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黄金堆浸技术的发展 (1)

2007-12-10 20:58:14  作者:  来源:中国矿山机械信息网  浏览次数:146  文字大小:【】【】【
简介: 2005年2月11日,二十多位矿业系统的专业人员聚集在美国内华达州的埃尔科(Elk0)县,举行了一天的圆桌会议讨论堆浸提金工艺。与会人员包括项目负责人、操作人员和环保专业人员。他们分别代表着10家矿业单位 ...
       2005年2月11日,二十多位矿业系统的专业人员聚集在美国内华达州的埃尔科(Elk0)县,举行了一天的圆桌会议讨论堆浸提金工艺。与会人员包括项目负责人、操作人员和环保专业人员。他们分别代表着10家矿业单位。Knight Piesold矿业公司主办了这次专业活动。它的7名代表包括来自该公司在埃尔科县的企业的员工,另外3名代表则分别来自该公司在美国丹佛、秘鲁卡哈马卡和美国范库弗的办事处。



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    这次圆桌会议选择了让来自矿业系统的人员能在一次开放的论坛上畅谈自己的意见与想法,并且相互交流经验的会议形式。并不是阅读几篇事先准备好的发言稿,而是鼓励与会人员自发的发表意见。这样就使会议开成一次热烈和有趣的研讨会。议题内容包括:
    1)堆浸设施的选点与布局问题。
    2)土工场地调研工作的作用。
    3)土工设计。
    4)衬垫选择。
    5)排水与溶液的输送和收集。
    6)溶液池与暴雨水池。
    7)水平衡。
    8)承包商的选择。
    9)质量保证在建设过程中的作用。
    10)许可证和环保问题。
    11)筑堆、堆浸周期和层段厚度。
    12)问题。
    这些论题中的每一个都有可能引发讨论上一整天。如同人的本性,很多论述经常会跑题,会涉及到某些相关的问题,例如尾矿的贮存设施。此外。这些论题之间的界线也会被弄得模糊,并且对相关领域的讨论经常会牵连到各种课题。从参会人员中收集到的反馈信息表明,认为这次活动是相当有益的,希望今后继续举办这样的圆桌讨论会。
    Knight Piesold矿业公司的人员分别对每个论题作一些引导性介绍。他们或是为该论题的讨论先开个头,或是要求某些代表或公司介绍他们的经验。本文对这次讨论会的情况作了简要的总结。这并不意味着是一份关于堆浸提金工艺的权威性的和完整的资料汇编,而只是对这次讨论会的有关情况作一概括报道。



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堆浸设施的选点和布局问题
    完善的项目设计对任何一个矿山企业取得长期的成功都是极其重要的。因此很重要的是,矿业设施都应尽可能地处于最佳状态。土地所有权问题经常决定着堆浸设施的选点。矿地边界、相邻土地的所有权和矿井位置的认定,在确定一个矿山各种设施的选点工作中起着重要的作用。这种设施选点过程常会牵涉到包括有矿山人员和工程咨询专家参加的设计小组。一个合理组建的设计小组,还能根据预测为整个工程项目合适地配置所有的设施。
    在一项工程早期的初步设计阶段,与矿业工程有关的各种设施经常都是粗略地确定地点。以今后黄金价格的预测来指导安排各种设施。小组会上提到了正确预测黄金价格的困难。这一因素能导致某些设施在将来会成为拙劣地定位。而且在一项工程的早期,资金可能都很有限,这就限制了为确定各种设施最佳配置地点所需完成的工作量。
考虑到有一定的灵活性,以适应金属市场价格变化的项目设计有着很多明显的优点。
土工场地调研工作的重要作用
    论述了构思好的土工场地调研工作的重要性。几位操作人员都谈到可能已设计和建造了一些功能很差的设施(不限于堆浸设施),如果工作的开始阶段要是完成了正规的土工场地调研和工程设计,那么就会做得好一些。会上还谈到了这样老的谚语;“为造点付出多少,你就会得多少”。几位爱谈论轶事者还在会上讲述了一些拙劣的场地调研事例。每个事例都提供了这样一个教训,必须进行理智和系统的土工场地调研工作。
    各矿业公司在土工场地调研方面所花费的时间、精力和货币量,取决于他们已掌握的信息量。在几乎没有什么信息可资利用时,这些矿山经常都是依靠来自工程咨询公司的资料,以便为确定场地调研工作的程度提出合理的指导原则。土工工程师应确定一个合理的场地调研计划。或者他能为调研中出现的每种情况提出一个解释。很多矿山都完成了风险分析和审计工作,以指导确定所需的调研工作量。有一位合格的堆浸设施设计人员参与这项工作,就能提高风险分析和审计工作的效果。
    应该指出的是,土工场地的调研结果很少能改变这些设施的总体布局。说得更确切一点,土工设计通常都是为了考虑到一些不可预见的情况而必须完成的。例如,软土可能就需要从堆浸设施的区域内移走。
    用于排水层材料的早期的鉴定,应作为场地调研工作中的一个优先考虑因素。这类材料能代表堆浸设施基建投资中的一个重要变量。对于堆浸设施的长期操作来说,选择了一种蹩脚的功能材料,很可能会成为一个重大的经济失误。
    与地膜衬直接接触的材料,对于堆浸设施的良好运行是很重要的,因为它们会影响到溶液的回收率和边坡的稳定性。正因为这样,这些材料必须在设计过程的早期就要进行鉴定。随着被确定用作土壤衬垫和上覆衬垫(或保护层)材料的不同,有时甚至可能需要几个重新设计的步骤。
    例如,可能需要再次测量堆浸场地的地形,以克服某些与低的界面抗剪强度有关的困难。如果现场能握供一种低渗透性土壤的话那么可以应用土工人造黏土衬垫。应在考虑它对边坡稳定性的潜在影响的情况下,开展利用土工人造黏土衬垫设计。堆浸衬垫也可利用经膨润土改性后的土壤。应在了解清楚由于浸出剂溶液的化学组分对黏土可能产生的物理和化学变化的前提下,再作出利用土工人造黏土衬垫或是经膨润土改性的土壤的决定。
    目前还没有多少信息能用以指导矿业主按正确的方法进行土工场地的调研工作。然而,从这次讨论会可明显看出,为使堆浸设施能达到良好的运行,一项良好设计的调研工作是绝对必要的。

