Уникальная технология — способ подземного выщелачивания (СПВ) золота — отмечает свой 15-летний юбилей. Впервые в мировой золотодобыче СПВ был успешно применен в 1994 г. на Гагарском золоторудном месторождении в России (Свердловская обл.) золотодобывающей компанией «А/С «Гагарка». Основываясь на полученном положительном опыте, СПВ получил эффективное развитие в Уральском регионе: работы успешно ведутся на нескольких месторождениях золота, суммарная накопленная добыча золота приближается к одной тонне (табл. 1).
Таблица 1. Золоторудные месторождения, отрабатываемые СПВ
окисленные руды
в коре выветривания плагиогранитов и серицит-альбит-кварцевых метасоматиов
окисленные руды в глинисто-щебенисто-дресвяной коре выветривания
глинистая кора выветривания
окисленные руды
в коре выветривания
по гранитоидам
глинисто-щебнистая зона окисления колчеданного
месторождения
(Cu, Zn, Au)
Всего добыто Au способом ПВ в Уральском регионе:
Рекорд по добыче золота и новые технологии разработки месторождений
Важно подчеркнуть, что ПВ золота ведется без цианидов, с использованием гидрохлоридной технологии, что позволяет обеспечивать экологическую безопасность работ. В качестве растворителя на уральских месторождениях применяют гипохлорит калия и натрия, получаемый методом электролиза, и газообразный хлор [1].
Приготовление рабочего раствора ведут на месторождении с использованием подземных вод, распространенных в контуре рудных тел. В целях упрощения процесса хлорирования предложено использовать для выщелачивания золота активный хлор, получаемый из гипохлорита кальция. Последний содержит 33,9% активного хлора и так же эффективен, как и газообразный хлор, но более безопасен. Усовершенствованную технологию используют в процессе опытных работ на Лапинском участке ПВ Егорьевского месторождения в Новосибирской области. В ходе лабораторных технологических и опытных натурных работ на опытном блоке получены положительные результаты.
Принципиальная технологическая схема отработки месторождения СПВ приведена на рис., а вытекающие из практики горно-технологические условия применимости метода — в табл. 2.
Таблица 2. Горно-технологические условия применения способа ПВ золота
Условия применения ПВ золота
освоенный и малоосвоенный (наличие дороги к объекту)
Горно-геологические условия месторождения
4.Тип месторождения по состоянию горного массива
золотоносные коры выветривания, зоны
трещиноватости, сланцы, погребенные
россыпи
5.Условия залегания рудных тел
самые разнообразные от столбообразных
до пластовых залежей
6.Состояние горного массива
осадочные породы, зоны дробления,
трещиноватости, дисперсные среды (песчано-глинистые, дресвяно-
глинистые и т.п.)
7.Морфология рудных тел
не имеет особого значения, выщелачивание ведется на «массу»
8.Глубина залегания рудных тел
9.Мощность рудных тел
от 0,2 м и более
в зонах вечной мерзлоты оттайка
Подземный способ добычи золота RU
ведется технологическими растворами
11.Обводненность рудных тел
частично (от 50 %) и полностью обводненные рудные тела
пресные, слабосоленые, при наличии хлор-иона — минерализованные
14.Коэффициент фильтрации пород
напорный или безнапорный
Геотехнологические свойства руд
окисленные руды, золотокварцевый, россыпное золото, слабосульфидный, сульфидный при наличии
«медленных» колчеданов
17.Степень окисленности руд
окисленные, полуокисленные, смешанные руды в зонах дезинтеграции
18.Характер рудной минерализации
прожилковый, трещиновато-вкрапленный, вкрапленный,
дисперсный для россыпей
19.Форма нахождения и крупность
золота
свободное (от 30–40 %), мелкое,
среднее, тонкодисперсное
20.Состояние поверхности частиц
свободное, в сростках, золото в «рубашке», золото покрытое
оксидной пленкой
21.Содержание глинисто-алевритовой
фракции
22.Содержание вредных примесей:
— среднее по месторождению
Главным условием подземного выщелачивания является обводненность месторождения — возможность подвода выщелачивающего реагента к руде и подъем продуктивных растворов на поверхность в количествах, обеспечивающих рентабельность процессов. Наиболее подходящими для подземного выщелачивания являются руды с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 10 м/сут.
