авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

Научно-методологические основы производства золота на заключительном этапе разработки месторождений

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЛОГАЧЕВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

НАУЧНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА

ЗОЛОТА НА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОМ ЭТАПЕ

РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность: 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Новочеркасск-2009

Диссертация выполнена на кафедре

«Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

Южно-Российского государственного технического университета

(Новочеркасского государственного политехнического института)

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор

РАЗОРЕНОВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

КАРГИНОВ КАЗБЕК ГЕОРГИЕВИЧ

доктор технических наук, профессор

ВОРОБЬЕВ АЛЕКСАНДР ЕГОРОВИЧ

доктор технических наук, профессор

КОНДРАТЬЕВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ

Ведущая организация:

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРТВЕННЫЙ

ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Защита состоится 18 декабря 2009 г. в 15 час. на заседании диссертационного совета Д212.246.02 при Северо-Кавказском горно-металлургическом институте по адресу: 362021, РСО-Алания, г. Владикавказ-21, ул. Николаева, 44, СКГМИ.

Факс (8672)-407-203 Email: info@skgmi-gtu.ru

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес cовета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 1 ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук Гегелашвили М. В.

Общая характеристика работы

Актуальность диссертационной работы. Положение золоторудной промышленности России осложняется ухудшением качественного состава золотосодержащего сырья, что переводит более 50% запасов золота в категорию неактивных. Ограниченность ресурсной базы золота сокращает возможности сохранения показателей добычи золота на должном уровне. По запасам золота Россия занимает третье место в мире, а по отношению к СНГ ее запасы составляют от 54 до 63 %. Количество добытого золота из россыпей снижается в связи с истощением запасов, снижением содержания, а также изменением экономических условий. Потребление золота в мире составляет 3000-3100 т/год, а его добыча – только 2300 т. Разработка золоторудных месторождений характеризуется, преимущественно, двух-стадийной выемкой запасов: богатые в первую стадию, бедные – во вторую. Наращивание конкурентоспособного и рентабельного производства золота основывается на комбинировании традиционной горной технологии с новыми технологиями: кучным и электро-сорбционным выщелачиванием, электрохимическим извлечением, гидрометаллургическим переделом растворов и т.п. Сырьем для повторного извлечения золота являются отходы флотационного обогащения руд и запасы некондиционного сырья. В мировой практике золото из бедных и забалансовых руд с содержанием 1,2-0,6 г/т и отходов горного и обогатительного производства с содержанием 0,6-0,3 г/т извлекается методами выщелачивания с экономической эффективностью. При этом капитальные затраты на производство золота могут быть снижены в 3-4 раза, а себестоимость - в 1,5-2 раза, что особенно важно в современных экономических условиях. Решение проблемы повторной добычи золота из отходов добычи и обогащения руд сдерживается недостаточностью исследований в области технологий извлечения золота из низкосортного сырья. Вопросы получения золота из накопленных отходов добычи и переработки руд на завершающем этапе разработки золоторудных месторождений формирует самостоятельную крупную проблему горной науки и практики.

Целью работы является повышение эффективности освоения золоторудных месторождений за счет комплексирования возможностей традиционных и инновационных технологий получения металлов из накопленных отходов добычи и переработки руд на завершающем этапе разработки.

Основная идея работы заключается в создании на первом этапе разработки месторождений благоприятных условий для извлечения золота из некондиционных запасов природных и техногенных месторождений на последующих этапах разработки.

Основные защищаемые научные положения:

1. При разработке сложно-структурных маломощных золоторудных месторождений с резкими изменениями условий залегания, состава и качества руд с опережающей выемкой богатых руд на первом этапе и последующей выемкой бедных руд на втором этапе, в недрах и на поверхности создаются техногенные месторождения некондиционного сырья, которые могут быть использованы на третьем этапе эксплуатации.

2. Поэтапная разработка месторождений с вовлечением в разработку запасов техногенных месторождений обеспечивает возможность перманентного варьирования количеством (в границах до 100%) и качеством (до фонового содержания) запасов и производственной мощности с оптимизацией параметров добычи по сумме дисконтированной прибыли.

