1、浸礦地區(qū)概況

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。

2、工藝流程

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)到地表。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Fe²⁺氧化為Fe³⁺制備菌液。菌液和多余尾液混合調(diào)酸后再揚(yáng)到地表噴灑浸礦。貧礦液化為補(bǔ)充水返回淋浸（圖1）。因此推薦滲濾強(qiáng)度以每100米²每小時(shí)為1米³。因試驗(yàn)正在進(jìn)行，輪休周期還待摸索。

圖 1

3、工業(yè)試驗(yàn)主要指標(biāo)

1）滲濾場灌水面積約4000米²；

2）浸礦液平均產(chǎn)量368米³/天；

3）平均Cu濃度0.41克/升；

4）月浸出銅量4610公斤；

5）浸出銅量323公斤/天；

6）浸出液流失率40-50%；

7）尾水平均品位0.067克/升；

8）銅回收率93%；

9）海綿銅品位60%左右。

4、用細(xì)菌浸出處理含銅尾礦

水口山礦務(wù)局柏坊銅礦，地表堆積著大量含銅和稀有金屬的貧礦和尾礦。近年來，在中國科學(xué)院微生物研究所的幫助和指導(dǎo)下，發(fā)展了用硫酸-細(xì)菌浸出回收尾礦中的銅和稀有金屬的研究工作，并于1972年正式投入生產(chǎn)。幾年來的生產(chǎn)實(shí)踐證明，硫酸-細(xì)菌浸出貧礦石的工藝，可以綜合浸出礦石中的銅和稀有金屬，回收率較高、操作簡便、設(shè)備少、成本低，是一個變廢為寶、化害為利、綜合利用礦產(chǎn)資源的有效途徑。

該礦含銅尾砂的特點(diǎn)是：除銅外伴生有稀有金屬，礦石呈酸性，但脈石碳酸鹽含量較高，粒度細(xì)（1毫米），呈粘性，滲濾性能差。尾砂的品位及銅礦物相組成列于表9-2-13。

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。

由于尾砂粒度細(xì)、難滲濾，故采用浸出池進(jìn)行生產(chǎn)，先加酸化水中和礦石中的堿性脈石，待溶液pH值達(dá)2.0左右時(shí)，加入含菌高鐵（Fe²⁺）的浸礦劑或浸出貧液（指含銅和稀有金屬降低，F(xiàn)e²⁺較高的浸出液）進(jìn)行循環(huán)浸出，直到浸出液銅、稀有金屬較低為止。然后，加銅稀有金屬含量極低的細(xì)菌高鐵液，當(dāng)浸出液濃度更低時(shí)，再用水洗兩三天排料。尾砂浸出時(shí)間為二十天，浸出結(jié)果列于表9-2-15。

5、銅的回收

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：

1）置換液含銅越高越好，含鐵應(yīng)盡可能減少，pH=1.8-2.0。

2）當(dāng)溶液pH在1.5左右，銅濃度在2-4（克/升）時(shí)，耗鐵比為銅的2-2.5倍。當(dāng)pH為2左右，銅濃度較高時(shí)，耗鐵比銅的1.5倍。

3）置換時(shí)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(shí)即可置換完畢。

4）置換后立即排放尾液，調(diào)節(jié)尾液中Fe²⁺濃度和酸度回作細(xì)菌培養(yǎng)液用。

6、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

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。