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:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |

Научно-методологические основы производства золота на заключительном этапе разработки месторождений

-- [ Страница 5 ] --

Исследованиями инновационных технологий установлено:

- эффективность извлечения золота из сульфидсодержащего сырья зависит от степени ассоциации золота с пиритом и арсенопиритом и их размеров, параметров воздействия электрическим полем, электропроводности раствора, параметров рН, Еh и температуры раствора;

- оптимальное значение плотности тока для выщелачивания золота из исследованных сульфидных руд лежит в пределах 800-1000 А/м2 площади анода;

- оптимальное значение температуры электрохимического процесса растворения сульфидов лежит в пределах 60-800С. Уменьшение температуры тормозит процесс выделения атомарного хлора, а увеличение - снижает перенапряжение кислорода и уменьшает выход продуктов окисления.

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

Защищаемое положение 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.

Освоение инновационных технологий нуждается в получения руд заданной крупности с определенной достоверностью. Качественное разрушение пород, облегчающее последующее выщелачивание золота, состоит в отделении зерен полезного компонента от зерен пустой породы, что достигается при избирательном расходе энергии только на разрыв межатомных связей вдоль поверхностей срастаний.

Установлена зависимость показателя степени дробления и среднего линейного размера куска взорванной массы от удельного расхода ВВ. С увеличением удельного расхода ВВ с 0,6-0,7 до 2-2,1 кг/м3 средний линейный размер куска снижается с 10-12 до 5-6 см, а показатель степени дробления возрастает с 1,2-1,3 до 1,5-1,6.

Показатель оптимальности буро-взрывной отбойки - крупность отдельных кусков разрушенного взрывом массива. При добыче металлов выщелачиванием это требование определяется не только возможностями устройств и механизмов, участвующих в переработке руд, но и созданием условий для проникновения выщелачивающего реагента в глубь куска.

Установленная зависимость изменения диаметра кондиционного куска от количества выделенных фракций с позиции полноты выщелачивания показывает, что излишнее измельчение руды чрезмерно увеличивает площадь компонентов горной массы и снижает фильтрационную способность выщелачиваемого массива. Толщина выщелачиваемого слоя зависит от скорости прохождения раствора: чем больше скорость раствора, тем меньше толщина диффузионного слоя.

Гранулометрический состав хвостов оказывает максимальное влияние на скорость фильтрации выщелачивающего раствора и на показатели выщелачивания.

На месторождениях с вкрапленной минерализацией полезный компонент в отбитой руде при дроблении распределяется равномерно по содержанию в кусках разной крупности, поэтому извлечение снижается пропорционально выходу крупных классов.

При прожилковой минерализации мелкие классы имеют более высокое содержание металла. Несмотря на относительно невысокое извлечение металлов из кусков размером +150 мм, удельные потери, приходящиеся на их долю, невелики, а в ряде случаев – гораздо меньше, чем из мелочи. Увеличение размера средневзвешенного куска отбитой руды за счет повышения выхода средних и крупных классов и сокращения удельного веса мелких классов не только не ухудшает показатель извлечения, но даже положительно влияет на показатели добычи металла на всех переделах.

Для многих жильных месторождений содержание полезного компонента в отбитой руде снижается с увеличением размера кусков. Среднее содержание в негабаритных классах (+200 мм) в 5 и более раз ниже, чем в товарном, с точки зрения выщелачивания, продукте в кусках размером от 0 до 200 мм, а суммарное количество в них металла превышает 92 % от запасов в блоке подземного выщелачивания (ПВ).

Установлено изменение содержания золота в зависимости от крупности фракций (рис. 7).

 Рис. 7. Изменение содержания золота в зависимости от крупности фракций Уровень-24

Рис. 7. Изменение содержания золота в зависимости от крупности фракций

Уровень оптимальности взрывного дробления горной массы должен определяться не только возможностями устройств и механизмов, участвующих в переработке руд, но и созданием условий для проникновения выщелачивающего реагента в глубь куска на завершающем этапе разработки месторождения.

При вкрапленной минерализации к дроблению предъявляются повышенные требования, прежде всего, ограничение выхода негабарита, которым в данном случае является величина 5 см. В этом случае предпочтительны гидрометаллургические способы выщелачивания с переводом минералов в пульпу.

При прожилковой минерализации к дроблению предъявляется требование ограничения выхода слишком малых частиц, предельной для которых является величина 2 см. В этом случае предпочтительны способы кучного выщелачивания золота с корректировкой недостатков дробления в процессе переработки (табл. 11).

