步地，参见图la，混凝土槽14可用地面挖出的有斜壁152并衬有能阻止液体溶剂94进入的塑料材料衬里154的相似尺寸的渠150来代替。当渠浸系统10，应用到渠150时，其基本上与用于混凝土槽14是相同的。在渠浸系统10，中，排液沟90替换为浮式撇取器(floatingskimmer)156。浮式撇取器156由带有周期性地沿其长度设置的浮子162以阻止其在液体溶剂和任何栽有矿石颗粒50的重力的作用力下下沉的管160构成。还有，泵42和48通过壁152但不对穿它们垂直接入渠150。进一步地，渠150的壁152与垂直线呈大约45度角倾斜，以便基本避免下沉的可能性。渠150可安置在废料堆上，废料原位再处理而无需产生新的废料堆。测试台对于提取金的渠浸系统的效果用75kg矿石样本来测试。所得结果和性能与那些通过传统瓶式滚动氰化技术(BottleRollCyanidationTechnology)所获得的相比较以模拟由搅拌反应槽的回收可能性。在如图5至图7所示的测试台200中进行测试，此测试台是以包括框架202、矿石箱204、泵206和管道208的敞口槽的形式。框架202具有便利地设置有轮子222以便允许测试台200的移动的底座220。框架202还有用于支撑矿石箱204的由底座220向上放置的箱支撑架224。箱支撑架224设置有设置来倒置测试台200的凸缘225。框架202还有用于支撑泵206的位于4妄近框架202的上部区域的托架(mountingframe)226。矿石箱204在平面图和正面图中是矩形的，其内部尺寸是500mm宽、100mm深和2.5米高。矿石箱204具有位于其下端并与排出管232连接的两个出口230。矿石箱204还具有位于它的顶部下面大约400mm的进口234。进口234供料给泵206，用于将液体输送到管道208。泵206经由控制器235与电源相连。通常，电源是240伏交流电，并且控制器235经由0Hz至50Hz之间的调频调节输送到泵206的功率比例。在测试台中，输送到泵206的功率是大约350W，并通常在大约12.5Hz运转。应理解，更低的运转频率对矿石料50产生不充足的能量输入，这导致无效的液体溶剂的通路。更具体地，测试表明对于某种矿石，频率低于7Hz是无用的。矿石箱204设置有密封入其下沿的可移动的喷射管236。喷射管236沿箱204的宽度纵向;^文置。通常，它具有设置来产生向上通过箱204的液体流的14个孔237。优选地，这些孔向下并向外^:置，且具有大约2mm的直径。喷射管236设置有用于中断通过其中的液体流的阀238。阀238经由管道208连接到泵206。管道208包括用于控制从泵206到喷射管236的液体流的阀250。矿石箱204进一步包括位于进口234下面的可移动筛260。篩260设置有孔径通常小于250jum并更优选地小于70nm的网目261。筛260密封到箱204的壁的内表面。篩260还具有朝上设置并固定到箱204的顶部的四个支柱262。便利地，将支柱262栓接到箱204。箱204具有用于密封箱顶部以阻止所容纳的液体蒸发的盖264。通常，盖264具有密封并能栓接到箱204以便当测试台200被倒置时提供液封屏障来阻止液体泄漏。空气喷射管270位于筛260的网目261与进口234之间的空间，用于将相对低流量空气输入到容纳在箱204的液体中。喷射管270具有经由盖264离开箱204的空气输送管272。空气喷射管270经由空气输送管272悬置于液体中。空气喷射管270具有优选位于它的下侧的孔274。便利地，空气喷射管270设置有每个直径大约1mm的三个孔274。