3. Показатели извлечения золота из запасов техногенных месторождений улучшаются до приемлемого по экономическим соображениям уровня, а остаточное содержание уменьшается до фоновой величины при использовании инновационных технологий подземного, кучного, сорбционного и электрохимического извлечения металлов.

4. Максимальное извлечение золота при поэтапной разработке месторождения обеспечивается выходом оптимальной для выщелачивания крупности руд, дифференцировано для прожилкового и вкрапленного типа оруденения при взрывной отбойке и размещением хвостов обогащения в хранилищах из условия использования феномена природного выщелачивания.

5. Эколого-экономическая эффективность трехэтапной разработки месторождений определяется величиной сквозного коэффициента извлечения разносортных золотосодержащих минералов, включая и техногенные, совокупностью отличительных признаков месторождения, объемами добычи разносортных руд, технологической оснащенностью объектов и особенностями физико-химических процессов переработки.

Методы исследований: обобщение и анализ литературных источников и ранее выполненных исследований, данных практики и патентной информации, научное классифицирование, теоретические обоснования, аналитические расчеты, экспериментальные исследования в лабораторных и производственных условиях, графоаналитические построения и технико-экономический анализ.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов диссертационной работы обеспечивается проведением необходимого объема теоретических и экспериментальных исследований, соответствием результатов расчетов данным лабораторных и промышленных экспериментов и практики, выполнением необходимых технологических проработок, апробацией полученных результатов и использованием основных положений работы на производстве.

Научная новизна и значимость состоит в том, что впервые:

1. Установлена возможность перехода от двухэтапной выемки к трехэтапной выемке запасов, в том числе техногенных, при разработке сложно-структурных маломощных золоторудных месторождений с резкими изменениями условий залегания, состава и качества руд.

2. Доказана целесообразность перманентного варьирования количеством и качеством запасов и производственной мощности предприятия с оптимизацией параметров добычи по сумме дисконтированной прибыли при поэтапной разработке месторождений.

3. Обоснована возможность извлечения золота из запасов природных и техногенных месторождений при использовании инновационных технологий извлечения металлов до приемлемого по экономическим соображениям уровня и уменьшения остаточного содержания до фонового.

4. Оптимизирована дифференцировано для прожилкового и вкрапленного типа оруденения крупность руд при взрывной отбойке для целей выщелачивания золота при поэтапной разработке месторождения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается комплексным использованием методов исследований, представительностью исходных данных, необходимым и достаточным объемом теоретических исследований, лабораторных, технологических, опытных и опытно-промышленных экспериментов, высокой сходимостью их результатов, а также реализацией теоретических положений в практике.

Научное значение работы состоит в теоретическом обосновании повышения полноты использования недр при поэтапной разработке золоторудных месторождений с варьированием количеством и качеством запасов и производственной мощности предприятия и технологическом воздействии на минеральное сырье на всех этапах разработки месторождений.

Практическое значение работы:

- методология выбора технологий разработки техногенных месторождений может быть использована на третьем этапе эксплуатации золоторудных и аналогичных им месторождений;

- метод перманентного варьирования количеством и качеством запасов и производственной мощности предприятия с оптимизацией параметров добычи по сумме дисконтированной прибыли может быть востребован при вовлечении в разработку запасов техногенных месторождений;

- конструктивные параметры инновационных технологий подземного, кучного, сорбционного и электрохимического извлечения металлов могут быть положены в основу модернизации предприятий;

- методика взрывной отбойки некондиционных руд, оптимальной для выщелачивания крупности дифференцировано для прожилкового и вкрап-ленного типа оруденения позволяет улучшить показатели выщелачивания;

- метод определения эколого-экономической эффективности разработки месторождений по величине сквозного коэффициента извлечения разносортных золотосодержащих минералов дает возможность компенсировать потери и получить прибыль.