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3土工技术设计
    土工技术参数和性能的量化,能大大地改善堆浸设施的操作。涉及的各种材料的渗透性,在几种液体的回收过程中起着关键性的作用。操作人员通常都是在刚好低于矿石池灌限度的速率下应用浸出剂溶液的。矿堆和在它下面的排水系统应具有良好的渗透性,能足以使液体渗滤通过矿堆。在矿堆底部的排水管网应设计成能迅速地输送液体到达周边的沟槽/贮液池系统中。
    矿堆内的孔压增大会影响到金属的回收率,并且它还会损害边坡的稳定性。所以很重要的是,应采取切实可行的措施使溶液尽可能有效地流出矿堆。只有很少一部分堆浸设施已安装了水压计这样一些仪表。因此,以后再来进行调整以纠正孔压的增大是不切实际的。材料的土工特性应事先很好了解清楚,以免出现这种情况。
    矿石的渗透性试验能有助于了解一个堆浸设施的预期运行情况。应该进行渗透性试验以模拟预期现场的条件。这项试验包括对制粒后的物料、陈放过的物料和受一定压力(预期在矿堆内受到的压力)限制的物料进行试验。
    有几家企业在会上介绍了他们进行边坡浸出试验的情况。这是一种能使溶液积聚在靠近矿堆坡脚(可能是边坡稳定性最低的区域)常见的现象。采取这一做法的企业应在考虑到它对边坡稳定性影响的前提下进行设计。
    土壤与土工人造衬垫之间的滑动阻力,常常是决定堆浸设施稳定性的一个决定性因素。利用已鉴定过的材料建设堆浸设施,正确的表征这一强度,对于堆浸设施的土工设计是非常重要的。这些试验应采用在现场预期会遇到的荷载范围内,并使用按该工程规定的密度和水分含量的压实物料进行。需要特别注意,要正确地解释界面剪切试验的结果。
    一项完善的土工技术设计,是事先确定一个矿堆在其使用期间预期运行情况的一种不可替代的手段。这一设计能将实验室试验与模拟试验结合起来,以评价边坡稳定性以及液体通过矿堆的流动情况。
    一项良好构思的土工技术设计,能确保堆浸设施长期取得成功。它还能有助于指导改进设计的途径。


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4衬垫选择
    选择一种合适的土工人造衬垫对于堆浸设施取得成功是至关重要的。随着矿堆高度的不断加大,衬垫的选择就成为更加重要的因素。常选用较厚的高密度聚乙烯(Thicker high-density polyethylene。 HDPE)地膜,因为它们具有更好的耐刺破能力。然而,能替代高密度聚乙烯的其他材料也是可以考虑的。这些材料包括很低密度的聚乙烯(Very-low- density polyethylene,VLDPE)和线性低密度聚乙烯(Linear Low-density polyethylene,LLDPE)。将现场材料放在地膜任一侧的地膜荷载试验对选择一种合适的地膜是有好处的,以达到符合工程的要求。
    现在更常用的是织纹地膜(Textured geomembranes),因为与光滑的地膜相比,它们能为相邻的土壤提供更大的界面抗剪力。对织纹地膜进行熔接的技术已得到改进,使得它们的装配和质量保证更为简便。地膜织纹的费用取决于所用的织纹方法。织纹地膜的性能也取决于它的制造方法。应该指出的是,织纹(或称之为合成纤维变形工艺)的结果是得到了一种能减弱伸长特性的衬垫。
    在分析应用织纹地膜的实验室界面剪切试验结果时,必须要考虑到织纹的完整性,因为侵蚀织纹只需要很小的剪切力。就边坡稳定性而言,织纹的目的就是增大土壤-地膜界面的摩擦阻力,使破坏面在土壤中发生,而不是沿着界面发生。如果在很低的正常荷载下织纹受到侵蚀或被剪切开,那么“有效的”界面抗剪强度基本上与由光滑地膜测得的数据相同。
    对于那些考虑从国外或第三世界国家厂家购置地膜的矿业公司,还特别要注意以下事项。在发货以前的第三方适应性试验是值得提倡的。使用这样一类易出现故障地膜的美国内华达州的一家堆浸生产企业的实例,也在这次讨论会上向与会人员作了介绍。
    据说从不同供货商购买的地膜,它们的熔接质量是没法相比的。不同型号的树脂不能很有效地进行熔接。外国制造商在生产他们的地膜时,可能比美国生产的地膜使用了更多种品牌的树脂。
    选择一种合适的地膜对于确保堆浸设施的有效运行是极其重要的。地膜选择的最终决策应有适当的灵活性,以使能考虑到操作过程中发生的一些变化。5排水与溶液的输送和收集
    对于一个成功的堆浸设施来说,排水层是它的最重要特征之一。有一位参会人员指出,一个较大型的堆浸设施已积累了相
[1] [2] [3]

责任编辑:neteagle


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