本发明涉及湿法冶金领域，具体涉及一种硫化铜矿生物堆浸系统封堆隔离的方法。
背景技术：
“生物堆浸-萃取-电积”工艺具有低成本、低能耗等显著优势，已成为低品位次生硫化铜矿的首选工艺，目前，全球有近20座矿山采用该工艺。我国首座万吨级生物提铜矿山于2005年底在紫金山铜矿投产，该方法充分利用了传统工艺难以利用的低品位资源，获得良好的经济效益，其不足之处是：由于矿石铜含量较低，采取低成本的永久堆法(即逐层进矿堆浸，浸出结束后不出堆)，虽然铜的浸出率较高，但是下层旧堆中的黄铁矿氧化无法得到有效控制，使铁浸出量和产酸量不断增大，导致环保中和成本不断增加。
国外的铜矿生物堆浸通常采用tl工艺(矿石进行团矿、硫酸熟化和薄层堆浸，浸出结束后出堆)，尚未见到堆浸系统酸和铁累积的报道；国内硫化铜矿生物堆浸起步较晚，规模较小，有关堆浸系统酸和铁控制方法的报道较少。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种硫化铜矿生物堆浸系统封堆隔离的方法，在有效控制堆浸系统中酸和铁浓度的同时，充分利用中和渣作为封堆隔离材料，以大大提高经济效益和环保效益。
为实现上述目的，本发明一种硫化铜矿生物堆浸系统封堆隔离的方法的操作步骤包括：在硫化铜矿生物堆浸过程中，根据堆浸系统的铁浸出量和产酸量，每浸出3～6层矿石后进行封堆隔离处理，在隔离层上再覆盖矿石进行生物堆浸；所述隔离层的平台部分采取“中和渣+土工膜”的封堆隔离方法处理，对于后续不再覆盖矿石的边坡铺上10～50cm中和渣后进行复垦，而对于后续将继续覆盖矿石的边坡暂不进行封堆隔离。
所述封堆隔离方法处理是先在平台上铺上厚度为10～50cm的中和渣，压实后铺上厚度80～600g/m2、防水膜厚0.2～2.0mm的复合土工膜。
所述边坡复垦时，掺入有机肥或化肥对中和渣进行改性，以补充植物生长需要的营养要素。
本发明一种硫化铜矿生物堆浸系统封堆隔离的方法具有以下技术特点和有益效果：
1、可有效控制堆浸系统的酸和铁浓度：通过封堆隔离，使下层铜已经浸出完全的旧堆矿石隔绝空气和水，可抑制黄铁矿氧化，减少铁浸出量和产酸量，使堆浸系统的酸和铁浓度保持稳定。
2、生产成本低：就地取材，利用中和渣作为封堆隔离材料，减少了黄土用量和取土费用，且采用廉价、有效的“中和渣+土工膜”封堆隔离方法，生产成本低。
3、经济效益显著：通过封堆隔离，大大减少了铁浸出量和产酸量，大大降低了废水中和成本，大大减少了中和渣量和处理费用，有效提高了经济效益。
4、环保效益好：通过封堆隔离，大大减少了中和渣量，并充分利用废水中和渣作为封堆隔离的材料，减少了中和渣库容和处置费用，环保效益显著，在国内外矿山具有广阔的推广应用前景。
本发明一种硫化铜矿生物堆浸系统封堆隔离的方法，利用中和渣对下层旧堆进行封堆隔离，可有效控制堆浸系统的酸和铁浓度，还充分利用了中和渣，减少了中和渣库容需求量和处置费用，经济效益和环保效益显著。
附图说明
图1是本发明一种硫化铜矿生物堆浸系统封堆隔离的方法工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明一种硫化铜矿生物堆浸系统封堆隔离的方法作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种硫化铜矿生物堆浸系统封堆隔离的方法包括如下步骤和工艺条件：
a、破碎：硫化铜矿石破碎到-30mm～-50mm。
b、逐层进矿堆浸：利用卡车筑堆，堆高10～12米，进行生物堆浸，生物堆浸结束后，覆盖矿石，继续进行生物堆浸；如此往复，逐层进矿堆浸。
c、封堆隔离：当堆浸系统的铁浸出量和产酸量开始急剧增大时，进行封堆隔离；通常情况下，每浸出3～6层矿石后进行一次封堆隔离；堆顶部平台部分采用“中和渣+土工膜”的封堆隔离法，先在平台上铺上厚度为10～50cm的中和渣，压实后铺上80～600g/m2、防水膜厚0.2～2.0mm的土工膜；对于后续不再覆盖矿石的边坡铺上10～50cm中和渣，通过掺入有机肥或化肥进行改性以增加植物生长需要的必要营养要素后进行复垦，对于后续将继续覆盖矿石的边坡暂不进行封堆隔离；完成封堆隔离后，继续往上覆盖矿石进行堆浸。