Достоинства способа ПВ золота, подтвержденные почти 16-летней практикой, следующие:
— высокая технологичность капитального строительства и основных производственных процессов (табл. 3, 4);
— сравнительно малые капитальные затраты на строительство рудника и низкие эксплуатационные расходы (табл.5), что обеспечивает самую высокую рентабельность добычи золота в отрасли;
— круглогодичный режим работы рудника;
— дешевые и широко распространенные реагенты;
— мобильное и блочное исполнение основных переделов технологического комплекса;
— щадящее экологическое воздействие на окружающую среду (бесцианидные растворы, отсутствие горных работ и вредных выбросов);
— малая численность рабочего персонала (20–25 человек на руднике с годовой производительностью до 100 кг золота).
Таблица 3. Объекты капитального строительства
ПВ
Стволы шахт, околоствольные выработки, квершлаги и т.п.
Добычной полигон (сооружение скважин и обвязка)
Поверхностный горный комплекс
Водоотливные и водоотводные установки
Сооружения и оборудование для транспортировки руды
Дробильное отделение на ЗИФ
Отделения измельчения руды на ЗИФ
Отделение выщелачивания руды
Отделение сорбции и десорбции (УППР)
Отделение экстракции и реэкстракции
Отделение гравитационного обогащения
Хвостохранилища и пульповоды
Отвала вскрышных пород
Трубопроводы для технологических растворов
*возможность обеспечивать насосный раствороподъем из скважин
Таблица 4. Основные производственные процессы
ПВ
Проходка стволов шахт и др. горнокапитальных выработок
Проходка горноподготовительных и нарезных выработок
Выемка и отбойка руды, буровзрывные работы
Бурение и оборудование скважин
Погрузка и транспортировка руды, выдача на поверхность (из карьера)
Погашение выработанного пространства
Транспортировка руды от рудника до перерабатывающего завода или промприбора
Транспортировка продуктивных и рабочих растворов
Дробление руды на фабрики
Измельчение руды, агломерация руды
Выщелачивание золота из руд (концентр.)
Сорбция – десорбция (озоление активного угля)
Транспортировка и складирование хвостов
Таблица 5. Калькуляция себестоимости добычи грамма золота различными способами (расчет проведен в $ США по данным 1997 г.)
Кучное
выщелачивание (КВ)
КАПИТАЛЬНЫЕ ЗАТРАТЫ:
1.Добыча руды её дробление, измельчение и агломерация
2.Бурение технологических скважин и их оборудование
3.Устройство площадки для выщелачивания
4.Техника для доставки руды и формирования кучи, обвязка скважинных полей
5.Выщелачивание и сгущение
6.Разделение твердой и жидкой фазы
7.Осаждение и рафинирование золота
8.Сорбция золота, регенерация сорбента и рафинирование золота
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ:
11.Рабочая сила и обслуживание
12.Реагенты и материалы
13.Топливо – энергетические ресурсы
В социальном плане подземное выщелачивание несет с собой более высокую культуру производства. Технология ПВ реализуется с минимальным количеством механизмов и операторов. Земля не обезображивается карьерами, шахтами, отвалами пустой породы, забалансовых руд, шлаков, хвостохранилищами. Воздушный бассейн не загрязняется газами, а водоемы — промышленными стоками.
Люди избавляются от опасного, тяжелого труда под землей. Обслуживающий персонал имеет комфортные условия труда, отвечающие требованиям времени.
В настоящее время интерес к ПВ золота проявили золотодобывающие компании Сибири, Якутии, Монголии, Китая, Африканского континента.
