Способ взрывной подготовки золотосодержащей руды к выщелачиванию
Владельцы патента RU 2350896:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Забайкальский горный колледж (RU)
Способ относится к гидрометаллургии и может быть использован, в частности, при выщелачивании руд цветных, редких и благородных металлов. Способ взрывной подготовки золотосодержащей руды к выщелачиванию включает бурение взрывных скважин, оконтуривание зон с различным уровнем содержания золота, размещение в скважинах зарядов взрывчатых веществ (ВВ) и взрывание зарядов ВВ. Бурение скважин и размещение в скважинах зарядов ВВ производят дифференцированно по зонам. В обогащенных металлом зонах и фоновых зонах с удельным расходом ВВ, обеспечивающим требуемую для эффективной выемки крупность отдельностей дезинтегрированных руд. В переходных между этими зонами участках - с повышенным удельным расходом ВВ, обеспечивающим достижение эффекта микроагрегации дисперсного золота и формирование развитой сети микротрещин в отдельностях руды после взрыва. Инициирование взрыва производят с коротким замедлением в переходных участках относительно обогащенных и фоновых зон. Изобретение позволяет повысить эффективность последующего выщелачивания за счет обеспечения повышенной микротрещиноватости взорванной руды и микроагрегации в ней дисперсного золота, и повысить извлечение. 1 ил.
Способ относится к гидрометаллургии и может быть использован, в частности, при подготовке к выщелачиванию руд цветных, редких и благородных металлов.
Известен способ взрывной подготовки золотосодержащих руд к выщелачиванию, включающий бурение скважин, размещение в них взрывчатых веществ (ВВ) и последующее инициирование их, в результате которого происходит переход их в газовую фазу и разрушение руд (Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. - М.: Недра, 1978, с.53).
Недостатком способа является невысокое извлечение дисперсного золота при последующем выщелачивании, обусловленное крупными размерами отдельностей взорванной рудной массы и низкой интенсивностью развития микротрещин.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ взрывной подготовки руд, при котором расчет параметров взрыва производится с учетом необходимости обеспечения минимальной крупности руды для последующего эффективного извлечения металлов при подземном выщелачивании (см. Строительство и реконструкция рудников подземного выщелачивания. - М.: Недра, 1987, стр.152-155).
Недостатком способа является недостаточно высокое извлечение золота при последующем выщелачивании, обусловленное преимущественным использованием энергии взрыва для уменьшения кусковатости (размера отдельностей) взорванной массы, без существенных микроструктурных преобразований минерального вещества (укрупнения микровключений золота).
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности процесса за счет обеспечения как повышенной микротрещиноватости взорванной руды, так и микроагрегации в ней дисперсного золота, что обеспечивает эффективность его последующего выщелачивания и в первую очередь повышение извлечения.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе взрывной подготовки золотосодержащих руд, включающем бурение взрывных скважин, оконтуривание зон с различным уровнем содержания золота, размещение в скважинах зарядов взрывчатых веществ (ВВ) и взрывание зарядов, бурение скважин и размещение в скважинах зарядов ВВ производят дифференцирование по зонам: в обогащенных металлом зонах и фоновых зонах с удельным расходом ВВ, обеспечивающим требуемую для эффективной выемки крупность отдельностей дезинтегрированных руд, а в переходных между этими зонами участках - с повышенным удельным расходом ВВ, обеспечивающим достижение эффекта микроагрегации дисперсного золота и формирование развитой сети микротрещин в отдельностях руды после взрыва, причем инициирование взрыва производят с коротким замедлением в переходных участках относительно обогащенных и фоновых зон.
Прирост сквозного извлечения золота из руды, подвергшейся взрывному разрушению с повышенным энергетическим воздействием, может быть объяснен двумя эффектами:
1) развитием сети дополнительных микротрещин и пор в кристаллической решетке минералов-носителей дисперсного золота, обеспечивающих соответственно более полный доступ к нему выщелачивающего раствора;
2) увеличением крупности микровыделений золота в кристаллической решетке (от кластерного до микроагрегатного уровня), что повышает вероятность его контакта с микротрещинами, через которые проникает раствор реагента.
Эффект укрупнения микровыделений золота может быть обусловлен диффузией атомов золота, вызванной как передачей им импульсов от узлов деформируемой при взрыве кристаллической решетки, так и ионами водорода (протонами), возникающими при диссоциации поровых вод.
