【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属矿石处理，具体涉及一种低品位矿石堆浸坑系统及其施工方法。
技术介绍
1、近年来，随着社会经济的快速发展，对于金属原材料的需求逐渐增加，而对于不可再生的矿产资源则逐渐减少。矿石品位高、易选冶的资源逐渐开采殆尽，原先品位低的矿石受开采、选冶等成本高的限制，一直没有被开采。
2、目前，对于品位低的矿石，特别是对于金矿与氧化铜矿，一般采用成本低的堆浸方式进行选冶。但由于堆浸方式占地面积大，堆浸高度低，场地利用率低，且在堆浸液不断喷淋入渗堆浸场散体内易造成堆浸场失稳形成泥石流灾害等，故随着矿石量增加，仅能增加堆浸场的占地面积，由于堆浸场安全要求限制，堆浸场周界的边坡高度很难增加。
3、针对上述问题，行业内学者进行了一些相关研究，例如申请号为202221768807.6的技术专利公开了一种低品位贵金属矿堆浸装置，包括含有喷淋贫液池、喷淋贵液池和至少一套喷淋管组件的矿石堆浸容纳装置和溶浸液喷淋装置，内有溶浸液的喷淋贫液池和喷淋贵液池分别与吸附装置连通，矿石堆浸容纳装置包括矿石堆浸坑以及外部保护系统，矿石堆浸坑内堆设有粉碎后的贵金属矿石，外部保护系统包括至少两层堆浸保护层和夹设于堆浸保护层之间的检漏层，检漏层与堆浸保护层之间均设置有阻止溶浸液进入下层的防渗膜，喷淋贵液池与矿石堆浸坑下部或底部连通，喷淋管组件排布设置于矿石堆浸坑边缘和/或正上方。虽然该低品位贵金属矿堆浸装置能够实现贵金属的高产出，但仍不能满足业内堆浸选矿的需求。
4、因此，亟需一种占地面积小、且提高堆浸效率的堆浸坑系统及其施工
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种低品位矿石堆浸坑系统及其施工方法，以解决
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种低品位矿石堆浸坑系统，包括已闭坑的露天采坑，所述露天采坑底部及周边铺设有土工膜，所述土工膜与所述露天采坑之间铺设有泡沫板；所述露天采坑内设置有堆浸液收集系统和浸矿液喷淋系统，所述堆浸液收集系统包括按平面维度和高程维度划分的多个区块独立收集系统，每个所述区块独立收集系统均包括在高程维度上按预设高度布置的多个水平向收集子系统和至少一根用于将所在区块内的浸矿液排出堆浸场外的负压收集管道，同一区块内的多个水平向子系统相互联通，所述负压收集管道与地表集液池相连接；所述浸矿液喷淋系统包括设置于矿石散体上方3～4m高的多个平行分布的固定缆绳和移动地设置于所述固定缆绳上的多个喷头，多个所述喷头通过浸矿液输送管道与浸矿液池相连接。
3、进一步的，所述水平向收集子系统包括粗集液管道和与所述粗集液管道相连的多个细集液管，多个所述细集液管按鱼刺状布置于所述粗集液管道的周边；所述细集液管上开设有若干集液孔，每个所述集液孔处均安装有过滤网。
4、进一步的，所述粗集液管道内安装有用于检测管道内水压变化的水压力计。
5、进一步的，在高程维度上下相邻两个所述水平向收集子系统之间的距离为10～15m；在高程维度上每间隔20～30m设置有一根所述负压收集管道。
6、进一步的，所述固定缆绳的两端固定在边坡坡面上；所述喷头悬吊于所述固定缆绳上，且能够在一端机械的牵引作用下，按一定速率沿其所在固定缆绳的长度方向往返移动。
7、进一步的，相邻两根所述固定缆绳之间的间距为所述浸矿液喷淋系统喷淋最大范围的1.5～2倍。
8、进一步的，所述浸矿液池设置于地表，所述浸矿液池与所述喷头之间利用自重力形成一定水压力，进而能够通过喷头形成喷雾，以对矿石散体进行喷淋作业。
9、进一步的，所述露天采坑的底部周边设置有多个钻孔，每个所述钻孔中安装有一个所述负压收集管道，且所述负压收集管道的底端位于所述露天采坑底部。
10、本专利技术还提供一种如上述的低品位矿石堆浸坑系统的施工方法，包括以下步骤：
11、s1、露天采坑安全评价：对已闭坑的露天采坑进行安全稳定性分析，确定露天采场边坡的稳定性；对于露天采场边坡稳定性达到规范规定的要求，直接施展后续工作；否则对露天采坑进行加固处理后施展后续工作；
