Способ формирования техногенного месторождения полезных ископаемых

Изобретение относится к горному делу, в частности к комплексному освоению угольных месторождений при добыче углей различных марок, их обогащении, а также складировании, хранении и переработке отходов обогащения. Техническим результатом является повышение эффективности комплексного освоения угольных месторождений за счет формирования техногенных месторождений полезных ископаемых с учетом качественного и количественного состава исходного угольного сырья и возможных способов их последующей разработки. Способ состоит в том, что организуют поставку на обогатительные фабрики марки углей не только в зависимости от оборудования и его настройки на обогащение углей определенных марок, но и в зависимости от качественного состава и количественного содержания в них ценных компонентов, так называемых элементов-примесей, техногенное месторождение которых намечено сформировать, а также с учетом возможных способов его последующей разработки с целью извлечения этих элементов-примесей.

 

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к комплексному освоению угольных месторождений при добыче углей различных марок, их обогащении, а также складировании, хранении и переработке отходов обогащения.

Известен способ формирования техногенного месторождения полезных ископаемых при обогащении и сортировке углей различных марок, включающий поставку на обогатительную фабрику углей определенных марок от разных угледобывающих предприятий, обогащение или переработку всего объема поставленного угля с выделением концентрата и отходов обогащения и складирование отходов обогащения в отвале [1]. Недостатком такого способа является то, что обычно обогатительная фабрика обогащает угли различных марок, количество которых доходит до 6, при этом в отвал направляются отходы обогащения с различным содержанием различных элементов-примесей. Такое складирование отходов обогащения не только разубоживает содержание в отходах ценных компонентов, но и значительно усложняет возможность последующей переработки техногенного месторождения полезных ископаемых с целью извлечения последних.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является способ формирования техногенного месторождения полезных ископаемых, включающий добычу угля, его поставку на обогатительную фабрику, обогащение с выделением концентрата и отходов обогащения, складирование отходов обогащения в хвостохранилище и последующую разработку хвостохранилища и переработку отходов обогащения с выделением рудного концентрата ценных элементов-примесей, ранее содержавшихся в добытом угле [2]. Недостатком способа является накопление в хвостохранилище отходов обогащения без учета качественного и количественного содержания в этих отходах ценных элементов-примесей, могущих стать при промышленных концентрациях объектом попутной переработки, разубоживание уже относительно обогащенных элементов-примесей пустыми породами.

Этот недостаток резко снижает ценность техногенного месторождения полезных ископаемых и эффективность его последующей разработки для их извлечения, а в конечном счете снижает эффективность комплексного освоения угольных месторождений.

Цель изобретения - повышение эффективности комплексного освоения угольных месторождений за счет формирования техногенных месторождений полезных ископаемых с учетом качественного и количественного состава исходного угольного сырья и возможных способов их последующей разработки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования техногенного месторождения полезных ископаемых, включающем добычу углей различных марок, поставку их на обогатительные фабрики, обогащение углей с выделением концентрата и отходов обогащения, складирование отходов обогащения, их хранение и последующую разработку складированных отходов обогащения и их переработку, поставку углей на обогатительную фабрику осуществляют в зависимости от марочного состава и качественного и количественного содержания в них ценных элементов-примесей, техногенное месторождение которых намечено сформировать, а также с учетом возможных способов его последующей разработки.

Способ формирования техногенного месторождения полезных ископаемых может быть реализован в промышленно развитом регионе следующим образом. Например, в Кемеровской области много угольных месторождений с разнообразным марочным составом добываемых углей. Все добываемые коксующиеся угли и более половины энергетических углей в настоящее время проходят обогащение на обогатительных фабриках.

В кузнецких углях и вмещающих породах часто встречаются промышленные содержания ценных элементов-примесей (Li, Al, Sc, Ti, Fe, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ag, Та, Au и др.), стоимость которых многократно превышает стоимость добычи угля. При обогащении таких углей выделяют угольный концентрат и образуются отходы обогащения, так называемые «хвосты», в которых иногда содержание ценных элементов-примесей близко к промышленному, т.е. экономически оправданному для переработки этих отходов обогащения с целью получения ценных элементов.

В угольных пластах одного месторождения марочный состав угля не однороден, более того, один и тот же пласт в границах шахтного поля угледобывающего предприятия может содержать две и более марки угля. То же самое относится к содержанию ценных элементов-примесей в углях одной марки.

Идея формирования техногенного месторождения полезных ископаемых состоит в том, чтобы организовать поставку на обогатительную фабрику углей не только по марочному составу, но и в зависимости от качественного состава и количественного содержания в них ценных элементов-примесей, а также с учетом возможных способов последующей разработки техногенного месторождения. Например, на обогатительные фабрики (ОФ) необходимо поставлять угли марок «К» и «Ж», но на ОФ-1 нужно поставлять угли этих марок с кондиционным содержанием золота, на ОФ-2 - серебра, на ОФ-3 - платины и т.д. При таком формировании поставок углей на обогатительные фабрики будет усложняться работа маркетинговой службы угольной отрасли, однако, наряду с этим, в хвостохранилищах обогатительных фабрик будет накапливаться первично подготовленный материал для последующей промышленной переработки с целью получения ценных элементов. То есть будут сформированы техногенные месторождения полезных ископаемых определенного состава. Это и есть цель изобретения.

Источники информации

1. Горное дело. Энциклопедический спроавочник. Т.11 Обогащение и брикетирование углей. - М.: Госгортехиздат, 1960, с.55 (аналог).

2. Арбузов С.И. Геохимия редких элементов в углях Сибири / С.И.Арбузов, В.В.Ершов. - Томск: Изд. дом «Д-Принт», 2007. - с.417 (прототип).

Способ формирования техногенного месторождения полезных ископаемых, включающий добычу углей различных марок, поставку их на обогатительные фабрики, обогащение углей с выделением концентрата и отходов обогащения, складирование отходов обогащения, их хранение и последующую разработку складированных отходов обогащения и их переработку, отличающийся тем, что поставку углей на обогатительную фабрику осуществляют в зависимости от марочного состава и качественного и количественного содержания в них ценных элементов-примесей, техногенное месторождение которых намечено сформировать, а также с учетом возможных способов его последующей разработки.