一种堆浸体系喷-滴复合式智能布液系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种堆浸体系喷

【技术实现步骤摘要】
一种堆浸体系喷
‑
滴复合式智能布液系统及方法


[0001]本专利技术涉及金属矿溶浸开采
，特别是指一种堆浸体系喷
‑
滴复合式智能布液系统及方法
。

技术介绍

[0002]我国矿产资源具有贫矿多
、
富矿少的突出特征，次生伴生情况严重，常规采选成本高，矿产资源总回收率仅为
30
％
。
对此，针对以低品位硫化铜矿为代表难采
、
难选矿物的高效矿石堆浸技术，被广泛应用至美国
、
加拿大
、
智利和中国等矿业大国，实现低品位矿产资源的高效浸出开发，建立了紫金山金铜矿堆场
、
德兴铜矿堆场等工业案例
。
[0003]溶浸液，是堆浸体系内浸矿菌定殖
、
金属离子
、
可溶性氧和热量传递的重要媒介，通常采用喷淋作业
、
滴灌作业或喷淋
‑
滴灌作业形式开展布液，这个干矿石与溶液接触的过程，又可称为矿床润湿过程
。
研究证实，堆内溶浸液量随喷淋强度的增加而上升，停止喷淋后矿堆内部仍存有溶浸液滞留，无法完全从矿堆内部排出，即存在一定的渗流迟滞行为，大部分液体流动在灌溉点正下方的区域中，在矿堆液体含量最低的区域中几乎没有发生液体交换，主要为毛细作用，限制了浸矿菌增殖，矿物浸出率最低
。
因此，矿堆喷淋布液方式，直接影响着矿堆内部溶浸液渗流行为与矿物浸出效率
。
[0004]长期以来，国内外专家针对喷淋模式
、
管网布设与自适应调控技术开展了优化提升，但矿堆持液行为与浸矿效率提高有限
。
综合研究现状进展，主要存在以下三点问题：
1)
单一喷淋作业溶浸液蒸发量
、
消耗量大
。
溶液喷淋头通常位于矿堆上表面
0.5
～
2.0
米处，在持续日晒
、
降雨
、
大风等外界环境因素作用下，堆场喷淋作业过程会有显著损耗，大量溶浸液未参与反应便被排出矿堆或蒸发；
2)
单一滴灌作业效率偏低，容易催生矿堆钝化板结
。
滴灌作业过程溶液流动缓慢，多以滴灌口为中心，开展横向和纵向的毛细渗透，这有利于开展充分的化学反应，但溶浸液流动慢，容易导致局部板结严重且难以满足浸矿结束后快速排液的要求；
3)
喷淋
‑
滴灌作业协同性差，依赖人工经验调节
。
由于无法高效智能协同，喷淋和滴灌作业过程相对独立，缺乏关联，极易导致溶液量过高或过低
。
特别在溶液过高时，矿堆内部极易催生大量的溶浸液优势流动，长期以来难以实现有效调控
。
对此，亟待创新一种堆浸体系喷滴复合式智能布液系统与方法
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种堆浸体系喷
‑
滴复合式智能布液系统及方法，以解决现有技术中喷淋
‑
滴灌作业协同性差，极易导致溶液量过高或过低的技术问题
。
[0006]本专利技术提供的技术方案如下：
[0007]本专利技术的一个目的在于提供一种堆浸体系喷
‑
滴复合式智能布液系统，所述系统包括：在矿堆所在区域的地形高处布设的上位池，以及在矿堆所在区域的地形低处布设的下位池；
[0008]所述矿堆顶部交叉铺设多根堆顶管线，所述矿堆堆侧布设多根堆侧管线；每一根
所述堆顶管线上安设多个滴灌口，每一根所述堆侧管线上安设多个滴灌口；
[0009]所述上位池通过布液管路连通多根所述堆顶管线，所述上位池通过布液管路连通多根所述堆侧管线；在所述矿堆顶部，所述布液管路上安设多个喷淋头；
[0010]所述矿堆底部铺设防渗漏底垫，所述防渗漏底垫上设有集液渠，所述集液渠连通所述下位池；
[0011]所述下位池通过集液管路连通所述上位池，所述集液管路上设置单向泵，用于将所述下位池中的溶浸液送入所述上位池
。
[0012]在一个较佳的实施例中，所述系统还包括智能管控平台
、
工业蠕动泵
、
流量阈阀
、
电控阀门和浓度阈阀，
[0013]所述布液管路上设置所述工业蠕动泵，用于将所述上位池中的溶浸液送入多根所述堆顶管线上的滴灌口
、
多根所述堆侧管线上的滴灌口，以及送入所述布液管路上的多个喷淋头；
[0014]在所述矿堆顶部，所述布液管路上设置布液管路阀，用于控制所述布液管路中的溶浸液进入多根所述堆顶管线
、
多根所述堆侧管线，以及所述喷淋头；所述电控阀门连接所述布液管路阀和所述喷淋头；
[0015]所述浓度阈阀设置在所述集液渠连通所述下位池的集液管路上，所述工业蠕动泵连接所述智能管控平台，所述电控阀门连接所述流量阈阀，所述流量阈阀连接所述智能管控平台，所述浓度阈阀连接所述智能管控平台，所述单向泵连接所述智能管控平台
。
[0016]在一个较佳的实施例中，所述矿堆内部安设持液监测传感器，所述持液监测传感器连接所述智能管控平台；
[0017]所述持液监测传感器的测量端头距离所述矿堆顶部表面2米，用于监测所述矿堆的持液率
。
[0018]在一个较佳的实施例中，所述系统还包括分流输液管路，所述布液管路经所述分流输液管路连通多根所述堆侧管线
。
[0019]在一个较佳的实施例中，所述防渗漏底垫为多层底垫，包括自上而下铺设的高密度聚乙烯垫
、
第一黏土层
、
砾石排水层和第二黏土层
。
