СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ РУД Российский патент 1997 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к горному делу, а именно к выщелачиванию дробленых взрывом скальных руд со вторичной минерализацией полезных компонентов по трещинам вмещающих пород.

Известен способ переработки руд, в котором предназначенную для переработки руду выщелачивают на физической модели, определяют высоту кольматационного слоя, процентное содержание раствора в капиллярных порах и фракции руды 0-1 мм в указанном слое, отсыпают руду в кучу до определенной аналитическим выражением высоты и орошают ее выщелачивающим раствором (авт.св. N 1498909, кл E 21 B 43/28).

Недостатком указанного способа является то, что с увеличением процентного содержания в руде мелких фракций и глинистых включений, заполняющих трещины вмещающего массива, при выщелачивании руд кольматационный слой значительно возрастает и его высота может стать соизмеримой с высотой кучи. Выщелачивание полезных компонентов в таком случае становится практически невозможным.

Известен способ выщелачивания отвалов, в котором после образования отвала определяют границу между образовавшейся в результате горной массы при ее отсыпке мелкофракционной горной массой и нижней зоной крупнообломочного материала и изолируют последнюю от верхней зоны инъектированием твердеющей смеси, затем инъектируют в верхнюю зону раствор реагента вместе с хвостами обогащения, а после падения концентрации полезных компонентов в продуктивных растворах в материале нижней зоны проходят скважины, заряжают ВВ, осуществляют взрывание и последующую подачу раствора реагента в обе зоны (авт.св. N1548416).

Недостатками указанного способа являются перемешивание мелких и крупных фракций руды при погрузке, частичная их сегрегация при отсыпке кучи и, как следствие, невозможность надежного разделения руды на две зоны крупности; необходимость предварительного проведения буровых работ в массиве склона и периодической подачи восходящего потока реагента в пульсационном режиме для снижения эффекта кольматации. Известно, что везде, где имеет место сегрегации руд с высокой долей мелких и глинистых фракций, выщелачивающий раствор через штабель проходит неравномерно.

Время выщелачивания штабелей с рудами различной крупности можно уравнять разной активностью подземных растворов. Однако в рассматриваемом способе растворы орошения вначале проходят через штабели с крупными классами руды, растворяют полезные компоненты, частично насыщаются ими, за счет чего активность растворов снижается. При последующем прохождении через штабель с мелкими классами руды растворы снимают только часть полезной минерализации. Так как первые два штабеля, содержание полезных компонентов в которых меньше, чем в третьем штабеле, орошаются более свежими и активными растворами, их срок выщелачивания соответственно меньше, чем последнего. Указанная последовательность орошения штабелей руд приводит к увеличению времени выщелачивания и количества выщелачивающих растворов.

Цель изобретения повышение эффективности процесса выщелачивания руд с вторичной минерализацией за счет повышения извлечения полезных компонентов и сокращения сроков выщелачивания.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем подготовку руды к выщелачиванию путем разделения на группы по классам крупности, отсыпку руды в штабель, орошение руды выщелачивающим раствором и сбор продуктивных растворов, при разделении руды по классам крупности из нее удаляют мелкодисперсную рудную фракцию с мелкодисперсной глиной и крупную фракцию с некондиционным содержанием полезных компонентов, а отсыпку руды в штабель на общее основание производят слоями, в каждом из которых размещают группу одного класса крупности, при этом в каждый вышележащий слой отсыпают рудную массу крупностью меньшей крупности руды в нижележащем слое.

Предложенный способ осуществляется следующем образом.

Предназначенную для выщелачивания руду разделяют на группы по классам крупности, например, грохочением. В процессе разделения на группы по классам крупности из руды удаляют рудную фракцию с кольматирующей глиной и крупную фракцию с некондиционным содержанием полезных компонентов.

После разделения на группы по классам крупности руду отсыпают в штабель на гидронепроницаемое основание. При этом руду отсыпают в штабель слоями, в каждом из которых размещают руду одного класса крупности. В основании штабеля отсыпают слой руды самого большого класса крупности, а в каждый вышележащий слой штабеля отсыпают руду с меньшей крупностью, чем крупность руды в нижележащем слое. После отсыпки штабеля руду равномерно по всей поверхности штабеля орошают выщелачивающим раствором, а в основании штабеля производят сбор продуктивных растворов, например, в оконтуривающие гидронепроницаемое основание канавки.

Преимущества предлагаемого способа выщелачивания заключаются в следующем.

В процессе разделения руд на группы по классам крупности отделяют минимальный класс рудную мелочь с мелкодисперсной глиной и максимальный класс крупную некондиционную фракцию. Отделение рудной мелочи с глиной улучшает фильтрационные свойства штабеля, устраняет предпосылки появления кольматации при выщелачивании руд и снимает ограничения по высоте штабеля.