Таблица 11

Крупность дробления минералов для целей выщелачивания золота

Категория Размеры, см Недостатки Процессы корректировки
Вкрапленная минерализация
Неприемлемая более 10 Весьма малая скорость выщелачивания, повышенные потери Оптимизация параметров отбойки, дробление при обогащении
Нежелательная от 10 до5 Пониженная скорость выщелачивания, потери Дробление при обогащении
Оптимальная от 5 до 2 Нет Нет
Мелкая от 2 до 1 Малая скорость фильтрации растворов, разубоживание попутными минералами Интенсификация процесса фильтрации
Весьма мелкая менее 1 Весьма малая скорость фильтрации растворов, разубоживание попутными минералами Окомкование вяжущими веществами
Прожилковая минерализация
Оптимальная более 2 Нет Нет
Мелкая от 2 до 1 Малая скорость фильтрации растворов, разубоживание попутными минералами Интенсификация процесса фильтрации
Весьма мелкая менее 1 Весьма малая скорость фильтрации растворов, разубоживание попутными минералами Окомкование вяжущими веществами

В отличие от традиционных схем при подготовке руды к выщелачиванию параметры БВР должны обеспечивать:

- равномерное дробление с минимальным выходом негабаритных фракций;

- равномерное разрыхление взорванного слоя руды;

- полную проработку взрываемых участков массива.

Проведено моделирование управления параметрами БВР при подготовке руды к выщелачиванию. Применяемая технология подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды предопределяла способ отбойки в зажатой среде, исключающий многорядное взрывание. Выход негабарита составлял 10% (табл. 12).

Таблица 12

Гранулометрический состав отбитой руды

Размер фракций, мм 0-2 5 25-50 50-100 100-200 200-300 300-400
Доля фракций,% 35,25 8,77 17,94 15,53 5,47 12,02

Для исключения отрицательного влияния структурных особенностей массива и последствий однорядного взрывания в зажиме применен вариант отбойки с использованием врубовых скважин и внутривеерного замедления.

В отбиваемом подэтаже дополнительно к вертикальному вееру скважин бурили две наклонные скважины под углом 80-85° в сторону обрушения. Взрыванием зарядов наклонных скважин создавалась врубовая полость, слой разламывался, и происходила подвижка зажимающей среды. Заряды последующих скважин работали уже на две обнаженные плоскости.

Если при базовом способе отбойки руда отделялась от массива без дробления, то в предложенном варианте происходило интенсивное дробле-

ние и равномерное размещение взорванной горной массы в призабойной зоне.

Новая технология обеспечила оптимальную степень дробления, выход некондиционных фракций +300м составил 1-2% против 10-12% при базовом способе отбойки (рис. 8).

 Показатели дробления при варианте с наклонным врубом Подавляющее большинство-25

Рис.8. Показатели дробления при варианте с наклонным врубом

Подавляющее большинство хвостов первых этапов оставляется в подземных блоках в виде забалансовых руд или складируется на земной поверхности. Среднее содержание золота в отвалах окисленных золотосодержащих руд на территории России - 2,7 г/т, а в хвостах обогатительных фабрик - 1,1 г/т. Общее количество золота в хвостах примерно равно его балансовым запасам и прогнозным ресурсам коренных месторождений.

Динамика изменения качества хвостов обогащения при хранении устанавливается экспериментально с содержанием металлов в отвальных хвостах обогащения, % : золота -1,2 г/т, серебра -24 г/т; 0,5- цинка, 0,6- свинца, 1,1- меди, 10 -железа, 1,9-оксида алюминия, 43 -диоксида кремния.

Исследованы две модели, различающиеся содержанием и характером оруденения золота в хвостах. Массив формируется слоями минералов, обладающих различным содержанием металлов и электрическим потенциалом (рис. 9).

Модель №1. В основании перколятора располагали слой золотосодержащих хвостов переработки золотых руд с вкрапленным оруденением мощностью 0,5 м (1) с содержанием золота 0,8 г/т. Затем располагали слой пород, содержащих оксиды железа, мощностью 0,2 м (2).

Рис.9.Схема формирования отвала разносортных хвостов: 1- слой с меньшим

содержанием; 2- геохимический барьер; 3-слой с большим содержанием

Эти породы должны играть роль барьера для извлекаемого в верхнем слое золота. Сверху насыпали слой золотосодержащих хвостов мощностью

0,5 м (3) с содержанием золота 0,6 г/т.

