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溶浸开采及其工况条件
  溶浸采矿无需巨额的基建投资, 设备简单, 投产快, 能耗少, 生产成木低；不占或少占农田，环境污染少，作业人员劳动条件好，可以实现生产过程全自动化，把过去被认为技术上无法开采或经济上不宜开采的矿产资源开采出来，突破了采、选、冶的界线,从地下采出来的不再是矿石而是直接提取的金属。发展生物冶金技术和原地溶浸技术, 对品位低、埋藏深、难采矿体的开采利用具有特别重要意义。
  目前，盐类矿床的水溶开采，铀矿、铜矿、金矿等的化学溶浸开采，煤的地下原位热解开采，通过驱替技术而实施的煤层气开采，油页岩油气原位注热开采等等，溶浸采矿工艺技术已为世界各国矿冶界所注目, 并得到极大的发展，在地下矿产资源开采、尤其是深部资源开采中具有极为广阔的发展及应用前景。虽然溶浸采矿技术在国内外得到较为广泛的应用，且在理论研究方面也取得一系列进展，但矿堆渗透性差、溶液分布不均、细菌活性低、堆内温度分布不均等问题制约着溶浸技术快速发展。目前主要用于铜、铀等某些金属矿物。目前主要用于铜、铀等某些金属矿物和盐、碱、自然硫等矿床开采中。溶浸采矿中针对不同金属矿石所用的溶浸液归纳如下表1所示，酸性浸出剂的最佳浸出浓度如下表2所示。
表1：不同金属矿溶浸剂归纳

溶浸剂
金属矿石种类
硫酸溶液
天青石、兰铜矿、赤铜矿和某些铀矿物等
盐酸溶液
闪锌矿、辉泪矿、铀矿等
硝酸溶液
辉银矿、辉秘矿和闪锌矿等
碱溶液
铝土矿和红锌矿等

 
表2：酸性浸出剂的最佳溶浸浓度
 
浸出剂名称
浸出剂浓度
H2SO4
0.5-5%
HCl
7-10%
HNO3
15-20%
溶浸开采工况条件如下：
 
（1）溶浸开采属于化学开采，矿床地下水矿化度（TDS）高（8-12g/l,高矿化度对腐蚀具有促进作用），含矿含水层水质类型为Cl·SO4-Na型，主要是Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-浓度过高，分别为386.17~775.95mg/l、250.83~377.21mg/l、2036.47~2436.08mg/l、108.66~527.55mg/l， Cl-浓度也较高，矿石碳酸盐质量分数较高、渗透性差，在酸法地浸和碱法地浸过程中易产生石膏或方解石沉淀的永久堵塞。
 
（2）在溶浸采矿过程中，难以有效控制溶浸范围，溶浸液流失问题严重，大量使用的酸性浸渍液如HCl、HNO3及H2SO4对开采设备及输送、浸渍、萃取设备有很强的腐蚀作用，矿物中含有的各种阴阳离子也会促进腐蚀过程的发生，浸渍液中常加入一定的细菌以提高开采效率，但细菌的繁殖及代谢不仅会影响设备的正常运行，在微生物作用下形成的酸性矿坑水也会促进设备的腐蚀，这是溶浸开采特有的工况条件。
 
（3）浸出体系孔裂隙结构形态复杂，温度、浓度、流速的空间分布复杂，且易受外部环境影响。在废石堆浸、矿石堆浸、地下浸出三类溶浸采矿中矿石含泥量高或粉尘过高、矿堆渗透性差、堆内溶液分布不均（不能与矿石充分接触，导致溶浸死角和浸出盲区，普遍存在沟流现象）、堆内氧气浓度低，细菌活性低，堆内温度分布不均，局部温度过高超过60℃时严重影响细菌活性和浸出效果。
 

（4）在选矿废水、矿坑水、废石厂淋水、矿区地下水以及尾矿池废水等矿山废水中，含有大量的重金属离子、酸碱、固体悬浮物及各种选矿药剂，个别矿山废水中还含有放射性物质，对矿山机械设备腐蚀严重。矿区地下水中NO3-含量达到1g/l，SO42-含量大于10g/l,还含有毫克级的以及部分重金属离子，严重威胁设备运行和人畜安全。工业试验时浸出剂的浓度为硫酸20g/l, 布液强度10-12 l/h.m2, 每天布液2班。