溶浸采矿属于湿法冶金加工，通过将矿石置于浸出溶液的活性化学溶液中来选择性地溶解矿物，是根据经济和环境可行性选择合适的金属提取浸出方法，主要用于从铝、镍、钴、锰和锌矿石中提取金属。

在冶金的浸出过程中可以使用不同的浸出剂，具体取决于目标金属及其原始基质。浸出剂可以是碱性的，也可以是酸性的。硫酸盐可以用水或硫酸浸出，而氧化物必须使用硫酸或碳酸钠溶剂。氢氧化钠用于氧化物，而氢氧化铵用于天然矿石、碳酸盐和硫化物。贵金属溶解在氰化物溶液中，而某些氯化物溶解在氯化钠溶液中。

溶浸采矿可显著降低加工成本，增强矿山的可持续性，并可以通过降低边界品位或释放矿山尾矿中的价值来延长矿山寿命。

1.溶浸采矿的主要参与者

根据GlobalData的数据，全球有90+家公司，包括技术供应商、成熟的矿业公司和崭露头角的初创企业，从事浸出萃取的开发和应用。专利数量最多的是Mesto Outotec，其次为Eneos和Vale，金川排名第四。

2.浸出工艺的分类原位浸出(In Situ Leaching）

浸出溶液在不同点被泵入岩层（例如砂岩）中，然后在其他点将溶液泵回地表。如果矿体孔隙率不够，可以先使用爆破将其碎石。这种矿物提取方法长期以来一直用于回收地下深处的可溶性盐沉积物。这些被称为蒸发沉积物。这种方法已被用于铀和铜的生产。

原位浸出的复杂之处在于溶液流经矿石和天然含水层的存在。如果浸出溶液与含水层混合并从该区域流出，则该水将被有毒化学物质污染。虽然金属价值会损失，但前者的担忧是迄今为止最大的。因此，对该地区的水文有透彻的了解是必不可少的。

原位浸出适用于品位相当低的矿石。虽然该过程因为没有矿石破碎，从而降低了资本和一些运营成本，但金属提取往往很低，提取速度相当慢。1960 年代初期，ISL 铀矿开采首次在怀俄明州进行实验性尝试。第一个商业矿山于1974年开始运营。今天，几乎所有的哈萨克和乌兹别克，以及美国的大部分铀产量都来自ISL采矿。

ISL 也可以应用于其他矿物，例如铜和金。如果矿体中含有大量钙（如石灰石或石膏，超过2%），则必须使用碱性（碳酸盐）浸出。否则，酸（硫酸盐）浸出一般更好。在这种情况下，浸出溶液的pH值为2.5-3.0。酸浸的铀回收率更高，为70-90%，而碱性浸出为60-70%，运行成本约为碱性浸出的一半。

堆浸(Heap Leaching)

矿石被开采堆积起来，并从顶部用浸出液处理。溶液溶解矿物和一些脉石矿物，堆体底部收集溶液并进行金属回收处理。

堆浸可以使用开采的矿石，而无需进一步磨矿，但通常首先将其破碎到某个规定的尺寸范围。如今，堆浸通常用于金、铜、铀、镍、锌等。

堆浸使用精心构造的底座或垫层，场地的坡度约为 1%。在底座上放置重型塑料衬垫，并将矿石堆放在上面。斜坡沿堆的边缘流向收集槽以收集浸出母液。循环使用的浸出溶液使用大型洒水器以及滴灌器从堆体顶部流入。在收集沟的下游建造了一个用于储存和缓冲的液池。浸出母液萃取金属回收，然后将萃取后的贫液重新返回浸出，根据需要添加补充试剂。堆浸提取效率约80%。

倾倒浸出(Dump Leaching)

倾倒浸出是一种经济地从废料中提取一些有用价值矿物的方法。倾倒浸出适用于废弃矿石，其品位对于使用的主要选矿工艺来说太低，倾倒浸出矿石的大小可能超过1 m。倾倒堆浸场位于天然斜坡上，浸出溶液流向天然流域。堆场可能包含数百万吨矿石，覆盖面积达数百公顷，深度可能>100米。

堆浸和原位浸出特性在倾倒浸中相结合。根据倾倒位置的不同，倾倒浸出中可能不会使用不透水垫层。矿石被倾倒以允许与堆浸类似的处理，但该地区的地质条件允许山谷或矿坑充当集液坑。

槽浸(Vat Leaching)槽浸，是液态与大桶或罐中的金属材料相互作用的过程，可以搅拌以加快反应动力学。破碎和研磨通常用于在浸出前减小含金属材料的尺寸，例如精矿、矿石、边角料或炉渣。也可以在槽体中增加搅拌器，以保持悬浮在大桶中的固体并增加固液相互作用。槽浸等方式，最大限度地减少了与矿物开采相关的环境影响，将矿石包含在储罐或大桶内，减少了操作的占地面积。此外，在还原浸出中使用碱性氰化物溶液可以有效地回收金属，同时最大限度地减少有害污染物的释放。

高压浸出/高压酸浸（HPAL）高压釜反应器用于较高温度下的反应，这可能会提高反应速率。同样，高压灭菌允许在系统中使用气态试剂。通常，不适合大气浸出的矿石和精矿，如硫化物，会受到这种侵蚀性形式的浸出。

