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煤礦開采期刊論文發(fā)表范文

《 煤礦開采 》期刊是國家煤礦安全監(jiān)察局主管、煤炭科學研究總院主辦的國家級綜合性學術(shù)期刊,面向國內(nèi)外公開發(fā)行,國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN11-3677/TD，國際標準刊號：ISSN1006-6225。是煤炭行業(yè)礦井開采新技術(shù)、新產(chǎn)品及研究成果的主要發(fā)布媒體之一。 摘要：滴滲方

　　《煤礦開采》期刊是國家煤礦安全監(jiān)察局主管、煤炭科學研究總院主辦的國家級綜合性學術(shù)期刊,面向國內(nèi)外公開發(fā)行,國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN11-3677/TD，國際標準刊號：ISSN1006-6225。是煤炭行業(yè)礦井開采新技術(shù)、新產(chǎn)品及研究成果的主要發(fā)布媒體之一。
　　摘要：滴滲方法，溶液直接作用于礦粉堆表面，礦粉表面將不形成水層，入滲速度快，而且能夠與浸金溶劑充分接觸，并沖刷礦粉表面，這將對金粉的析出十分有利。

　　關(guān)鍵詞：金礦,堆浸滴淋,作業(yè)系統(tǒng)

　　1引言

　　金礦床在全國各省均有分布，但具工業(yè)規(guī)模的金礦床主要分布在我國中部、西部和北部地區(qū)，以及近年新發(fā)現(xiàn)的成礦帶。在已探明的黃金儲量中，有30％為難處理金礦。據(jù)有關(guān)機構(gòu)不完全統(tǒng)計，我國難處理金礦遠景儲量達1000多噸，已探明的儲量中有700噸的含砷、硫金礦難以直接氰化，至少有40個以上儲量為1～100噸難處理金礦因環(huán)境問題而無法開發(fā)利用。這批難以利用的"呆礦"的處理已成為影響我國黃金工業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要"瓶頸"問題之一。隨著易采礦的大量開采，難處理金礦資源的開發(fā)利用已成為黃金開采的一項重要任務。在難處理金礦資源預處理技術(shù)方面，加速推廣新法預處理技術(shù)及加熱氧化法等先進技術(shù)，加快金礦科技相關(guān)成套設備的引進和二次開發(fā)是十分迫切和急需的。

　　國家對環(huán)境保護問題越來越重視，鑒于黃金冶煉技術(shù)上的落后的工藝對水環(huán)境和大氣環(huán)境較大影響，應該用先進的工藝代替舊工藝。以降低環(huán)境治理的成本，保護人類生存環(huán)境，達到黃金生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

　　加入世界貿(mào)易組織后，我國黃金工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)主要有兩個方面：一是開放黃金市場問題。按照世界貿(mào)易組織市場準入原則，中國黃金市場將向國際開放；二是企業(yè)競爭力問題。我們的企業(yè)在規(guī)模、資本、技術(shù)、成本上與國際先進水平相比，有很大差距，企業(yè)競爭能力較差。為此，我們建議在我國的黃金生產(chǎn)中引進國際先進高效、環(huán)保的黃金滴淋作業(yè)系統(tǒng)，通過必要的試驗研究和工程示范盡快推廣，以提高難處理金礦的生產(chǎn)效率和保護環(huán)境。

　　1.1氰化提金工藝

　　堆浸是金礦提金的重要技術(shù)手段。為達到使金礦微粒與Na2CN充分接觸，在選冶技術(shù)中采用先進的技術(shù)手段已經(jīng)顯得十分重要。除了尋找新的高效的或無毒的浸金溶劑和加壓氧化工藝、細菌氧化工藝、化學氧化工藝、以及氯化法和含硫試劑氧化法等，我們還應改進浸金技術(shù)方法，譬如：采用噴淋和滴淋等通過管道添加氰化物的方法。

　　1.2堆浸處理工藝關(guān)鍵技術(shù)

　　為解決該工藝存在的問題，相應的將浸金溶劑均勻地、可靠地分配并均布于黃金礦粉中，采用先進技術(shù)手段是十分必要的。目前不少金礦已經(jīng)采用了噴淋方法來達到此目的。但是噴淋方法有的不容易控制浸金溶劑的量，難以提高浸出率，同時噴灑到空中含氰化物的微小水珠容易擴散，對人體和環(huán)境造成傷害和污染等缺點。為了更好地解決環(huán)保問題，降低能耗，優(yōu)化浸金溶液配比、提高浸出率、減少浸金溶液用量，應對濕法處理工藝技術(shù)中的堆淋方式進行改進。

　　圖1.金礦生產(chǎn)流程示意圖

　　1.3環(huán)境保護要求

　　噴淋時浸金溶劑內(nèi)含的氰化物，會嚴重污染大氣和水環(huán)境。過量使用氰化物會導致礦區(qū)污水處理和環(huán)境治理成本，甚至生產(chǎn)成本提高。隨著易浸金礦石資源的不斷減少和世界范圍內(nèi)對環(huán)境保護要求的日益迫切，與工藝相配套的堆淋技術(shù)變得越來越重要，因此，噴淋工藝將會受到滴淋堆浸處理工藝的挑戰(zhàn)。

