СПОСОБ СКЛАДИРОВАНИЯ И ПОДГОТОВКИ РУД К ПЕРЕРАБОТКЕ Российский патент 1995 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подготовки руд к переработке при открытой разработке месторождений.

Известен способ складирования и подготовки горной массы к переработке, включающий отсыпку горной массы последовательными наклонными слоями и последующую ее отгрузку, при осуществлении которого сначала отгружают верхнюю часть отвала до определенного уровня в мелкий класс, обогащенный полезным компонентом, а оставшуюся нижнюю часть штабеля отгружают в крупный класс [1].

При осуществлении данного способа при разделении сформированного отвала по вертикали при отгрузке в направляемую в мелкий класс горную массу примешивается значительное количество кусков крупной фракции, и наоборот, что снижает эффективность последующей переработки.

Известен также способ складирования горных пород, включающий укладку в основание отвала антифильтрационного слоя, формирование слоев горных пород, содержащих полезных компоненты, обработку поверхности отвала растворами. Верхний слой создает геохимический барьер для мигрирующих полезных компонентов, а слои горных пород обладают различным электрическим потенциалом, или во внешнем слое укладывают электрод [2].

Данный способ не учитывает сегрегацию горной массы, которая оказывает существенное влияние на перераспределение полезных компонентов в массиве отвала.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемым результатам является известный способ складирования и переработки горной массы, при котором образуют отвал из содержащей полезные компоненты горной массы, определяют границу между образовавшейся в результате сегрегации верхней зоны мелкофракционной горной массы и нижней зоной крупнофракционной и изолируют последнюю от верхней зоны инъецированием твердеющей смеси. Затем инъецируют в верхнюю зону раствор реагента вместе с хвостами обогащения, в нижней зоне проходят скважины, заряжают их ВВ с ампулами реагента и осуществляют взрывание с последующей подачей раствора реагента в обе зоны [3].

Недостатки данного способа - сложность его осуществления, нечеткая локализация мелкофракционной горной массы и, соответственно, полезного компонента, большой расход реагента для переработки всей горной массы отвала, что снижает эффективность способа.

Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет повышения концентрации полезного компонента в локализованной верхней части отвала.

Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа складирования и подготовки руд к переработке, например молибденсодержащих, включающего формирование антифильтрационного основания отвала, отсыпку содержащей полезные компоненты горной массы наклонными слоями, укладку в массив отвала электродов, обработку горной массы раствором реагентов и последующую отработку отвала. При отсыпке в верхней части отвала между наклонными слоями располагают выполненные, например, в виде металлической сетки электроды, заряд которых противоположен знаку заряда основных содержащих полезные компоненты минералов горной массы, располагают электрод вдоль основания отвала. После отсыпки обрабатывают горную массу раствором реагентов подачей их в нижнюю часть отвала через пробуренные скважины, затем создают между электродами в основании и верхней части отвала разность потенциалов в соответствии со знаком заряда основных носителей полезных компонентов в мигрирующих в массиве отвала растворах, обусловливающую направление миграции полезных компонентов к верхней части отвала. Отработку отвала производят селективно, направляя обогащенную полезными компонентами горную массу верхней части отвала на переработку.

При отсыпке горной массы по предложенному способу при сегрегации обеспечивается повышенная концентрация полезных компонентов, сосредоточенных в мелкофракционной горной массе, в верхней части отвала, что обусловлено как механическим улавливанием мелких кусов в начале траектории отсыпки ячейками сетчатых электродов, так и за счет электрического взаимодействия между содержащими полезный компонент минералами и электродами соответствующего заряда.

При обработке горной массы нижней части отвала растворами реагентов происходят растворение соединений полезных компонентов и их миграция под действием обусловленных созданной разностью потенциалов электрических сил снизу вверх и концентрация полезных компонентов на не перешедших в раствор минералах верхней части отвала.

В результате обеспечивается при небольшом расходе реагентов локализованная концентрация полезных компонентов в верхней, мелкофракционной части отвала, направляемой при селективной отработке отвала на дальнейшую переработку.

Сущность способа поясняется чертежом.

На чертеже показан горный склон 1, основание отвала 2, антифильтрационный слой 3, электроды 4 в верхней части отвала, электрод 5 у основания отвала, наклонные слои 6 горных пород, верхняя 7 и нижняя 8 части отвала и граница 9 между ними, экранирующий слой 10, штольня 11, скважины 12.

Способ осуществляется следующим образом.