釆用测试台200进行测试如下1.方法学1.1样本制备依下述方式，制备75kg氧化金矿石样本于60。C烘干75kg氧化物矿石批料将材料压石卒并筛至100%通过0.5mm混合75kg的-0.5mm材料并分出5kg主要样本(headsample)分出3x100g样本并用作主要测定主要样本测定得到表1的金矿化分析。表l:主要样本的金分析结果样本Anppm11.1821.2731.23平均1.231.2测试工作参数测试工作参数为残余物质量溶液体积pH:氰化物浓度处J里时间变速设备50kg68.5L>9.5添加氬氧化钠维持>0.01%199小时12.5Hz将大约50升水引入到矿石箱240中，并将50kg测试样本计量加入水中，以侵/使泼洒最小，并且形成矿石料280。矿石料280的上表面282位于底座220上大约800mm。然后将其余的水加到矿石箱240直至68.5升，且上表面284位于盖254下大约50mm。开启泵206，通过进口234吸进液体，并且将其经由阀250和238输送到喷射管236。液体从喷射管236上的孔274以朝向下并向外的方向离开，并且沿一系列如上所述的通路114(参见图6)向上流过矿石料280。通路中液体流动使细小矿石颗粒朝着泵206的方向提升到矿石料280之上。筛260阻止大于大约70jam的颗粒运动上升至矿石箱204的上沿。通过进口234吸入了一些较细小的颗粒，但是发现并未在管道208和喷射管236及270内引起不当的沉降。将氢氧化钠加入到液体中以获得pH>9.5,并且在整个测试期间维持在此水平。一旦pH稳定，将浓度>0.01%的氰化钠加入液体中。贯穿大部分测试期间，泵控制器235在大约12.5Hz的频率运转。然而，在浸出120小时后，控制器235每24小时在50Hz下运转30秒时间，以便/人喷射管236沖洗沉积物。在199小时测试期间，溶液按常规基础上取样；监测和调整pH和氰化物浓度，以便维持所需的测试工作参数。通过排出溶液和水洗残余物终止试验。然后将残余物从槽中除去并取样，代表性的样本在60。C烘干，并筛至100。/。通过850ium、取样并分析金含量。基于残余物分析，计算出金溶解量，这些呈现于表2。表2:残余物样本金分析结果样本<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>1.3瓶式滚动浸出测试在矿石样本上进行两份瓶式滚动氰化。在4.5升塑料滚动瓶中以下列测试工作参数进行测试残余物质量500g%固体50pH:〉9.5通过添加氢氧化钠维持氰化物浓度>0.01%处理时间24小时在定期基础上^r测溶液，以保证pH维持在pH9以上，并且氰化物浓度为大约0.1%。这些测试通过过滤终止，收集滤液并对金进行分析。这些残余物经过水冲洗，并于60。c烘干并筛过850mm以及对金进行分析。基于残余物分析，计算金的回收率。2.结果与讨论2.1测试台氰化测试测试台200的运转是用于金溶解的常规的氰化浸出技术的备选方案。用测试台200获得的金溶解，经199小时浸出时间后，计算为91%。资料显示，在144小时内获得最大溶解。分别在55小时和127小时测量溶解氧。溶液中平均溶解氧为7.8ppm，提供了充足的氧用以发生金溶解，并且显示了空气喷射阵列270是必需的。计算测试的氰化物消耗量为0.18kg/t，这是非常经济的，并且是相当的瓶式_滚动测试的消耗量的大约25%。测试的氢氧化钠消耗量，经计算为0.22kg/t，这是非常经济的。2.2瓶式滚动氰化测试矿石样本的两份的瓶式滚动氰化分别产生90%和87%的金溶解。用于瓶式滚动测试的氰化物消耗量，经计算为0.76kg/t,这被认为是经济的。