Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в горной промышленности и может быть использовано при кучном выщелачивании руд металлов. Способ включает формирование антифильтрационного основания, укладку на него штабеля руд металлов, подлежащих выщелачиванию. Подачу в штабель растворов реагентов и сбор продуктивных растворов. Новым является то, что при отрицательных температурах окружающей среды в штабель подают реагенты, обеспечивающие растворение металлов в форме ионов с наименьшей степенью валентности. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2091573
Класс(ы) патента: E21B43/28
Номер заявки: 95119309/03
Дата подачи заявки: 16.11.1995
Дата публикации: 27.09.1997
Заявитель(и): Воробьев Александр Егорович
Автор(ы): Воробьев А.Е.; Бубнов В.К.; Чекушина Т.В.; Алборов И.Д.; Голик В.И.; Лобанов Д.П.; Васильцов Г.Н.
Патентообладатель(и): Воробьев Александр Егорович; Бубнов Василий Карпович; Чекушина Татьяна Владимировна; Алборов Иван Давыдович; Голик Владимир Иванович; Лобанов Дмитрий Петрович; Васильцов Геннадий Никанорович
Описание изобретения: Изобретение относится к области геотехнологии и может быть использовано при кучном выщелачивании металлов.
Известен способ кучного выщелачивания руд [1] включающий формирование основания кучи, массива выщелачивания руд и подачу реагентов в массив.
Недостатком данного способа является ограниченность области применения летним сезоном (областью положительных температур окружающей среды).
Наиболее близким к предполагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ кучного выщелачивания [2] включающий создание растворонепроницаемого основания штабеля, раствороприемников, дренажного слоев, массива выщелачиваемы руд и перфорированного трубопровода (на глубине 1,5-3 м от поверхности штабеля).
Недостатком данного способа является его низкая эффективность вследствие промерзания отдельных частей штабеля, особенно в районах Крайнего Севера.
Цель изобретения повышение эффективности процесса кучного выщелачивания в зимний период времени путем выщелачивания металлов в виде ионов с наименьшей степенью валентности.
Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении предложенного способа, включающего формирование антифильтрационного основания, выщелачиваемого штабеля и подачу через перфорированный трубопровод в массив реагентов, трубопровод размещают в нижней части штабеля, боковые стороны которого покрывают антифильтрационным экраном, поверхности придают чашеобразную форму, а выщелачивание в зимний период времени производят активными агентами растворяющими металлы в форме ионов с наименьшей степенью валентности.
В природных процессах широко известно (хотя и не нашло отражения в технике и технологиях) и экспериментально установлено, что замерзание воды в дисперсных породах происходит в определенном диапазоне отрицательных температур. В пределах которого для каждой породы характерно определенное количество незамерзшей воды: это количество возрастает с увеличением удельной активности поверхности горной породы, концентрации ионов в поровом растворе, а также с уменьшением валентности ионов. При прочих равных условиях количество незамерзшей воды должно зависеть и от воздействия на породу различных физических полей, например, поля упругих напряжений, внешнего электромагнитного поля, потоков ионизирующих излучений и т.п. (например, Фролов А.Д. Электрические и упругие свойства криогенных пород. М. Недра, 1976, с. 254 с.). Таким образом, металлоносные выщелачивающие растворы содержащие ионы металлов с наименьшей степенью валентности замерзают в зимний период при более низких температурах, чем растворы с ионами высшей валентности. Это обстоятельство расширяет диапазон температур при применении способа кучного выщелачивания в сторону их снижения, т.е. при более отрицательных температурах окружающей среды.
Если обычные растворы зимой замерзают, то растворы с ионами в наименьшей степени валентности обеспечат процесс выщелачивания и при отрицательных температурах. Металл из руды будет выщелачиваться, мигрировать вверх и в виде наледи скапливаться в объеме поверхности чаши штабеля. Откуда его периодически забирают на дальнейшую переработку на гидрометаллургический завод (ГМЗ). В других случаях возможно применение традиционной схемы кучного выщелачивания, когда растворы мигрируют сверху вниз.