　　堆浸處理工藝中采用滴淋方法也已經(jīng)在發(fā)達國家得到發(fā)展，美國在許多礦區(qū)均采用此技術(shù)。采用此項技術(shù)后環(huán)境得到了很大地改善，滴淋方法為美國黃金生產(chǎn)和礦區(qū)環(huán)境保護做出了貢獻。

　　作為今后難選冶技術(shù)研究和開發(fā)的主攻方向，但從國內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展趨勢來看，具有環(huán)境保護功能的、針對難處理金礦石的預處理技術(shù)，將會成為今后一段時期開發(fā)應用的重要目標。

　　2浸金溶液分布技術(shù)

　　浸金溶液分布淋灑技術(shù)是堆浸法的關(guān)鍵技術(shù)，本文著重對噴灑和滴淋兩種技術(shù)進行比較和分析。

　　采用傳統(tǒng)的噴淋進行堆淋的情況下，開始時，由于噴灑強度不超過礦粉的入滲能力，礦粉表面將不形成水層，這種情況下的入滲稱為自由入滲。礦粉的入滲速度等于降雨強度。隨著噴灑強度很大和噴灑時間的增加，礦粉表面很快形成積水層，形成板結(jié)入滲過程轉(zhuǎn)為有壓入滲，淋洗的效率隨著降低。

　　利用滴滲方法，溶液直接作用于礦粉堆表面，礦粉表面將不形成水層，入滲速度快，而且能夠與浸金溶劑充分接觸，并沖刷礦粉表面，這將對金粉的析出十分有利。

　　現(xiàn)代滴淋設備具有壓力補償、防止堵塞裝置，出流均勻且可以根據(jù)礦石成分、品位和破碎程度采用最佳滴淋強度和浸金溶液濃度。

　　2.1浸金溶液滴淋方法

　　2.1.1滴淋方法概述

　　將滴淋技術(shù)應用于浸金溶液輸送及將浸金溶液均勻地灑布于礦粉的方法，在國外已經(jīng)得到廣泛地應用。根據(jù)國外廠商的總結(jié)，滴淋有以下優(yōu)點：

　　1.高性能和高可靠性，容易安裝；

　　2.可以降低生產(chǎn)成本；

　　3.消除風的影響；

　　4.一年四季都可以運行；

　　5.減少太陽紫外線對化學物質(zhì)的破壞；

　　6.減少浸金溶液的排泄和流失；

　　7.節(jié)省貯液池和引水渠道建設費用；

　　8.滴頭自動清洗和防阻塞；

　　9.減少對操作工人、周圍環(huán)境和土地的影響，有利于環(huán)境保護。

　　滴淋可以增加溶液中空氣的含量，這意味著增加參加化學反應的氧含量，參加了金礦析出的活性；滴淋系統(tǒng)可以精確控制氰化物溶液濃度，減少氰化鈉在空氣中的損耗量；滴淋系統(tǒng)容易增加溫度控制設備，以達到提高堆浸化學反應溫度的目的。滴淋系統(tǒng)自動化程度高，操作容易，生產(chǎn)效率高，可靠性高，對環(huán)境影響較小，生產(chǎn)成本相對較低。

　　圖2.滴淋系統(tǒng)工藝流程示意圖

　　圖3.滴淋系統(tǒng)平面布置圖

　　2.1.2滴淋方法的特點

　　2.1.2.1滴淋系統(tǒng)可以與加熱系統(tǒng)集成在一起

　　為解決難處理金礦石選冶，焙燒是難處理金礦石的最古老而傳統(tǒng)的預處理方法，焙燒工藝的優(yōu)點是適應性相對較強，（可處理含碳質(zhì)的難浸金礦），操作費用相對較低。該工藝的缺點是對操作參數(shù)和給料成分變化比較敏感，容易造成過燒或欠燒，欠燒時礦石中的含硫和含砷礦物分解不充分，過燒時焙砂出現(xiàn)局部灼燒使焙砂的孔隙被封閉找點粒二次包裹，從而導致金的浸出率下降。再者焙燒時會產(chǎn)生二氧化硫和三氧化二砷，綜合回收不利時，，會嚴重污染大氣與環(huán)境。從目前來看隨著環(huán)保要求越來越嚴格，與工藝相配套的煙氣治理成本將會大幅度提高。

　　在建立滴淋系統(tǒng)的同時，我們將考慮通過滴淋系統(tǒng)增加加熱設備，這樣將使滴淋方法得到了一定的完善和發(fā)展，最近幾年國外的研究機構(gòu)正在開發(fā)研究更加有效的加熱濕法技術(shù)，雖然目前均還處于試驗研究階段，但像加熱濕法技術(shù)工藝等已顯示出了良好的工業(yè)應用前景。

　　2.1.2.2可以精確控制輸送浸金液體

　　滴淋的管網(wǎng)壓力比噴淋低得多，溶液成分損失少，可以精確地計算和控制對礦粉堆的施用量，特別是采用自動控制系統(tǒng)后，對溶液濃度和流量控制更加精確。