Отделение крупной фракции позволяет исключить из объема выщелачиваемых руд куски с некондиционным содержанием полезных компонентов, предельное содержание которых определяют при проведении экспериментальных работ по выщелачиванию крупных фракций руды, на кучное выщелачивание конкретная фракция отправляется только в том случае, если минимальное содержание полезных компонентов в ней обеспечивает равенство между извлекаемой ценностью полезных компонентов и затратами, необходимыми для выщелачивания металлов в раствор и переработки растворов. Это значение определяют по точке пересечения полученных в экспериментах графиков "крупность класса стоимость получаемых полезных компонентов" и "крупность класса сумма затрат".

Отделение крупной фракции уменьшает объем штабеля, растворов и улучшает экономические показатели выщелачивания.

Отсыпка руды слоями с уменьшающейся по высоте штабеля крупностью кустов обеспечивает соответствующее увеличение содержания полезных компонентов по его высоте. В верхнем слое штабеля располагают группу минимальной крупности кусков промежуточных классов, в которой максимальное содержание полезных компонентов.

Выщелачивание начинают путем подачи раствора на верхний слой с минимальной крупностью кусков. Он обладает наибольшей гигроскопичностью, является хорошим водоводом, благодаря чему рабочий раствор равномерно распределяется по всему верхнему слою штабеля.

Наиболее богатую руду верхнего слоя штабеля орошают свежим рабочим раствором с более высокой концентрацией выщелачивающего раствора, активность которого максимальна. При прохождении через верхний слой штабеля рабочий раствор частично выщелачивает полезные компоненты, его активность снижается. Содержание полезных компонентов в каждом нижележащем слое меньше, чем в вышележащем, поэтому для их выщелачивания требуются менее активные растворы.

При просачивании через различные слои штабеля рабочий раствор постепенно насыщается полезными компонентами. Их концентрация в растворе растет и на выходе из штабеля должна соответствовать требованиям последующего процесса переработки растворов. Достижение необходимой концентрации полезных компонентов обеспечивают за счет отсыпки штабеля оптимальной высоты, величину которой определяют заранее в экспериментальных работах по выщелачиванию модели штабеля в перколяторах.

Таким образом, выполняя выщелачивание по предлагаемому способу, можно значительно улучшить фильтрационные свойства рудной массы (увеличив ее просачиваемость), освободить штабель от лишних некондиционных объемов крупных классов, расположив соответствующим образом слои различной крупности, уменьшить время выщелачивания, увеличить высоту штабеля. В результате этого существенно повышается извлечение полезных компонентов и снижается срок выщелачивания.

Пример. Руду опытного карьера перед отсыпкой в штабель кучного выщелачивания подвергают грохочению с выделением мелкодисперсной рудной фракции 2 мм и крупной фракции +200 мм.

Фракцию 2 мм вместе с мелкодисперсной глиной, заполняющей трещины вмещаемого массива пород, отправляют на самостоятельный передел, фракцию +200 мм в отвал.

Остальную руду разделяют на три промежуточных класса 200+50 мм; -50+10 мм; -10+2 мм.

Фракцию -200+50 мм отсыпают в первый слой на заранее подготовленное основание, например отвалообразователем, для предотвращения переутомления. Фракцию -50+10 мм отсыпают во второй слой, а фракцию -10+2 мм в третий слой. На поверхности штабеля монтируют оросительную систему. После этого начинают подачу выщелачивающего раствора. Собранный на днище штабеля продуктивный раствор отправляют на переработку.

Таким образом, производят последовательное прохождение раствора через все три слоя промежуточных классов крупности руды, начиная с самой мелкой и богатой и заканчивая самой крупной и бедной.

Предложенный способ по сравнению с прототипом позволяет повысить эффективность процесса извлечения полезных компонентов из руд.

Изобретение относится к добыче металлов выщелачиванием. Способ включает подготовку дробленой руды к выщелачиванию путем разделения ее на группы по классам крупности и отсыпки в штабель. Новым является то, что при разделении руды на группы крупности из нее удаляют мелкодисперсную рудную фракцию и крупную фракцию с некондиционным содержанием полезного компонента. При этом отсыпку руды в штабель производят слоями, в каждом из которых размещают группу одного класса крупности. Причем в каждый вышележащий слой отсыпают руду с крупностью меньшей крупности руды в нижележащем слое.

Способ выщелачивания полезных компонентов из руд, включающий подготовку дробленой руды к выщелачиванию путем разделения ее на группы по классам крупности и отсыпки в штабель, орошение руды выщелачивающим раствором и сбор продуктивных растворов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности выщелачивания полезных компонентов из руд с вторичной минерализацией за счет повышения извлечения полезных компонентов и сокращения сроков выщелачивания, при разделении руды на группы по классам крупности из нее выделяют и удаляют мелкодисперсную рудную фракцию с кольматирующей глиной и крупную фракцию с некондиционным содержанием полезного компонента, а отсыпку руды в штабель производят слоями, в каждом из которых размещают группу одного класса крупности, при этом в каждый вышележащий слой отсыпают руду с крупностью, меньшей крупности руды в нижележащем слое.