НАУЧНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА ЗОЛОТА НА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОМ ЭТАПЕ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (12.10.2009)

Автор: Логачев Александр Владимирович

солевые

газовые

Комплексность воздействия моно - воздействие в зависимости от сочетания свойств

Стратегия увеличения коэффициента использования недр включает в себя перманентное воздействие на минералы на всех этапах разработки месторождений (рис.10).

Рис.10. Геохимическое воздействие на минералы на этапах разработки месторождений

Золото, представленное тонкой дисперсностью в сульфидах, при окислении минералов кислого ряда выщелачивается растворами агентов с рН <4, а затем в количестве 50-60 % переосаждается на искусственном сорбционном (например, из каолинита) - 10-40 % или щелочном барьере из кальцита, алунита, монтмориллонита, гетита, гидрослюд и т.д.

Кинетическое уравнение процесса для описания концентрационного поля:

- концентрация насыщения.

Эколого-экономическая модель эффективности повышения качества хвостов обогащения по критерию прибыли:

- коэффициент самоорганизации отвалов; Ку - коэффициент утечки растворов; Кт - коэффициент дальности утечки растворов; Кб - коэффициент влияния металлов на биосферу.

Таким образом, максимальное извлечение золота до приемлемого по экономическим критериям 5-6 г/т обеспечивается выходом оптимальной для выщелачивания крупности руд, дифференцировано для прожилкового и вкрапленного типа оруденения при взрывной отбойке и размещением хвостов обогащения в хранилищах из условия использования феномена природного выщелачивания и созданием геохимических барьеров.

Защищаемое положение 5. Эколого-экономическая эффективность трехэтапной разработки месторождений определяется величиной сквозного коэффициента извлечения разносортных золотосодержащих минералов, включая и техногенные, совокупностью отличительных признаков месторождения, объемами добычи разносортных руд, технологической оснащенностью объектов и особенностями физико-химических процессов переработки.

Нами применена методика анализа производственной функции в современных моделях экономического роста применительно к горнодобывающим предприятиям. Оценка потерь по потерянной ценности золота позволяет прийти к единому критерию - прибыли с учетом ущерба от потерь:

- суммарные затраты на технологических переделах, руб.

Технология выщелачивания по сравнению с традиционной технологией исключает 5-10% потерь при добыче и 2-2,5% потерь при обогащении. Сквозной коэффициент извлечения при традиционной технологии для среднего содержания металла в запасах блока не превысит 0,86.

На металлургическом заводе будет извлечено 40% золота с коэффициентом извлечения 0,93. Из оставшихся на подземное выщелачивание 50% балансовых запасов при коэффициенте извлечения 0,8 и с учетом потерь при переработке растворов будет получено 39% металла. При содержании золота в забалансовых рудах 1г/т из них в конечный продукт будет извлечено 2,3% металла, а сквозной коэффициент извлечения составит 0,88.

При подземном выщелачивании доступ к отрабатываемым запасам ограничен, поэтому неопределенность информации о состоянии больше, чем при традиционной технологии. Поэтому принятие решения об отработке запасов комбинированной технологией сопряжено с большим риском: от 0,6 до 0,9.

Максимальные значения целевой функции приурочены к комбинациям традиционной технологии и подземного выщелачивания на этапе 2. При среднем содержании золота в запасах блока наиболее эффективной комбинацией технологий является соотношение 15% - традиционной технологии (ТС) и 85% - подземного выщелачивания (ПВ). При богатых рудах оптимальным соотношением технологий является 40% - ТС и 60% - ПВ.

При комбинированной технологии, когда 40% руды выдается на поверхность, а 60% руды выщелачивается под землей, при одинаковой производительности по горной массе производительность по золоту в 2 раза выше, чем при традиционном способе. Производительность труда рабочего горного цеха по золоту возрастает в 1,5 раза.

При увеличении производительности рудника по золоту в 1,5 раза производительность рудника по выдаче горной массы составляет лишь 40% от показателя традиционного способа. Для увеличения годового понижения горных работ в соответствии с увеличением производительности рудника в 1,5 раза рудные площади, находящиеся в одновременной отработке, возрастают в 3 раза.

Сквозной коэффициент извлечения из разносортных золотосодержащих минералов, включая и хвосты обогащения первых этапов разработки, при комбинированной технологии сопоставим с традиционной технологией добычи только балансовых запасов, а в тех случаях, когда он оказывается ниже, за счет более низких затрат даст возможность компенсировать потери и получить прибыль.

Оптимальное соотношение объемов запасов, отрабатываемых комбинацией традиционной технологии, подземного и кучного выщелачивания, повышает эффективность разработки месторождении по сравнению с каждым из способов в отдельности.

Эффективность поэтапной разработки месторождений с учетом последствий вовлечения в эксплуатацию разносортных руд от подземных работ и отходов на поверхности и возможного увеличения производственной мощности, описывается моделью:

- извлечение металлов при обогащении и металлургии, доли ед.

Алгоритм выбора параметров процесса выщелачивания золота из хвостов представлен на (рис. 11).

Рис.11. Последовательность выбора технологии выщелачивания

Конечной целью технологий является получение вторичных хвостов с фоновым содержанием золота.

Оптимальный вариант кучного выщелачивания золота характеризуется агломерацией хвостов, многоразовым использованием площадок под штабели с 2-х разовой оборачиваемостью в год, временем выщелачивания 90 суток и коэффициентом сквозного извлечения золота не менее 65 (рис. 12).

Рис.12. Технологическая схема щелочно-цианистого кучного выщелачивания

Электрохимическое выщелачивание золота из упорного сульфидсодержащего сырья осуществляется по схеме (рис.13).

Рис. 13. Схема извлечения золота электрохимическим выщелачиванием

Модель поражения окружающей среды продуктами природного выщелачивания минералов:

к - конечная концентрация минералов; Кс - коэффициент самоорганизации экосистемы; Ку - коэффициент утечки растворов; Кт - коэффициент дальности утечки растворов; Кб - коэффициент влияния металлов на биосферу; Кр – коэффициент риска.

При извлечении золота в штабелях концентрация цианидов в рабочем растворе находится в пределах 1 г/дм3. В производственных процессах вместе с минеральной пылью выделяется мышьяк. При содержании мышьяка 0,15% в воздухе содержится 0,75?10-3 мг/м3 мышьяка, что составляет 25% ПДК.

Таким образом, эффективность трехэтапной разработки месторождений определяется величиной сквозного коэффициента извлечения разносортных золотосодержащих минералов, который варьирует в зависимости от природно–техногенных факторов эксплуатации месторождения.

Основное производство удешевляют товарные продукты, создаваемые в процессах извлечения металлов из отходов:

- металлы и неметаллы в виде солей и оксидов - концентраты для дальнейшей переработки;

- вторичные хвосты выщелачивания с остаточным содержанием контролируемых ингредиентов ниже ПДК, что позволяет использовать их в качестве классифицированного и химически корректного сырья;

- обессоленная вода для систем отопления, охлаждения и др. целей с минерализацией не более 1 г/дм3, удовлетворяющая санитарным нормам;

-газообразные продукты: хлор, водород и кислород.


загрузка...