　　2.1.2.3有效利用浸金氰化物和降低能耗

　　滴淋系統(tǒng)避免了溶液分布過程中的耗散損失，可以精確地定量輸送浸金溶液到礦粉堆中，從而達到減少溶液使用量和降低循環(huán)系統(tǒng)的耗的能量。

　　2.1.2.4無板結(jié)和積水

　　采用滴淋技術(shù)可以徹底消除礦粉堆表面容易生成板結(jié)現(xiàn)象，清除礦粉不存在積水及入滲難題，提高出金率。

　　3金礦滴淋作業(yè)和管理系統(tǒng)

　　滴淋系統(tǒng)采用國際先進的滴淋系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。由以下設備組成：

　　l計算機控制系統(tǒng)（有線或無線）

　　l基于pH值和NaCN濃度水平的金礦粉堆控制及溶液配比控制系統(tǒng)

　　l滴淋配水系統(tǒng)，采用Mine-TraXX或DripInforHeapLeach礦業(yè)系統(tǒng)專用的滴管

　　本系統(tǒng)具有在擴展方面很好的靈活性，可以應用于一個堆浸作業(yè)，也可以用于多個堆組成的較大型的堆浸作業(yè)。

　　圖4.滴淋系統(tǒng)實例

　　3.1計算機控制系統(tǒng)

　　采用模塊化的計算機堆淋控制系統(tǒng)，即積木式的結(jié)構(gòu)方式。每個控制單元可由3個或5個輸入/輸出模塊組成，系統(tǒng)與控制中心的通訊方式可通過電纜，也可以是無線方式。

　　隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，計算機控制系統(tǒng)今后也可發(fā)展成與互聯(lián)網(wǎng)集成在一起的大型網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，如下圖所示：

　　圖6.網(wǎng)絡系統(tǒng)框圖

　　3.2溶液配比控制系統(tǒng)

　　本控制系統(tǒng)是一套計算機控制的程序化的溶液配比控制系統(tǒng)。由自主開發(fā)的軟件操作，具有很大的靈活性而且可以根據(jù)用戶的特定的要求進行定制。系統(tǒng)允許用戶利用任何類型的數(shù)字/模擬傳感器或設備進行精確地監(jiān)視和控制滴淋環(huán)境。

　　滴淋控制系統(tǒng)和溶液配比控制系統(tǒng)可以各自獨立地使用，也可以合并在一起作為一個以上的滴淋控制系統(tǒng)。通過友好的軟件界面或控制單元的各自顯示面板。顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，統(tǒng)計分析生產(chǎn)過程的活動和系統(tǒng)技術(shù)指標，形成綜合報表。

　　該系統(tǒng)能夠通過電話、傳呼機或其它通信設備檢測出滴淋和加熱設備故障或較大的監(jiān)測偏差。

　　圖7.溶液配比控制系統(tǒng)

　　授權(quán)用戶能通過計算機調(diào)制解調(diào)器遠程監(jiān)測滴淋和加熱情況和控制該系統(tǒng)。

　　3.3滴淋管網(wǎng)系統(tǒng)

　　本工程采用以色列或美國滴淋產(chǎn)品專業(yè)公司生產(chǎn)的礦業(yè)專用滴淋管或迷宮式滴淋管，該產(chǎn)品采用有滴頭寬流道技術(shù)、滴頭雙入口技術(shù)、可使用高濃度浸金化學品進行滴淋作業(yè)技術(shù)。有如下優(yōu)點：

　　²寬式流道，適用于浸金化合物含量高的水源。

　　²流道入口過濾面積大，內(nèi)置濾網(wǎng)面積較同類產(chǎn)品大10倍。本工程采用滴頭流量為7.0l/h。

　　²迷宮式結(jié)構(gòu)，渦流強大，雜質(zhì)不堵塞流道。

　　²灌溉啟動和結(jié)束時，自動清洗滴頭。

　　²提供多種規(guī)格的管徑、流量、滴頭間距和管壁厚度。

　　圖8.滴淋管

　　²滴淋系統(tǒng)節(jié)約浸金溶液性能優(yōu)越，浸金溶液的利用率達98%。

　　4推廣應用

　　在十五計劃中，已經(jīng)提出我國黃金生產(chǎn)的技術(shù)裝備改造主要目標是大型企業(yè)工藝技術(shù)裝備和主要技術(shù)經(jīng)濟指標接近或達到國際先進水平。攻克難處理金礦選冶技術(shù)難關(guān)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，利用難處理金礦資源300噸；解決礦山企業(yè)地探、采礦和環(huán)保等專項技術(shù)問題，并使資源消耗比由現(xiàn)在1:1.7下降到1:1.5。加大節(jié)水節(jié)能工藝設備研究，降低礦山能耗物耗。

　　在環(huán)境保護方面要提高環(huán)保意識，積極推行清潔生產(chǎn)工藝，搞好綜合利用，企業(yè)“三廢”排放必須達到國家或地方規(guī)定標準。有條件的大中型黃金企業(yè)積極創(chuàng)建“園林式企業(yè)”和“零排放礦山”，創(chuàng)造更優(yōu)美的生產(chǎn)環(huán)境。

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