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 |

Оптимизация технологических параметров скважинного подземного выщелачивания драгоценных металлов (на примере месторождения долгий мыс)

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Седов Николай Петрович

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СКВАЖИННОГО ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ

(На примере месторождения Долгий Мыс)

Специальность 25.00.22 – Геотехнология

( подземная, открытая и строительная)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Екатеринбург – 2008 г.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Возросшая в последние годы потребность в золоте, как в валютном, так и в техническом металле, одновременно с истощением его запасов, способствовала началу более интенсивного развития технологии скважинного подземного выщелачивания драгоценных металлов.

В Свердловской области этим способом ведут добычу золота 4 предприятия и 2 готовятся, одно предприятие добывает медь, ещё два готовятся добывать никель. Однако, в настоящее время, технология добычи металлов способом СПВ не отработана. Исключение составляет только добыча подземным выщелачиванием урана, поскольку этим сопособом уран добывается уже более 30 лет во всем мире. И если по своим технологическим параметрам добыча меди и никеля в основном схожа с технологией добычи урана, то добыча золота отличается значительно как по условиям залегания руд, содержанию полезного компонента, так и по основным параметрам технологического процесса.

По причине отсутствия отработанной технологии добычи золота способом СПВ, все предприятия, ведущие добычу драгоценных металлов способом скважинного подземного выщелачивания, работают на стадии опытно-технологических испытаний, либо опытно-промышленной добычи с применением хлоринационной технологии. В качестве реагентов-растворителей применяется либо хлорная вода, либо гипохлорит натрия. Из-за отсутствия теоретической базы, каждое предприятие работает по своей технологии методом проб и ошибок.

В этой связи исследования, направленные на изучение свойств технологических растворов, их состава, концентрации, взаимодействия с рудным массивом, режимов подачи и откачки, параметров размещения скважин являются актуальными.

Объект исследования – технология скважинного подземного выщелачивания драгоценных металлов, в качестве предмета исследования избраны технологические параметры скважинного подземного выщелачивания драгоценных металлов.

Цель работы определение зависимости эффективности скважинного подземного выщелачивания от характеристик технологических растворов, свойств сорбентов и параметров размещения скважин.

Основные задачи исследования:

1. Изучение воздействия различных по составу и концентрации активных агентов выщелачивающих растворов на рудный массив.

2. Исследование динамики движения технологических растворов через рудный массив.

3. Изучение характера взаимодействия продуктивного раствора и сорбентов различных марок.

4. Исследование динамики продуктивного раствора при его прохождении через адсорбер.

5. Разработка наиболее перспективных рецептур выщелачивающих растворов и оптимальных технологических режимов движения выщелачивающих и продуктивных растворов.

6. Оценка воздействия технологических растворов СПВ на окружающую среду.

Методы исследований:

- обобщение и анализ теории и практики подземного выщелачивания;

- лабораторные исследования воздействия выщелачивающих растворов различного состава на пробы руды, взаимодействия продуктивных растворов и сорбентов различных марок, динамики процесса адсорбции;

- анализ выполненных лабораторных исследований;

- промышленные испытания наиболее эффективных рецептур выщелачивающих растворов, технологических режимов процессов выщелачивании и извлечения драгоценных металлов из продуктивных растворов.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанная технология применения гипохлорита натрия, получаемого электрохимическим способом на месторождении, для скважинного подземного выщелачивания драгоценных металлов.

2. Разработанные рецептуры выщелачивающих растворов, наиболее эффективные для условий выщелачивания данного месторождения выбранным способом.

3. Подобранные на основе проведённых исследований технологических свойств, показавшие лучшие результаты активные угли (АГ-3).

3. Рекомендуемые режимы движения технологических растворов: выщелачивающих в рудном массиве и продуктивных в адсорбере.

4. Оценка воздействия технологических растворов на окружающую среду.

Достоверность исследований, выводов и результатов работы обеспечивается достаточным объёмом экспериментальных исследований; удовлетворительной сходимостью результатов лабораторных экспериментов и промышленных испытаний.

Практическое значение работы. Использование полученных результатов исследований позволяет на стадии подготовки проекта отработки месторождения способом СПВ:

- организовать электрохимическое получение гипохлорита натрия на месторождении;

- рассчитать технологические параметры процесса СПВ;

- осуществить подбор технологического оборудования;

- осуществить подбор химических реагентов и расходных материалов;

- выявить перспективный выщелачивающий реагент;

- рассчитать расход материалов и оборудования на единицу продукции;

- рассчитать границы растекания технологических растворов в процессе выщелачивания;

Научная новизна в данной работе:

- впервые теоретически обоснован и применён способ электрохимического получения и использования на месторождении одного из активных агентов: гипохлорита натрия;

- выявлены наиболее эффективные динамические характеристики процесса адсорбции золота из продуктивных растворов;

- выявлен характер взаимодействия продуктивных растворов и сорбентов в зависимости от состава продуктивного раствора и высоты его слоя;

- выявлена закономерность изменения свойств сорбента в зависимости от времени взаимодействия его с продуктивным раствором.

