金矿堆浸筑堆高度与浸出率关系优化

堆浸工艺里有个挺让人纠结的问题，筑堆高度怎么定。堆得高了吧，处理量大、单位占地面积小，投资省；堆得低了吧，浸出率高、周期短，回收的金子多。这两头怎么平衡，直接关系到一个堆浸项目的效益。

我把几个矿山的实际数据和现场经验整理了一下，把筑堆高度对浸出率的影响逻辑和优化思路拆开讲。

筑堆高度影响浸出率的几个原因

为什么堆高了浸出率会下降，原因不复杂但涉及好几个方面。

首先是氧气问题。金在氰化溶液中的溶解是个耗氧反应，溶解氧浓度直接决定金的溶解速度。溶液从堆顶往下渗透的过程中，氧被消耗掉，又没有补充来源，到了矿堆底部溶解氧浓度已经很低了。有研究表明，矿堆过高时，浸出液流到底部时因缺少足够的氧，浸出反应明显下降甚至无法进行。堆高超过六米时，金的回收率就可能开始下降。

其次是溶液在矿堆里停留时间的问题。堆高了，溶液在矿堆里的滞留时间相对延长，渗透速度变慢。表面上看停留时间长了似乎对浸出有利，但实际上因为氧气和氰化物浓度都在下降，底部矿石的实际浸出条件并不好。

第三是粒度偏析。筑堆的时候，粗粒矿石容易滚到堆底和堆边，细粒矿石留在堆顶和中间。堆越高，这种偏析越明显。底部粗粒矿石的金浸出率明显低于平均浸出率。加上氰离子浓度随堆高下降，底部矿石的浸出条件确实吃亏。

不同矿石类型的适宜堆高范围

矿石性质不一样，能接受的最大堆高也不一样。

对强度大、含泥少、渗透性好的矿石，堆高可以做得比较高。福建紫金山金矿就是这类矿石的代表。他们的破碎矿和未经破碎直接入堆的矿石，筑堆高度一般做到八到十米，没有出现明显的缺氧现象，浸出指标也比较好。在地形条件允许的位置，他们甚至采用分层筑堆，单层高八到十米，总堆高做到过五十米。当然这种超高堆是特例，是分层筑堆、分层喷淋的极端做法，不能理解为一次性筑到五十米。

对含泥量高的矿石，情况完全不同。紫金山金矿采出的部分高含泥矿石，含泥量百分之八到三十，渗透性差，他们的做法是把堆高控制在两米以内。国外的实践也印证了这个规律，含泥量高的氧化金矿如果不制粒直接堆浸，浸出效果很差，需要通过制粒改善渗透性后再堆浸。

低品位氧化矿的适宜堆高范围要宽一些。有研究对低品位氧化型金矿石进行直接堆浸试验，在矿石粉矿比控制在百分之八以下的条件下，最佳堆场高度做到了十一点五米，金浸出率达到百分之七十六点一。这个案例说明，只要控粉做得好，渗透性有保障，堆高做到十米以上是可行的。国外某金矿氧化矿含泥量高、矿石性质复杂，采用制粒法处理后进行堆浸，试验结论是在保证矿堆良好渗透性的前提下，宜尽可能增加堆高。

堆高和粉矿控制、筑堆方式的关系

堆高不能独立看待，它跟矿石粒度、筑堆方式、喷淋制度是咬合在一起的。

矿石粒度是基础。紫金山金矿的试验数据显示，粒度小于五十毫米的矿石浸出速度快、浸出率高，受粒度影响小；粒度大于五十毫米后，浸出效果随粒度增大明显变差。也就是说，如果要提高堆高，首先要保证破碎粒度合格，把粗颗粒的上限控制住。

粉矿控制是另一道门槛。粉矿比例高了，矿堆渗透性下降，堆稍微高一点溶液就渗不下去。有研究把粉矿比控制在百分之八以下，堆高做到了十一点五米。粉矿比控制不住，堆高就得往下降，这是硬约束。

筑堆方式同样关键。用装载机、推土机机械筑堆时，要注意避免碾压矿堆，保持矿堆的松散度和渗透性均匀。紫金山金矿采用分层筑堆的方式，先筑一层八到十米，浸出或备浸一段时间后再在上面筑新的一层，这样每层的有效高度都控制在合理范围内。另外在矿堆底部铺设富液收集管，能加快溶液运动、消除积水，对提高浸出速度也有帮助。