Определение параметров гидромеханизированного обесшламливания золотосодержащих пород для выщелачивания золота

Значительной перспективой увеличения добычи золота является внедрение эффективных технологий выщелачивания кучного (КВ), чанового (ЧВ) и подземного (ПВ). Технологическая схема КВ включает в себя подготовку золотосодержащих пород, подготовку площадки для складирования, формирование штабеля, выщелачивание, переработку продуктивного раствора, рекультивацию промышленных жидких и твердых отходов.

Подготовка золотосодержащих пород заключается в получении необходимой крупности дроблением или окомкованием, удалением илисто-глинистых фракций (обесшламливанием) для того, чтобы при формировании штабелей и куч обеспечить равномерное распределение материала и необходимую скорость фильтрации (1−2 м/сут). Однородность материала и сохранение водопроницаемости является основным условием отсыпки штабеля.

Наличие илисто-глинистых частиц в штабеле приводит к их смыванию раствором из верхних слоев в нижележащие, происходит кольматация нижних слоев и, соответственно, резкое снижение скорости фильтрации. Необходимо выделение илисто-глинистых частиц для окомкования, а при отсутствии в них золота, для исключения из технологического процесса.

К «вредным» фракциям также относят крупноскелетный материал. При сухой механической загрузке без специального предварительного перемешивания равномерное распределение материала по крупности и обеспечение одинаковой плотности отсыпки затруднительно. Поэтому возможно образование в штабеле локальных зон с различной крупностью и плотностью отсыпки и, соответственно, с различной водопроницаемостью — от весьма низких значений 0,05−0,1 м/сут до «провальных» (5−6 м/сут) и более. Большая разница в водопроницаемости зон штабеля приводит к тому, что выщелачивающий раствор быстро просачивается через «провальную» зону, при этом, не обеспечивается выщелачивание в других зонах. Для обеспечения стабильного режима выщелачивания необходима предварительная подготовка золотосодержащих пород с целью отделения не содержащих золота илисто-глинистых частиц и крупного материала для дополнительного дробления.

Выделение таких фракций возможно за счет гидромеханизированного складирования пород, которое сопровождается фракционированием частиц по крупности.

Цель работы: разработка методических положений по определению параметров предварительного гидромеханизированного обесшламливания золотосодержащих пород для повышения эффективности выщелачивания золота.

Идея работы: использование закономерностей фракционирования частиц зернистого материала при их гидромеханизированном складировании для предварительной подготовки пород к выщелачиванию.

Объект исследования: технология намыва гидроотвалов и штабелей.

Для достижения поставленных целей в исследовании решались следующие задачи:

— выявление закономерностей фракционирования частиц грунта по крупности при намыве гидроотвалов и штабелей;

— выявление закономерностей распределения частиц большой плотности на откосе намыва грунтов;

— выявление водопроницаемости намытых грунтов в зависимости от их гранулометрического состава.

Методы исследования: теоретическое обобщение и анализ закономерностей фракционирования частиц грунта по крупности на откосе намыва и частиц большой плотности на откосе намыва грунтамоделирование и проведение экспериментальных работ в лабораторных условиях, наблюдение в промышленных условиях, сопоставление результатов, оценка и уточнение полученных зависимостей с фактическими данными.

Научная новизна полученных результатов заключается:

— в установлении зависимости распределения частиц породы по крупности на откосе намываемой поверхности от исходного гранулометрического состава, длины и ширины штабеля, подачи пульпы;

— в установлении зависимости распределения частиц золота на откосе намываемой поверхности от параметров намыва;

— в установлении зависимости водопроницаемости зон намываемого массива от гранулометрического состава пород;

— в разработке методических положений для целенаправленного намыва гидроотвалов и штабелей для получения заданной крупности и водопроницаемости в зонах намытого намыва.

Достоверность научных результатов и выводов обеспечивается хорошей их сопоставимостью с результатами исследований других авторов, с результатами экспериментальных работ в лабораторных условиях, достаточным объемом работ и результатами статистической обработки измерений.

Практическое значение заключается в повышении эффективности кучного выщелачивания золота за счет предварительного отмыва не содержащих золота илисто-глинистых частиц и обеспечения необходимой крупности и водопроницаемости пород при формировании штабеля.

Реализация выводов и рекомендаций. Разработанная методика определения параметров предварительной гидромеханизированной подготовки пород для получения фракций заданной крупности и водопроницаемости реализуется в практике проектирования:

— ОАО СССП «Уралсибгидромеханизация» для намыва массивов заданной крупности;

— ФГУП ПКЦ «Уралдрагмет» для повышения эффективности кучного выщелачивания золота.

Результаты исследований используются в учебном процессе по дисциплине «Геотехнология» и вошли в учебное пособие «Процессы горных работ:

Геотехнология добычи золота" Багазеев В. К, Валиев Н. Г., Кравченко А. П. Екатеринбург.: УГГГА, 2001.

На защиту выносятся следующие научные положения по обоснованию параметров технологии гидромеханизированного выделения не содержащих золота илисто-глинистых частиц для исключения из процесса кучного выщелачивания золота:

— аналитическая зависимость для определения гранулометрического состава и водопроницаемости пород в зонах намытого массива гранулометрического состава пород, от расхода и консистенции пульпы, от параметров штабеля обесшламливания;

— аналитическая зависимость для определения коэффициента фильтрации намытых пород от их гранулометрического состава;

— определение распределения частиц золота на откосе и в штабеле намыва по коэффициенту равноскоростности движения частицаналитическая зависимость коэффициента равноскоростности кварцсодержа-щих пород и частиц золота от их плотности и крупности.

Апробация работы. Основные положения и отдельные положения диссертационной работы докладывались: на научно-технических конференциях «Механика в горном производстве», посвященных памяти профессора И. И. Вахрамеева (г. Екатеринбург, 1997 и 2000 гг.) — на международных научно-технических конференциях «Проблемы разведки, добычи и обогащения руд благородных металлов и техногенного сырья» (г. Екатеринбург, 1999 и 2000 гг.) — на практических семинарах «Экологические проблемы» международных выставок «Урал-экология» (г. Екатеринбург, 1997 и 1998 гг.).

Личный вклад автора заключается в разработке методик и проведении экспериментальных работ, проведении наблюдений в промышленных условиях, статистической обработке полученных результатов измерений, в разработке научных положений, выводов, рекомендаций по определению параметров гидромеханизированного обесшламливания пород перед кучным выщелачиванием золота.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, результаты исследований вошли в состав учебного пособия «Процессы горных работ: Геотехнология добычи золота» Багазеев В. К, Валиев Н. Г., Кравченко А. П. Екатеринбург.: УГГГА, 2001.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, списка литературы из 72 наименований и 8 приложений. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста (без перечня литературы и приложений), включает 21 таблицу и 46 рисунков.

Заключение

.

В диссертационной работе в результате проведенных исследований дается новое решение актуальной задачи подготовки золотосодержащих пород к выщелачиванию — гидромеханизированное обесшламливание золотосодержащих пород, позволяющее обеспечить их необходимую растворопроницаемость через штабель (кучу) золотосодержащих пород и соответствующее повышение эффективности кучного выщелачивания золота.