МАСТОНОВ Р.А

21

композиты. Если такие растворы пропустить через дренажный слой, то произойдет кальматация трещин, а поверхность подстилающего слоя глины покроется слоем водоупорного материала, представляющего смесь глинистых частиц, связанных композитами, что и приведет к восстановлению герметичности подстилающего слоя глины.

Проводят это следующим образом. Сначала накапливают воду в гидроизолированной выемке в грунте в объеме 25 - 50 м3. Затем эту воду с помощью циркуляционного насоса подают в бак с мешалкой (емкостью 3 - 5 м3)

на 3/4 объема. В бак подают дробленную глину в количестве 20 - 50 кг на 1

м3 воды и перемешивают до перевода глины в дисперсное состояние, затем глинистый раствор сливают в гидроизолированную выемку в грунте. Таким образом приготавливают 20 - 50 м3 глинистого раствора. После этого переводят наполнение бака и сброс с него в непрерывный циркуляционный режим. В этот период в глинистый раствор вводят композиты для направленной коагуляции и армирования глинистых осадков. Перемешивают композиты со всем глинистым раствором в течение 2 - 4 ч. После добавления в глинистые растворы композитов циркуляцию растворов осуществляют через дренажный слой основания кучи, а

бак отключают от циркуляционного цикла. Избыток раствора из бака сливают в гидроизолированную выемку в грунте. По истечении 12 ч после начала циркуляции глинистых растворов через дренажный слой подачу глинистого раствора прекращают, избыток глинистого раствора дренируют в гидроизолированную выемку в грунте. Через 12 ч после отстаивания глины дренажный слой отмывают от незакрепившихся частиц глины осветленной водой из гидроизолированной выемки в грунте. Кальматация основания считается законченной, а основание подготовленным к эксплуатации. В последующем через дренажный слой можно прокачивать обезвреживающие растворы с целью разрушения токсичных веществ, которые через неплотности верхнего гидроизолированного слоя (полиэтиленовая пленка) могут проникать в дренажный слой основания. При этом ценные компоненты, попавшие в обезвреживающий циркуляционный контур, не теряются, а перерабатываются в конце сезона по обычной технологии. На чертеже схематично изображено многослойное основание для кучного выщелачивания. Куча из выщелачиваемого

22

материала 1 укладывается на дренирующий слой песка 2, песок укладывается на гидроизолированный слой полиэтиленовой пленки 3. Технологические и продукционные растворы собираются в коллекторе 4, через который отводятся в емкость для сбора продукционных растворов. Дренажный слой 5 основания состоит из гали крупностью 50 - 100 мм в нижней части, гали крупностью 5 - 20

мм в средней части и гали 2 - 5 мм в верхней части. Дренажный слой наносится на подстилающий слой глины толщиной 350 - 500 мм 6, в верхней части которого находится слой глины с композитом толщиной 3 - 15 мм 7. В дренажном слое в верхней его части находится коллектор подачи глинистых растворов 8, а в нижней

- коллектор сбора глинистых растворов 9. Напорный трубопровод 10 и

трубопровод дренирующих растворов 11 через бак с мешалкой 12 и

циркуляционный насос 13 связывают гидроизолированный дренажный слой с гидроизолированной выемкой в грунте 14.

Пример. После окончания зимнего периода и наступления весенних паводков, с помощью неофизических методов анализа и методом трассера была установлена разгерметизация подстилающего слоя глины под кучей. Для ремонта гидроизоляции основания кучи были выполнены следующие работы:

В гидроизолированной выемке было накоплено 50 м3 воды. При строительстве основания кучи отдельно был организован склад глины, необходимой для кальматации с учетом расхода порядка 50 - 100 кг на 1000 м2 основания за одну операцию и 4-5-летней эксплуатации основания.

В баке, снабженном механической мешалкой, приготавливали по 2,5 м3 5%-

ного раствора глины. За счет циркуляции растворов в системе бак-выемка насытили глиной воду, находящуюся в гидроизолированной выемке. После этого подключали к циркуляции дренажный контур внутри основания кучи с помощью коллекторов 8 и 9.

