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铜是四大有色金属之一。我国铜矿床贫矿多,开采品位低,几乎所有铜矿床均共、伴生多种组分,远远满足不了国家的需要。随着近地表富矿的日益枯竭,采用常规开采方法进行开采日益困难,因而目前通常采用溶浸采矿技术进行开采。而溶浸采矿技术中的原地破碎浸出开采技术具有:工艺简单,投资省,建设周期短,能耗低,生产安全,成本低,环境污染少,矿产资源回收利用率高等优点,故此应用此技术开采铜矿成为了铜矿开采的一大趋势。应用这项技术困难之一是原地破碎矿石块度的确定,这也是阻碍这项技术推广应用的难点之一。本课题针对该难点,采用稀H2SO4对某矿山的铜矿石进行了浸出试验研究。
本论文研究的是:将矿石块度分别为-5mm、+5~-10mm、+10~-20mm、+20~-30mm的矿石,进行了搅拌试验和柱状浸出试验。其中搅拌试验是对综合样矿石分别在不同的稀H2SO4浓度,不同液固比,不同浸出时间的条件下进行浸出,得到了最佳的浸出条件;柱状浸出试验则是应用稀H2SO4在柱状容器中对不同块度的矿石进行浸出试验,得到了最佳的浸出矿石块度并且研究了该种矿石的浸出动力学规律并建立了溶浸液体流动模型。
通过上述搅拌试验,得到了稀H2SO4浓度为3.5%,液固比为7:1,浸出时间为24小时的条件下浸出率最高,浸出率为84.07%;通过柱状浸出试验得出:在柱状容器中矿石块度为-5mm时浸出率最高,浸出率为62.95%。
本研究通过室内实验研究可以得到最佳溶浸剂浓度、最佳液固比与最佳的浸出时间;通过一系列不同块度矿石的柱状浸出模拟试验研究得出最佳原地破碎浸出效果条件下该种矿石的最佳浸出块度、浸出时间与布液量;通过对该矿石的动力学规律的研究,得到该矿石的反应速率,为以后浸出此类矿石提供了理论依据;通过对浸出液流动规律的研究,建立了浸出液流动数学模型,为原地破碎浸出该类型矿石提供了理论依据和试验基础。