Способ извлечения ценного компонента методом комбинирования кучного и скважинного выщелачивания Российский патент 2023 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и технологии выщелачивания благородных металлов, например золота, из техногенных минеральных образований (отвалов и хвостов обогащения руд) и может быть использовано при освоении техногенных минеральных образований и отработке россыпных месторождений, преимущественно неглубокозалегающих.

Известен способ выщелачивания золота из руд, включающий их дробление, формирование из дробленых руд штабеля, орошение штабеля раствором выщелачивающих реагентов и сбор продуктивных растворов [1].

Недостатком данного способа является невысокая эффективность из-за низкого извлечения мелкого и тонкого золота, составляющего основную долю запасов упорных руд и техногенных образований, что обусловлено низкой проницаемостью руд для растворов и недостаточным доступом их к внутриминеральным включениям золота.

Известен способ комбинированной разработки месторождений золота из россыпей и техногенных минеральных образований, включающий вскрытие месторождения с последующей опережающей очистной выемкой балансовых песков и формированием выработок с локальным извлечением золотосодержащей минеральной массы с повышенным содержанием ценных компонентов, бурение закачных скважин между выработками, подачу через них в оставшийся низкопродуктивный пласт первичных активированных выщелачивающих золото растворов, продуцирование из них продуктивных растворов посредством выстаивания в низкопродуктивном пласте, сбор продуктивных растворов посредством дренажа, последующее извлечение золота на сорбент [2].

Недостаток способа заключается в необходимости применения трудоемких подготовительных операций по вскрытию месторождения и перекладыванию минеральной массы, а также дополнительной операции гравитационное обогащение.

Известен способ кучного выщелачивания золота из упорных руд и техногенного минерального сырья, включающий агломерацию исходного сырья путем добавки к ней связующего материала, формирование штабеля, выщелачивание золота путем подачи в штабель раствора выщелачивающего реагента, рециркуляцию рабочих растворов, сбор продуктивных растворов с последующим выделением из них золота [3].

Недостатком известного способа является применение трудоемких операций подготовки материала, таких как агломерация и формирование штабеля.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ кучно-скважинного выщелачивания золота из техногенных минеральных образований или песков неглубокозалегающих россыпей, включающий бурение закачных скважин, подачу через них в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов, сбор продуктивных растворов, последующее сорбционное извлечение золота из продуктивных растворов, формирование дренажных выработок путем локального извлечения золотосодержащей минеральной массы из зон с повышенным содержанием илисто-глинистых фракций и/или промышленно ценных компонентов. Бурение закачных скважин осуществляют между дренажными выработками, а извлеченную при формировании дренажных выработок минеральную массу подвергают агломерации с выщелачивающим раствором и цементом и складируют ее на поверхности зон с пробуренными скважинами. Закачку концентрированных растворов выщелачивающих реагентов осуществляют в оставшуюся не извлеченной золотосодержащую минеральную массу и техногенное образование или пески россыпи через систему закачных скважин. Этими растворами производят диффузионное выщелачивание золота, после чего орошают минеральную массу через поверхность и через закачные скважины водой или низко концентрированными растворами. Дренаж продуктивных растворов производят через сформированные дренажные выработки. Далее производят сорбционное извлечение золота из продуктивных растворов [4].

Недостатком известного способа является низкая технологическая и экологическая эффективность его применения, обусловленная полномасштабным применением выщелачивания на участках продуктивных и низкопродуктивных пластов месторождения, т.е. с высоким и низким содержанием ценных компонентов, увеличивающим длительность процесса и экологическую нагрузку вследствие широкомасштабного использования химических реагентов в процессе выщелачивания.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении технологической и экологической эффективности процесса за счет использования первичного продуктивного раствора после первого цикла физико-химического процесса кучного выщелачивания

золотосодержащего отвала некондиционной руды во втором цикле физико-химического процесса скважинного выщелачивания хвостов обогащения при объединении системы переработки, аккумуляции и транспортировки продуктивного раствора посредством формирования гидроизолирующего основания.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения золота методом комбинирования кучного и скважинного выщелачивания, включающем бурение закачных скважин, орошение выщелачивающими растворами минеральной массы через поверхность и через закачные скважины, сбор продуктивных растворов, последующее извлечение золота из продуктивных растворов, формирование гидроизолирующего основания для кучного выщелачивания, в зоне золотосодержащего отвала некондиционной руды, с углом наклона не менее 5 градусов посредством закачки самоотверждаемого материала через пробуренные скважины, последующее орошение выщелачивающими растворами золотосодержащего отвала некондиционной руды для осуществления первого цикла физико-химического процесса методом нисходящей перколяции, поступление продуктивного раствора после первого цикла физико-химического процесса методом нисходящей перколяции в траншею для сбора продуктивного раствора, при этом накопленный в траншее продуктивный раствор посредством системы прокачки по трубам поступает в закачные скважины, сформированные в зоне накопления золотосодержащих хвостов обогащения, расположенной ниже уровня золотосодержащего отвала некондиционной руды, при этом полученный золотосодержащий раствор через откачные скважины направляют из зоны накопления золотосодержащих хвостов обогащения в систему переработки продуктивного раствора для последующего извлечения золота.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

Схема выполнения способа извлечения золота методом комбинирования кучного и скважинного выщелачивания изображена на фиг. 1.

