滲濾浸出是浸出液自然或強制地滲透過礦粒層的浸出方法。因浸出在槽內進行，且處理的礦料較粗，又稱槽浸出或砂浸出。浸出過程是將篩去過細粉料的礦砂裝在滲濾槽假底的濾布上，用浸出液浸出，浸出渣洗滌後排除，富液送提取金屬，貧液返回浸出。
基本介紹
- 中文名：滲濾浸出
- 外文名：percolation leaching
- 用途：浸出液自然或強制地滲透過礦粒層
- 分類：原地浸出、堆置浸出和滲濾槽浸出
- 影響因素：固溶比、溫度、時間效應等
簡介,作用,影響因素,固液比,溫度,浸礦劑的濃度和細菌的數量,時間效應,礦粒的大小,礦石的特性,滲濾浸出洗滌,
簡介
滲濾浸出包括（原）地浸（出）、堆（置）浸（出）和滲濾槽浸出，均是間歇浸出過程。
原地浸出的第一種情況是指在適當的礦體按一定布局鑽孔，將浸出劑（如稀硫酸、充氣的碳酸鈉溶液）通過孔道滲過礦體，並進行循環。在一適當位置收集浸出液。這種方法也叫“化學採礦”或“溶液採礦”。
地下堆浸屬於原地浸出的第二種情況，礦體在原地經爆破或水力破碎後，取出少部分礦石，大部分破碎的礦石留在原地按一定方法堆置，再將浸出劑噴淋於礦石堆上，浸出液從礦石堆底排出，匯集回收。
地表堆浸是最古老的浸取方法之—。不需細破碎的礦石按一定方式構築礦石堆，礦石堆可用浸出劑噴淋，也可浸沒，從礦石堆底部收集浸出液、
鈾礦的地浸（包括地下堆浸）與傳統的採礦和浸出方法相比具有潛在的優越性，其開採、破碎均得以簡化，大大減少礦石的運輸費用，並能較充分地利用鈾礦資源，防止環境的污染。還可節省鈾礦冶尾礦壩的建設。其缺點是這種浸出方法能否採用對礦層的滲透性和礦山地質條件有很大的依賴性。
滲濾槽浸出使用如圖所示的設備。它是一種帶有周邊式溜槽的乾底圓柱型或長方形設備，用木材、水泥或襯有耐腐層的金屬板製造。槽內裝有帶孔耐酸板製成的假底，假底上鋪以濾布，濾布上面蓋以裝有木條或耐腐金屬條的柵格。浸出時，將礦石裝於槽中，槽上方加入浸出劑，浸出液從假底下部流出。假底用於過濾和支承礦石。
滲濾槽浸出所需時間，不僅取決於溶劑對礦物的溶解速度，而且還與溶劑在物料層中的滲透速度密切相關。滲透速度主要取決於裝料高度、物料孔隙率、含淤泥程度、浸出劑粘度以及物料本身的特性等因素。實際操作中，一般的滲透速度都在5X10-2m/h以上。如果滲透速度小於2X10-2m/h，則認為不適於滲濾槽浸出；裝料高度一般不超過3m，且裝料要求均勻、疏鬆而沒有浸出劑能很快穿透的溝狀孔隙。礦塊粒度一般控制在3mm到6mm之間，粒度以均勻為好。
滲濾槽設備簡單，浸出和過濾可一次完成製得澄清液。滲濾槽浸出對破碎和磨礦工作要求低，可節省破碎磨礦能量消耗。但過程難以連續操作，裝料出渣勞動強度大，工作環境差，且浸出率也低。因此，該法多用來處理不適於建大規模水冶廠的小礦點和多孔砂質礦石。
作用
多個槽子串聯進行逆流浸出，可提高產量，降低溶劑消耗，提高富液的金屬濃度和浸出率。此法用於處理粒度小於10mm的低品位氧化銅礦、鈾礦和金銀礦。所處理礦石品位比就地浸出和堆浸者高。浸出時間一般為5~10d，金屬提取率可達80%~90%。這種方法最初用來處理氧化銅礦，後來廣泛用於金和銅的浸出，主要用於小規模生產。
影響因素
滲出過程是屬於多相反應的過程。當礦石浸入浸礦劑時，它的界面從空氣-固體轉變到液體-固體，這時在礦石表面進行的浸出過程中包含著兩個連續的階段：①首先是浸礦劑對礦石中的金屬化合物發生化學反應，生成可溶性的硫酸銅化合物。②接著發生可溶性的硫酸銅化合物在浸礦劑中的溶解作用。致使在固體-液體界面上的浸礦劑濃度急劇下降，溶質的濃度則迅速上升，由於濃差而引起的擴散作用，保證化學反應和溶解作用繼續往礦塊或礦粒深處擴展。這種擴散作用的速度取決於礦石和溶液的性質。因此，浸出過程是受多種因素影響的，下面一一敘述：