После 12 ч циркуляции глинистых растворов, последующей выдержки глинистого раствора в дренажном слое (12 ч) и слива избытка глинистого раствора в гидроизолированную выемку, на поверхности подстилающего слоя глины в основании кучи был получен дополнительный слой глины, укрепленный композитами толщиной 3 - 5 мм. Электропроводимость и электросопротивление подстилающего слоя глины в основании кучи была восстановлена до исходного

23

значения. Количество трассера, введенного в циркуляционные растворы дренажного слоя, за период эксплуатации основания в летне-осенний период осталось без изменения. Таким образом, трещиноватость основания за счет кальматации основания глинистыми растворами с добавкой композитов была ликвидирована.

Формула изобретения:

Основание для кучного выщелачивания, включающее слой из гидроизолированного материала и подстилающий слой глины, отличающееся тем,

что основание дополнительно содержит дренажный слой и под ним слой глины с композитами, расположенные между гидроизоляционным слоем и подстилающим слоем глины, коллекторы подачи и сбора глинистых растворов, размещенные в дренажном слое, и бак с мешалкой для получения раствора глины, сообщенный посредством напорного трубопровода с запорной арматурой и циркуляционного насоса с коллектором подачи глинистых растворов и с гидроизолированной выемкой, выполненной в грунте.

СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ РУД, ХВОСТОВ И КОНЦЕНТРАТОВ

Патент Российской Федерации

Суть изобретения:

Использование: способы кучного выщелачивания золота цианированием из руд, хвостов и концентратов. Сущность: способ осуществляется путем периодического залива всей поверхности кучи или ограниченной ее части на толщину 5-10 см при расходе раствора 20-120 л/м2 в 1 ч в течение 30-60 мин,

орошение проводят 1-4 раза в сутки для создания "поршневого" режима проникновения раствора и воздуха внутрь кучи для восполнения недостатка кислорода и увеличения скорости фильтрации, это позволяет увеличить скорость растворения золота и сократить выбросы цианида и синильной кислоты.

Номер патента:

2086686

Класс(ы) патента: C22B11/08

	24
Номер заявки:	95107369/02
Дата подачи заявки:	06.05.1995
Дата публикации:	10.08.1997
Заявитель(и):	Читинский политехнический институт
Автор(ы):	Рубцов Ю.И.; Спирин Э.К.; Сафронов В.И.;
	Воронов Е.Т.; Рубцова О.П.

Патентообладатель(и): Читинский политехнический институт

Описание изобретения:

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано в подземном и кучном выщелачивании. Известен способ кучного выщелачивания золотосодержащих руд путем орошения щелочным раствором цианида при расходе 10 л/м2 в 1 ч в течение всего периода выщелачивания, т.е. в течение 120

дней [1] Недостаток кислорода на окисление золота, а также вызванный параллельными и более интенсивными процессами окисления сульфидных минералов железа, меди, свинца, сурьмы, мышьяка частично восполняется за счет растворения воздуха в падающих каплях при орошении кучи из эксцентриков.

Наиболее близким к изобретению является способ цианидного выщелачивания золота из куч [2]

Недостатком этих способов является отсутствие аэрации руды в куче, низкая скорость выщелачивания золота, повышенный выброс цианидов и синильной кислоты в окружающую среду. Предлагаемый способ позволяет достичь более высокой скорости выщелачивания и снижение выбросов цианида в окружающую среду. Сущность изобретения заключается в том, что в способе кучного выщелачивания руд хвостов и концентратов, включающем подачу раствора цианида в щелочной среде и естественную аэрацию, подачу раствора ведут периодически 1-4 раза в сутки при расходе раствора не менее 25-100 л/м2 в

течение 0,5-1 ч.

Предлагаемый способ в отличие от прототипа более прост в техническом отношении. Одноразовое затопление кучи позволяет покрыть ее поверхность слоем раствора толщиной до 10 см и более. На всей затопляемой поверхности

25

происходит фильтрация в трещины и поры, воздух из последних под действием веса сплошного столба жидкости продавливается вниз. Так как объем пор составляет обычно 15-40% от объема руды, то, проникая в кучу, толщина сплошного слоя жидкости увеличивается и составляет 0,3- 1 м и более. Таким образом, гидравлическое давление слоя фильтрующей жидкости по мере ее проникновения с поверхности кучи внутрь увеличивается в несколько раз.

