一种用于矿山堆浸场具有底部防渗的浸出液立体收集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于矿山堆浸场具有底部防渗的浸出液立体收集系统，该系统包括分隔堤、位于底部依次由下至上铺设的粘土层、复合防渗层、粗砂层、碎石层、埋设于碎石层中间的管壁带孔的HDPE管、间隔分布的圆柱形竖向石笼井，所述分隔堤将收集系统分隔为多个单元，竖向石笼井中设置管壁带孔的HDPE管，并与底部碎石层中的HDPE管相接。该浸出液收集系统能够实现立体分区收集，可最大程度收集浸出液，提高金属产品产量，创造良好经济效益，同时底部复合防渗层具有强大的防渗功能，能够最大程度避免污染地下水及堆浸场底部土壤，保护环境。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于矿山堆浸场的浸出液收集系统，特别涉及一种矿山堆浸场具有底部防渗的浸出液立体收集系统。
技术介绍
经过多年开采后，我国的矿山的高品位矿石越来越少，有色金属价格的提高使得低品位矿石逐渐进入工业价值范围，低品位矿石的金属收集很多采用堆浸方式，以铜矿为例，铜矿石筑堆形成堆浸场，采用能溶解金属的稀硫酸滴淋在矿体上，硫酸溶液利用重力下渗，与铜矿石逐渐反应，形成硫酸铜浸出溶液，溶液中含有大量的铜离子和未反应完全的硫酸，是有价值的中间产品，如果溶液渗漏流失，不仅对企业是巨大经济损失，对自然生态环 境中也将造成极大破坏，因此，矿山堆浸场的防渗衬垫不可缺少，值得注意的是，矿山堆场一般体积巨大，堆筑过程按照挖矿的速度慢慢堆筑，类似铺地砖，堆筑一块喷淋一块，逐次推进，往往有3块 4块在同时喷淋，那些历经一段时期喷淋过了的堆体则成为废石堆体，类似于人的生命周期。由于硫酸与矿石的反应速度特性开始快，所以开始的溶液浓度高，之后慢，溶液浓度随之降低，因此不同时期、不同区块的堆浸场溶液浓度是不一样的，浓度达到一定值，则可用于电解得到金属产品，低浓度溶液则用于循环回喷，所以企业会希望得到更多的高浓度浸出液。传统的堆浸场衬垫结构往往设置成平面，即一层高密度的聚乙烯(High DensityPolyethylene，以下简称为“HDPE”)膜上采用一层粘土作为辅助防渗层形成的防渗结构，且堆体内不设置任何竖向收集浸出液的设施，依靠矿石之间的空隙让溶液下渗，这种结构的缺点是不同时期、不同区块的溶液在衬垫平面内流动并混合，造成高浓度的溶液被低浓度溶液稀释，实际可利用的高浓度溶液反而减少，总之，收集效率低下；膜上粘土保护层虽然具有辅助防渗功能，但使得含铜溶液变浑浊，电解的金属产品品质降低。而单层的HDPE膜防渗结构层安全保证比较小，同时由于矿石中必定含有一部分粉矿以及在酸化过程中的崩解的粉料，随着溶液下渗形成板结的泥层，逐渐堵塞矿石之间的空隙，甚至堵塞排渗管，从而使得溶液收集能力完全失效。
技术实现思路
针对于现有的粘土类防渗衬垫易使得浸出收集溶液变浑浊，电解的金属产品品质降低及仅在底部设置收集管使得无法得到更多的高浓度浸出液等缺点。本技术目的在于提供一种用于矿山堆浸场具有底部防渗的浸出液立体收集系统，既能保证矿山堆浸场浸出液能够与自然环境(地下水及场底土壤)完全隔离、对各单元浸出液进行高效的分区收集，特别是石笼竖井及场底碎石层，形成的三维立体收集系统，极大的提高了堆体的浸出液收集能力，从而提高堆浸场高浓度溶液的产量，增加金属产品的产量，具有很好的经济效.、/■Mo本技术的技术方案一种用于矿山堆浸场具有底部防渗的浸出液立体收集系统，其特征在于包括分隔堤、位于底部依次由下至上铺设的粘土层、复合防渗层、粗砂层、碎石层、埋设于碎石层中间的管壁带孔的HDPE管、间隔分布的竖向石笼井，所述分隔堤将收集系统分隔为多个单元，所述石笼井中竖向埋设管壁带孔的HDPE管并与埋设于碎石层中间的HDPE管相连。作为本技术的优选方式，所述复合防渗层由双层HDPE防渗膜之间铺设防渗土构成。所述复合防渗层的防渗土为粘土层或膨润土层。所述石笼井由土工隔栅网包裹碎石构成。所述石笼井直径为80 200cm。