На чертеже представлен вариант схемы кучного выщелачивания в зимний период времени, где обозначено: 1 выемка, 2 антифильтрационный слой, 3 - перфорированный трубопровод, 4 штабель выщелачиваемых руд, 5 ледяная линза, стрелками обозначена миграция растворов.
Способ осуществляется следующим образом.
Первоначально в выемке 1 формируют антифильтрационный слой 2, на котором укладывают сеть перфорированного трубопровода 3. Затем формируют штабель выщелачиваемых руд 4 с чашеобразной поверхностью.
При подаче выщелачивающих растворов в трубопровод 3 (с составом, обеспечивающим растворение металлов в виде ионов с наименьшей степенью валентности) в зимний период времени под действием градиента температур происходит миграция растворов снизу вверх, в виде пленочных вод. Так, например, в хлорных растворах основные степени валентности соединений меди: при pH < 8 Cu+, при pH < 9 - CuCl-2 при pH-7-12 CuClOOH-, при pH > 12 CuClOH22- при pH < 12 CuCl23- и при pH 10 12 CuCl2OH2- (например, Бубнов В.К. и др. Теория и практика добычи полезных ископаемых для комбинированных способов выщелачивания. Акмола, 1992, с.211).
Пленочные воды (являющиеся особенно активной жидкостью) в процессе своего перемещения вверх выщелачивания из руд металл, а при попадании на поверхность штабеля замерзают, образуя (удаляемую по мере накопления) ледяную линзу 5. В теплый период времени направление миграции меняется: реагент подают на поверхность штабеля 4, а трубопровод 3 служит раствороприемником.
Примером конкретного выполнения предложенного способа служит кучное выщелачивание золотосодержащих руд месторождений Северо-Востока России, например, Хаканджинского.
Первоначально производят планировку выемки 1 и покрытие ее антифильтрационным слоем 2, например, бетоном, мощностью 20 см. После чего формируют сеть перфорированного трубопровода 3. Затем в летний период времени формируют штабель 4, мощностью 15-25 м, с чашеобразной поверхностью (глубина в центральной части 2-3 м), из некондиционных золотосодержащих руд (содержание золота 1-2 г/т). Основную массу руды составляют: кварц (>50%), плагиоклазы (14%), гидрослюда (18-20%), калиевые полевые шпаты (7-8%) и хлорит (5-6%).
В зимний период в трубопровод 3 подают растворы, приготовленные на основе гипохлоритных солей (особенностью этой группы реагентов является способность растворять золото при любой геохимической обстановке среды, т.к. в зависимости от геотехнологического сорта руд количества карбонатов, органики или сульфидов можно подобрать оптимальные для выщелачивания pH и Eh растворов). Но в принципе можно использовать и др. реагенты: цианистые (работающие в щелочной среде) или тиомочевинные (для кислых сред) соединения. Для нашего случая, в связи с необходимостью создания антизамерзающих растворов регулируют их pH, добиваясь преобладания ионов золота с наименьшей степенью валентности (его валентностью бывает +1, +2, +3, +5).
При подаче растворов в режиме отсутствия объемных вод реагент в виде пленок мигрирует в верхние слои штабеля 4, выщелачивая при этом золото, образуя ионы с минимальной валентностью, растворы которых обладают антизамерзающими свойствами. Золотоносные растворы попадая на поверхность штабеля образуют ледяную линзу 5, лед из которой периодически удаляют тельферами и отправляют на ГМЗ.
В теплый период времени направление миграции меняется: реагент подают на поверхность штабеля 4, а трубопровод 3 служит растворопроприемником.
Положительный эффект предложенного технического решения заключается в повышении процесса кучного выщелачивания путем выщелачивания металлов в виде ионов с минимальной валентностью.
Изобретение может быть использовано при кучном выщелачивании золотосодержащих руд.
Применение изобретения позволит расширить область геотехнологии за счет ведения процесса кучного выщелачивания в зимний период времени.
Формула изобретения: Способ кучного выщелачивания металлов, включающий формирование антифильтрационного основания, на нем выщелачиваемого штабеля руд и подачу через перфорированный трубопровод в штабель растворов реагентов, отличающийся тем, что при отрицательных температурах окружающей среды в штабель подают реагенты, растворяющие металлы в форме ионов с наименьшей степенью валентности.