固液比
固液比的大小依礦石的品位而定，所以必須先做試驗以確定最合理的固液比，這樣就可減少設備容量，在設備相同的條件下，既提高了生產率，又提高了溶液中的含銅量。
溫度
升高溫度可以加快浸取速度，因為溫度增加，則可提高浸礦劑的活度、反應速度以及擴散速度。一般在機械攪拌下，溫度升高10℃，浸取速度可快一倍（在浸取初期）。但在靜止浸取時，反應速度就沒有這樣快，因此我們在可能的條件下，力爭有加溫設備，並試驗找出其最適的溫度係數。
浸礦劑的濃度和細菌的數量
增大浸礦劑的濃度和增多細菌的數量，金屬的溶解速度和溶解程度均隨之加大。最適當的溶劑濃度應該是使有價值的礦物能迅速溶解，而雜質進入浸礦劑的數量最少。在用硫酸高鐵浸礦劑浸取之前，必須先用1%左右（pH=1左右）的硫酸溶液對礦石進行中和處理，尤其對含鹼性脈石多的礦石更應如此，直到滲濾出溶液的酸鹼度至pH=1~2之間為止。然後找出對礦石的耗酸量。以後就可將這一部分中和鹼性脈石的硫酸加入到硫酸高鐵浸礦劑中去，混合使用浸取礦石，這樣才能充分發揮浸礦劑的作用。否則如單獨使用浸礦劑，就會使硫酸高鐵浸礦劑水解成氫氧化鐵，沉於礦石上層，致使浸礦劑難以滲透進去。
另外，要特別注意在浸取礦石之前，首先要分析礦石中的含銅量，然後計算硫酸高鐵浸礦劑大概要多大濃度、多少量才能與礦石中的銅起化學反應使其溶浸出來。一般來說，浸礦劑的量應稍微多於與之相當的礦石中所含的銅量。因為這樣既節省了浸礦劑，又充分發揮了它的作用，避免了浸礦劑在浸取礦石時由於量的或多或少而帶來的許多不必要的麻煩。
時間效應
在室溫下，用2.5~10.0%濃度的稀硫酸處理平均直徑為4.5毫米的礦石，固液比為1:5，採用攪拌浸取，其銅的浸取率可達80~97%。但如採取滲濾浸出，開始時反應進行得很快，浸取16小時後，浸取率即達70%，以後，便緩慢下來，以致在32小時後，雖然浸取時間增加很多，但被浸出的銅的增加量並不大。這就意味著聚集在表面及節理面上的銅化合物最初作用很快，後來由於廢石的外殼以及生成CaSO4·MgSO4的復蓋物而阻礙了浸取反應。由此可見，含鹼性脈石多的礦石在進行滲濾浸取時，最好把消耗的硫酸加到硫酸高鐵浸礦劑中混合使用。
礦粒的大小
在浸出過程中與液體相接觸的固體表面是很重要的。礦粒愈細，則其表面積愈大，因而礦物在浸取劑中的溶解速度既快又完全。滲濾浸出只能處理粗粒礦石，粒度為6~18毫米。如果礦粒太細，因礦漿粘度增大，使浸礦劑滲透礦層發生困難，浸出效果很差。反之，太粗，作用又不完全。因此礦石破碎至何等程度要視具體情況而定。
礦石的特性
礦石本身的物理特性決定細菌和浸礦劑往單個礦塊或礦粒內部氧化和滲透的能力。在礦石中有兩類空隙： ①節理面和裂縫面之間存在的空隙，②毛細孔。
當銅礦物分布在礦石內部時，細菌和浸礦劑必須滲透到礦粒內部才能與礦物發生化學反應。但是，①礦粒內的極為細小而曲折的空隙，使溶劑向礦粒內部滲透時受到額外的阻力，從而使浸出過程的速度減慢。②浸礦劑滲透到礦石內部的速度，決定於空隙中所存氣體在溶劑中的溶解度及礦石的潤濕性。③浸礦劑向礦石內部滲透，首先是從節理面（主要的空隙）進行，然後才經小孔隙滲透。另外礦石的礦物成份及其晶格構造對於浸出速度也有關係。例如黃銅礦就難被硫酸高鐵和硫酸所溶解。
滲濾浸出洗滌
滲濾浸出結束後，固液分離比較容易完成。因滲濾浸出的物料乾後所含水分較低，可使每次洗滌效率都高於過濾機或濃密機的洗滌效率，但所需的時間較長。滲濾浸出也可以用堆浸的洗滌方法進行洗滌。