12、s2、铺设泡沫板和土工膜：现在露天采坑的边坡坡面和采场平台面上铺设一定厚度的泡沫板并固定；接着，在露天采坑底部及周边铺设土工膜，所述泡沫板用于隔绝岩体碎石块直接与所述土工膜接触；
13、s3、堆浸液收集系统设计：将所述露天采坑划分为多个区块，在每个区块内布置一个区块独立收集系统，所述独立收集系统包括在高程维度按3～4m间隔设置的多个水平向收集子系统，并使多个所述水平向子系统相互联通；同时，在高程维度上按3～4m间隔设置用于将堆浸液排出堆浸场的负压收集管道；
14、s4、浸矿液喷淋系统设计：在矿石散体上方3～4m安装多个平行分布的固定缆绳，并将所述固定缆绳的两端固定在边坡坡面上；将喷头悬吊于所述固定缆绳，且所述喷头能够在一端机械的牵引作用下，按一定速率沿其所在固定缆绳的长度方向往返移动。
15、进一步的，所述步骤s4中，每次完成一个堆浸周期后，开始堆放下次需要堆浸的矿石散体，堆放完后即在所述矿石散体的上方安装固定缆绳，按照上述过程循环；相邻两根所述固定缆绳之间的间距为所述浸矿液喷淋系统喷淋最大范围的1.5～2倍。
16、相比于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
17、(1)、本专利技术的一种低品位矿石堆浸坑系统，包括已闭坑的露天采坑、土工膜、泡沫板、堆浸液收集系统和浸矿液喷淋系统，堆浸坑不存在周界边坡，消除了传统堆浸场周界边坡失稳滑坡、泥石流等灾害问题。
18、(2)、本专利技术的一种低品位矿石堆浸坑系统，能够容纳体量巨大的矿石散体，解决了传统堆浸场占用土地面积大的问题；堆浸坑采用自动化协同喷淋系统，解决了传统堆浸场喷淋方式单一、不均匀等问题。本专利技术利用物理条件自重力实现矿石自碰撞粉碎和浸矿液喷淋的目的，节约了成本；形成的堆浸坑封闭后，即可恢复原有的地形地貌与环境条件，实现了矿山绿色开采的愿景。
19、(3)、本专利技术的一种低品位矿石堆浸坑系统的施工方法，通过在露天采坑底部及周边铺设土工膜，以保证堆浸液不会入渗到岩土体中；并在边坡坡面、平台面与土工膜之间铺设一定厚度的泡沫板，隔绝岩体碎石块直接与土工膜接触，以保证土工膜不被边坡上的碎石块、岩体棱角刺破；通过设置堆浸液收集系统将堆浸顺利排出至堆浸场外；通过设置浸矿液喷淋系统将浸矿液均匀喷洒到矿石散体表面，采用多个平行钢丝缆绳悬吊的喷淋系统，可依据矿石品位高低，堆放厚度不同，设计不同的喷淋速率和移动速率，实现多个喷淋系统协同作业，实现了自动化喷淋，达到了均匀无死角全面喷淋的目的。本专利技术的施工方法，能够有效解决目前低品位矿石采用堆浸选矿工艺面临的问题。
20、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
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1.一种低品位矿石堆浸坑系统，其特征在于，包括已闭坑的露天采坑(1)，所述露天采坑(1)底部及周边铺设有土工膜(2)，所述土工膜(2)与所述露天采坑(1)之间铺设有泡沫板(3)；所述露天采坑(1)内设置有堆浸液收集系统和浸矿液喷淋系统，所述堆浸液收集系统包括按平面维度和高程维度划分的多个区块独立收集系统，每个所述区块独立收集系统均包括在高程维度上按预设高度布置的多个水平向收集子系统和至少一根用于将所在区块内的浸矿液排出堆浸场外的负压收集管道(4)，同一区块内的多个水平向子系统相互联通，所述负压收集管道(4)与地表集液池(5)相连接；所述浸矿液喷淋系统包括设置于矿石散体上方3～4m高的多个平行分布的固定缆绳(6)和移动地设置于所述固定缆绳(6)上的多个喷头(7)，多个所述喷头(7)通过浸矿液输送管道与浸矿液池相连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水平向收集子系统包括粗集液管道(8)和与所述粗集液管道(8)相连的多个细集液管(9)，多个所述细集液管(9)按鱼刺状布置于所述粗集液管道(8)的周边；所述细集液管(9)上开设有若干集液孔(9.1)，每个所述集液
