Способ разработки месторождений калийных солей и золота

 

Изобретение относится к горному делу и гидрометаллургии и может быть использовано при извлечении золота из солевых шлаков калийного производства. По способу производят отсыпку перемычки из непроницаемого материала, разделяющую шламохранилище на две части, затем осуществляют откачку рассола из одной его части в другую, после чего производят дробление шламов буровзрывным способом и окомкование путем орошения их цементным раствором. После затвердевания цемента бурят скважины до основания шламохранилища и обсаживают их трубами с установкой фильтра на забое скважины, производят сверху орошение окомкованных шламов растворами, выщелачивающими золото, а откачку золотосодержащих растворов производят из нижней части скважины, затем по окончании процесса кучного выщелачивания золота выполняются аналогичные операции для другой части шламохранилища. Способ позволяет извлекать попутные элементы из солевых шламов. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и гидрометаллургии и может быть использовано при извлечении золота из солевых шламов калийного производства.

В 1995 году на шламохранилище Первого Березниковского калийного рудоуправления было пробурено 6 скважин глубиной до 6,55 м. Содержание золота в пробах шлама составило 0,1 - 0,5 г/т.

В настоящее время наиболее перспективным способом извлечения золота из руд небольших месторождений, бедных и забалансовых руд, а также шламов является способ кучного выщелачивания.

Технология кучного выщелачивания включает следующие операции: рудоподготовку минерального сырья (дробление, окомкование или их сочетание), формирование куч, кучное растворение благородных металлов и их извлечение из продуктивных растворов (сорбцией на различных сорбентах или цементацией в стандартном или специальном варианте), получение товарной продукции (в виде катодных осадков или слитка), обезвреживание хвостов выщелачивания, рекультивацию нарушенных горными работами земель.

Проект промышленного производства золота методом кучного выщелачивания разрабатывают на основе технологического регламента и регламента мониторинга окружающей среды в районе предполагаемого размещения объектов производства, которые в свою очередь базируются на результатах лабораторных и полупромышленных испытаний для конкретного объекта с учетом возможной кооперации с действующими золотоизвлекающими фабриками (регенерация сорбентов, реагентное хозяйство и другое) [1].

Кроме условия хорошей растворимости золота в выщелачивающем растворе необходима в первую очередь приемлемая проницаемость шламов. Шламы крупностью - 50 мкм, залегающие в куче, вызывают образование каналов и закупоренных зон внутри кучи, увеличивают продолжительность выщелачивания и снижают извлечение. В отдельных случаях шламы могут полностью закупорить кучу, тогда раствор будет стекать по ее бортам.

В связи с этим для шламов применяют предварительное дробление и окомкование с получением агрегатов, обладающих необходимой прочностью и пористостью. Для шламов крупностью -25 мм оптимальные условия окомкования следующие: расход портландцемента 4,5 - 5 кг/т и последующее выдерживание в течение 8-12 ч. Окомкование глинистой золотосодержащей руды (штат Невада) повысило скорость перколяции с 0,020 до 0,800 м³/ч-м², сократило продолжительность выщелачивания с 9 до 2 сут.

При окомковании хвостов, которые представлены фракцией 50% -0,074 мм, помимо портландцемента рекомендуется добавка извести. При переработке золотосодержащих хвостов (штат Невада) на исходном материале скорость перколяции составляла 0,4 м³/ч-м², продолжительность выщелачивания 27 сут, а извлечение 16%, а после окомкования с расходами извести и цемента по 4,5 кг/т соответственно 21,0 м³/ч-м², 3 ч и 80% [2].

Наиболее близким к изобретению является способ разработки месторождений калийных солей и золота, включающий их добычу буровзрывным или комбайновым способом, переработку солей, извлечение попутных элементов из глинистых солевых шламов [3].

Недостатком известного способа является то, что в нем не предусматривается извлечение из шламов благородных металлов.

Цель изобретения - извлечение из шламов золота.

Цель достигается тем, что извлечение благородных металлов из солевых шламов осуществляется способом кучного выщелачивания на месте их залегания.

В существующих источниках информации такого способа извлечения попутных элементов из солевых шламов не обнаружено.

Способ осуществляют следующим образом (см. чертеж).

Вначале производят отсыпку перемычки 1 из непроницаемого материала, например глины, разделяющую шламохранилище 2 на две части, затем осуществляют откачку рассола 3 из одной его части в другую, после чего производят дробление шламов 4 буровзрывным способом и их окомкование путем орошения цементным раствором. Для приготовления указанного раствора используют портландцемент из расчета 4,5 - 5 кг на 1 т шламов. Ожидание затвердевания цемента составляет не менее 8 - 12 ч [2].

