1990年3月1日,AGC公司三苏矿投人生产,开始对富含粘土的金矿石进行堆浸作业。3月20日生产出第一批金条,到1990年11月,金月平均产量约145kg。
三苏矿位于加纳奥布瓦西地区,阿散蒂金田老矿井区附近,北纬40左右,气候炎热,距加纳海岸200km。该区降雨量大部分发生在4月中旬到11月中旬的7个月内。
处理矿石的工艺流程包括:开始破碎矿石到-25mm,用水泥和贫液制粒,带式运输机筑堆,高密度聚乙烯(HDPE)作垫层,氰化钠溶液喷淋,用炭吸附回收贵液中的金,然后用酒精解吸和电解沉积,其提金流程示意见下图。
该项目设计能力为9×104t/月,每年生产12个月。从1990年3月开始投产到9月,实际月平均生产能力为75100t/月,其中7~9三个月的月平均处理能力达84000 t。在1990年12月份,以周计算的月生产能力超过11×104t。堆浸通常可以快速投产,尤其在边远地区。迅速投产也由于这套系统设计适合于矿石性质和气候条件。[next]
主要资源的矿石一直由AGC公司处理,金或为自然金或与砷、铁硫化物紧密共生。靠近地表部分的矿石高度氧化,地表是富含红土的物料,在细脉中包含有少量石英。地表红土以下是一些全部氧化的松软片岩带,这些片岩保留着原有的结构。硫化物全部氧化后,所含金单体分离出来,表面氧化和部分分解作用延深到50m以下。
堆浸处理的资源是地表红土与氧化片岩。由于该区属热带气候,矿石相当潮湿。矿石中金的平均品位为3g/t,含少量银和铜。
三苏矿的堆浸试验是由KCA公司在它的内华达实验室内完成的,试验物料是一种非常粘的高度变质的片岩,该物料对三苏矿具有代表性。
大量的小型柱浸试验在于确定潮湿片岩的制粒方法,然后用高度不大于2m、直径不超过0.3m的浸柱进行了一系列试验,认为没有必要再进行大柱的柱浸试验或现场试验。
实验室的柱浸试验中,物料破碎到-25mm,用1.2%的水泥含量进行制粒。60d内浸出的金的浸出率达87%。基于实验室的数据和过去类似矿石的经验,预计这种矿石90d的现场堆浸的浸出率可接近83%(90d分解为两个45d的平衡循环)。
开始生产时,冶金效果评价一直采用简单的方法,原因是地质评价认为,该矿床相当均匀,总的矿石品位较高,因此不必很精确确定金浸出率,就可确信具有明显经济效益。
1989年1月开始清理浸出现场,为使初期的基建费用最少,决定只铺设满足第一年生产量所需的垫层。铺设垫层的准备工作包括清除上部表土,按需要平整坡度,夯实露出的红土表面。从浸堆附近取土,用卡车运来的土修筑内部护道。浸垫层的总坡度为5%。
衬层是用厚1.0mm的高密度聚乙烯(HDPE)制作。然后在全部衬垫上铺一层土工布(无纺布),再在垫层的表面安装一系列中心距为6m、穿有76mm小孔的农用排水管。
筑堆是在土工布和管路系统上面铺一层350mm经破碎筛粉的粒度为-25~-6mm的物料以形成透水层基础,并可防止皮带运输机筑堆时损坏衬垫。在浸堆的坡下边缘,每一单元的集液管连接到一个集液箱上,再通过位于集液沟内的大直径塑料管将浸出液引入相应的浸出液池。集液沟衬用1.5mm厚的HDPE和土工布。
金采用炭吸附回收,然后用乙醇从炭中解吸并进行电积。提金厂采用KCA公司的特殊流程。该公司已安装过16套这种系统,它有6个顶部密封式的悬浮炭床,每一炭床装有大约2t炭,吸附、解吸和酸洗均在同一炭床中按顺序先后进行。
两个炭柱(4t炭)同时解吸,解吸液流量为11m3/h,解吸液含有1%氢氧化钠和碳酸钠溶液及20%的酒精。解吸液在贮存槽中用电动浸没式加热器加热。解吸压力为通常的大气压,温度83℃。在常规的解吸温度下溶液被电积。解吸部分的实际金回收能力为设计能力的两倍多,生产的灵活性很大,通常,解吸需进行12h。
炭一般不从炭柱中取出,而是周期性的再生。投产后的8个月内已进行过两次炭再生。[next]
由于大部分矿石比较松软,呈粘土状,所以破碎系统包括一台板式给矿机与三台开路MMD碎矿机,通常的产品粒度小于25mm。
制粒机为一长10m直径3m的衬胶圆筒,转速10r/min,倾角随矿石性质在80-150之间变化。安装的衬里有一定松度,使得“突发”振动时,可以防止材料在筒壁上堆积。
水泥作粘结剂,在加入制粒机时,在给料带上称量,水泥由重型卡车运送并贮存在两个筒仓中,由一给定速度的螺旋给料机将料转运到一个称重的变速给料机上。由皮带计量器的反馈控制加入的水泥量。
贫液是通过安装在制粒筒内支撑杆上的喷头喷入筒内。贫液管线上安设流量计协助入工操作控制贫液加入量与冶金平衡。
在开始生产阶段,制粒时的水泥用量为1.5%,比实验室试验时的用量略高些。考虑到浸堆下部的制粒矿石不稳固,以后水泥用量增加到2%。
制粒后,用10台60m长的一组移动式皮带机把制粒矿石转送到浸堆上。在这一组皮带的端部,有一台长10m的横向皮带把矿粒转运到一台长60m轮式自行可调式转送机(Grasshopper),再把矿粒卸在一台长30m的转动式筑堆机。该转动式筑堆机有一个长5m的“导向”皮带机,该机可在堆浸作业遥控下延伸和收缩。通常,操作者站在浸堆的顶部操作此设备,使浸堆的表面很平坦,而在堆顶上不需要行走。
这台筑堆机能筑最大高达10m的浸堆,筑堆机每移动一次,就可筑一个厚4.7m、矿量约2600t的弧形矿堆。筑堆机自备动力,可径向行走和沿坡上下,其给矿端部有一台灵活运行的车型转向架。筑堆机移动一次约需30min。
由于矿粒脆性大、易碎,需在安装浸出管路之前把矿堆上部遮盖起来,遮盖的材料可对矿粒起保护作用,减弱承受的喷淋强度,避免降雨直接与矿粒表面接触。采用圣尼格(Sen-niger)8#颤动式喷嘴按6m×6m的网格安装,最初90d的第一个浸出循环采用每天24h连续喷淋,然后再进行90d的第二次浸出循环。
从第一次循环的堆浸底部排出的浸出液流入贵液池,然后进入提取车间。从第二次循环流出的浸出液流入中间池,然后作第一次循环的喷淋液。
管路和喷淋系统在完成浸出后仍在浸堆上保留几个月。在雨量很大的季节里,没有完全报废的老浸堆应继续进行喷淋。浸堆的报废和管路的拆卸应在筑堆两年后进行。
180d的浸出循环结束后,从浸堆中用土钻(螺旋钻)取样,总计取20个样,通过火法分析,尾渣品位平均为0.44g/t,而矿石的地质品位为2.93g/t,总浸出率为85%,超过设计指标。
到1990年10月1日,三苏矿的堆浸场已处理了52.5×104t矿石,回收金总量达706kg(合22700盎司),现场生产的总成本约174美元/盎司,不到一年时间就可收回全部投资。