Для ускорения эксперимента поверхность верхнего слоя хвостов (3) обрабатывали реагентом - анолитом электролитического разложения шахтных стоков с Ph=4,5, имитируя кислотосодержащие атмосферные осадки.

Параллельно отрабатывалась 1 модель без геохимического барьера.

Результаты выщелачивания 5 партий с геохимическим барьером сравнивали с результатами партии без геохимического барьера (табл. 13).

Таблица 13

Динамика выщелачивания золота из хвостов обогащения, мг/дм3

Раствор, дм3 Обобщенная модель С геохимическим барьером Влияние барьера, мг/дм3
10 92 28 64
20 89 27 62
30 86 26 60
40 75 25 60
50 69 25 44
60 60 23 37
70 53 23 30
80 49 21 28
90 44 20 24
100 36 19 17
110 29 18 11
120 23 16 7
130 19 14 5
140 14 12 2
150 10 10 0

Вступая в реакцию с раствором, золото хвостов верхнего слоя (3) образует с пиритом слоя (2) легкорастворимые водой соединения NaAuS2 и Na3AuS2, мигрирует в водном растворе и проходит через геохимический барьер – слой (2), где происходит разложение образованных соединений оксидами железа с выделением золота, пирита и освобождением щелочей.

В результате имитированных процессов золото концентрируется в слое (1), где его содержание достигает 1,1 г/т, что достаточно для последующего вовлечения объема обогащенных хвостов слоя (1) в промышленную переработку.

Во вторичных хвостах слоя (3) золота остается около 0,2 г/т, что сравнимо с фоновым содержанием и позволяет утилизировать хвосты или оставить их для повторной переработки по сейчас еще неизвестным технологиям. Еще 0,1 г/т золота теряется в породах геохимического барьера.

Модель №2. Соблюдены условия модели №1, но хвосты получены переработкой золотых руд с прожилковым оруденением. Также отрабатывалась одна модель с аналогичными условиями, но без геохимического барьера. Результаты выщелачивания 5 партий с геохимическим барьером сравниваются с результатами партии без геохимического барьера (табл. 14).

Таблица 14

Динамика выщелачивания золота из хвостов обогащения, мг/дм3

Раствор, дм3 Обобщенная модель С геохимическим барьером Влияние барьера, мг/дм3
10 101 41 70
20 95 37 58
30 87 30 57
40 79 26 53
50 67 23 44
60 56 20 36
70 42 18 24
80 36 17 19
90 25 15 10
100 16 14 2
110 12 11 1
120 10 10 0
130 10 10 0
140 10 10 0
150 10 10 0

В результате отвальных процессов золото концентрируется в слое (1), где его содержание достигает 1,2 г/т, что также представляет интерес для последующей промышленной переработки обогащенных хвостов.

Во вторичных хвостах слоя (3) остается около 0,1 г/т, что сравнимо с фоновым содержанием и позволяет утилизировать хвосты.

Процесс выщелачивания хвостов в модели №2 отличается большей интенсивностью, что можно объяснить расположением золота при прожилковом характере оруденения ближе к периферии хвостовой частицы.

Обработка высушенного остатка показала уменьшение массы на 15% при уменьшении выхода классов -1 +3 мм на 27%, что говорит о разрушении хвостов во всех слоях под влиянием физико-химических процессов. По свойствам хвосты становятся аналогами песка с соответствующими перспективами утилизации.

Концепция увеличения коэффициента использования недр базируется на принципе подготовки запасов к последующему освоению за счет воздействия на состояние отходов производства. Способы улучшения исходных свойств полезных ископаемых классифицируются нами по ряду признаков (табл. 15).

Таблица 15

Классификация способов изменения свойств минералов

Классификационный признак Вид воздействия Варианты воздействия
Механизм преобразования минералов механическое Измельчение
Активация
биологическое собственно бактерии
метаболиты бактерий
химическое посредством реагентов
Электрохимическое

Продолжение таблицы 15

Вид силового поля гравитационное в зависимости от физических свойств
магнитное
тепловое
радиоактивное
Вид реакционных агентов кислотные в зависимости от химических свойств
щелочные
солевые
газовые
Комплексность воздействия моно - воздействие в зависимости от сочетания свойств


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 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.