Способ комбинированной разработки руд

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для добычи и переработки руд с низким содержанием полезного компонента, в частности урановых. Техническим результатом является повышение эффективности способа разработки за счет уменьшения объемов выдаваемой на поверхность руды на 40…45%, использования хвостов сепарации (пустой породы) в качестве закладочного материала и блочного подземного выщелачивания бедной руды, полученной при сортировке. Способ включает отбойку руды, выпуск отбитой руды из камер, ее дробление, грохочение, рентгенорадиометрическую сепарацию, сбор продуктов сепарации и отличается тем, что при грохочении руды выделяют надрешетный продукт крупностью +150 мм, который подвергают дополнительному дроблению, после которого его объединяют с подрешетным продуктом и подвергают вторичному грохочению с разделением на три продукта: надрешетный крупностью -150+40 мм, подрешетный крупностью -40+5 мм и обогащенную рудную мелочь крупностью -5+0 мм. Рудная мелочь перерабатывается на поверхности гидрометаллургическими методами, руду крупностью -150+40 мм подвергают рентгенорадиометрической сепарации с разделением руды на концентрат, промпродукты и хвосты, концентрат перерабатывается на поверхности гидрометаллургическими методами, промпродукт объединяют с подрешетным продуктом классом крупности -40+5 мм и размещают в выработанном пространстве для подземного выщелачивания, хвосты сепарации доставляют в отработанные очистные камеры и используют в качестве сухого закладочного материала. 6 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для добычи и переработки руд с низким содержанием полезного компонента, в частности урановых.

Известен способ комбинированной разработки руд, включающий выемку богатой руды и выщелачивание металлов из оставшейся части руды на месте ее залегания. После чего производят закладку камер твердеющей смесью, а образуемое последующей выемкой целиков пространство заполняют дезинтегрированной (сухой) закладкой, которая состоит из хвостов сортировки и обогащения богатой руды и рядовой руды, полученной при проходке подготовительных и нарезных выработок. После чего производят взрывание оставшейся рядовой руды. Выщелачивание металлов из рядовой руды и материалов закладки проводят в две стадии: на первой - шахтными водами, насыщенными кислородом, с подачей в них штаммов тионовых бактерий, а на второй - растворами основных активированных выщелачивающих реагентов (см. пат. РФ №2361077, МПК Е21В 43/28, Е21С 41/00, опубл. 10.07.2009).

Недостатками данного способа являются большие капиталовложения на производство кислорода и тионовых бактерий, а также возможная кольматация дезинтегрированной закладки в процессе ее выщелачивания резко снизит процент извлечения полезного компонента.

Известен способ предварительного обогащения руды в подземном рудосепарационном горно-обогатительном комплексе, включающий отбойку руды в очистных камерах, выпуск отбитой руды из камер, ее дробление, грохочение с разделением на классы крупности, рентгенорадиометрическую сепарацию, сбор продуктов сепарации, (см. пат. РФ №2454281, МПК В03В 9/00; Е21С 41/16; В07С 5/34, опубл. 27.06.2012).

Недостатками способа являются недостаточная эффективность из-за невозможности размещения производительного оборудования больших размеров для дробления и грохочения руды в подземных горных выработках небольшого сечения, а также отсутствие накопительных бункеров для отсортированных продуктов, что приведет к вынужденной остановке работ.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности способа за счет уменьшения объемов выдаваемой на поверхность руды на 40…45%, использования хвостов сепарации (пустой породы) в качестве закладочного материала и блочного подземного выщелачивания бедной руды, полученной при сортировке.

Результат достигается тем, что способ комбинированной разработки руд, включающий отбойку руды в очистных камерах, выпуск отбитой руды из камер, ее дробление, грохочение с разделением на классы крупности, рентгенорадиометрическую сепарацию, сбор продуктов сепарации, отличается тем, что при грохочении руды выделяют надрешетный продукт крупностью +150 мм, который подвергают дополнительному дроблению, после которого его объединяют с подрешетным продуктом и подвергают вторичному грохочению с разделением на три продукта: надрешетный крупностью -150+40 мм, подрешетный крупностью -40+5 мм и обогащенную рудную мелочь крупностью -5+0 мм, последняя поднимается на поверхность и перерабатывается гидрометаллургическими методами, руду крупностью -150+40 мм подвергают рентгенорадиометрической сепарации с разделением ее на концентрат, промпродукты и хвосты, концентрат перерабатывают на поверхности гидрометаллургическими методами, промпродукт объединяют с подрешетным продуктом классом крупности -40+5 мм и размещают в выработанном пространстве для подземного выщелачивания, хвосты сепарации доставляют в отработанные очистные камеры и используют в качестве сухого закладочного материала.

Осуществляется заявляемый способ следующим образом.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема комбинированной технологии добычи и переработки урановых руд.

На фиг. 2 - схема расположения горных выработок подземного рудо-сортировочного комплекса (ПРСК), где 1 - разгрузочный пункт с опрокидывателем; 2 - капитальный рудоспуск; 3 - камера дробления руды; 4 - аккумулирующий бункер; 5 - камера грохочения руды; 6 - рудоспуск для обогащенной руды; 7- транспортные наклонные выработки; 8 - камера сортировки руды с рентгенорадиометрическими сепараторами; 9 - рудоспуски для концентрата, промпродукта и хвостов сепарации; 10 - выработки откаточного горизонта.

Предлагаемая комбинированная технология направлена на вовлечение в отработку руд с низким содержанием полезного компонента предполагает размещение ПРСК в подземном пространстве. Принципиальной особенностью данной схемы является использование в процессе подземной добычи руды промежуточных и хвостовых продуктов, полученных в результате сортировки.