Затем бурят скважины 5 до основания шламохранилища 2 и обсаживают их трубами с установкой фильтра на забое скважины. Орошение окомкованных шламов растворами, выщелачивающими золото, например цианида натрия, производят сверху, а откачку золотосодержащих растворов из нижней части скважины. При этом необходимо, чтобы пьезометрический уровень раствора был выше рабочего органа насоса [4].

Далее после окончания процесса кучного выщелачивания золота выполняются аналогичные операции для другой части шламохранилища, начиная с откачки рассола.

Способ испытан в лабораторных условиях. Исследования проводились на пробе шлама, отобранной при бурении скважины на территории шламохранилища Первого Березниковского рудоуправления с глубины 6,5 м. По результатам химического анализа в состав шлама входят, %: нерастворимый остаток 66,08; KCl 1,80; MgCl₂ 0,26; NaCl 6,23; CaSO₄ 5,57; H₂O (кристал.) 0,30; H₂O (гигрос.) 19,76.

Обломки шлама размером 10 - 20 мм помещались в фильтрационную трубку высотой 0,5 м и диаметром 0,035 м, затем производилось орошение шлама цементным раствором. Через сутки после затвердевания цемента осуществлялось орошение комков шлама водой до величины отношения Ж:Т = 2, при этом комки обладали необходимой прочностью и пористостью.

Пример осуществления способа. Шламохранилище Первого Березниковского калийного рудоуправления, простирающееся в субмеридиональном направлении, имеет длину около 1 км, ширину 0,4 км и высоту бортов 12 м. Его ложе заполнено шламами, мощность которых составляет 10 м, и сверху рассолом - 0,7 м.

Шламохранилище разделяют посередине перемычкой из глины высотой 2 м, протягивающейся в субширотном направлении, затем перекачивают рассол из южной половины в северную; туда же протягивают шламопроводы. Далее для создания вруба бурят вдоль длинной оси шламохранилища (ближе к его центру) два ряда наклонных скважин диаметром 75 мм, при этом скважины восточного ряда имеют наклон на запад 45^o, а западного на восток 45^o.

Скважины заполняются рассыпным аммонитом 6ЖВ и взрываются. После этого бурятся вертикальные скважины и взрываются. Затем куски шлама орошаются цементным раствором. Далее после затвердевания цемента бурят скважины по сети 25х25 м и обсаживают их трубами диаметром 219 мм. Глубина скважин 10 м, в нижней части устанавливают фильтры длиной 2 м.

Технология выщелачивания золота аналогична технологии, применяемой на территории старого хвостохранилища АООТ "Южуралзолото", где окомкованную глину обрабатывают 0,1%-ным раствором цианистого натрия с добавлением NaOH (0,03%) [5] . Кучу орошают капельным способом с помощью полиэтиленовых шлангов, равномерно размещенных на ее поверхности. Продуктивные растворы собирают в коллекторские трубы, расположенные на поверхности вдоль рядов откачных скважин, по которым они поступают в чан-сборник, откуда их подают в сорбционную колонну, заполненную ионитом АМ-2Б. Насыщенная золотом смола отправляется на золотоизвлекательную фабрику. Продолжительность выщелачивания около 100 сут.

Литература 1. Строганов Г.А. и др. Технология кучного выщелачивания благородных металлов. Горный журнал, 1994, N 12, с. 11.

2. Рысев В. П. и др. Опыт кучного выщелачивания золота. Горный журнал, 1994, N 12, с. 8, 9.

3. Молоштанова Н. Е. и др. О дальнейших перспективах комплексной переработки шламов Верхнекамского месторождения. В сб.: "Охрана геологической среды в связи с народнохозяйственным освоением Прикамья". - Пермь, 1990, с. 20, 21.

4. Петров Р.П. и др. Кучное выщелачивание при разработке урановых месторождений. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 47.

5. Седельникова Г. Р. Практика кучного выщелачивания золотосодержащих пород. Горный журнал, 1996, NN 1 и 2, с. 123.

Формула изобретения

Способ разработки месторождений калийных солей и золота, включающий их добычу буровзрывным или комбайновым способом, переработку солей, извлечение попутных элементов из глинистых солевых шламов, отличающийся тем, что производят отсыпку перемычки из непроницаемого материала, разделяющую шламохранилище на две части, затем осуществляют откачку рассола из одной его части в другую, после чего производят дробление шламов буровзрывным способом и затем окомкование путем орошения их цементным раствором, после затвердевания цемента бурят скважины до основания шламохранилища и обсаживают их трубами с установкой фильтра на забое скважины, производят сверху орошение окомкованных шламов растворами, выщелачивающими золото, а откачку золотосодержащих растворов производят из нижней части скважины, затем по окончании процесса кучного выщелачивания золота выполняются аналогичные операции для другой части шламохранилища.

РИСУНКИ

Рисунок 1