1 前言
地表低品位氧化金礦堆浸法提金在我國取得了不少進展，但是，失敗者也不少。根據(jù)在生產(chǎn)現(xiàn)場的經(jīng)歷與所見，對幾個常見問題進行了分析和探討。
2 噴淋器的選擇
堆浸法提金過程中，我國多數(shù)采用噴淋方式向礦堆供液，普遍選用旋轉(zhuǎn)搖擺式噴頭目前，國內(nèi)試制了一種改進的噴頭，即旋轉(zhuǎn)漫射式噴頭。此兩種噴頭的主要技術(shù)參數(shù)見表1，其使用效果差別較大。
噴淋器主要技術(shù)參數(shù) 表1

前者旋轉(zhuǎn)體的體積相對較大，重量相對較重，旋轉(zhuǎn)體與支撐體之間易磨損。當其磨損嚴重或者安裝位置不正時都會引起阻力增大，旋轉(zhuǎn)不靈活甚至不旋轉(zhuǎn)，以致藥液不能分散而形成水柱噴出，使礦堆受到嚴重沖刷，藥液的分布面積大大減少，礦堆內(nèi)金的浸出不均衡。而旋轉(zhuǎn)漫射式噴頭的旋轉(zhuǎn)體相對較小，重量輕，不會因安裝不正或供液壓力減小等原因造成噴頭旋轉(zhuǎn)不靈活，能保證藥液均勻散射，根據(jù)經(jīng)驗，建議選用旋轉(zhuǎn)漫射式噴頭較好。
3 滴淋管的布置
滴淋堆浸在多風干旱缺水地區(qū)的應(yīng)用有其獨特的優(yōu)越性，而且在布管施工中比噴淋要簡單，因此，目前已被許多礦山所采用。從生產(chǎn)現(xiàn)場所見，滴淋管的布置普遍采用從礦堆的一個邊坡上至相對邊坡表面布置 ,這種布管方式簡便。但是，它易出現(xiàn)在邊坡面上的滴淋管產(chǎn)生匯流現(xiàn)象。這是由于邊坡表面上的發(fā)射管處于一定的坡度，藥液液滴易順著滴管外壁從高處往低處流動，導(dǎo)致邊坡下部藥液分布集中，邊坡上部藥液分布較少，整個礦堆浸出率不均衡，浸出周期延長為了克服藥液匯流問題，在生產(chǎn)上改用滴淋管在礦堆頂面和邊坡面分別布管的方式，且邊坡面上的滴淋管水平平行布置，有效地解決了邊坡上的匯流問題，所以，建議生產(chǎn)上采用此種布管方式。對于較大的礦堆，為克服滴淋管過長易發(fā)生移位，并有利于噴停轉(zhuǎn)換時滴淋管各部位供液及時，建議根據(jù)實際情況增設(shè)適當?shù)闹Ч堋?br />4 正確配制氰化溶液
金礦堆浸用的氰化溶液，不同時期有不同的濃度要求。氰化溶液的配制方法雖然簡單，但是，在生產(chǎn)現(xiàn)場仍是一個常見的問題，尤其是配藥池設(shè)計容積小，一個班需多次配制時最易出現(xiàn)。此外取樣分析不及時，不能指導(dǎo)溶液的配制，有的雖有分析結(jié)果但操作人員仍憑經(jīng)驗投放NaCN，也造成NaCN濃度時高時低。
事實上，氰化法提金，金的溶解速度不僅與NaCN濃度有關(guān)，而且與溶液中溶解的氧量有關(guān)，過高的NaCN濃度反而引起不良的結(jié)果。例如某礦山在高原寒冷地區(qū)堆浸，除開浸之初用新水配制了要求的NaCN溶液外，幾天后用返回的貧液再配制氰化液時，從來不需要再添加堿調(diào)節(jié)pH值，而且富液pH值逐漸升高，金的浸出率僅30%～40%。礦山管理人員認為該金礦為難浸的堿性礦。為了探索提高該金礦的浸出率，曾對三個礦堆同時進行了監(jiān)測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三個礦堆的富液pH值都低于相應(yīng)噴淋液pH值，這說明噴淋液經(jīng)過礦堆后均消耗了部分堿，所以該礦石并不是堿性礦。另外的發(fā)現(xiàn)是富液pH值的升高與噴淋液pH值升高有關(guān)，而噴淋液pH值又與NaCN濃度有關(guān)。它除證實了礦堆要消耗堿外，還證實了pH值與NaCN的關(guān)系。這是由于礦區(qū)地處3500～3800m的高原寒冷地區(qū)，氣壓低，空氣稀薄，氰化溶液中溶解的氧比正常地區(qū)要少。因為未按要求配制NaCN溶液，投放的NaCN過量，致使NaCN與氧的比例不協(xié)調(diào)而引起部分NaCN的水解：CN^–+H₂O→HCN↑+OH^–，因而造成噴淋液pH值升高。雖然礦堆要消耗堿，但由于其消耗量低于水解增加的堿量，所以，同期的富液pH值雖低于噴淋液pH值，但與前期相比富液的pH值仍在增加。如果噴淋液反復(fù)出現(xiàn)NaCN濃度過高的操作，則富液pH值就會逐漸升高NaCN的水解不僅造成NaCN的損失，溶液pH值升高，而且導(dǎo)致金的浸出率降低。從后期操作情況看，采用低濃度NaCN浸出，富液pH值升高受到了抑制，所以，在高海拔地區(qū)堆浸以采用低濃度NaCN溶液較為合適由此可見，根據(jù)不同礦石特性和不同地區(qū)牡