Эффект повышения концентрации атомов элементов-примесей в поверхностных слоях кристаллических решеток подтверждается данными комплексного эмиссионно-спектрального анализа шламов сульфидных минералов, образующихся при длительном измельчении. Исходя из полученных результатов следует, что эффективней проводить взрывную подготовку руд, содержащих дисперсное золото с увеличенным, но дифференцированным удельным расходом ВВ по зонам, выделяемым по уровню концентрации металла.
Способ осуществляют следующим образом.
Первоначально производят выделение рудных зон с различным уровнем концентрации золота по подготавливаемому блоку на основе данных опробования минеральной массы, полученной от перебура скважин блока вышележащего горизонта или ГИС (геофизического исследования скважин - каротажа).
Выделяют обогащенные, фоновые и переходные зоны на подготавливаемом горизонте.
В переходных зонах уровень дисперсности золота ниже, чем в обогащенных, где процесс рудогенеза был ближе к завершению.
Оконтуривание рудных блоков на нижележащем горизонте производят в следующей последовательности. Первоначально производят объединение областей влияния проб с повышенным содержанием золота в соответствующие зоны, после чего осуществляют прогнозирование положения границ переходных участков между обогащенными и фоновыми зонами. При этом проводят две разделяющие обогащенную и фоновую зоны границы, тем самым выделяют переходные зоны (см. чертеж). Процесс оконтуривания наиболее эффективно осуществлять с использованием компьютерной техники по разработанной программе.
Бурение взрывных скважин производят в соответствии с выделенными на стадии оконтуривания зонами. Взрывные скважины в обогащенных и фоновых зонах бурят по сети, определяемой оптимальным по условию достижения требуемой кусковатости удельному расходу ВВ, а в переходных зонах бурят по более плотной сети или (и) с большей их глубиной, т.е. с большим удельным расходом ВВ, чем в обогащенных и фоновых.
В переходных зонах производят короткозамедленное взрывание размещенных в них зарядов относительно таковых, размещенных в фоновых и обогащенных зонах.
Схемы взрывания проектируют под каждый конкретный блок в соответствии с морфологией обогащенных зон, пликативными и дизъюнктивными нарушениями. За счет большего количества взрывных волн, проходящих через переходную зону и большей средней величины их энергии, пропорциональной количеству размещенных в ней ВВ, должна обеспечиваться не только большая степень дробления руд, но и более значительная миграция дисперсного золота к образующимся микроповерхностям и его агрегация. Таким образом, осуществляется более интенсивное нагружение в зажатой среде переходных зон с большим уровнем дисперсности содержащегося в них золота, а следовательно, более значительное перераспределение дисперсного золота в кристаллах минералов-носителей с его микроагрегацией (укрупнением) у образующихся поверхностей.
Методику расчета корректирующих коэффициентов удельного расхода ВВ по зонам и координат устьев буровых скважин разрабатывают для конкретных условий.
Пример конкретного применения способа.
При разработке месторождений золотокварцевой формации штокверкового и жильного морфоструктурных типов выделяют по перебуру (1,2 м) обогащенные (более 5 г/т золота), фоновые (1,2-3 г/т) и переходные зоны. Обогащенные и фоновые зоны обуривают по сети 3×3 м, при глубине скважин 11,2 м (высота уступа 10 м, подуступов 4-6 м в зависимости от структуры массива), а переходные - по сети 2,5×2,5 м. Коммутацию взрывной сети осуществляют с установкой замедлителей на переходных участках. При взрыве с коротким замедлением в этом случае происходит интенсивное воздействие на руду в переходных участках, соответственно при этом она будет иметь средний размер отдельностей порядка - 100 мм, повышенную микротрещиноватость и крупность микровыделений золота.
Кроме того, после взрыва будет происходить накопление золото-кварцевых агрегатов в самой мелкой фракции, что может быть использовано для выделения продуктивного класса при последующем грохочении руды.
Способ взрывной подготовки золотосодержащей руды к выщелачиванию, включающий бурение взрывных скважин, оконтуривание зон с различным уровнем содержания золота, размещение в скважинах зарядов взрывчатых веществ (ВВ) и взрывание зарядов ВВ, отличающийся тем, что бурение скважин и размещение в скважинах зарядов ВВ производят дифференцированно по зонам, в обогащенных металлом зонах и фоновых зонах с удельным расходом ВВ, обеспечивающим требуемую для эффективной выемки крупность отдельностей дезинтегрированных руд, а в переходных между этими зонами участках - с повышенным удельным расходом ВВ, обеспечивающим достижение эффекта микроагрегации дисперсного золота и формирование развитой сети микротрещин в отдельностях руды после взрыва, причем инициирование взрыва производят с коротким замедлением в переходных участках относительно обогащенных и фоновых зон.
