ОСНОВАНИЕ ДЛЯ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК E21B43/28 C22B3/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при кучном и подземном выщелачивании руд, концентратов и хвостов обогащения.

Известно гидроизолированное основание, состоящее из двух слоев асфальта толщиной по 85 мм и слоя прорезиненного материала или слоя резины толщиной 2 мм, находящегося между слоями асфальта (Mining Engineering, January, 1993, с. 41 - 48). Это основание сравнительно дорогое, не исключает порыва герметичного слоя по условиям эксплуатации, при сезонной работе вследствие промерзания основания в зимнее время.

Известны способы кальматации поверхности гидротехнических сооружений с целью подавления фильтрации растворов через днище этих оснований (Мязин В.П. и др. Методические указания по применению водорастворимых полимеров для кондиционирования воды при разработке россыпных месторождений, Иркутск, 1995, с. 96).

Наиболее близким к заявляемому является гидроизолированное основание, состоящее из слоя глины и слоя пленки из полиэтилена (Набойченко С.С. и Смирнов В. И. Гидрометаллургия меди, М., 1974, с. 98). К недостаткам этого основания следует отнести миграцию цианидов в окружающую среду при разрыве гидроизолированного слоя по указанным выше причинам.

Для восстановления основания токсичные растворы в куче сначала обезвреживают, далее с помощью экскаваторов и бульдозеров вскрывается место поврежденного основания, восстанавливается герметичность пленки, на отремонтированное основание вновь укладывается руда, устанавливается система орошения и только после выполнения всех перечисленных выше видов работ возобновляется эксплуатация кучи.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность гидроизолированного слоя при сезонной эксплуатации кучи, проводить плановый и внеочередной ремонт основания без вскрытия вышележащего слоя руды, исключить простой при эксплуатации из-за необходимости восстановления герметичности основания и исключить опасность экологического заражения окружающей среды, снизить потери продукционных растворов.

Сущность изобретения заключается в том, что основание для кучного выщелачивания, включающее слой из гидроизолированного материала и подстилающий слой глины, отличается тем, что оно дополнительно содержит дренажный слой и слой глины с композитами, расположенными между дренажным слоем и слоем подстилающей глины, коллектор подачи и коллектор сбора глинистых растворов, бак с мешалкой, циркуляционный насос, гидроизолированную выемку в грунте, трубы и запорную арматуру.

В отличие от прототипа в предлагаемом способе разработано относительно простое основание с дополнительным дренажным слоем, заполненным галей и расположенным между слоем пленки и подстилающим слоем глины. Пленка предотвращает попадание технологических растворов под основание, слой глины также играет роль гидроизоляции. Но в процессе эксплуатации кучи, из-за сезонных изменений температуры, промерзания не сдренировавшей части раствора и других причин возможны локальные порывы в верхнем гидроизолированном слое и возникновение трещин в подстилающем слое глины. В результате этого могут создаваться условия для миграции токсичных цианистых растворов через трещины основания в окружающую среду. Если в дренирующий слой подавать растворы гипохлорита, хлорной извести, перекиси водорода, то токсичные растворы, просочившиеся через верхний герметичный слой, можно обезвредить химическим методом, но золотосодержащие растворы могут дренировать через трещины в подстилающем слое глины и теряются необратимо. Чтобы исключить потери золотосодержащих растворов, необходимо восстановить герметичность подстилающего слоя глины. Для этого в качестве герметика предлагается использовать глинистые растворы, содержащие композиты. Если такие растворы пропустить через дренажный слой, то произойдет кальматация трещин, а поверхность подстилающего слоя глины покроется слоем водоупорного материала, представляющего смесь глинистых частиц, связанных композитами, что и приведет к восстановлению герметичности подстилающего слоя глины.

Проводят это следующим образом. Сначала накапливают воду в гидроизолированной выемке в грунте в объеме 25 - 50 м³. Затем эту воду с помощью циркуляционного насоса подают в бак с мешалкой (емкостью 3 - 5 м³) на 3/4 объема. В бак подают дробленную глину в количестве 20 - 50 кг на 1 м³ воды и перемешивают до перевода глины в дисперсное состояние, затем глинистый раствор сливают в гидроизолированную выемку в грунте. Таким образом приготавливают 20 - 50 м³ глинистого раствора. После этого переводят наполнение бака и сброс с него в непрерывный циркуляционный режим. В этот период в глинистый раствор вводят композиты для направленной коагуляции и армирования глинистых осадков. Перемешивают композиты со всем глинистым раствором в течение 2 - 4 ч. После добавления в глинистые растворы композитов циркуляцию растворов осуществляют через дренажный слой основания кучи, а бак отключают от циркуляционного цикла. Избыток раствора из бака сливают в гидроизолированную выемку в грунте. По истечении 12 ч после начала циркуляции глинистых растворов через дренажный слой подачу глинистого раствора прекращают, избыток глинистого раствора дренируют в гидроизолированную выемку в грунте. Через 12 ч после отстаивания глины дренажный слой отмывают от незакрепившихся частиц глины осветленной водой из гидроизолированной выемки в грунте. Кальматация основания считается законченной, а основание подготовленным к эксплуатации. В последующем через дренажный слой можно прокачивать обезвреживающие растворы с целью разрушения токсичных веществ, которые через неплотности верхнего гидроизолированного слоя (полиэтиленовая пленка) могут проникать в дренажный слой основания. При этом ценные компоненты, попавшие в обезвреживающий циркуляционный контур, не теряются, а перерабатываются в конце сезона по обычной технологии.