Увеличивается скорость фильтрации раствора. Воздух в виде пузырьков из верхних слоев мигрирует в глубь кучи. Обеспечивается как бы "поршневой режим" просачивания воздуха и раствора. По мере проникновения раствора внутрь кучи над слоем уходящей вниз жидкости образуются пустоты,

заполняемые свежим атмосферным воздухом.

По мере продвижения раствора внутрь кучи из-за разности энергии смачиваемости руды раствором и газом происходит опережающее стекание жидкости по поверхности дробленого материала. Воздух перемещается вниз с меньшей скоростью, пузырьки удерживаются в трещинах силами капиллярного давления и продавливаются внутрь кучи со скоростью, в 3-5 раз меньшей, чем раствор. Поэтому устремившиеся вниз потоки жидкости все время освежаются воздухом. За 6- 24 ч между поливами образуется новое воздушно-пoровое пространство в толщине до 3-4 м кучи. Выщелачивание в это время происходит в инфильтрационном режиме, когда поры заполнены раствором на 50% а кислорода в порах в 10 раз и более больше, чем необходимо для выщелачивания золота.

Полное обновление воздуха в куче в "поршневом" режиме выщелачивания при высоте кучи 10 м и скорости фильтрации 3,5 м/сут происходит за 5-8 сут.

Вследствие аэрации кучи растворение золота происходит во всем ее объеме.

Предлагаемый способ в отличие от прототипа позволяет достичь аэрации кучи.

Перепад давления в рудной массе после каждого нового полива способствует массообмену, проницаемости газовой фазы и улучшению фильтрации. Скорость фильтрации растворов в предлагаемом способе орошения кучи была на 30-75%

выше, чем в случае прототипа. В предлагаемом способе поверхность кучи остается залитой раствором не более 2-4 ч в сутки, в остальное время чистый атмосферный воздух всасывается внутрь кучи. Если по прототипу выброс цианидов и синильной кислоты наблюдается в течение всего периода

26

выщелачивания, то в предлагаемом способе выброс вредных веществ наблюдается преимущественно в период подачи растворов на поверхность кучи и общие выбросы цианидов в окружающую среду снижаются. Выщелачивание осуществляется следующим способом. Пример. Проводилось выщелачивание золотосодержащих хвостов обогатительной фабрики, извлекавшей золото из дробленой руды по цианидной технологии методом перколяции, с содержанием золота 0,8 г/т. Общий объем раствора цианида, взятый на выщелачивание, во всех опытах оставался постоянным. Опыт 1. Орошение рудной массы проводили по прототипу. Расход составил 5,0 л/м2 в 1 ч. Орошение проводили путем капельного разбрызгивания раствора постоянно в течение 14 дней. Концентрация цианида в растворе составляла 0,1 г/л. Величину pH раствора поддерживали в интервале

10,2-10,6. Класс руды взятый для выщлачивания меньше 5 мм.

Опыт 2. Расход раствора цианида при поливе составил 40 л/м2 в 1 ч. Полив 3

раза в сутки в течение 60 мин. Поверхность руды покрывалась при этом слоем раствора толщиной 5 см. Остальные параметры такие же как и в опыте 1. Опыт 3.

Расход раствора при поливе составил 120 л/м2 в 1 ч. Полив 1 раз в сутки с продолжительностью 1 ч. Поверхность руды после полива покрывалась слоем раствора толщиной до 11-13 см. Опыт 4. Полив рудной массы проводили 1 раз в течение 3 сут при расходе 120 л/м3 в 1 ч в течение 1,5 ч. В период полива слой раствора над поверхностью руды покрывался на 12-14 см. В таблице показана зависимость извлечения золота, объем воздуха, прошедшего через слой руды,

выброс цианидов за 24 ч. Как видно из таблицы, скорость выщелачивания золота по предлагаемому способу примерно в 2 раза больше, а выбросы цианидов в 2-3

раза меньше, чем в способе, описываемом в прототипе. Использование данного способа позволяет интенсифицировать процесс выщелачивания золота из куч и снижает выбросы.

