Способ формирования и отработки отвала Советский патент 1993 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке, главным образом открытой, месторождений полезных ископаемых, преимущественно металлических руд.

Известен способ совместно-раздельного складирования горных пород, включающий отсыпку ряда параллельных пионерных насыпей с образованием между ними емкостей и складирование в емкостях разнокачественных пород с экранированием приконтактных зон породами с высокими антифильтрационными показателями.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является известный способ совместно- раздельного складирования горных пород ярусами, включающий отсыпку в основании отвала слоя дренирующих пород, формирование ряда параллельных пионерных насыпей собразованием между ними емкостей и экранированием их боковых поверхностей породами с высокими антифильтрационными показателями, заполнение емкостей первого яруса карбонатсодержащими породами, а емкостей второго яруса - некондиционными кар- бонатсодержащими рудами и водой, насыщенной диоксидом углерода.

При осуществлении данного способа миграция полезных компонентов в массиве

00

00

Ј

IOO

отвала носит неуправляемый характер, что затрудняет их концентрацию в заданном объеме и снижает эффективность способа в целом.

Цель изобретения заключается в повы- шении эффективности складирования и переработки горных пород путем концентрации полезных компонентов и осаждения их в заданном ограниченном объеме, Положительный эффект предложенного способа состоит в повышении качества складируемых горных пород в процессе хранения за счет направленной миграции полезных компонентов и локализованной их концентрации.

Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа формирования и отработки отвала, включающего формирование основания отвала, укладку разнокаче- ственных горных пород, экранирование боковых поверхностей отвала антифильтра- ционным слоем и обработку отвала водой, содержащей активные агенты, основание отвала формируют комбинированным, при этом первоначально укладывают дренирующий слой и формируют на нем центральную часть отвала из горных пород с относительно высоким содержанием полезного компонента, затем укладывают по периферии в основание отвала антифильтрационный слой и формируют на нем периферийную, а затем верхнюю части отвала из горных пород с относительно низким содержанием полезного компонента, обладающего способностью миграции в водном растворе, а после концентрации и осаждения полезно- го компонента в центральной части отвала в теплый период производят селективную отработку отвала с отделением горных пород периферийной и верхней частей отвала, при этом горные породы центральной его части направляют на переработку.

В центральную часть отвала укладывают, например, золотосодержащие горные породы с преобладанием минерала лимонита, а в периферийную и верхнюю части укладывают, например, смесь золотосодержащих пород и минералов, включающих феррисульфаты или феррихлориды.

Верхнюю и периферийную части отвала укладывают с возможностью достаточного их прогревания в теплый период.

При этом в теплый период отвал играет роль теплового гидрохимического насоса, у которого наружная часть более прогрета, чем внутренняя, образующая своеобразную холодную линзу, в результате чего происходит направленная миграция растворов из прогретых наружных частей отвала в зону холодной линзы.

Включающие полезные компоненты минеральные образования верхней и периферийной частей отвала, представленных горными породами с низким их содержанием, растворяются в воде, и под действием теплового гидрохимического насоса мигрируют по направлению к холодной линзе - центральной части отвала, представленной горными породами с относительно высоким содержанием полезного компонента, служащими для него геохимическим барьером. В результате происходит осаждение и концентрация полезного компонента в центральной части отвала - содержание его в торных породах данной зоны достигает промышленных значений.

Например, при складировании золотосодержащих горных пород золото может растворяться и мигрировать при участии феррисульфата или феррихлорида. Растворение золота, содержащего в колчеданных рудах, происходит под действием сульфата окисного железа. Выпадение золота из таких растворов имеет место, когда они достигают сульфатных руд, и сульфат окисного железа переходит в сульфат закисного железа.

Золото может быть выделено в виде пленок на колломорфном лимоните, как в результате коагуляции холодных частиц, более или менее длительно существующих в растворе, так и в результате реакции обменного разложения с быстрым образованием свободного золота.

На чертеже представлена схема формируемого при осуществлении предложенного способа отвала.