高压酸浸（HPAL）是一种用于从红土矿体中提取镍和钴的工艺。HPAL 工艺利用高温（约 255 摄氏度）、高压（约 50 bar 或 725 psi）和硫酸从红土矿石中分离镍和钴。HPAL自1961年在古巴莫阿湾首次投入商业生产以来一直在使用。

矿石被开采和破碎形成浆料，然后进行预热，泵入高压釜后浆料和酸在高压釜内发生反应。浆料离开高压釜的高压和高温环境后，在常压条件下被清洗和分离，实现从液体馏分中回收金属。

罐体浸出(Tank Leaching)

矿石被放置在罐子里，并在整个过程中用浸出化学品处理。贵金属被试剂溶解，收集，然后提纯。罐式浸出方式可用于孔隙率低的贫矿，在罐式浸出中，材料被研磨得较细，形成的浆料可以在重力作用下或泵送时流动。罐体内衬应根据不同矿石的处理和浸出液（各种酸、碱等浸出剂）的使用，如沥青、耐酸混凝土、铅板、环氧树脂、聚乙烯塑料和高分子材料等，采用不同的材料制成。储罐通常配备搅拌器、挡板、气体引入设备，旨在保持固体悬浮在浆料中，并实现浸出。

3.金属回收

在浸出操作后，获得含有金属的母液，一般采用包括电解沉积、金属离子转移、化学沉淀、结合电解和化学方法的溶剂萃取，以及碳吸附与电解处理相结合。

电解沉积

电解沉积得到纯净的产品，是一种优选的方法。由于电力成本高昂，一般处理具有高金属含量的溶液。将不溶性阳极和由可剥离惰性材料或沉积金属薄片制成的阴极插入装有浸出溶液的罐中。当电流通过时，溶液解离，金属离子沉积在阴极。这种常用方法用于铜、锌、镍和钴。

溶剂萃取

溶剂萃取与电解沉积相结合，将稀释的低价值金属溶液浓缩成小体积和高金属含量。低品位铜矿石以这种方式加工，将大量低价值铜浸出溶液与煤油中的少量水不混溶有机溶剂接触。金属从浸出液进入萃取液，两相分离，萃取液进入萃取回路。

吸附

吸附工艺通常采用活性炭剥离氰化金的浸出母液。碳又被溶液从金属中剥离出来，然后进入电解槽，其中金含量沉积在阴极。按照不同的吸附方式从浸金矿浆中提取金的方法有炭柱法(CLC),炭浆法(CIP),炭浸法(CIL),而炭浆法也成为氰化提金工业中最常用的方法。

炭柱法（CLC）将堆浸溶液通过一系列上流式流化床吸附柱（罐），以活性炭吸附金和银，从中提取溶解金和溶解银的一种技术。

炭浆法(CIP)是利用粒状活性炭直接从氰化浸出矿浆中吸附金的方法，不仅省去传统工艺的固液分离工序，还有利于氰化浸出率的提高。炭浆法的生产过程包括：磨矿、氰化浸出、预处理、活性炭吸附、炭浆分离、活性炭解吸、电沉积以及脱金炭的再生。工业生产中常用石灰作保护碱使pH维持在9~10之间，矿浆浓度约为 40％左右，搅拌浸出时间为 24ｈ或更多。我国从 20世纪 70年代末期开始研究和引进炭浆提金工艺‚如今已成为我国黄金生产的主要工艺方法 。

炭浸法与炭浆法的原理一致，只是生产工艺略有不同。炭浆法是先浸出后吸附，即将浸出矿浆从浸出槽送入吸附槽内进行吸附。炭浸法是边浸出边吸附‚浸出与吸附在同一槽中进行。

化学沉淀

一种化学沉淀是通过溶液发生置换反应，其中活性较强的金属取代溶液中活性较低的金属。例如，在铜胶结中，铁取代了溶液中的铜离子，当铁进入溶液时，铜的固体颗粒沉淀。这是一种廉价的方法，通常适用于弱、稀释的浸出溶液。

另一种置换反应使用气体，例如将硫化氢添加到含有硫酸镍和沉淀硫化镍的溶液中。

还有，改变溶液的酸度也是一种常见的沉淀方法。二铀酸钠是通过添加氢氧化钠将pH值提高到7，从浓缩铀浸出溶液中沉淀出来的。

1. 结论
2. 溶浸的显著优点在于原料中有价金属综合回收程度高、有利于环境保护、生产过程较易实现连续化和自动化，因此更适合低品位矿产资源的回收利用。通过溶浸工艺可以处理低品位物料，包括低品位原生硫化矿、氧化矿、表外矿及废弃的尾矿，并可对一些低品位二次资源中的有价金属进行回收。溶浸工艺的选择，一般取决于矿石类型，矿物成分，矿石品位等，由经济和技术可行性决定，涉及到溶浸剂，溶浸参数和溶浸母液中的金属回收方式的选择。堆浸采矿一般处理低品位氧化矿，高压浸出和槽浸可处理品位略高的氧化矿，低品位次生硫化矿可采用细菌联合堆浸处理。

注：本文来源于矿业君