Личный вклад автора состоит:

- в постановке задач на проведение теоретических исследований технологических параметров скважинного подземного выщелачивания и лабораторных экспериментов, прямом участии в их выполнении;

- в организации и осуществлении промышленных испытаний избранных технологических параметров процесса выщелачивания;

- в обеспечениии систематизации результатов выполненных исследований; в организации подготовки, написания и защиты технологической части отчета о проведённых исследованиях на НТС департамента «Уралнедра».

Апробация работы. Основные положения представляемой работы обсуждались на Всероссийской конференции по кучному и подземному выщелачиванию металлов в ноябре 2002 г. в Москве; на ежегодной Уральской научно-технической конференции в 2005г.; заседаниях НТС «Уралнедра» в 2006г; на Научно-практической коференции «Перспективные химические технологии для различных областей народного хозяйства», Екатеринбург 2005г.

По результатам исследований получено 2 патента, опубликовано 7 работ, из них 4 в соавторстве.

Реализация результатов работы. Результаты исследований реализованы в процессе строительства и эксплуатации технологического комплекса, посредством которого были осуществлены опытно-технологические испытания способа подземного выщелачивания при разведке северного участка проявления золотоносных кор выветривания Долгий Мыс. Месторождение не было поставлено на баланс в связи с невозможностью его рентабельной отработки традиционными способами, и считалось рудопроявлением. Выполненные исследования позволили защитить запасы по месторождению и перейти к следующей стадии работ – опытно промышленной добыче. На эту стадию на основе полученных исследовательских материалов, получено геологическое задание, составлен и утверждён проект, проведены необходимые предварительные технологические работы.

Структура и объём работы. Диссертация представлена 137 страницами текста, включая 31 таблицу и 23 рисунка. Диссертация состоит из Введения, 4 глав и Заключения.

Основное содержание работы

Во введении приведены анализ изученности темы и задачи исследований.

Скважинное подземное выщелачивании золотоносных руд коры выветривания, россыпных месторождений, отвалов прежних добычных работ и прочих, пригодных для этой цели объектов, стало предметом внимания, как перспективное направление деятельности, сравнительно недавно.

Наибольший вклад в изучение и внедрение этого способа внесли специалисты институтов ИРГИРЕДМЕТ (Иркутск) и ВНИИХТ (Москва). Специалистами этих институтов Панченко А.Ф., Хмельницкой О.Д., Мулловым В.М.и другими представителями ИРГИРЕДМЕТа, а также д.т.н. Фазлуллиным М.И., Авдониным Г.И., Колпаковым Г.А. и другими работниками ВНИИХТа были разработаны первые технологические схемы полигонов СПВ, внедрённые в практику.

Ими были рассчитаны первые рецептуры выщелачивающих растворов, получившие практическое применение, изучены в лабораторных условиях и предложены к внедрению комплексы технологического оборудования, позволившие начать внедрение способа СПВ золота в практику добычных работ.

Первым предприятием в России, применившим способ подземного выщелачивания для добычи золота было ЗАО «Гагарка-Au-ПВ», образованное в 1992г для отработки Гагарского месторождения золота, выщелачивание ведётся хлорной водой.

Второе предприятие СПВ «Маминская горнорудная компания», получило для отработки сложное в технологическом отношении месторождение Маминское. В качестве реагента-растворителя применялись сначала хлорная вода, затем гипохлорит натрия, доставляемый на месторождение цистернами.

Третьим предпритием СПВ стало ООО «Геоприд», которое в 2001 году приступило к работам на Северо-Долгомысовском проявлении золотоносных кор выветривания, объекте очень сложном технологически, без утверждённых запасов, слабо изученном в геологическом и гидрогеологическом отношении.

С самого начала деятельности было принято решение о применении в качестве реагента-растворителя гипохорита натрия, получаемого на месте применения электролизом хлорида натрия.

Позднее приступили к работе и друие предприятия. В настоящее время, часть из них работает на стадии опытно-промышленной добычи, часть на стадии опытно-технологических испытаний. Работы, примущественно, выполняются без лабораторных технологических исследований, нецеленаправленно и бессистемно. Причины различные, но главная, несомненно, отсутствие отработанной технологии добычи драгоценных металлов способом СПВ, который был изначально избран для отработки того или иного месторождения.

Исходя из имеющей место практической необходимости и была

сформулирована главная цель данной работы: « Оптимизация

технологических параметров скважинного подземного выщелачивания

драгоценных металлов».