用于瓶式滚动测试的氢氧化钠消耗量，经计算为0.12kg/t，这是非常经济的。2.3比较在本测试台200中用氰化浸出的金溶解是91%,这在由瓶式滚动氰化获得的结果中是好的。采用测试台200获得的金溶解比得上在搅拌槽(如瓶式滚动氰化所模拟的)中所获得的，并且199小时的浸出时间是大大小于常规的堆浸所能预期的，且仍可与已知的桶浸情况竟争。表3所示的金溶解比较了在样本矿石上的两份瓶式滚动氰化的结果与那些通过测试台200所获得的结果。表3:氰化测试<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>注意，对于测试台200的最大溶解在144小时获得。2.4筛分&金含量将来自样本预氰化浸出的有代表性的主要样本筛分成3部分:-75mm、75jam至250mm以及+250jum。将每个粒度组的金含量显示于表4。表4%主要样本的粒度组的质量&金含量<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>+250jum部分具有最高的金浓度(1.11ppm)。部分E的有代表性的主要样本的平均金含量是0.96ppm。将来自部分E后-氰化浸出的有代表性的废料样本篩分成3部分+250mm、75mm至250mm以及-75jum。对每个粒度组分析金含量，并将结果显示于表5。表5%废料样本的粒度组的质量&金含量<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>+250|1^1部分具有最高的金浓度(0.28卯m)。部分E的有代表性的尾料样本的平均金含量是0.17ppm;这意味着，基于使用的两个样本，有4矣近82%的回收率。回收率的比例如下从+250nm材料，75%回收率从75至250nm材料，84%回收率从-75ium材料，90%回收率3.缝测试台200的金产量相当于常规的槽浸的有代表性的金产量，而具有接近四分之一的氰化物消耗以及大约两倍的氢氧化钠消耗。这显示本发明的矿物浸出系统与常规的槽浸在金提取上是同等有效的，而具有更低的生产成本和更少的消库毛。已详细描述了渠浸系统的优选实施方案，明显地，它提供了优于现有技术的许多优点1,包括下列(i)槽浸系统实际上需要更多的压碎能量、磨碎能量和处理能量，并因此比本发明花费更高，而在产量上差别少或没有差别。(ii)当与本发明的浸出设备的成本相比较时，用于槽浸系统的浸出设备的资本成本是非常高的。(iii)本发明的浸出系统实际上是围起来的，而堆浸系统是暴露于自然环境的。这引起了堆浸系统的环境问题，例如粉尘问题、水侵蚀和化学品泄漏到环境中。(iv)虽然堆浸系统成本比本发明的浸出系统少大约每公吨$2，但这通过额外的产量(通常，额外大于15%)得到了更多补偿。(V)堆浸有许多问题，包括液体溶剂通过堆的"河流效应"、结晶、"粘结"、蒸发和横过堆的不一致的矿石品位。这些问题的大多数是由通过堆的溶剂的非常低的流速所引起的一通常，50小时穿过堆10米的距离。本发明的浸出系统采用显著更快的流速，大约每秒10mm。(vi)认为渠浸系统可以用来经济地再处理失败的堆浸装置，以回收它们的贵重物质。(vii)与桶浸系统相比，渠浸系统还具有更短的驻留时间和更高收率。(viii)桶浸系统被影响堆浸的同样的"河流效应"问题所困扰。(ix)总之，预期渠浸系统具有优于所有三种现有的技术系统的竟争性的利润优势。(x)渠浸系统依赖于通道中液体溶剂的向上流动，通道中液体溶剂随机移动通过矿石料以确保最大浸出-在测试结果中大约91%(这与用于同样矿石样本的常规槽浸一样)。