本技术的优点在于I、两层HDPE膜防渗效果突出，当其中一层遭受破损，仍然可以依靠另一层，而两 层膜之间的膨润土层或粘土层具有自动修复漏洞的功能，使该复合防渗层具有强大的防渗能力，环境保护功能突出；尤其对于矿山堆浸场这样的底部垫层，在矿石筑堆后，防渗垫层即处于无法修补的状态下，双层HDPE防渗结构的优势突出；2、堆体中设置的石笼竖井收集管与底部的碎石层的收集管连接，形成了三维立体复合收集系统，极大的提高了堆体的溶液收集效果。2、而分区单元的设置，有利各单元内的浸出液下渗后，由于隔堤的阻隔效果，只能由本单元的收集管排出，有利于单元内溶液的分区管理、收集，尽量保持高浓度的溶液的产量，提高金属产品产量。3、整个系统结构安全可靠，环保性能好、经济效益好，管理维护简单等具有较好的推广运用价值。附图说明图I为本技术具有底部防渗的浸出液立体收集系统的平面示意图；图2为附图I A-A部剖示图；图3为图2中E部的局部放大图；图4为附图3 B-B部剖示图；图5为本技术实施例的用于矿山堆浸场浸出液立体收集系统的剖面图；I、分隔堤2、粘土层3、复合防渗层4、粗砂层5、碎石6、石笼井7、HDPE管8、土工隔栅网9、矿石10、围堤11、锚固沟。具体实施方式堆浸场四周围上围堤10，在围堤上设锚固沟11用于加固围堤10，堆浸场中利用场地清基的余土堆筑成多个分隔堤1，形成一个个堆浸场收集单元I、单元II、单元III……等多个收集单元，以便于单元轮换作业，平基后紧接着在上面铺设类粘土的垫层即粘土层2，再并敷设双层高密度的聚乙烯(High Density Polyethylene，简称为“HDPE”)防渗膜夹层结构，该双层HDPE防渗膜之间铺设粘土层或膨润土层形成一个复合防渗层3，该复合防渗层3阻隔堆场内含酸和重金属离子溶液与外界水体、土壤的联系，HDPE防渗膜上铺设粗砂及碎石5构成的粗砂层4及碎石层等透水材料，碎石5中间间隔埋设管壁带孔的HDPE管7，同时为保证竖向透水收集能力，设置土工隔栅网8包裹碎石，碎石5中间间隔埋设收集溶液的管壁带孔的HDPE管7形成竖向石笼井6，该石笼井6直径为80-200cm，石笼井6碎石5中间间隔埋设的HDPE管7与底部碎石5中间间隔埋设HDPE管7连接形成三维立体复合收集系统，将用于矿山堆浸场具有底部防渗的浸出液立体收集系统布置好后，在各个收集单元内放入需要堆浸的矿石9，上部浸出液通过上述收集系统能及时下渗并过滤澄清，最后通过底部的HDPE管收集排出。作为复合防渗层3的主要防渗作用的HDPE防渗膜设置两层，增强了防渗底垫的效果，而双层HDPE中间铺设的粘土或膨润土层，本身具有较强的防渗能力，可作为辅助防渗层，复合防渗层3上的粗砂层4，具有保护防渗膜不被上面堆积的碎石棱角刺破的作用，复合防渗层3下的粘土层2，一方面具有隔离、保护防渗膜不被地基的碎石刺破，另一方面利用其防渗性能，作为辅助防渗层。由于分隔堤I的作用，溶液不能自由在不同单元之间混流，对于矿山堆浸场可进行分区分块轮换堆浸 作业及喷淋，每区块的浸出液浓度均不同(溶液中含有高浓度的酸和重金属离子)，可以非常有效的收集本单元的溶液而不与临近的单元混合，可高效的收集堆浸场溶液浸出液。以上内容是对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些，对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本技术所保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于矿山堆浸场具有底部防渗的浸出液立体收集系统，其特征在于包括分隔堤、位于底部依次由下至上铺设的粘土层、复合防渗层、粗砂层、碎石层、埋设于碎石层中间的管壁带孔的HDPE管、间隔分布的竖向石笼井，所述分隔堤将收集系统分隔为多个单元，所述石笼井中竖向埋设管壁带孔的HDPE管并与埋设于碎石层中间的HDPE管相连。2.根据权利要求I所述的一种用于矿山堆浸场具有底部防渗的浸出液立体收集系统，其特征在于所述复合防渗层由...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁永强，罗敏杰，曾宪坤，
申请(专利权)人：中国瑞林工程技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：