浸礦地區(qū)為松樹山5米礦段的老采區(qū)。地表已陷落,原礦體屬于接觸帶中的高中溫?zé)嵋航淮V床,礦石屬于硫化礦中后期氧化階段。硫酸鹽化較劇烈,物相組成復(fù)雜,包括地表覆蓋物和殘留礦石兩部分。地表覆蓋物有鐵帽、紅土層和黃色粘土層,鐵帽含銅品位0.2~0.5%,粘土層含銅品位0.2~0.25%,均屬低品位礦。由于品位低,金屬賦存條件復(fù)雜,尚不能被目前采選工業(yè)所利用。在殘留礦中原生硫化礦以黃鐵礦、含銅磁黃鐵礦為主,占34.2%,氧化礦(包括次生硫化礦及氧化銅)占35.1%。鐵帽含銅約占30.7%。
松樹山早在唐代已開始開采,礦體內(nèi)留有大量空洞,5米以上曾用崩落法進(jìn)行開采,故頂盤及地表覆蓋物均已陷落。覆蓋物疏松利于滲水,這是浸礦的有利條件。不利條件是:地表不平整,布液不均勻,殘留礦石被覆蓋包裹,菌液難于進(jìn)入。
利用生物的催化作用將硫酸亞鐵氧化成硫酸高鐵浸礦液。采用噴灑布液法,將菌液灑到地表滲濾場,通過地表覆蓋物和殘留礦石滲濾浸礦,浸出液由原來采礦坑道聚集在水倉,用耐酸泵揚(yáng)地表。富銅液進(jìn)入鐵置換柱進(jìn)行鐵置換,產(chǎn)生粉狀沉淀銅;尾液配酸后注入細(xì)菌再生池,充氣繁殖細(xì)菌將Fe sup 2+ /sup 氧化為Fe sup 3+ /sup 制備菌液。菌液和多余尾液混合調(diào)酸后再揚(yáng)地表噴灑浸礦。貧礦液化為補(bǔ)充水返回淋浸(圖1)。
細(xì)菌參與硫酸高鐵溶浸尾砂的工藝流程如圖2所示。
含銅尾砂有浮選昆砂、重選尾砂和礦泥三部分,均是目前處理的對象。
浮選尾砂,粒度為99%-20目,滲濾性好,可直接單獨(dú)溶浸。
重選尾砂,粒度為-2毫米者約占95%,滲濾性更好,可直接單獨(dú)處理。
經(jīng)吸附稀有金屬后的尾液含銅約2~1.5(克/升),采用鐵或廢鐵置換沉積法使銅呈海綿銅回收。置換過程的操作條件為:
A.置換液含銅越高越好,含鐵應(yīng)盡可能減少,pH=1.8~2.0。
B.當(dāng)溶液pH在1.5左右,銅濃度在2~4(克/升)時,耗鐵比為銅的2~2.5倍。當(dāng)pH為2左右,銅濃度較高時,耗鐵比銅的1.5倍。
C.置換時間與溫度、廢鐵質(zhì)量和數(shù)量、溶液酸度及置換式有關(guān),一般在溫 20℃通氣情況下,6小時即可置換完畢。
D.置換后立即排放尾液,調(diào)節(jié)尾液中Fe sup 2+ /sup 濃度和酸度回作細(xì)菌培養(yǎng)液用。
稀有金屬的總回收率75~80%,銅的總回收率70~75%(出率75~80%,沉淀率90~95%)。海綿銅含銅60~65%,每噸礦料耗硫酸40~45公斤,每噸銅耗鐵2.5噸折算純金屬每噸銅的成本為2000元。