(xi)通路中的矿石颗粒经受搅动而无需搅拌器，这使矿物提取率最大化，同时使所需的能量输入最小化。(xii)本发明的工艺可按分批法来实施，但不具有与常规的桶浸有关的一皮动性。(xiii)对于小于大约六天的合理的时间投入，可按工业标准浓度提取矿物，具有相当大的能量和成本节约。同样，通过显著减少氰化物的使用，这些成本节约与相当可观的环境效益有关。对于相关领域的技术人员，4艮明显的是，除了那些已描述的之外，可对上述实施方案作出各种更改和改进，而未脱离本发明的基本发明概念。例如，可将矿石压碎和/或研碾碎成更小粒径。同样，取决于液体溶剂接触所结合的矿物的能力，可以釆用更大粒径。进一步地，可通过釆用安置于集料槽70内的浆料泵排空槽40,因此省去了对于被安装在从集料槽70到废料回路18的管道的需求。更进一步地，槽40的成型尺寸可以不同于如上所述的，例如，其可以更长和更窄和/或更宽。更进一步地，一组槽40可用来增加每年所处理的矿石的量。更进一步地，应理解，在一些矿石的浸出中，液体溶剂可能不是可回收的。更进一步地，矿石料50的深度可以超过2.5米，条件是不妨碍发生液体溶剂的向上通路。更进一步地，壁62至壁68可由土制堤构成。在此情况，壁62至壁68的方位可比混凝土壁垂直度低，并可设置有喷射管。更进一步地，本发明的系统可用在有毒废料堆的补救。更进一步地，细菌浸出程序可被实施到本发明系统中。更进一步地，可通过许多不同的贵重矿物回收的后续阶段的形式从富浸出液中提馏贵重矿物。更进一步地，碳提馏可用例如树脂提镏来代替。因此，应理解，本发明的范围并不限于所述的特定的实施方案。权利要求1.一种液体注入装置，其用于通过利用液体溶剂从粒状矿石料中提取贵重矿物的浸出系统，所述液体注入装置包括载液通道的结构以及多个面向下的孔，所述载液通道的结构位于矿石料下面，所述多个面向下的孔分布在所述通道的周围，用于产生使液体溶剂向上流过矿石料的多个通路，所述通路沿随时间改变的随机路径通过矿石料，其中在所述通路中的矿石颗粒被液体溶剂搅动，其余的矿石颗粒基本上是静止的，并且其中所述载液通道没有面向上的孔，并且以低于引起矿石料分层所需的速率和压力输送液体溶剂。2.—种用于从粒状矿石中提取贵重矿物的渠浸系统，所述系统包括输送装置，其用于输送粒状矿石料；槽，其能容纳并保持粒状矿石料，用于采用液体溶剂浸出；液体注入装置，其位于所述槽中的矿石料的下面，用于产生使液体溶剂向上流过矿石料的多个通路，所述液体注入装置以低于引起矿石料流化所需的流速和压力运转，所述通路沿随时间改变的随机路径通过矿石料，并且其中在所述通路中的矿石颗粒被液体溶剂搅动，其余的矿石颗粒基本上是静止的；液体再循环装置，其用于从矿石料顶部收集液体溶剂，并将其返回至所述注入装置；以及液体收集装置，其用于收集液体溶剂中的至少一部分，用来提馏出溶解的矿物。3.根据权利要求2所述的渠浸系统，其中所述液体注入装置是管的阵列的形式，所述管的阵列包括由主管供应的多个支管，所述管中的每一个管都具有i殳置在其中的用于将液体溶剂注入到矿石料中的多个孔，所迷管中的所述孔以非面向上的方向排列。4.根据权利要求3所述的渠浸系统，其中所述管中的所述孔以面向下的方向以与水平线成超过大约45度的角度布置。5.根据权利要求3所述的渠浸系统，其还包括用于将液体溶剂泵送通过所述管的阵列上的孔的泵系统，所述泵适合于输送足够流量和压力的液体溶剂，以产生液体溶剂的经由所述孔通过矿石料的在lcm/s至5cm/s之间的流速，以维持所述通路中的矿石颗粒的搅动，同时保持矿石的其余部分静止，以便避免矿石整体流化。