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработка технологии скважинного подземного выщелачивания драгоценных металлов из руд с использованием гипохлорита натрия, получаемого электрохимическим способом на месторождении.

2. Изучение условий формирования и применения выщелачивающих растворов, используемых при скважинном подземном выщелачивании металлов по хлоринационной технологии.

3. Исследование процесса адсорбции драгоценных металлов активными углями различных марок.

4. Оценка воздействия технологического процесса скважинного подземного выщелачивания на окружающую среду.

В общем виде, процесс скважинного подземного выщелачивания хорошо иллюстрирует схема, предложенная д.т.н., профессором М.И. Фазлуллиным в сборнике «Подземное и кучное выщелачивание урана золота и других металлов». Т. 2. Золото. с.3-17.

Рисунок 1

С небольшими изменениями она реализована всеми предприятиями Свердловской области, добывающими золото способом скважинного подземного выщелачивания.

Рис. 1

1. Скважинное подземное выщелачивание драгоценных металлов с применением гипохлорита натрия

1. Приведены сведения о комплексе работ, предваряющих начало строительства полигона ПВ, обеспечивающих создание теоретической основы организации процесса подземного выщелачивания руд и адсорбции золота из продуктивных растворов, который включает:

- лабораторные исследования руд на предмет изучения их технологических свойств;

- комплекс опытно-фильтрационных работ, необходимых для определения фильтрационных свойств рудного массива (откачки, наливы, миграционные опыты);

2. Разработана технология электрохимического приготовления и применения гипохлорита натрия для СПВ драгоценных металлов.

Теоретические исследования, лабораторные эксперименты и промышленные испытания, которые проводятся до момента принятия решения об отработке месторождения способом СПВ должны помочь ответить на следующие вопросы:

- какие реагенты, в какой концентрации наиболее применимы для организации процесса СПВ;

- насколько эффективно этими реагентами извлекается металл из руды;

- какой ожидается расход реагентов на единицу продукции;

- какое содержание реагентов в выщелачивающем растворе оптимально для данного типа руд;

- какой процент реагентов-растворителей остаётся в продуктивном растворе;

- каковы фильтрационные свойства пород рудного массива, предназначенного для подземного выщелачивания.

Выщелачивающие растворы, используемые при подземном выщелачивании, необходимо испытывать на применимость в конкретных условиях месторождения. Одной из причин неэффективности хлорной воды может быть высокая карбонатность горных пород рудного массива, в этом случае лучше применить гипохлорит натрия.

В прочих условиях хлорная вода более эффективна.

С целью выяснения эффективности воздействия того или иного растворителя, в лабораторных условиях проводится ряд лабораторных экспериментов с пробами горных пород рудного массива, на предмет определения наиболее эффективного реагента-растворителя, исследуется воздействие различных добавок к выщелачивающему раствору, определяется ожидаемый интервал времени выщелачивания металла из руды. Примеры результатов проведённых исследований представлены в таблице 1 и рисунке 2.

Таблица 1 Сопоставление извлекаемости золота из пробы руды различными реагентами.

Контролируемые параметры раствора Хлорная вода, исход-ный рН раствора Гипохлорит натрия, исходный рН раствора Гипохлорит кальция, Исходный рН раствора
2 4 4 6 4 6
Начало опыта РН Еh, мВ Cl акт., г/л Аu.мг/л 1,92 1214 1,15 4,28 1054 0,87 4,14 1148 1,28 5,98 1039 1,32 4,20 1141 0,97 5,98 1011 0,97
1 сутки рН Еh, мВ Cl акт., г/л Au, мг/л 2,02 1196 1,15 1,02 3,4 1168 0,50 0,68 3,54 1156 0,68 0,91 5,15 1075 0,66 0,61 3,70 1157 0,52 0,70 5,22 1040 0,46 0,14
  1. 3 суток
рН Еh, мВ Cl акт., г/л Au, мг/л
1,92 1192 0,56 0,99 3,48 1161 0,28 0, 83 3,64 1151 0,49 0,91 5,60 1041 0,42 0,66 3,72 1150 0,35 0,87 5,65 1022 0,28 0,12
15 суток рН Еh, мВ Cl акт., г/л Au, мг/л 1,94 1174 0,12 1,07 3,5 1095 0,04 0,80 4,26 1111 0,17 0,90 6,54 945 0,07 0,69 3,15 1056 0,04 0,94 5,18 928 0,03 0,055
Степень извлечения золота из растворов, Е % 1 сутки 3суток 15 суток 84 81,5 87,9 56,0 67,9 65,6 74,9 74,9 74,1 50,2 54,1 56,4 57,6 71,0 81,3 11,5 10,2 5,1


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 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.