點，正確配制NaCN溶液是不可忽視的工藝條件。
5 制粒
為解決含礦粉和泥質(zhì)較多的金礦堆浸滲透性問題，采用制粒技術(shù)，我國金礦制粒普遍使用圓筒制粒機或者圓盤制粒機，雖然規(guī)格有多種，但無實質(zhì)性的差別。
從現(xiàn)場制粒實踐來看，目前主要存在制粒質(zhì)量不高的問題，即成球率低，強度不夠產(chǎn)生的原因主要是：
1.配料不當。由于靠人工給料，因此礦石和粘結(jié)劑的配比不能嚴格控制，導(dǎo)致部分物料粘結(jié)劑過多，部分物料缺少甚至無粘結(jié)劑后者制粒后固結(jié)不好，在浸出時又會被淋洗松散而發(fā)生遷移，阻塞礦堆內(nèi)部通道，沒有達到制粒目的。
2.水份失控。同樣是因為人工給料很不均勻，造粒時添加水量需頻繁調(diào)節(jié)，因此極易出現(xiàn)水份控制失調(diào)。水份少的物料固結(jié)不好，且球粒不能長大。水份多的物料不成球而產(chǎn)生板結(jié)。
為解決配料和水份控制問題，建議使用圓盤給料機給礦，電磁振動給料機添加粘結(jié)劑和保護堿，轉(zhuǎn)子流量計控制水量。特別介紹螺旋絞刀給料機，又稱螺旋絞刀稱，能與皮帶稱一起配合使用，螺旋絞刀給料機上的調(diào)速電機能根據(jù)皮帶稱上物料的重量自動調(diào)節(jié)粘結(jié)劑和保護堿所對應(yīng)的配料重量，因此，應(yīng)用這一組合能很好解決粘結(jié)劑和保護堿與礦石配比不均勻的情況。
3.制粒機結(jié)構(gòu)及操作制度欠合理
對于制粒機的操作制度，目前主要有兩個問題值得探討：一是篩分后細粒物料制粒還是不經(jīng)篩分全部礦石入機制粒；二是轉(zhuǎn)速的控制。從解決滲透性和透氣性兩個目的出發(fā)，還是以篩分后細粒物料單獨制粒為好。篩分后制粒不僅能使入機物料有一定的細度和均勻度，便于操作，造球質(zhì)量高，而且能減少制粒的工作量。
圓筒制粒機的轉(zhuǎn)速是成球率高低的關(guān)鍵因素之一。圓筒制粒時需要物料之間有相對運動才能成球，而筒內(nèi)物料的運動狀態(tài)又與圓筒的轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。由此可見，轉(zhuǎn)速太慢時帶到一定高度的物料只沿著筒壁向下滑行，物料之間沒有相對運動，故不會成球。轉(zhuǎn)速太快時帶到一定高度的物料則成拋物線向下跌落，物料之間也沒有相對運動，也不能成球。只有當轉(zhuǎn)速達到最佳狀態(tài)時才有表層物料在下層物料之上滾動向下的運動狀態(tài)，此時才能達到成球的目的。
若生產(chǎn)現(xiàn)場已經(jīng)購置了定型的圓筒制粒機，可參考
η臨= 60√ rg/2πr 預(yù)測臨界轉(zhuǎn)速，最佳轉(zhuǎn)速才是生產(chǎn)上需要的轉(zhuǎn)速，應(yīng)控制η佳=0.25～0.35η臨。式中:r為圓筒半徑(m),g為重力加速度(m/s²), π為圓周率。由于η臨計算式主要考慮的是圓筒直徑的影響，在續(xù)際生產(chǎn)中，物料的細度、筒內(nèi)的物料填充率等條件不同也會影響造球的效果。所以，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)時所控制的條件，在現(xiàn)場進行實地測量，以確定最佳轉(zhuǎn)速。