6.根据权利要求3所述的渠浸系统，其中所述液体收集装置被设置来从矿石料顶部的液体溶剂层收集液体。7.根据权利要求6所述的渠浸系统，其中所述液体收集装置是位于所述槽的上沿的下面的液体溶剂溢流排液沟的形式，所述排液沟的上表面位于所述槽中的液体溶剂的水平高度，且所述排液沟的底部向下倾斜，用于承载用于提馏出溶解的矿物的液体溶剂。8.根据权利要求6所述的渠浸系统，其中所述液体收集装置是浮式撇取器的形式，所迷浮式撇取器能从矿石料顶部收集液体溶剂，并输送其以用于提馏出溶解的矿物。9.根据权利要求6所述的渠浸系统，其还包括气体注入装置，所述气体注入装置用于将气体注入到矿石料中，以使溶解的气体的浓度保持在足以促进矿物提取过程的水平上。10.根据权利要求9所述的渠浸系统，其中所述气体注入装置将气体注入到在矿石料上面的液体溶剂中。11.一种用于从粒状矿石料中提取贵重矿物的工艺，所述工艺包括步骤将液体注入装置放置在矿石料下面；使矿石料保持基本静止于所述液体注入装置之上；以及以能产生向上流过矿石料的多个通路的速度和压力向上将液体溶剂注射通过矿石料，所述通^各沿随时间改变的随枳J各径通过矿石料，其中在所述通路中的矿石颗粒被液体溶剂搅动，并且其中在所述通路外部的矿石颗粒被保持基本静止且与所述液体溶剂相接触。12.—种用于从粒状矿石中提取贵重矿物的工艺，所述工艺包括步骤将粒状矿石料引进槽中；使矿石料保持基本静止于所迷槽中；以及以能产生向上流过矿石料的多个通路的速度和压力向上将液体溶剂注射通过矿石料，所述速度和压力低于引起所述矿石分层所需的速度和压力，且所述通3各沿随时间改变的随机路径通过所述矿石料，其中在所述通路中的矿石颗粒被液体溶剂搅动，并且其中在所述通路外部的矿石颗粒基本保持静止且与所述液体溶剂相接触；通过从矿石料顶部排出一部分液体溶剂，并使其返回至矿石料的下收集一部分液体溶剂，用来提馏出溶解的矿物。13.根据权利要求12所述的工艺，其中将液体溶剂注射通过矿石料的所述步骤包括以足以产生通过矿石料的介于1cm/s至5cm/s的液体溶剂流速的流量和压力将液体溶剂泵送通过粒状矿石，以维持在所述通路中的矿石颗粒的搅动，同时保持矿石的其余部分静止，以便避免矿石的整体流化。14.根据权利要求12所述的工艺，其还包括除去进入液体溶剂的细粒并将所述液体返回至所述槽上部区域的进一步的步骤。15.根据权利要求14所述的工艺，其还包括在收集用于提馏出溶解矿物的液体溶剂之后，从所述液体溶剂中除去超细颗粒的步骤。全文摘要渠浸系统(10，10’)包括用于容纳被液体溶剂(94)淹没至排液沟(90)的高度的矿石料(50)的槽(14)。泵(42)使液体溶剂(94)经喷射阵列(80)再循环向上通过矿石料(50)，用于溶解通过一系列旋流器(44和46)来回收并且通过碳柱从富溶剂中提馏贵重矿物。将流过喷射阵列(80)向上通过矿石料(50)的液体溶剂(94)的流速和压力保持在低于使矿石料(50)流动的值上并且保持在产生沿随时间而变化的随机路径通过矿石料(50)的通路(114，122)的值上，通路(114，122)中的矿石颗粒被液体溶剂(94)搅动，而通路(114，122)外部的矿石颗粒基本保持静止且与液体溶剂(94)相接触。这种系统(10，10’)可以以低的经营和资本成本处理低品位矿石(50)。文档编号C22B11/00GK101432452SQ200780015269公开日2009年5月13日申请日期2007年3月16日优先权日2006年3月16日发明者亚伦·布鲁斯·莫比,克林顿·约翰·吉劳多,金伯利·维尔·沙德伟申请人:德维尔矿业科技有限公司