Отвал формируют на горном склоне 1. В основании отвала 2 укладывают антифильтрационный слой 3. В верхней части вдоль склона 1 располагают выполненные, например, в виде металлической сетки электроды 4, вдоль основания 2 - электроды 5. Производят отсыпку наклонных слоев 6, содержащих полезные компоненты горных пород, например некондиционных руд или металлсодержащих пород из приконтактных зон. В процессе отсыпки происходит сегрегация горной массы по крупности - в верхней части отвала 7 располагается мелкофракционная, а в нижней 8 - крупнофракционная горная масса. Предварительно по экспериментальным данным устанавливают содержание полезных компонентов по фракциям: например, мелкофракционная горная масса имеет повышенное содержание полезных компонентов. На электроды 4 подают потенциал со знаком, противоположным знаку заряда минералов - основных носителей полезных компонентов в складируемых горных породах. В результате мелкофракционная горная масса с повышенным содержанием полезных компонентов более четко локализуется в верхней части отвала 7. Этому способствует и выполнение электродов 4 в виде металлической сетки, также удерживающей мелкие куски горной массы. Границу 9 между верхней и нижней частями отвала фиксируют. По завершении формирования отвала укладывают экранирующий слой 10. Затем производят обработку нижней части отвала 8 раствором реагента, подаваемого, например, через пробуренные из штольни 11 скважины 12. Содержащиеся в горных породах нижней части отвала 8 соединения полезных компонентов растворяются и мигрируют в массиве отвала. При этом в случае, если основные носители полезных компонентов в растворе имеют положительный знак заряда, на электроды 4 и 5 подают соответствующие потенциалы для обеспечения миграции полезных компонентов снизу вверх, в направлении верхней части отвала 7. Поступив в верхнюю часть отвала 7, они осаждаются на не перешедших в раствор содержащих полезные компоненты минералах. В результате обеспечивается повышенная локализованная в верхней части отвала 7 концентрация полезных компонентов. Затем в соответствии с границей 9 производят раздельную отработку верхней 7 и нижней 8 частей отвала. Обогащенную полезными компонентами горную массу верхней части отвала 7 (при ее отработке последовательно удаляют электроды 4) направляют на переработку, что обеспечивает повышение извлечения полезных компонентов при снижении затрат на складирование и переработку горной массы.

Примером конкретного выполнения предложенного способа может служить складирование и подготовка к переработке молибденсодержащих горных пород (некондиционных руд).

Отсыпку горной массы производят, например, автосамосвалами на горном склоне 1 высотой 50 м. Предварительно в основании 2 укладывают антифильтрационный слой пород 3, например глинистых, мощностью 0,5 - 1 м. В верхней части вдоль склона 1 устанавливают выполненные в виде металлической сетки электроды 4, а вдоль основания отвала 2 - электроды 5. Поскольку собственный потенциал молибденита составляет +0,20 В (см. Каравайко Г.И. и др. Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд. М.: Наука, 1976, с. 97), на электроды 4 подают отрицательный электрический потенциал. При формировании наклонных слоев 6 при сегрегации горной массы это приводит к повышенному удержанию мелкофракционной горной массы, богатой по содержанию молибденита, в верхней части отвала 7. На уровне 25 - 30 м от подошвы отвала в соответствии с маркшейдерскими замерами, откладываются фракции -100 мм с содержанием молибденита 0,05 - 0,09% (мощность верхней части отвала 7, таким образом, 20 - 25 м). Содержание молибденита в горной массе нижней, крупнокусковой части отвала 8 (ниже фиксируемой границы 9) составляет, например, 0,03% и менее. По завершении отсыпки слоев 6 горной массы формируют экранирующий слой 10, например, из глинистых пород, отработанных поверхностно-активными веществами, мощностью 0,5 м.

В нижнюю часть отвала 8 через пробуренные из штольни 11 скважины 12 диаметром, например, 100 мм, подают раствор реагента, например, гипохлорита натрия NaClO. Происходят растворение молибденита и его миграция, например, в ионной форме. Поскольку основные носители металла в растворе имеют при этом положительный знак, создают соответствующую разность потенциалов между электродами 4 в верхней части (-) и 5 у основания отвала (+). Под действием обусловленных созданной разностью потенциалов электрических сил осуществляется миграция полезного компонента в направлении снизу вверх и, по мере проникновения растворов в верхнюю часть отвала 7, его осаждение на не перешедших в растворенную форму минералах молибденита.

Затем производят селективную отработку отвала: удаляя электроды 4, последовательно отрабатывают обогащенную полезным компонентом горную массу верхней части отвала 7 (выше границы 9), соответствующую по уровню содержания молибденита, например, кондиционным рудам, и направляют ее на переработку.

В результате обеспечивается локализованная повышенная концентрация полезных компонентов в горной массе перерабатываемой верхней части отвала, что приводит к повышению извлечения полезного компонента при снижении затрат.

Изобретение может найти применение при открытой разработке рудных месторождений.

Использование: для подготовки руд к переработке при открытой разработке месторождений. В основании отвала на склоне укладывают антифильтрационный слой. В верхней части отвала располагают электроды вдоль основания. Производят отсыпку наклонных слоев горной массы, содержащей полезные компоненты. На электроды подают потенциал со знаком, противоположным знаку минералов - носителей полезных компонентов. Мелкофракционная горная масса с повышенным содержанием полезного компонента локализуется в верхней части, крупнофракционная - в нижней. Нижнюю часть обрабатывают раствором реагента и подают на электроды потенциалы, обусловливающие миграцию полезных компонентов в растворе в направлении верхней части, где происходит осаждение полезного компонента. Обработку отвала производят селективно. 1 ил.

СПОСОБ СКЛАДИРОВАНИЯ И ПОДГОТОВКИ РУД К ПЕРЕРАБОТКЕ, включающий формирование антифильтрационного основания, отсыпку горной массы, содержащей минералы полезных компонентов, наклонными слоями с формированием отвала, обработку горной массы раствором реагентов подачей их через пробуренные в отвале скважины с получением продуктивного раствора полезных компонентов, отличающийся тем, что размещают электроды, выполненные в виде металлической сетки, вдоль основания отвала в нижней его части и между наклонными слоями в верхней части, при этом на электроды верхней части подают заряд, противоположный знаку заряда основных содержащих полезные компоненты минералов горной массы, подачу растворов реагентов осуществляют через скважины, пробуренные в нижней части отвала, между электродами верхней и нижней частей отвала создают разность потенциалов, обеспечивающую направление миграции полезных компонентов продуктивного раствора снизу в верхнюю часть отвала для обогащения ее горной массы, которую после обогащения селективно направляют на переработку.