Обоснование геотехнологических процессов кучного выщелачивания золота с криогенными преобразованиями минерального сырья (11.04.2011)

Автор: Татауров Сергей Борисович

Татауров Сергей Борисович

ОБОСНОВАНИЕ ГЕОТЕХНОЛОГиЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА С КРИОГЕННЫМИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯМИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

САНКТ- Петербург

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Российском государственном геологоразведочном университете им. Серго Орджоникидзе.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Аренс Виктор Жанович

доктор технических наук, профессор

Костромин Михаил Витальевич

доктор технических наук

Секисов Артур Геннадиевич

Ведущее предприятие – Институт горного дела Севера имени Н.В. Черского СО РАН

Защита диссертации состоится 17 июня 2011 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. № 1160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института (технического университета).

Автореферат разослан 11 мая 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

д.т.н., профессор Э.И. Богуславский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Более 65% территории России находится в условиях развития криолитозоны, характеризующейся распространением мерзлых горных пород. В ее пределах расположены крупнейшие месторождения цветных, благородных и редких металлов (золото, платина, олово, ртуть, медь и другие), часть из которых успешно осваивается или в ближайшие десятилетия будет вовлечена в разработку.

Вместе с тем добыча благородных металлов с широким использованием технологий кучного выщелачивания на территории криолитозоны сопровождается значительными потерями золота. Его извлечение по разным оценкам составляет не более 50-70%. Эта проблема относится и к переработке техногенных амальгамсодержащих месторождений золота, образование которых обязано широкому применению методов амальгамации в XIX – XX вв. По имеющиеся данным, содержание амальгамы и ртути в отвалах россыпной и коренной золотодобычи колеблется от первых грамм до нескольких сотен грамм на тонну.

К числу факторов негативно влияющих на эффективность кучного выщелачивания в условиях криолитозоны относятся отрицательные среднегодовые температуры воздуха, широкое распространение многолетнемерзлых горных пород, специфические гидрогеологические условия, сложный состав рудных, россыпных и техногенных месторождений золота, а также сопутствующее развитие ряда криогенных процессов.

В этой связи совершенствование существующих технологий кучного выщелачивания золота и внедрение новых высокоэффективных геотехнологических методов является весьма актуальной проблемой современного горного производства в условиях криолитозоны.

Одним из наиболее приоритетных и кардинальных путей решения этих проблем является интенсификация физических и физико-химических процессов кучного выщелачивания золота на основе криогенных преобразований структурного и вещественного состава минерального сырья в изменяющихся термодинамических условиях и фазовых переходов воды.

При реализации данного направления создаются предпосылки не только для снижения энергоемкости используемых технологий кучного выщелачивания золота, но и интенсификации процессов рудоподготовки и выщелачивания золотосодержащего сырья в условиях криолитозоны.

Исследованию данной проблемы посвящены фундаментальные и прикладные работы российских ученых М.И. Агошкова, П.И. Мельникова, И.Н. Плаксина, Н.П. Лаверова, Н.А. Шило, В.П. Мельникова, В.Ж. Аренса, К.Н. Трубецкого, Д.Р. Каплунова, В.А. Кудрявцева, Б.Н. Достовалова, Н.Н. Романовского, В.Н. Конищева, Э.Д. Ершова, В.А. Чантурия, Д.П. Лобанова, Н.А. Мельникова, И.А. Тютюнова, М.Д. Новопашина, П.М. Соложенкина, А.Б. Птицына, В.М. Изоитко, Г.В. Седельниковой, Н.Г. Малухина, Д.М. Шестернева, Г.Х. Хчеяна, М.И. Фазлуллина, В.П. Неберы, А.Е. Воробьева, В.В. Лодейщикова и др.

В тоже время до сих пор в теории и практике кучного выщелачивания золота в условиях криолитозоны практически не учитываются и не используются особенности криогенных преобразований минерального сырья природного и техногенного происхождения, которые могут обеспечить повышение добычи золота и снижение энергозатрат.

Данная работа выполнялась в соответствии с приоритетными направлениями фундаментальных исследований РАН: «Проблемы комплексного освоения недр Земли и новые технологии извлечения полезных ископаемых из минерального и техногенного сырья»; «Новые процессы максимального извлечения полезных компонентов из руд».

Цель работы – повышение эффективности геотехнологий добычи золота и снижение энергозатрат при кучном выщелачивании золотосодержащего сырья природного и техногенного происхождения в условиях криолитозоны.

Идея работы – при определении параметров геотехнологий кучного выщелачивания золота в условиях криолитозоны необходимо учитывать закономерности изменения прочностных характеристик и водонасыщения золотосодержащих руд от циклических колебаний температур и условий криолитогенеза (аэральных, аквальных и нивальных).

Основные задачи исследований:

( исследовать закономерности криогенных преобразований геотехнологических свойств золотосодержащего сырья природного и техногенного происхождения при широкой вариации условий воздействия отрицательных температур;

( установить закономерности и зависимости изменения параметрических характеристик (прочностных и фильтрационных свойств, скорости выщелачивания) золотосодержащего сырья криолитозоны и незамерзающих выщелачивающих растворов в изменяющихся термодинамических условиях и фазовых переходах воды;

( обосновать геотехнологические процессы кучного выщелачивания золота в условиях криолитозоны, обеспечивающие повышение добычи золота и снижение энергозатрат;

( предложить новые и усовершенствовать существующие геотехнологические схемы кучного выщелачивания золотосодержащего сырья криолитозоны природного и техногенного происхождения, реализовав их на практике с подтверждением технико-экономической эффективности.

Методы исследований. При проведении аналитических исследований использовались современные методы изучения вещественного состава руд, структуры, строения и свойств минералов: минералогический, гранулометрический, пробирный анализы; применялись рентгеноструктурный анализ, оптико-микроскопический анализ на системе анализа изображений «Leica Qwin Standart», оптико-геометрический анализ, электронная сканирующая микроскопия, рентгеновская энергодисперсионная спектрометрия, атомно-абсорбционная спектрофотометрия; проводилось измерение удельной магнитной восприимчивости, термоэлектродвижущей силы (ТЭДС), коэффициента теплопроводности, коэффициента фильтрации. Экспериментальные исследования проводились с использованием стандартных и специально разработанных методик и патентно-защищенных устройств в лабораторных, опытно-полупромышленных и промышленных условиях.


загрузка...