Реализация результатов работы. Рекомендации работы использованы при разработке запасов на руднике «Бадран» комбината «Индигирзолото». Внедрение поэтапной разработки обеспечило фактический экономический эффект 372,5 тыс.руб. (в ценах 1992г.). Рекомендации по проектированию технологических комплексов выщелачивания золота из хвостов обогащения, бедных и забалансовых руд приняты для реализации предприятиями Сибири, например, Верхне-Индигирского золоторудного района Якутии, Северо-Кавказскими (Садон, Уруп, Тырныауз) и северного Казахстана. Основные результаты диссертации используются при проведении лекций, лабораторных и практических работ в ЮРГТУ(НПИ), СКГМИ, МГГУ, РГГРУ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на: научных семинарах ЮРГТУ (1996-2007гг.); СКГМИ (1999-2008 гг.); научных симпозиумах «Неделя Горняка» в МГГУ(2000-2008 гг.); «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы регионального сотрудничества и региональной политики горных районов» СКГМИ, г. Владикавказ (2001 г.); международных научно-практических конференциях «Перспективы развития Восточного Донбасса» ШФ ЮРГТУ(НПИ), (г. Шахты, 1995–2008 гг.); «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» (г. Москва, 2002-2003 гг.); «Новые идеи в науках о Земле» (г. Москва, 2001, 2003 гг.); «Геотехнология: нетрадиционные способы освоения месторождений полезных ископаемых» (г. Москва, 2003 г.); «Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса в XXI веке» (г. Москва, 2004 г.); «Комбинированная геотехнология: развитие способов добычи и безопасность работ» (г. Магнитогорск, 2003 г.); «Геология, генезис и вопросы освоения комплексных месторождений благородных металлов» (г. Москва, 2002 г.); Республиканской научно-практической конференции «Пути решения актуальных проблем добычи и переработки полезных ископаемых» (г. Якутск, 2003 г.); всероссийской выставке-ярмарке научно-исследовательских работ и инновационной деятельности «ИННОВ-2003» (ЮРГТУ(НПИ), г. Новочеркасск, 2003 г.); между-народной конференции «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности строительства и энергетики» (ТулГУ, г. Тула, 2005 г.); всероссийском инновационном форуме «ИННОВ-2005» (ЮРГТУ(НПИ), г. Новочеркасск, 2005 г.); международной научно-практической конференции «Горнодобывающий комплекс России: состояние, перспективы развития» (СКГМИ, г. Владикавказ, 2006 г.); международной научно-практической конференции «Перспективы освоения подземного пространства» (НГУ, г. Днепропетровск, 2007 г.); международной научной конференции «Устойчивое развитие горнорудной промышленности» (КТУ, г. Кривой Рог, 2007г.); выставке-ярмарке, посвященной 100-летию ЮРГТУ (ЮРГТУ(НПИ), г. Новочеркасск, 2007 г.); заседании кафедры «Подземное, промышленное, гражданское строительство и строительные материалы» (ШФ ЮРГТУ(НПИ), г. Шахты, 2007г.); кафедры «Технологии разработки месторождений» (СКГМИ, г. Владикавказ, 2007 и 2008 гг.); международной научно-практической конференции (МГТУ, г. Сибай, Магнитогорск, 2007 г.); международной научно-практической конференции «Геоэкология и рациональное природопользование» (БГУ, г. Белгород, 2007 г.); международной научно-практической конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» (РУДН, г. Москва-Караганда. 2007 г.); международной конференции «Горное, нефтяное, геологическое и геоэкологическое образование в XXI веке» (РУДН, г. Москва-Горно-Алтайск, 2008г.); международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, мало-отходные и природоохранные технологии освоения недр» (РУДН, г. Москва-Ереван, 2008 г.); заседаниях технических советов НТЦ «Наука и практика» (г. Ростов-на-Дону, 2007 г.), ОАО «Ростовшахтострой» (г. Шахты, 2008 г.) и ОАО «Ростовгипрошахт» (г. Ростов-на-Дону, 2008 г.); научно-технических совещаниях РАО «Норильский никель» (1980-2004 гг.) и Джимидонской горнорудной компании (2003-2002 гг.).