Формула изобретения:

Способ кучного выщелачивания золота из руд, хвостов и концентратов,

включающий подачу раствора цианида в щелочной среде и естественную аэрацию, отличающийся тем, что подачу раствора цианида ведут периодически 1 4 раза в сутки в поршневом режиме при образовании воздушно-порового

27

пространства в толщине кучи до 3 4 м при расходе раствора 25 100 л/м2 в течение

0,5 1,0 ч.

Использованные оборудовании

На кафедре нефтепромысловой геологии, горного и нефтегазового дела инженерного факультета Российского университета дружбы народов имеется в наличии Микроскоп Nikon LV100, который применяются для исследования и анализа минералов, кристаллов, металлов, волокон и дерева методом поляризации в отраженном и проходящем свете. [1]

Рис. 1.2. Микроскоп Nikon LV100

Рис. 1.3. Микроскоп Nikon LV100 в процессе работы

28

Выводы по главе:

1. Анализ показал, что Узбекистан обладает большим количеством месторождений и большими запасами золота, включая вторичные техногенные месторождения в виде золотосодержащих пород отвалов и шламохранилищ,

запасы которых достаточны для значительного увеличения добычи золота в стране.

2.Для развития золотодобычи и вовлечение в эксплуатацию новых месторождений, в том числе техногенных. Необходимы инвестиции, привлечение которых невозможно без экономического обоснования эффективности вложения средств, что весьма непросто из-за сложности подготовки необходимой для проведения расчетов информации.

3.Увеличение масштабов золотодобычи отдельными структурами показывает на рост эффективности и экономической устойчивости крупных производств в сравнении с мелкими.

4.Как показал анализ литературных источников, технология кучного выщелачивания золота и серебра достаточно проста в реализации,

малокапиталоемка, но требует для ее успешного применения в промышленном масштабе высокого уровня организации и культуры производства для предотвращения вредных воздействий на окружающуюсреду и обеспечения нормального протекания технологии по ее элементам для получения положительного экономического эффекта.

5.Технология KB применима для извлечения золота не из всех типов руд: не пригодны для применения KB сульфидные руды с химически связанным с сульфидами золотом, углистые, карбонатные руды, железосодержащие руды и некоторые другие.

6.Поскольку месторождения золота в нашей стране распространены, в

основном, в регионах с суровым климатом, этот фактор организации KB должен учитываться при определении экономического результата.

7.Оценка и выбор вариантов отработки золоторудных и техногенных месторождений методом кучного выщелачивания должна проводиться в несколько этапов, которые включают изучение технологических свойств рудной

29

массы и извлекаемое золота специализированной организацией, выбор вариантов

технологии и организации кучного выщелачивания и экономическую оценку этих

вариантов.

30

ГЛАВА 2. ПРОЕКТЫ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ,

СТАДИЙНОСТЬ И ОЦЕНКА ИХ РЕАЛИЗАЦИИ

2.1 Обоснование целевых установок проекта

2.1.1 Назначение конвейера ленточного горизонтального

Ленточный горизонтальный конвейер – транспортирующее устройство непрерывного действия для перемещения сыпучих грузов в горизонтальном и наклонном направлениях при методе кучного выщелачивания золота. Данный ленточный конвейер адаптирован для работы в тяжелых условиях горного производства. Конвейер ленточный может применяться как самостоятельная единица, так и в комплекте конвейеров.

2.1.2 Назначение ленточного конвейера (универсального)

Ленточный конвейер (универсальный) – транспортирующее устройство непрерывного действия для перемещения сыпучих грузов в горизонтальном и наклонном направлениях при методе кучного выщелачивания золота.

Универсальный ленточный конвейер может работать как встроенным в оборудование так и без него. Ленточный конвейер универсальный общего назначения изготавливается в двух модификациях:

-Ленточный конвейер универсальный - магистральный;

-Ленточный конвейер универсальный - "Кузнечик".

Магистральные ленточные конвейеры предназначены для транспортировки руды от одного конвейера к другому (количество магистральных ленточных конвейеров определяется удаленностью барабана окомкователя руды от места укладки руды в штабель (кучи).

Ленточный конвейер "Кузнечик" предназначен для подачи руды на самоходный ленточный конвейер (хоппер). Магистральные ленточные конвейеры и ленточный конвейер "Кузнечик" взаимозаменяемы после незначительных модификаций, что предусмотрено их конструкциями.

2.1.3 Назначение самоходного конвейера (хоппер)