[0020]在一个较佳的实施例中，所述高密度聚乙烯垫的厚度为
2.0mm
，所述第一黏土层的厚度为
80mm
，所述砾石排水层的厚度为
20mm
，所述第二黏土层的厚度为
40mm。
[0021]在一个较佳的实施例中，所述喷淋头的渗透范围半径至少
2.8
米，所述滴灌口的渗透范围半径至少
0.7
米
。
[0022]本专利技术的另一个目的在于提供一种堆浸体系喷
‑
滴复合式智能布液方法，所述方法使用本专利技术提供的一种堆浸体系喷
‑
滴复合式智能布液系统进行堆浸体系喷
‑
滴复合式智能布液，包括如下方法步骤：
[0023]S1、
筑堆阶段：
[0024]铺设防渗漏底垫，包括自上而下铺设高密度聚乙烯垫
、
第一黏土层
、
砾石排水层和第二黏土层；所述防渗漏底垫上开设集液渠；
[0025]将一定尺寸的破碎矿石或制粒颗粒倾倒至防渗漏底垫上，平整后得到矿堆，所述矿堆内部安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种堆浸体系喷
‑
滴复合式智能布液系统，其特征在于，所述系统包括：在矿堆所在区域的地形高处布设的上位池，以及在矿堆所在区域的地形低处布设的下位池；所述矿堆顶部交叉铺设多根堆顶管线，所述矿堆堆侧布设多根堆侧管线；每一根所述堆顶管线上安设多个滴灌口，每一根所述堆侧管线上安设多个滴灌口；所述上位池通过布液管路连通多根所述堆顶管线，所述上位池通过布液管路连通多根所述堆侧管线；在所述矿堆顶部，所述布液管路上安设多个喷淋头；所述矿堆底部铺设防渗漏底垫，所述防渗漏底垫上设有集液渠，所述集液渠连通所述下位池；所述下位池通过集液管路连通所述上位池，所述集液管路上设置单向泵，用于将所述下位池中的溶浸液送入所述上位池
。2.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括智能管控平台
、
工业蠕动泵
、
流量阈阀
、
电控阀门和浓度阈阀，所述布液管路上设置所述工业蠕动泵，用于将所述上位池中的溶浸液送入多根所述堆顶管线上的滴灌口
、
多根所述堆侧管线上的滴灌口，以及送入所述布液管路上的多个喷淋头；在所述矿堆顶部，所述布液管路上设置布液管路阀，用于控制所述布液管路中的溶浸液进入多根所述堆顶管线
、
多根所述堆侧管线，以及所述喷淋头；所述电控阀门连接所述布液管路阀和所述喷淋头；所述浓度阈阀设置在所述集液渠连通所述下位池的集液管路上，所述工业蠕动泵连接所述智能管控平台，所述电控阀门连接所述流量阈阀，所述流量阈阀连接所述智能管控平台，所述浓度阈阀连接所述智能管控平台，所述单向泵连接所述智能管控平台
。3.
根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述矿堆内部安设持液监测传感器，所述持液监测传感器连接所述智能管控平台；所述持液监测传感器的测量端头距离所述矿堆顶部表面2米，用于监测所述矿堆的持液率
。4.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括分流输液管路，所述布液管路经所述分流输液管路连通多根所述堆侧管线
。5.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述防渗漏底垫为多层底垫，包括自上而下铺设的高密度聚乙烯垫
、
第一黏土层
、
砾石排水层和第二黏土层
。6.
根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述高密度聚乙烯垫的厚度为
2.0mm
，所述第一黏土层的厚度为
80mm
，所述砾石排水层的厚度为
20mm
，所述第二黏土层的厚度为
40mm。7.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述喷淋头的渗透范围半径至少
2.8
米，所述滴灌口的渗透范围半径至少
0.7
米
。8.
一种堆浸体系喷
‑
滴复合式智能布液方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1至7中任一权利要求所述的系统进行堆浸体系喷
‑
滴复合式智能布液，包括如下方法步骤：
S1、
筑堆阶段：铺设防渗漏底垫，包括自上而下铺设高密度聚乙烯垫
、
第一黏土层
、
砾石排水层和第二黏土层；所述防渗漏底垫上开设集液渠；将一定尺寸的破碎矿石或制粒颗粒倾倒至防渗漏底垫上，平整后得到矿堆，所述矿堆
内部安设持液监测传感器；
S2、
铺管阶段：在矿堆所在区域的地形高处布设的上位池，在矿堆所在区域的地形低处布设的下位池；所述矿堆顶部交叉铺设多根堆顶管线，所述矿堆堆侧布设多根堆侧管线；每一根所述堆顶管线上安设多个滴灌口，每一根所述堆侧管线上安设多个滴灌口；所述上位池通过布...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷鸣，尹升华，闫泽鹏，成亮，陈威，李希雯，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：