شرح روش لیچینگ توده‌ای یا هیپ لیچینگ

در این روش کانسنگ به صورت توده‌ای در محلی انباشه شده، محلول حاوی عامل شیمیایی از بالا بر روی آن پاشیده می‌شود تا در اثر جریان ثقل، از میان خلل و فرج موجود در توده عبور کرده، کانی مورد نظر را حل کند. در روش هیپ لیچینگ، با پاشش محلول اسید سولفوریک تحت شرایط شیمیایی و فیزیکی مناسب، کانی‌های اکسیدی مس به راحتی حل می‌شوند.

یکی از مزیت‌های مهم این روش این است که، علاوه بر کانی‌های اکسیدی، می‌توان کانی‌های سولفیدی مس را هم استخراج نمود که از آن به عنوان روش بایولیچینگ نام برده می‌شود.

بایولیچینگ به مفهوم استفاده از قابلیت میکروارگانیسم‌ها در عملیات انحلال سولفیدهای فلزی به منظور بازیابی فلز می‌باشد. سابقه استفاده از این تکنولوژی به سال‌های 1950 برمی‌گردد. توسعه این روش در دنیا به حدی بوده که امروزه در امریکا بیش از 20% از استحصال مس به روش میکروبی صورت می‌گیرد.

انحلال توده‌ای برای کانه‌هایی با عیار کم به کار برده می‌شود که در مناطقی با طراحی خاص خود ذخیره شده‌اند. در روش هیپ لیچینگ ماده معدنی پس از استخراج، خرد شده، پس از نرمه گیری و آگلومراسیون، با دقت زیاد روی یک بستر ضد اسید و نفوذناپذیر، پهن می‌شود. این ناحیه که هیپ نام دارد توسط ترکیبات مصنوعی مانند پلی‌اتیلن با وزن مخصوص بالا (HDPE)، آسفالت و یا مواد طبیعی مانند رس فشرده یا سنگ بستر غیرقابل نفوذ زیرسازی می‌شود.

محلول اسیدی از حوضچه رافینت پمپ شده، به سطح توده پاشیده می‌شود. محلول باردار جمع‌آوری شده از زیر هیپ به حوضچه PLS هدایت می‌شود. بیشتر محل‌های انتخاب شده جهت لیچینگ به گونه‌ای هستند که شیب مناسبی برای خروج مایع باردار از انتهای هیپ داشته باشند. محلول باردار از حوضچه PLS برای استخراج مس به واحد استخراج با حلال پمپ می‌شود. اگر غلظت مس در حوضچه PLS پایین باشد، این محلول دوباره روی هیپ برگشت داده می‌شود تا عیار مس آن برای استخراج با حلال قابل قبول باشد. بعد از استحصال مس از محلول باردار در واحد استخراج با حلال، محلول بی‌بار بدست می‌آید که به حوضچه رافینت برگشت داده می‌شود.

عملیات انحلال توده‌ای دارای ویژگی‌های زیر است:

1)اغلب از حلال با غلظت‌های بالاتری استفاده می‌شود.

2)طراحی محل عملیات متفاوت است.

3)کانه در حد کوچکتر از 10 سانتیمتر خرد می‌شود.

4)استخراج از مس اکسیدی بیشتر می‌باشد.

عملیات انحلال توده‌ای به دلایل متعددی در مورد کانه‌های اکسیدی مس انجام می‌گیرد که بعضی از این دلایل عبارتند از: کوچک بودن ذخایر اکسیدی در مقایسه با ذخایر سولفیدی، بالا بودن سرعت انحلال کانه‌های اکسیدی در مقایسه با کانه‌های سولفیدی و افزایش غلظت مایع باردار حاصل از انحلال کانه اکسیدی نسبت به کانه سولفیدی.

هیپ‌ها به گونه‌ای طراحی می‌شوند که حرکت کامیون‌ها و بولدوزرها بر روی آنها به حداقل برسد؛ در نتیجه از فشرده شدن کانه جلوگیری می‌شود و نفوذپذیری هیپ کاهش نمی‌یابد.

یک روش جهت ساخت هیپ جدید عبارت است از تخلیه سنگ‌های خرد شده تازه بر روی هیپ قدیمی که طول عمر آن به پایان رسیده است. در این حالت لایه قدیمی هیپ، خود باعث فیلتر شدن مایع باردار خروجی از هیپ جدید می‌شود. طول عمر هر هیپ معمولا 180-60 روز است. استفاده از محلول حاصل از لیچینگ نیز تا آنجا ادامه پیدا می‌کند که میزان مس محتوی آن به مقدار کمتری از آنچه از پیش تعیین شده است برسد.

هنگامی گه مایع باردار به انتهای هیپ می‌رسد، به داخل کانال‌های جمع‌آوری و حوضچه‌هایی هدایت می‌شود (شیب8-1 درجه) که در پایین هیپ قرار دارد. پس از آن مایع باردار از این حوضچه‌ها به واحد الکترووینینگ یا استخراج با حلال فرستاده می‌شود و مس از محلول بازیابی می‌شود.