一种基于原地溶浸低含铜矿化体生产电积铜的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于原地溶浸低含铜矿化体生产电积铜的方法，所述低含铜矿化体的矿区品位Cu：0.119‑0.182%，米百分率3.29‑55.08%m。本发明专利技术首次利用低含铜矿化体注入生物酸溶液浸出铜，经坑道和钻孔集液，萃取—反萃—电积生产阴极铜。与现有技术相比，开拓了低含铜矿化体资源渠道，拓展了七倍的铜资源量，具备中型规模，融采选冶于一体，不需采出矿石，无环境污染，节省投资、成本，具有极好开发前景，节能减排。

【技术实现步骤摘要】
一种基于原地溶浸低含铜矿化体生产电积铜的方法
本专利技术涉及一种生产电积铜的方法，尤其是一种基于原地溶浸低含铜矿化体生产电积铜的方法，属于有色金属采冶领域。
技术介绍
云南省有色地质局于上世纪八十年代对大理州斑岩型钼铜矿进行勘探，在弥渡境内探获中型铜钼矿床，在祥云境内探获细脉浸染状角岩小型铜矿(详见附图1)。1987～1996年，祥云矿业公司根据详查报告资料，开采其内的次生氧化富集带的高品位铜矿，留下低品位铜矿而关闭多年。往后由于铜价提升，继续开采矿区内潜水面以上的矿体，两次累计开采192.44万吨铜矿石，铜金属量12373吨，潜水面以上的表内储量和表外硫化矿已采完。尚有1.4万吨表外铜金属量赋存于2400～2250米标高内。对其设计露天开采方案，计划大面积剥离百万立方米以上的铜矿化围岩，然后才能露天开采深部的表外铜矿。因需大面积破坏植被且矿区处于县级涵养林上游，政府不批准而再次闭坑。长期沿用的有色采矿业工艺给环境带来严重污染，当代全球有色金属，保有资源和品位的急剧减少和降低，已成为有色冶金发展制约的重要因素；无污染冶金已成为可持续发展的必然选择。环境的压力又成为推动有色金属冶金技术进步的动力，促成矿业史上的一次革命，诞生了一批无污染或少污染的冶金方法，并适合开发品位很低的矿石，湿法炼铜就是其中之一，又以原地溶浸采矿最为先进。上世纪末，国内多家企业亦开展了湿法冶金技术，我国原地溶浸采铀已实现了工业生产，而原地溶浸采铜尚处于研究阶段。原地溶浸是融地质学、水文学、化学、湿法冶金、环保工程于一体的综合性采矿技术是多学科交叉和渗透发展的结晶。它一改常规矿山的生产模式，不需要高投入，没有繁重的井巷和剥离工程，也没有矿石运输、矿石破碎、磨矿选矿和尾矿库建设等工艺，更没有熊熊炉火、烟气四散的景像。原地溶浸采矿采出的不是矿石而是含有价组分的溶液。而且可利用含铜很低的岩石，因此被认为是世界采矿史上的一次重大技术革命，这些功劳都是前人所为，本人只是利用他们的先进思路，并在广泛收集资料过程中，掌握了大量湿法冶金知识。思考研究如何利用矿区内大量达不到表外铜矿的弱矿化围岩中的铜。为了实现上述目的，新世纪初，精准择定本区102～114勘探线间长1200米强矿化范围内作为原地溶浸的目标，经长时间分析研究、试验，其内具有原地溶浸采矿条件。1、原地溶浸应具备的基本条件当前国际原地溶浸采矿并未发展到任何地质、水文条件下的铜矿都能适用，目前原地溶浸采矿仍是有条件的。本专利技术认为：(1)原地溶浸矿体必须是充水矿床，才容易控制溶浸液的流向，才利于集液，这是原地溶浸成败的关键。(2)矿体、矿化体和相邻围岩必须是酸性或中性，才能在溶浸时少耗酸。(3)矿体、矿化体含铜量可很低，但其厚度要求大，米百分率≥6m％，矿化体连续性好，铜组分均匀，具一定规模。(4)矿化岩石渗透率大小影响溶浸液移动速度的均衡性，要求具有适中的渗透率。(5)原地溶浸浸出速度和浸出率与铜矿物产出状态有关，当铜矿物产于主要流动裂隙内或与主流动裂隙相连的内部微裂隙内，有利于提高铜矿的浸出速度和浸出率。2、原地溶浸采铜基本原理(1)氧化铜的浸出：氧化铜主要为孔雀石、硅孔雀石、黑铜矿、蓝铜矿等，均可用稀硫酸直接浸出，使铜质与硫酸反应生成硫酸铜而进入溶浸液中实现铜与矿石的分离，其化学反应如孔雀石和硅孔雀石于下：孔雀石CuCO3·Cu(OH)2+2H2SO4＝2CuSO4+CO2+3H2O硅孔雀石CuSiO3·2H2O+H2SO4＝CuSO4+SiO2+3H2O浅部氧化铜极易浸出。(2)硫化铜的生物浸出硫化铜矿物主要有辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿等，常伴随较多黄铁矿。这些硫化物需用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌等浸出。辉铜矿较易浸出，而黄铜矿较难浸出。细菌浸出一般有两种机理：一为细菌被吸附到矿物表面而直接与矿物作用造成硫化物的直接溶解，使固态铜变成液态CuSO4被浸出，如：二是矿物溶解释放出的Fe2+被细菌氧化成Fe3+，三价铁是极强的氧化剂，将硫化矿溶解发生化学作用使之溶解，如难溶的黄铜矿被溶解反应式：在细菌作业下，硫被氧化最终产物是H2SO4，有斑铜矿(Cu5FeS4)、黄铜矿、黄铁矿(FeS2)的存在，其在细菌作用下生成硫酸；浸矿过程加入H2SO4逐渐减少到不再加酸；深部需加厌氧菌。