Диссертационная работа выполнена в рамках госбюджетной теме №3,05 «Разработка научных основ оценки и разработки месторождений с учетом взаимосвязи и взаимозависимости» и федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по теме «Исследование и разработка инновационных технологий комбинированной механохимической активации извлечения металлов из некондиционного сырья» (шифр заявки 2009-1.1-151-066-012) по государственному контракту № 02.740.11.0323.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 46 работ (в том числе 12 статей - в периодических научных и научно-технических изданиях, рекомендованных ВАК РФ), в том числе 3 коллективных монографий, 1 авторское свидетельство на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и содержит 302 страниц машинописного текста, 51 таблицу, 140 рисунков и список литературы из 186 наименований.

Основное содержание работы

Защищаемое положение 1. При разработке сложно-структурных маломощных золоторудных месторождений с резкими изменениями условий залегания, состава и качества руд с опережающей выемкой богатых руд на первом этапе и последующей выемкой бедных руд на втором этапе в недрах и на поверхности создаются техногенные месторождения некондиционного сырья, которые могут быть использованы на третьем этапе эксплуатации.

Россия является единственной в мире страной с добычей золота более 100 т/год из россыпных месторождений, хотя около 80% запасов золота локализуется в рудных месторождениях. За более чем двухсотлетний период освоения запасы россыпей в значительной степени исчерпаны. Более золота России находится в неблагоприятных для горных работ районах Севера, Сибири и Дальнего Востока.

Среднее содержание золота в рудах месторождений мира изменяется от 7,5 г/т в ЮАР до 2,2 г/т в США, а в России оно составляет 0,6-4 г/т. Удельные затраты на получение золота в России в 1,5-2 раза превышают затраты на переработку аналогичных по качеству руд месторождений других стран.

Основная золотоносная республика России - Якутия. Из коренных и россыпных месторождений используются 535 месторождений, а 380 состоит в резерве.

Российские месторождения золота характеризуются разнообразием форм рудных тел, мощности, угла падения и протяжённости залежей. Такое разнообразие геологических условий и свойств горных пород определяет специфику технологий их разработки и позволяет выделить эти месторождения в группу сложноструктурных.

Чтобы добыть 1 кг золота при его содержании в 1 т руды 4-5 г, нужно отбить, выдать на поверхность и переработать 200-250 т руды, а для получения 1 т золота нужно переработать 200-250 тыс. т руды. Хвосты переработки переходят в разряд обедненных руд и формируют техногенные месторождения.

Основные потери в недрах связаны с оставлением целиков по геомеханическим условиям. Так, при разработке золоторудного месторождения Бадран оставляли рудные целики, из-за которых потери золота достигали 35 %.

Разработка месторождений, в том числе и золота, представляет собой совокупность систем извлечения полезного ископаемого, объединяемых по критерию экономической целесообразности. В зависимости от внешних условий существования систем горное предприятие переживает от одного до нескольких этапов (рис.1).

Рис.1. Этапы разработки месторождения

Первый этап характеризуется опережающей выемкой наиболее богатых участков месторождения с целью скорейшего получения финансовых потоков для развития производства от реализации золота на рынке. Потери в целиках и хвостах обогащения компенсируются увеличением выдачи богатых руд, запасы которых еще велики.

Поскольку большинство золота добывается на малых по объему производства, слабо вооруженных технологически и удаленных географически предприятиях, то количество хвостов переработки золотых руд продолжает увеличиваться, омертвляя добытое из недр сырье. Технология обогащения руд не позволяет полностью извлечь золото, поэтому с хвостами теряется до 30% полезных компонентов.

Второй этап характеризуется снижением запасов богатых руд, расположенных в удобных для их выемки участках месторождений. Уменьшение содержания золота в руде компенсируется увеличением добычи с целью сохранения количества выпускаемого золота. В горный передел вовлекаются объемы бедных и убогих руд, превышающие объемы первого этапа в разы.

Возможность получения золота, минуя стадию обогащения на земной поверхности, предоставляют технологии с подземным выщелачиванием. Одна только конверсия производства на бедные руды экономически не всегда оправдана, поскольку для выщелачивания требуется длительное время и реконструкция производства. К тому же, для создания компенсационного пространства при отбойке и дроблении горной массы все равно необходимо отбить и выдать на поверхность около 40% руды. Эта руда частично обогащается по традиционной технологии, а частично выщелачивается в штабелях.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.