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述粗集液管道(8)内安装有用于检测管道内水压变化的水压力计。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在高程维度上下相邻两个所述水平向收集子系统之间的距离为10～15m；在高程维度上每间隔20～30m设置有一根所述负压收集管道(4)。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固定缆绳(6)的两端固定在边坡坡面上；所述喷头(7)悬吊于所述固定缆绳(6)上，且能够在一端机械的牵引作用下，按一定速率沿其所在固定缆绳(6)的长度方向往返移动。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，相邻两根所述固定缆绳(6)之间的间距为所述浸矿液喷淋系统喷淋最大范围的1.5～2倍。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述浸矿液池设置于地表，所述浸矿液池与所述喷头(7)之间利用自重力形成一定水压力，进而能够通过喷头(7)形成喷雾，以对矿石散体进行喷淋作业。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述露天采坑(1)的底部周边设置有多个钻孔(Q)，每个所述钻孔中安装有一个所述负压收集管道(4)，且所述负压收集管道(4)的底端位于所述露天采坑(1)底部。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的低品位矿石堆浸坑系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S4中，每次完成一个堆浸周期后，开始堆放下次需要堆浸的矿石散体(N)，堆放完后即在所述矿石散体(N)的上方安装固定缆绳(6)，按照上述过程循环；相邻两根所述固定缆绳(6)之间的间距为所述浸矿液喷淋系统喷淋最大范围的1.5～2倍。
...【技术特征摘要】
1.一种低品位矿石堆浸坑系统，其特征在于，包括已闭坑的露天采坑(1)，所述露天采坑(1)底部及周边铺设有土工膜(2)，所述土工膜(2)与所述露天采坑(1)之间铺设有泡沫板(3)；所述露天采坑(1)内设置有堆浸液收集系统和浸矿液喷淋系统，所述堆浸液收集系统包括按平面维度和高程维度划分的多个区块独立收集系统，每个所述区块独立收集系统均包括在高程维度上按预设高度布置的多个水平向收集子系统和至少一根用于将所在区块内的浸矿液排出堆浸场外的负压收集管道(4)，同一区块内的多个水平向子系统相互联通，所述负压收集管道(4)与地表集液池(5)相连接；所述浸矿液喷淋系统包括设置于矿石散体上方3～4m高的多个平行分布的固定缆绳(6)和移动地设置于所述固定缆绳(6)上的多个喷头(7)，多个所述喷头(7)通过浸矿液输送管道与浸矿液池相连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水平向收集子系统包括粗集液管道(8)和与所述粗集液管道(8)相连的多个细集液管(9)，多个所述细集液管(9)按鱼刺状布置于所述粗集液管道(8)的周边；所述细集液管(9)上开设有若干集液孔(9.1)，每个所述集液孔(9.1)处均安装有过滤网(10)。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述粗集液管道(8)内安装有用于检测管道内水压变化的水压力计。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在高程维度上下相邻两个所述水平向收集子系统之间的距离...
【专利技术属性】
技术研发人员：王飞飞，吴月星，姚琦，吴宽，任恒，息朝庄，姜安民，郑昌辉，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：
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