Способ кучного выщелачивания металлов в условиях многолетней мерзлоты

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для кучного выщелачивания металлов в условиях многолетней мерзлоты. Технический результат – увеличение срока процесса выщелачивания, исключение загрязнения окружающей среды, полное извлечение продуктивного раствора. Способ включает удаление оттаявшего грунта с участка, предназначенного для кучного выщелачивания, формирование в многолетней мерзлоте котлована, имеющего дно с уклоном к оборудованию для откачки продуктивного раствора, размещение выщелачиваемых пород в котловане, подачу в выщелачиваемые породы растворов реагентов и откачку продуктивных растворов. Котлован выполняют в виде траншеи с вертикальными стенками. В верхней части траншеи с положительными температурами грунтов в летнее время формируют откосы и укладывают на них антифильтрационное покрытие, а емкость траншеи соответствует объему выщелачиваемых пород. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для кучного выщелачивания металлов в условиях многолетней мерзлоты.

Известен способ кучного выщелачивания металлов в условиях многолетней мерзлоты, включающий удаление грунта с участка, предназначенного для возведения штабеля, формирование антифильтрационного основания, установку оборудования для откачки продуктивного раствора, укладку на подготовленное основание выщелачиваемых пород, подачу в штабель растворов реагентов и откачку продуктивных растворов [1]. Прототип.

Недостатками известного способа являются:

- краткость периода возможности использования процесса выщелачивания, ограниченного весенним протаиванием грунта и наступлением низких температур;

- загрязнение прилегающих территорий растворами реагентов.

Технической задачей является увеличение срока процесса выщелачивания, полное извлечение продуктивного раствора и исключение загрязнения окружающей среды.

Технический результат достигается тем, что в многолетней мерзлоте формируют котлован-траншею с уклоном дна к оборудованию для откачки продуктивного раствора и с емкостью, соответствующей объему выщелачиваемых пород, укладывают на внутренних откосах мерзлых и оттаивающих пород антифильтрационное покрытие, а верхнюю поверхность выщелачиваемых пород выравнивают на уровне отметок поверхности извлеченных из котлована-траншеи пород.

Предлагаемый способ кучного выщелачивания в условиях многолетней мерзлоты, включающий удаление оттаявшего грунта с участка, предназначенного для кучного выщелачивания, формирование в многолетней мерзлоте котлована, имеющего дно с уклоном к оборудованию для откачки продуктивного раствора, размещение выщелачиваемых пород в котловане, подачу в выщелачиваемые породы растворов реагентов и откачку продуктивных растворов, заключается в том, что котлован выполняют в виде траншеи с вертикальными стенками, при этом в верхней части траншеи с положительными температурами грунтов в летнее время формируют откосы и укладывают на них антифильтрационное покрытие, а емкость траншеи соответствует объему выщелачиваемых пород.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак как то, что в многолетней мерзлоте формируют котлован-траншею, позволяет разместить в нем необходимое количество выщелачиваемых пород и обеспечить благодаря замедлению их промерзания за счет тепла вмещающих пород полное выщелачивание и извлечение продуктивного раствора. Существенный признак о том, что верхнюю поверхность выщелачиваемых пород выравнивают на уровне поверхности извлеченных из котлована-траншеи пород исключает истечение раствора реагентов и продуктивного раствора на окружающие котлован-траншею породы, их загрязнение и потерю полезного компонента.

Способ поясняется чертежом, где показан в разрезе котлован-траншея во время выщелачивания металлов. Условные обозначения, принятые на чертеже: 1 - котлован-траншея, 2 - извлекаемые породы, 3 - оборудование для откачки продуктивного раствора, 4 - многолетняя мерзлота, 5 - антифильтрационное покрытие, 6 - выщелачиваемые породы, 7 - граница между замерзшими и талыми породами.

Способ кучного выщелачивания в условиях многолетней мерзлоты включает удаление оттаявшего грунта с участка, предназначенного для кучного выщелачивания, формирование в многолетней мерзлоте котлована, имеющего дно с уклоном к оборудованию для откачки продуктивного раствора, размещение выщелачиваемых пород в котловане, подачу в выщелачиваемые породы растворов реагентов и откачку продуктивных растворов, осуществляется следующим образом.

На участке, выбранном для кучного выщелачивания, в теплое время года формируют котлован-траншею 1, используя мощную горную технику или применяя буровзрывные работы. Извлекаемые породы 2 складируют по краям котлована-траншеи 1. Дну котлована-траншеи 1 придают уклон к оборудованию 3 для откачки продуктивного раствора, впоследствии установленному. Далее в котловане-траншее 1 размещают выщелачиваемые породы 6, подают в них раствор реагентов и откачивают продуктивный раствор. При этом части котлована-траншеи 1, которая будет постоянно находиться в зоне многолетней мерзлоты 4, придают вертикальные стенки, а в верхней части котлована-траншеи с положительной температурой грунтов в летнее время формируют откосы и укладывают на них антифильтрационное покрытие 5. Емкость котлована-траншеи устанавливают с таким расчетом, чтобы в нем разместились все выщелачиваемые породы 6. Чтобы избежать потери продуктивного раствора и загрязнения окружающей среды, верхнюю часть этих пород выравнивают по тем же отметкам, которые имеют извлеченные породы 2. Процесс выщелачивания начинают до наступления холодного времени года подачей растворов реагентов в выщелачиваемые породы 6. Продуктивные растворы откачивают при помощи оборудования 3, которое в процессе всего выщелачивания находится в талой зоне с положительными температурами. При наступлении отрицательных температур выщелачиваемые породы 6, вместе с остальной частью участка, начинают замерзать с поверхности - только медленнее, чем в случае штабеля в виде насыпи, поскольку вмещающие котлован-траншею породы имеют температуру выше температуры воздуха. Граница замерзших пород 7 - фронт промерзания - будет опускаться все ниже, оттесняя прмеси в растворе, повышая его концентрацию и создавая напорное давление в поровом растворе внутри выщелачиваемых пород 6. Это усиливает интенсивность процесса выщелачивания и способствует более полному извлечению полезных компонентов. После окончания выщелачивания оборудование 3 извлекают. Впоследствии все породы 6, вместе с окружающими их породами, промерзают, а остатки растворов реагентов локализуются в нижней части котлована-траншеи 1 и не наносят вреда окружающей среде.

Преимуществами способа являются:

- значительное увеличение срока выщелачивания,

- экологическая чистота выщелачивания.

Источники информации

1. Патент РФ №2183743, Е 21 43/28, 2002 г.

Формула изобретения

Способ кучного выщелачивания в условиях многолетней мерзлоты, включающий удаление оттаявшего грунта с участка, предназначенного для кучного выщелачивания, формирование в многолетней мерзлоте котлована, имеющего дно с уклоном к оборудованию для откачки продуктивного раствора, размещение выщелачиваемых пород в котловане, подачу в выщелачиваемые породы растворов реагентов и откачку продуктивных растворов, отличающийся тем, что котлован выполняют в виде траншеи с вертикальными стенками, при этом в верхней части траншеи с положительными температурами грунтов в летнее время формируют откосы и укладывают на них антифильтрационное покрытие, а емкость траншеи соответствует объему выщелачиваемых пород.

РИСУНКИРисунок 1