Для кучного выщелачивания золотосодержащего отвала некондиционной руды 1 формируется гидроизоляционное основание 2 с углом наклона 3 не менее 5 градусов посредством подачи самоотверждаемого материала через пробуренные скважины 4 в нижней части 5 золотосодержащего отвала некондиционной руды 1. Посредством системы орошения 6 золотосодержащего отвала некондиционной руды 1 подается выщелачивающий раствор для осуществления первого цикла физико-химического процесса методом нисходящей перколяции. После первого цикла физико-химического процесса методом нисходящей перколяции первичный продуктивный раствор попадает в траншею 7 для сбора первичного продуктивного раствора. Накопленный в траншее 7 первичный продуктивный раствор посредством системы прокачки 8 по трубам 9 поступает в закачные скважины 10, 11 сформированные в зоне накопления золотосодержащих хвостов обогащения 12. Полученный золотосодержащий раствор через откачные скважины 13, 14 направляют из зоны накопления золотосодержащих хвостов обогащения 12 в систему переработки продуктивного раствора 15 для последующего извлечения золота.

Способ извлечения золота методом комбинирования кучного и скважинного выщелачивания выполняется следующим образом. Для кучного выщелачивания золотосодержащего отвала некондиционной руды 1 формируют гидроизоляционное основание 2 с углом наклона 3 не менее 5 градусов. Гидроизоляционное основание 2 формируют посредством подачи самоотверждаемого материала через скважины 4, пробуренные в нижней части 5 зоны накопления золотосодержащего отвала некондиционной руды 1. Орошение выщелачивающим раствором золотосодержащего отвала некондиционной руды 1 для осуществления первого цикла физико-химического процесса методом нисходящей перколяции осуществляют системой орошения 6 с цикличным процессом подачи. После первого цикла физико-химического процесса методом нисходящей перколяции первичный продуктивный раствор попадает в траншею 7 для сбора первичного продуктивного раствора. Накопленный в траншее 7 первичный продуктивный раствор посредством системы прокачки 8 по трубам 9 поступает в закачные скважины 10, 11 сформированные в зоне накопления золотосодержащих хвостов обогащения 12. Диффузионное выщелачивание минеральной массы в зоне накопления золотосодержащих хвостов обогащения 12 происходит в инфильтрационно-капиллярном режиме. Откачку полученного золотосодержащего раствора из зоны накопления золотосодержащих хвостов обогащения 12 производят через откачные скважины 13, 14 и направляют в систему переработки продуктивного раствора 15 для последующего извлечения золота.

Предлагаемый способ извлечения золота методом комбинирования кучного и скважинного выщелачивания повысит технологический уровень добычи полезного ископаемого, рентабельность производства и экологическую безопасность.

Источники информации

1. Кучное и подземное выщелачивание металлов М., Недра. 1982

2. Патент РФ №2678344, С1, опубл. 28.01.2019, Способ комбинированной разработки месторождений золота из россыпей и техногенных минеральных образований

3. Патент РФ №2585593. опубл. 27.05.2016 Способ кучного выщелачивания золота из упорных руд и техногенного минерального сырья

4. Патент РФ №2553811. опубл. 26.05.2015 Способ кучно-скважинного выщелачивания золота из техногенных минеральных образований или песков неглубокозалегающих россыпей.

Предложенное изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при освоении техногенных минеральных образований, преимущественно неглубокозалегающих. Способ извлечения золота методом комбинирования кучного и скважинного выщелачивания включает бурение закачных скважин, орошение выщелачивающими растворами минеральной массы через поверхность и через закачные скважины, сбор продуктивных растворов, последующее извлечение золота из продуктивных растворов. В нижней части золотосодержащего отвала некондиционной руды осуществляют формирование гидроизолирующего основания для кучного выщелачивания с углом наклона не менее 5 градусов посредством закачки самоотверждаемого материала через пробуренные скважины, последующее орошение выщелачивающими растворами минеральной массы золотосодержащего отвала некондиционной руды для осуществления первого цикла физико-химического процесса методом нисходящей перколяции, поступление первичного продуктивного раствора после первого цикла физико-химического процесса методом нисходящей перколяции в траншею для сбора продуктивного раствора. Накопленный в траншее продуктивный раствор посредством системы прокачки по трубам поступает в закачные скважины, сформированные в зоне накопления золотосодержащих хвостов обогащения, расположенной ниже уровня золотосодержащего отвала некондиционной руды для осуществления второго цикла физико-химического процесса скважинного выщелачивания. Полученный золотосодержащий раствор через откачные скважины направляют из зоны накопления золотосодержащих хвостов обогащения в систему переработки продуктивного раствора для последующего извлечения золота. Технический результат - повышение технологической и эксплуатационной эффективности извлечения ценного компонента из техногенных минеральных образований. 1 ил.

Способ извлечения золота методом комбинирования кучного и скважинного выщелачивания, включающий бурение закачных скважин, орошение выщелачивающими растворами минеральной массы через поверхность и через закачные скважины, сбор продуктивных растворов, последующее извлечение золота из продуктивных растворов, отличающийся тем, что в нижней части золотосодержащего отвала некондиционной руды осуществляют формирование гидроизолирующего основания для кучного выщелачивания с углом наклона не менее 5 градусов посредством закачки самоотверждаемого материала через пробуренные скважины, последующее орошение выщелачивающими растворами минеральной массы золотосодержащего отвала некондиционной руды для осуществления первого цикла физико-химического процесса методом нисходящей перколяции, поступление первичного продуктивного раствора после первого цикла физико-химического процесса методом нисходящей перколяции в траншею для сбора продуктивного раствора, при этом накопленный в траншее продуктивный раствор посредством системы прокачки по трубам поступает в закачные скважины, сформированные в зоне накопления золотосодержащих хвостов обогащения, расположенной ниже уровня золотосодержащего отвала некондиционной руды для осуществления второго цикла физико-химического процесса скважинного выщелачивания, при этом полученный золотосодержащий раствор через откачные скважины направляют из зоны накопления золотосодержащих хвостов обогащения в систему переработки продуктивного раствора для последующего извлечения золота.