目前国家尚需进口大量铜产品，为了减少铜进口和赶超世界湿法冶金技术，对于含铜量远达不到常规工艺可采的岩石，如何利用原地溶浸变废为宝，让低含铜岩石中的铜得到利用，值得探索。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，减少铜进口。本专利技术提供一种基于低含铜矿化体原地溶浸生产电积铜的方法，将含铜量远达不到常规工艺可采的岩石作为铜矿化体(单工程Cu≥0.06％，平均Cu0.16％)，进行原地溶浸冶铜。本专利技术能在自然产状下原地静态注入生物菌液溶浸铜矿化体内的铜，使固态铜变成液态CuSO4,经集液抽出地表，再由地表工厂萃取—反萃取—电积铜。各段工艺的余液经简单处理和适当补充其浓度后返回利用，即各段液体循环闭路运行。本专利技术的具体方案如下：矿区低含铜矿化体作为原地溶浸生产电积铜的应用，所述低含铜矿化体的矿区品位Cu：0.119-0.182％，米百分率3.29-55.08m％。进一步地，所述低含铜矿化体为砂岩经热液蚀变形成的含铜细网脉、细脉浸染状角岩及矿化花岗斑岩二长斑岩脉。经多次构造活动挤压产生很多裂隙，易于溶浸。进一步地，所述低含铜矿化体位于向阳组第四段地层O1x4-2。进一步地，所述低含铜矿化体位于次级向斜构造核部，次级向斜构造核部呈大致对应的大型长条状“V”型透镜体，其轴向北东50～70°，长约2000米，两翼向内倾，倾角20～40°，矿化体底部具船型二长斑岩隔水层，厚度10-65米，有利于溶浸液的封闭，而利于集液。含铜矿化体的横向、纵向的船型隔水层集液率高。本专利技术涉及的基于原地浸溶低含铜矿化体电积铜的生产方法，包括如下步骤：步骤(1)、矿区优选段的确定选择具有原地溶浸采矿条件的矿区，Ⅰ级铜矿化体分布在中段的勘探线之间，连续的12个钻孔含米百分率10-55.08％，其面积为89750m2，铜资源量70987吨，平均铜品位0.184％。其内又以CK1066为中心，连续五个钻孔控制面积14700m2范围内的浅部有氧化铜为主的矿化体，平均铜品位0.201％，资源量18617吨，氧化率78％的易溶铜，该部分适合地表喷淋，加工30×30m间距浅孔，优先开发，然后根据实际情况，逐步有计划的扩大至米百分率＞10m％的范围；此处矿化体厚度大、铜矿化强，资源较集中，外部建设条件也较好。步骤(2)、制备溶矿液，生产阴极铜制备溶矿液：在配液池中加入质量百分比为0.5％左右的稀硫酸，然后加入培养好的氧化铁硫杆菌得到的稀硫酸菌液，或者厌氧菌；其中，氧化铁硫杆菌浓度≥104个/ml。生产阴极铜：在所述低含铜矿化体上注入或喷淋溶矿液浸出铜，大坑集液，当溶浸液含铜1克/升以上时，抽出地表，送入集液池，再由集液池送入萃取池，用有机相萃取溶浸液，负载有机相后送入反萃池，用浓硫酸反萃，使得萃余液含铜低于0.08克/升，富铜液含铜40克/升以上，然后将富铜液送电积车间，生产阴极铜，萃余液返回配液池调节酸度和补充生物菌继续作为浸矿剂使用。进一步地，步骤(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.矿区低含铜矿化体作为原地溶浸生产电积铜的应用，其特征在于：所述低含铜矿化体的矿区品位Cu：0.119‑0.184%，米百分率3.29‑55.08m%。

【技术特征摘要】
1.矿区低含铜矿化体作为原地溶浸生产电积铜的应用，其特征在于：所述低含铜矿化体的矿区品位Cu：0.119-0.184%，米百分率3.29-55.08m%。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述低含铜矿化体为砂岩经热液蚀变形成的含铜细网脉、细脉浸染状角岩及矿化花岗斑岩二长斑岩脉。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述低含铜矿化体位于向阳组第四段地层O1x4-2。4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述低含铜矿化体位于次级向斜构造核部，次级向斜构造核部呈大致对应的大型长条状“V”型透镜体，其轴向北东50～70°，长约2000米，两翼向内倾，倾角20～40°，矿化体底部具船型二长斑岩隔水层，厚度10-65米。5.一种基于原地浸溶低含铜矿化体电积铜的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤（1）、矿区优选段的确定选择具有原地溶浸采矿条件的矿区，Ⅰ级铜矿化体分布在中段的勘探线之间，连续的12个钻孔含米百分率10-55.08%，平均铜品位0.184%；还分布在矿区内连续五个钻孔控制面积14700m2范围内的浅部，以氧化铜为主，平均铜品位0.201%，该部分适合地表喷淋，加工30×30m间距浅孔，优先开发，然后逐步扩大至米百分率＞10m%的范围；步骤（2）、制备溶矿液，生产阴极铜制备溶矿液：...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志德，
申请(专利权)人：黄志德，
类型：发明
国别省市：云南,53