Таким образом, СПВ является высокотехнологичным способом разработки месторождений. Он характеризуется низкими (в 1,5–2 раза по сравнению с другими способами разработки) как капитальными, так и текущими удельными затратами, обеспечивает самую низкую себестоимость грамма золота в отрасли, экологичен и к настоящему времени уже получил признание. Так, в последних методических указаниях ГКЗ 2007 г. [2] ПВ рекомендовано для внедрения в практику для эксплуатации месторождений золота в корах выветривания. Более того, Департамент по недропользованию по Уральскому Федеральному округу (УРАЛНЕДРА), проявив государственную мудрость, в лицензиях, выдаваемых в уральском регионе на добычу золота, на объекты, где есть окисленные руды и коры выветривания, обязательным лицензионным условием прописывает проведение опытных исследований с целью выяснения эффективности ПВ.
Способ ПВ относится к числу важнейших инновационных технологий в золотодобывающей промышленности и требует широкого и скорейшего внедрения в практику разработки технологически приемлемых для этого месторождений золота. Особенно эффективно он может быть использован в районах распространения старых золотодобывающих предприятий, где остались остаточные запасы, целики, мелкие рудные тела, хвосты и отвалы. Этот способ позволит расширить сырьевую базу, вовлечь в производственную сферу трудоспособное население умирающих поселков старателей.
Для методического обеспечения этих работ предполагается создать инновационно-внедренческий центр на базе ряда предприятий, научных и проектных институтов (например, таких, как Иргиредмет) и заинтересованных организаций, который будет оказывать методическую и проектную помощь всем желающим заниматься ПВ золота. В этом вопросе должны проявить заинтересованность Союз Старателей России, а также федеральные и региональные власти.
Авторы выражают большую благодарность Т.Э. Видусову, А.И. Заболоцкому, В.А. Филиппову, Г.С. Гребневу, В.А.
Конькову за огромный личный вклад в развитие и внедрение СПВ в практику золотодобычи.
1. Патент на изобретение Способ извлечения благородных металлов из руд №2137855.
2. Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Золото рудное. ФГУ ГКЗ. Москва, 2007. с.49.
Источник: zolotodb.ru
Способ комбинированной разработки месторождений золота из россыпей и техногенных минеральных образований
Изобретение относится к технологии разработки золотосодержащих россыпей и может быть использовано при отработке природных россыпных месторождений, преимущественно с тонким, мелким и дисперсным золотом, и техногенных минеральных образований.
Известен способ разработки россыпей, включающий удаление торфов и выемку песков, осуществляемые средствами механизации с промыв кой извлеченных песков на промприборах [1].
Недостатком известного способа является невысокое извлечение металла, обусловленное его потерями, как на стадии выемки золотосодержащих песков россыпей, так и на стадии их промывки.
Известен экологически чистый способ подземного выщелачивания благородных металлов, преимущественно золота и серебра, из руд на месте их залегания [2], включающий последовательную закачку растворов реагентов в пласт через систему закачных скважин и откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин с последующей переработкой продуктивного раствора путем сорбции, цементации или электролиза, выщелачивание ведут в две стадии, причем на первой стадии используют раствор хлора, а также известен способ скважинного выщелачивания золота из глубокозалегающих россыпей и техногенных минеральных образований [3], включающий подачу в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов через систему закачных скважин с последующим извлечением золота, в том числе — способы [4-5], включающие подачу первичных выщелачивающих растворов в обрабатываемый объект через систему закачных скважин, продуцирование из них вторичных активных выщелачивающих растворов непосредственно в области контакта с обрабатываемым объектом и откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин с последующим извлечением из них ценных компонентов, и — способ [6] геотехнологической разработки месторождений, включающий повышение трещиноватости массива взрывным рыхлением, подачу выщелачивающего раствора в массив, гидроизоляцию его поверхности, удаление продуктивного раствора и подачу на извлечение из него полезного компонента и восстановление свойств самого раствора, после чего восстановленный раствор вновь подают в массив через скважину.
Анализируемые способы не решают в комплексе задачу полной отработки россыпей, в том числе низкопродуктивных участков месторождения.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение технологической и экологической эффективности разработки месторождения за счет комбинирования системы разработки и развития массообменных процессов.
Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.
На фиг. 1 — схема участка комбинированной разработки россыпного месторождения золота; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 выделенного фрагмента выработки с разделяющей гидроизолированной дамбой и гидроизолированной центральной зоной.
Способ комбинированной разработки месторождений золота из россыпей и техногенных минеральных образований выполняется следующим образом.
Способ комбинированной разработки месторождений золота из россыпей и техногенных минеральных образований обеспечивает повышение технологической и экологической эффективности за счет комбинирования системы разработки и развития массообменных процессов.
1. Шорохов С.М. Технология и комплексная механизация разработки россыпных месторождений. М., Недра 1973. 768 с.
2. Пат. РФ №2074958. Экологически чистый способ подземного выщелачивания благородных металлов, преимущественно золота и серебра, из руд на месте их залегания.
3. Пат. РФ №250464. Способ скважинного выщелачивания золота из глубокозалегающих россыпей и техногенных минеральных образований.
4. Пат. РФ №2423607. Способ скважинного выщелачивания металлов из руд, россыпей и техногенных минеральных образований.
5. Пат. РФ №2609030. Способ скважинного выщелачивания золота из глубокозалегающих россыпей.
6. Пат. РФ №2395683. Способ геотехнологической разработки месторождений.
7. Пат. РФ №2553811. Способ кучно-скважинного выщелачивания золота из техногенных минеральных образований или песков неглубокозалегающих россыпей.
Источник: findpatent.ru
Способы разработки месторождений полезных ископаемых
Открытыми горными работами называют совокупность работ, производимых с земной поверхности с целью добывания разнообразных горных пород и создания различных выемок и котлованов. Наибольшие масштабы открытых горных работ связаны с добычей полезных ископаемых. При этом все работы и процессы, связанные с извлечением полезного ископаемого из недр, совершаются в открытых горных выработках.
При подземном способе разработки полезные ископаемые добывают посредством сооружения специальных подземных выработок.
Рисунок – Подземные горные выработки
При открытой разработке месторождений горные работы подразделяются на вскрышные (выемка, перемещение и размещение вскрышных пород) и добычные (выемка, перемещение и складирование или разгрузка полезного ископаемого). В соответствии с целями и особенностями производства выделяются отдельно горно – подготовительные работы, объединяющие проведение вскрывающих и подготовительных выработок (капитальных траншей и полутраншей, разрезных траншей и полутраншей и других выработок, например подземных, и т. д.). Целью горно-подготовительных работ является создание транспортного доступа к забоям и начального фронта горных работ.
Открытая разработка включает также работы по подготовке месторождения и его отдельных участков (в основном подготовка поверхности), по обеспечению устойчивости разрабатываемого массива горных пород, по охране недр и сооружений (обеспечению водного режима, предотвращению самовозгорания пород и деформации поверхности, рекультивации и т. п.).
Указанные работы должны производиться в определенном порядке. Между ними необходимо выдерживать четкие соотношения и зависимости, позволяющие по техническим условиям обеспечить в каждый момент времени требуемый фронт вскрышных и добычных работ, производительную и безопасную работу применяемого оборудования и в целом эксплуатацию месторождения.
Порядок и последовательность выполнения открытых горных работ в пределах карьерного поля или его участка называется системой разработки.
Принятая система разработки должна обеспечить безопасность ведения работ, планомерность и экономическую эффективность их, предусмотренную производственную мощность карьера, полноту извлечения запасов, комплексное использование всех полезных ископаемых, охрану недр и окружающей среды.
Под вскрытием (системой вскрытия) понимается совокупность долговременных горных выработок (траншей и подземных выработок), обеспечивающих транспортный доступ с земной поверхности к рабочим горизонтам карьера и забоям с целью доставки вскрышных пород на отвалы, полезных ископаемых — к пунктам их приема на поверхности, а с поверхности к рабочим горизонтам — материалов, оборудования и людей.
Источник: pbgis.ru