Способ выщелачивания металлов из труднопроницаемых высокоглинистых руд

 

Изобретение относится к области геотехнологии и может быть использовано при кучном выщелачивании металлов. Способ выщелачивания из труднопроницаемых высокоглинистых руд включает формирование антифильтрационного основания. Укладку на него выщелачиваемого штабеля пород и подачу в массив через перфорированный трубопровод выщелачивающих растворов реагентов для растворения металлов из горной массы. Новым является то, что в подаваемые растворы добавляют выщелачиваемый металл и его соли. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при кучном выщелачивании металлов.

Известен способ кучного выщелачивания руд [1] включающий формирование основания кучи, массива выщелачиваемых руд и подачу реагентов в массив.

Недостатком данного способа является его низкая эффективность при выщелачивании металлов из глинистых и высокоглинистых руд.

Наиболее близким к предполагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ кучного выщелачивания [2] включающий дробление и грохочение высокоглинистых руд, обвалкование горной массы в цементе, агломерацию с послойной отсыпкой на площадке кучного выщелачивания, сорбцию металла на смоле с последующей десорбцией и электролизом.

Недостатком данного способа является низкая эффективность вследствие повышенного расхода цемента и необходимости операций по дополнительному дроблению руд, их грохочению и агломерации.

Цель предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности процесса кучного выщелачивания металлов из глинистых и высокоглинистых руд путем создания повышенной проницаемости глинистой руды за счет регулирования содержаниями металлов в выщелачивающих и капиллярных растворах.

Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении предложенного способа, включающего формирование антифильтрационного основания, выщелачиваемого штабеля и подачу через перфорированный трубопровод в массив реагентов, выщелачивание металлов из глинистых (высокоглинистых) руд осуществляют в режиме, благоприятствующем увеличению проницаемости руд.

При этом необходимо учитывать то, что набухание глин (ухудшающее фильтрацию раствора химического реагента) носит осмотический характер и его причиной является разница в концентрации солей в поровом и окружающем породу растворах (Бахуров В.Г. Руднева И.К. Химическая добыча полезных ископаемых. М. Недра, 1972, 256 с.). Если концентрация внешнего раствора меньше концентрации порового, происходит набухание горной массы. Из глинистых минералов наибольшей способностью к набуханию обладают минералы группы монтмориллонита, наименьшей каолинита. Чем выше дисперсность породы, тем сильнее набухание.

Для снижения набухания глинистых руд и увеличения их проницаемости, во-первых, на выщелачивание высокоглинистых руд подают не "чистые" растворы, а растворы, уже имеющие начальное содержание выщелачиваемых металлов; во-вторых, при выщелачивании добиваются таких режимов, что концентрации металлов и солей в поровых (внутри выщелачиваемого куска) оптимально соответствовали их концентрации во внешних выщелачивающих растворах.

На чертеже представлен вариант схемы кучного выщелачивания золота из глинистых (высокоглинистых) руд, где 1 антифильтрационное основание, 2 - выщелачиваемый штабель, 3 источник выщелачивающих растворов, 4 зумпф (растворосборник).

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально формируют антифильтрационный слой 1, на котором укладывают штабель 2 из глинистых руд. При подаче выщелачивающих растворов из источника 3 в определенных гидродинамических режимах и с концентрацией активного агента, к тому же имеющих первоначальную концентрацию металлов (их солей), происходит активное выщелачивание металла из высокоглинистых руд штабеля 2 без возникновения явления набухания руд, т.е. с обеспечением приемлемой скорости фильтрации руд. Металлоносные растворы собираются в раствороприемниках 4, откуда они направляются на сорбцию металла.

Примером конкретного выполнения предложенного способа служит кучное выщелачивание золотосодержащих руд Курнахского месторождения.

Первоначально производят планировку земной поверхности и ее покрытие антифильтрационным слоем 1, например полиэтиленовой пленкой. Затем отсыпают выщелачиваемый штабель 2 из золотосодержащих глинистых руд Курнахского месторождения, содержащих золото в виде мельчайших частиц размером 0,5 1 мм, пробностью 900-923. После чего из источника 3, представляющего собой перфорированный трубопровод, 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 незначительными содержаниями сульфидов и карбонатов в выщелачиваемых рудах приготавливаемые растворы имеют pH 7,0 7,5 и ОВП 1100 1150 мВ, с незначительным содержанием золота. Эти растворы подаются из другого участка кучного выщелачивания после выщелачивания металлов, осаждение на сорбционных колоннах (на чертеже не показано) 70% содержащегося в них металла и доукрепления активным агентом. При подаче таких растворов в массив происходит активное выщелачивание золота. А добиваясь соотношения концентрации внешнего раствора X₁ и внутреннего (порового) X₂, равного X₁ ≥ (1 1,2)X₂, путем регулирования объемов подачи выщелачивающих растворов и концентрации реагентов, обеспечивают оптимальную проницаемость глинистых руд. Золотоносные растворы после выщелачивания металла подают в раствороприемники 4, откуда направляются на сорбцию золота.

Положительный эффект предложенного технического решения заключается в повышении процесса кучного выщелачивания путем обеспечения оптимальной проницаемости и фильтруемости глинистых руд.

Предложенное изобретение может быть использовано при кучном и подземном выщелачивании высокоглинистых руд.

Применение изобретения позволит расширить область геотехнологии за счет переработки труднообогатимых глинистых руд.

Формула изобретения

1. Способ выщелачивания металлов из труднопроницаемых высокоглинистых руд, включающий формирование антифильтрационного основания, выщелачиваемого штабеля пород и подачу в массив через перфорированный трубопровод выщелачивающих растворов реагентов для растворения металлов из горной массы, отличающийся тем, что в подаваемые выщелачивающие растворы добавляют выщелачиваемый металл и его соли.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выщелачивающие растворы подают в режимах и концентрациях, обеспечивающих следующее соотношение Х₁ ≥ (1 1,2)·Х₂, где Х₁ концентрация металла и его солей в выщелачивающем растворе; Х₂ концентрация металла и его солей в поровом растворе.

РИСУНКИ

Рисунок 1