d、萃取-电积：浸出液混合后进入萃取-电积工序，产出1#阴极铜，萃余液根据需要返回堆浸系统，多余的萃余液开路进入到中和工序。
e、中和：萃余液利用石灰中和至ph6～9后达标外排，中和渣作为封堆隔离材料。
实施例1：
某硫化铜矿石中铜品位0.35％，黄铁矿含量较高(4％-8％)，铜矿物与黄铁矿紧密共生，耗酸脉石含量低。操作步骤如下：
铜矿石破碎到-40mm≥85％后，利用卡车筑堆，堆高10米，利用萃余液喷淋浸出6个月，然后往上覆盖一层矿石，继续利用萃余液喷淋浸出；如此往复，逐层进矿堆浸。
每浸出3层矿石后进行封堆隔离，平台部分采取“中和渣+土工膜”的方法，中和渣厚度30cm，用压路机压实后铺上土工膜(400g/m2、防水膜厚1.0mm)；对于后续不再覆盖矿石的边坡铺上30cm中和渣，掺入少量有机肥进行改性以增加植物生长需要的必要营养要素后进行复垦，对于后续将继续覆盖矿石的边坡暂不进行封堆隔离。
完成封堆隔离后，继续往上覆盖矿石进行堆浸。
该实施例每年处理1000万吨矿石，平均每年的封堆费用600万元、中和费用3000万元，每年产生中和渣30万吨，封堆可消耗中和渣10万吨/年。
实施例2：
某硫化铜矿石中铜品位0.35％，黄铁矿含量较高(4％-8％)，铜矿物与黄铁矿紧密共生，耗酸脉石含量低。操作步骤如下：
铜矿石破碎到-40mm≥85％后，利用卡车筑堆，堆高10米，利用萃余液喷淋浸出6个月，然后往上覆盖一层矿石，继续利用萃余液喷淋浸出；如此往复，逐层进矿堆浸。
每浸出4层矿石后进行封堆隔离，平台部分采取“中和渣+土工膜”的方法，中和渣厚度30cm，用压路机压实后铺上土工膜(400g/m2、防水膜厚1.0mm)；对于后续不再覆盖矿石的边坡铺上30cm中和渣，掺入少量有机肥进行改性以增加植物生长需要的必要营养要素后进行复垦；对于后续将继续覆盖矿石的边坡暂不进行封堆隔离。
完成封堆隔离后，继续往上覆盖矿石进行堆浸。
该实施例每年处理1000万吨矿石，平均每年的封堆费用450万元、中和费用4000万元，每年产生中和渣40万吨，封堆可消耗中和渣7.5万吨/年。
实施例3：
某硫化铜矿石中铜品位0.35％，黄铁矿含量较高(4％-8％)，铜矿物与黄铁矿紧密共生，耗酸脉石含量低。操作步骤如下：
铜矿石破碎到-40mm≥85％后，利用卡车筑堆，堆高10米，利用萃余液喷淋浸出6个月，然后往上覆盖一层矿石，继续利用萃余液喷淋浸出；如此往复，逐层进矿堆浸。
每浸出6层矿石后进行封堆隔离，平台部分采取“中和渣+土工膜”的方法，中和渣厚度50cm，用压路机压实后铺上土工膜(600g/m2、防水膜厚2.0mm)；对于后续不再覆盖矿石的边坡铺上50cm中和渣，掺入少量有机肥进行改性以增加植物生长需要的必要营养要素后进行复垦；对于后续将继续覆盖矿石的边坡暂不进行封堆隔离。
完成封堆隔离后，继续往上覆盖矿石进行堆浸。
该实施例每年处理1000万吨矿石，平均每年的封堆费用350万元、中和费用6000万元，每年产生中和渣60万吨，封堆可消耗中和渣8万吨/年。
对比以上三个实施例可以看出，实施例1的综合技术指标最好，是最佳实施例。
以下是现有技术中的例子，用于与本发明实施例的对比。
对比例
硫化铜矿石中铜品位0.35％，黄铁矿含量较高(4％-8％)，铜矿物与黄铁矿紧密共生，耗酸脉石含量低。操作步骤是：铜矿石破碎到-40mm≥85％后，利用卡车筑堆，堆高10米，利用萃余液喷淋浸出6个月；然后往上覆盖一层矿石，继续利用萃余液喷淋浸出。如此往复，逐层进矿堆浸，不采取封堆隔离措施。
每年处理1000万吨矿石，平均每年的中和费用1.2亿元，平均每年产生中和渣120万吨。
通过对比可以看出，本发明不仅可显著降低每年的封堆费用和中和费用，而且产生中和渣也大幅度减少，并可充分利用中和渣用于封堆，具有显著的经济效益和环保效益。