На чертеже схематично изображено многослойное основание для кучного выщелачивания. Куча из выщелачиваемого материала 1 укладывается на дренирующий слой песка 2, песок укладывается на гидроизолированный слой полиэтиленовой пленки 3. Технологические и продукционные растворы собираются в коллекторе 4, через который отводятся в емкость для сбора продукционных растворов. Дренажный слой 5 основания состоит из гали крупностью 50 - 100 мм в нижней части, гали крупностью 5 - 20 мм в средней части и гали 2 - 5 мм в верхней части. Дренажный слой наносится на подстилающий слой глины толщиной 350 - 500 мм 6, в верхней части которого находится слой глины с композитом толщиной 3 - 15 мм 7. В дренажном слое в верхней его части находится коллектор подачи глинистых растворов 8, а в нижней - коллектор сбора глинистых растворов 9. Напорный трубопровод 10 и трубопровод дренирующих растворов 11 через бак с мешалкой 12 и циркуляционный насос 13 связывают гидроизолированный дренажный слой с гидроизолированной выемкой в грунте 14.

Пример. После окончания зимнего периода и наступления весенних паводков, с помощью неофизических методов анализа и методом трассера была установлена разгерметизация подстилающего слоя глины под кучей. Для ремонта гидроизоляции основания кучи были выполнены следующие работы:
В гидроизолированной выемке было накоплено 50 м³ воды. При строительстве основания кучи отдельно был организован склад глины, необходимой для кальматации с учетом расхода порядка 50 - 100 кг на 1000 м² основания за одну операцию и 4-5-летней эксплуатации основания.

В баке, снабженном механической мешалкой, приготавливали по 2,5 м³ 5%-ного раствора глины. За счет циркуляции растворов в системе бак-выемка насытили глиной воду, находящуюся в гидроизолированной выемке. После этого подключали к циркуляции дренажный контур внутри основания кучи с помощью коллекторов 8 и 9.

После 12 ч циркуляции глинистых растворов, последующей выдержки глинистого раствора в дренажном слое (12 ч) и слива избытка глинистого раствора в гидроизолированную выемку, на поверхности подстилающего слоя глины в основании кучи был получен дополнительный слой глины, укрепленный композитами толщиной 3 - 5 мм. Электропроводимость и электросопротивление подстилающего слоя глины в основании кучи была восстановлена до исходного значения. Количество трассера, введенного в циркуляционные растворы дренажного слоя, за период эксплуатации основания в летне-осенний период осталось без изменения. Таким образом, трещиноватость основания за счет кальматации основания глинистыми растворами с добавкой композитов была ликвидирована.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при кучном и подземном выщелачивании руд, концентратов и хвостов обогащения. С целью повышения надежности гидроизолированного слоя основания для кучного выщелачивания, а также проведения планового и очередного ремонта гидроизоляции без вскрытия основания, снижения простоев при этом, исключения опасности экологического заражения окружающей среды и снижения потерь с продукционными растворами, основание для кучного выщелачивания, включающего подстилающий слой глины и гидроизоляцию, должно дополнительно содержать дренажный слой и слой глины с композитами, расположенный между дренажным слоем и слоем подстилающей глины, а также коллектор подачи и коллектор сбора глинистых растворов, бак с мешалкой, циркуляционный насос, гидроизолированную выемку в грунте, трубы и запорную арматуру. 1 ил.

Основание для кучного выщелачивания, включающее слой из гидроизолированного материала и подстилающий слой глины, отличающееся тем, что основание дополнительно содержит дренажный слой и под ним слой глины с композитами, расположенные между гидроизоляционным слоем и подстилающим слоем глины, коллекторы подачи и сбора глинистых растворов, размещенные в дренажном слое, и бак с мешалкой для получения раствора глины, сообщенный посредством напорного трубопровода с запорной арматурой и циркуляционного насоса с коллектором подачи глинистых растворов и с гидроизолированной выемкой, выполненной в грунте.