關(guān)于制粒機的結(jié)構(gòu)，金礦制粒機如果是采用直筒型的，在使用中常見的是混料不勻，球粒不易長大，球的強度不高。關(guān)鍵的問題是物料在圓筒內(nèi)停留的時間短。在圓筒制粒機的出料端增設(shè)擋料圈較好。由于有擋料圈的存在，一方面可使已成之球不會立即出料，能在機內(nèi)增加滾動時間，有利于增加球的強度。另一方面能使機內(nèi)積存部分物料，可防止加料少或斷料時，因缺乏物料導(dǎo)致細球不能長大的問題。另外，圓筒造球機的加水位置及方式需要恰當。對于上述7000mm長的制粒機而言，進料端約占筒長1/3的區(qū)間作為混料區(qū)，以及出料端約1000mm的區(qū)間作為增強區(qū)是必要的。加水區(qū)應(yīng)控制在中后段約4000mm長的范圍內(nèi)。在加水區(qū)內(nèi)，前2000mm范圍以采用大液滴噴淋方式為好，這樣可以增加球核的形成，后2000mm范圍以采用噴霧式的方式較好，便于球粒長大。由此可見，加水區(qū)噴頭設(shè)計成兩種規(guī)格，雖然制造上增加了一定的復(fù)雜性，但對于提高成球率具有重要的作用。當然，也有不少金礦的制粒機是采用圓盤制粒機，成球率與傾斜角度有關(guān)。
6 注意提高筑堆質(zhì)量
筑堆是堆浸工藝中成熟且必不可少的作業(yè)，本不應(yīng)有再提出來探討的必要。但是，正是因為筑堆工作本身看似簡單，在生產(chǎn)現(xiàn)場卻極易出現(xiàn)問題。其表現(xiàn)主要反映在以下幾個方面:
1.入堆礦石粒度控制不嚴
入堆礦石粒度是在試驗研究的基礎(chǔ)上確定的，它關(guān)系到金的浸出速度和浸出率。一般而言，對于致密堅硬礦石其粒度要小些，對于裂隙片理發(fā)育良好的礦石其粒度可粗些，其目的都是為了保證氰化溶液易于擴散到金粒表面。在生產(chǎn)實踐中，粒度過粗更為常見。產(chǎn)生的原因，一是目前金礦堆浸多采用顎式破碎機進行一段或二段破碎，往往因顎式破碎機顎板磨損沒有及時調(diào)整顎式破碎機出口寬度，嚴重磨損時沒有及時更換顎板，后期上礦的粒度普遍偏粗；二是某些擴建的礦山，礦石性質(zhì)發(fā)生了變化，不是通過試驗重新確定礦石粒度，而是照抄照搬原來的技術(shù)條件。
入堆礦石粒度過粗將造成浸出周期延長，浸出率降低。因此，通過試驗確定上礦粒度，及時調(diào)整或更換顎式破碎機顎板是防止入堆礦石粒度不合理的有效辦法。
2.礦堆高度選擇不恰當
從經(jīng)濟角度出發(fā)，堆場面積一定的條件下，礦堆高度能影響處理礦石量的大小。從工藝角度出發(fā)，礦堆高浸出周期長。氧化金礦的堆浸多數(shù)要求當年筑堆當年浸出完畢，即所謂短期浸出。一般都是在當年氣溫較高的季節(jié)內(nèi)30～60d浸出結(jié)束。對于一般地區(qū)而言，大多礦山都采用堆高4m左右。對于地處高原寒冷地區(qū)的礦山，因氣溫低工作周期短，因此應(yīng)采用低高度礦堆堆浸，以2～3m為宜。
3.礦堆滲透性和透氣性不良
礦堆滲透性關(guān)系到氰化溶液分布均勻和噴(滴)淋強度。透氣性關(guān)系到礦堆內(nèi)部的自然通風供氧。生產(chǎn)現(xiàn)場常見的問題是粒度嚴重偏析，礦堆被壓實和造粒質(zhì)量不高。
粒度嚴重偏析和礦堆被壓實，主要是筑堆造成。目前金礦筑堆多數(shù)采用皮帶運輸機，有的礦山僅在堆場幾處放礦數(shù)米高再人工平整，有的利用山坡自然坡度在一處放礦或者在采礦點與堆場間架設(shè)溜礦天橋固定在一處放礦至堆場，然后再人工或推土機平整。這些筑堆方式都使放礦點中部集中了細粒礦粉，而且被嚴重沖擊壓實，此處的透氣性和滲透性極差。而每個放礦點四周又集中了粗粒礦石，雖然此處透氣性好，但形成了良好的溝流區(qū)，導(dǎo)致礦堆內(nèi)部氰化溶液分布不均勻。
為了克服筑堆時粒度偏析和被壓實的問題，當采用皮帶運輸機筑堆時以采用多點分層上礦方式較好。實踐證明，每層上礦高度不大于1m，相鄰礦層上礦點交錯布置是較為有效的辦法。對于因自然條件的限制，皮帶運輸機實在不便移動的地方，采用手推車接運由放礦點向四周堆礦，每層高度以一車礦量為限，并輔以在礦堆上鋪設(shè)木板或鐵板作臨時運輸?shù)溃軌驕p輕礦堆被壓實和粒度偏析的問題。
含礦粉和泥質(zhì)多的礦石，一般都進行制粒上堆，如同制粒一節(jié)所述，由于不經(jīng)篩分制粒，沒有嚴格配料以及水份控制不當?shù)仍蚨紩怪屏Ｙ|(zhì)量不高，以致于浸出率低，浸出周期延長。
綜上所述，礦堆沒有筑好，輕則浸出率低，浸出周期長，重則可致無法噴(滴)淋。所以，提高筑堆質(zhì)量是堆浸工藝中十分重要的環(huán)節(jié)，一定要引起高度重視。