Отвал включает усложненные на спланированной площадке 1 дренирующий слой 2 и -по периферии - антифильтрационный слой 3 в основании, центральную часть 4 из горных пород с относительно высоким содержанием полезного компонента, выступающих для данного компонента в качестве геохимического барьера, например, золотосодержащего лимонита, периферийную 5 и верхнюю 6 части отвала из горных пород с относительно низким содержанием полезного компонента, например, из смеси золотосодержащих горных пород и минералов, включающих феррисульфаты или феррихлориды. При этом между зонами 4, 5 и 6 возникает техногенный геохимический барьер 7. Боковые поверхности отвала покрыты ан- тифильтрационным слоем 8. Над отвалом расположены источники воды 9.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Первоначально производится планировка участка 1 для размещения отвала и

его покрытие дренирующим слоем 2 пород с фильтрационными свойствами, например, песчаных, мощностью 0,5 м и по периферии - антифильтрационным слоем 3, например, глинистых пород такой же мощности. Затем укладывают над слоем 2 горные породы с относительно высоким содержанием полезного компонента - золота (относимые, например, к некондиционным рудам), включающие минерал лимонит, формируя центральную (обогащаемую) часть отвала 4. Мощность ее, например, 8- 10 м. Периферийную часть 5 и верхнюю часть 6 отвала формируют из горных пород с относительно низким содержанием полезного компонента - золота (и относимых вследствие этого, например, к пустым породам), содержащих феррисульфатыили фер- рихлориды. Мощность данных слоев устанавливают из условий достаточного их прогревания в теплый период- например, 2-3 м. Боковые поверхности отвала покрывают антифильтрационным слоем 8 обработанных поверхностно-активными веществами пород, не препятствующих прогреванию частей 5 и 6 отвала, мощностью 0,3-0,4 м. Отвал обрабатывают водой с растворенными в ней, например, хлорсо- держащими кислотами.

В результате прогревания в теплый период верхней 6 и периферийной 5 частей отвала и действием вследствие этого отвала как теплового гидрохимического насоса содержавшийся в горных породах данных частей полезный компонент целенаправлено мигрирует вглубь отвала - в сторону холодной линзы, ориентировочно совпадающей по контурам с центральной частью отвала 4. Вследствие действия техногенного геохимического барьера 7 и того, что лимит является осадителем золота, происходит концентрация полезного компонента в горных породах центральной части отвала 4 и, по достижении его содержания промышленных значений, они переходят в разряд кондиционных руд.

После этого производят раздельную отработку отвала: верхняя часть отвала 6 снимается, например, бульдозером, периферийная 5 удаляется экскаватором с направлением слагающих их обедненных

пород в соответствующий по назначению отвал. Затем производят экскаваторную отработку центральной части отвала 4, представленной кондиционными рудами, которые направляют на золотоизвлекатель- ную фабрику.

Формула изобретения

1. Способ формирования и отработки отвала, включающий формирование основания отвала, укладку разнокачественных горных пород, экранирование боковых поверхностей отвала антифильтрационым слоем и обработку отвала водой, содержа- щей активные агенты, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности складирования и пер ер аботки горных пород путем концентрации полезных компонентов и осаждения их в заданном ограничен- ном объеме, основание отвала формируют комбинированным, при этом первоначально укладывают дренирующий слой и формируют на нем центральную часть отвала из горных пород с относительно высоким со- держанием полезного компонента, затем укладывают по периферии антифильтраци- онный слой и формируют на нем периферийную и верхнюю части отвала из горных пород с относительно низким содержанием полезного компонента, обладающим способностью миграции в водном растворе, а после концентрации и осаждения полезного компонента в центральной части отвала в теплый период, производят селективную от- работку отвала с отделением горных пород периферийной и верхней частей отвала, при этом горные породы центральной его части направляют на переработку.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в центральную часть отвала укладывают золотосодержащую горную породу с преобладанием минерала линонита.

3. Способ по п.1,отличающийся тем, что в периферийную и верхнюю части отвала укладывают смеси золотосодержащих пород и минералов, включающие фер- рисульфаты или феррихлориды.

4. Способ по п.1,отличающийся тем, что верхнюю и периферийную части отвала укладывают с возможностью их прогревания в теплый период.

Использование: при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, преимущественно металлических руд. Сущность изобретения: изобретение позволит повысить качество складирующих горных пород (ГП). В основании отвала на спланированной площадке 1 укладывают дренирующий слой (ДС) 2 и по периферии - анти- фильтрационный слой (АС) 3. Затем над ДС 2 формируют центральную часть 4 отвала из ГП с относительно высоким содержанием полезного компонента (ПК), являющихся геохимическим барьером (ГБ) для данного ПК. Над АС 3 формируют периферийную часть 5 отвала из ГП с низким содержанием ПК, а затем верхнюю часть 6. При этом между ГП частей 4, 5 и 6 образуется ГБ 7. Боковые поверхности отвала покрывают АС 8. Поверхность отвала обрабатывают водой из источников 9. При этом ПК верхней 6 и периферийной 5 частей отвала растворяются и при прогревании поверхности отвала мигрируют внутрь, в часть 4, проходя через ГБ 7, где происходит их осаждение. Затем производят раздельную отработку отвала с отделением частей 5 и 6 и направлением части 4 в переработку. 3 з.п.ф-лы, 1 ил. со