Структура ПРСК определяется концепцией комбинированной технологии и включает в себя гидрометаллургический завод на поверхности; вскрывающие и подготовительные выработки подземного рудника; подземную добычу руды высокопроизводительными системами разработки с открытым выработанным пространством; подземный бункерный комплекс, включающий камеры дробления, грохочения и сортировки руды; системы горного транспорта руды.

На технологической схеме (фиг. 1) ключевым элементом является сухая сепарация руды рентгенорадиометрическим методом, которая в настоящее время достигла стабильных показателей при сортировке бедных руд (в данном описании результаты исследований сортируемости бедных руд на рентгенорадиометрических сепараторах не представлены). Эффективность рентгенорадиометрической сепарации достигается качественной работой узла рудоподготовки. Для этого исходная руда с размером куска не более 400 мм, поступившая с подземной добычи, через круговой опрокидыватель вагонеток разгружается в рудоприемный бункер-рудоспуск. Вибропитателем руда подается на предварительное грохочение. Надрешетный продукт крупностью +150 мм подается на дробление в щековую дробилку СМД-110, после чего он объединяется с подрешетным и по перепускному рудоспуску направляется в аккумулирующий бункер объемом не менее 1500 м3, что обеспечит непрерывную работу подземного комплекса при производительности узла сортировки 100 т/ч.

Из бункера руда подвергается грохочению второй стадии на грохоте ГИТ-52, где руда разделяется на три рудных потока: надрешетный продукт (машинный класс крупностью -150+40 мм); подрешетный продукт (несортируемый класс крупностью -40+5 мм - не сортируется из-за низкой производительности и эффективности процесса, он не содержит илов, затрудняющих фильтрацию растворов, и является благоприятным для подземного выщелачивания); подрешетный продукт (обогащенная рудная мелочь крупностью -5+0 мм).

Обогащенная часть руды размещается в рудоспуске, откуда в последующем выдается на поверхность и перерабатывается по гидрометаллургической технологии. Классы крупностью -150+40 мм и -40+5 мм по наклонным конвейерным выработкам направляются в технологическую камеру сортировки. Машинный класс сортируется на рентгенорадиометрических сепараторах типа СРФ4-150-3П (ООО «РАДОС», ООО «КРАСРАДОС») с разделением руды на три технологических типа: концентрат, промпродукт, хвосты. Каждый продукт, полученный в результате сортировки руды, размещается в отдельный накопительный бункер (рудоспуск). Объемы рудоспусков должны иметь возможность загрузки продуктов, обеспечивающих 2-суточную производительность комплекса.

Рудный концентрат по шахтному стволу выдается на поверхность и перерабатывается на гидрометаллургическом заводе, промпродукт объединяется с несортируемым классом крупностью -40+5 мм в одном рудоспуске и направляется в очистной блок для подземного выщелачивания. Хвосты сепарации (пустую породу) размещают в ранее отработанные очистные камеры в качестве сухого закладочного материала.

Транспортные системы ПРСК, связывающие между собой потоки руды, базируются как на уже существующем внутришахтном оборудовании, так и на использовании новых высокопроизводительных комплексов конвейерного, самоходного и локомотивного транспорта. В пределах бункерного комплекса рудные потоки в вертикальном направлении перемещаются по рудоспускам за счет сил гравитации, в горизонтальном транспортируются по конвейерным наклонным выработкам (фиг. 2).

Параметрами ПРСК являются годовая производительность; срок существования; место размещения и глубина заложения; технологическое оборудование; объемы подземных камер и транспортных выработок; показатели эффективности сортировки (объемы выхода продуктов, степень обогащения, извлечение металла).

Производительность ПРСК зависит от общего количества рентгенорадиометрических сепараторов, находящихся в параллельной одновременной работе (комплект, состоящий из 6-ти сепараторов, позволит отсортировать 500 тыс. т/год рудной массы), диапазона крупности, плотности и качества сортируемой руды (наличие глинистых частиц, зашламованность).

ПРСК размещается в непосредственной близости от главных вскрывающих выработок, за пределами зон разрушающих сейсмических воздействий от взрывных работ и возможного сдвижения горных пород при добыче руды. Такое размещение обеспечит безопасность работ и сохранность подземных камер, эффективное проветривание камер, наименьшие затраты на транспорт и подъем рудного концентрата. Технологические камеры дробления, грохочения и сортировки руды следует располагать длинной стороной вдоль направления наибольших главных напряжений, параллельно вертикальным стенкам камер, что обеспечит их длительную устойчивость.

Для определения качественно-количественных показателей предложенной технологической схемы проведены исследования гранулометрического состава. Для этого был сделан рассев бедной руды с содержанием урана 0,11% от скважинной отбойки (таблица 1) на ситах с квадратными ячейками размером 300, 200, 100, 60, 25, 10 и 5 мм. По каждому выделенному классу крупности руды определена масса и содержание урана.

В таблице 1 отображены результаты исследования гранулометрического состава руды от скважинной отбойки в очистном блоке 4Д-809 ПАО «ППГХО» (Публичное акционерное общество «Приаргунское производственное горно-химическое объединение»).

Фиг. 3 - зависимость линейного размера ячейки сита от степени обогащения урана в надрешетном продукте.

Фиг. 4 - зависимость оптимального размера сортируемого куска от содержания урана в руде.

Фиг. 5 - зависимости выхода продукта (а) и извлечения урана (б) от линейного размера ячейки.

Проведенные исследования показали, что рудные классы мелкой крупности (-5+0 мм) обогащены ураном в большей степени, вследствие того, что прочность вмещающих пород выше, чем минеральных образований. В качестве разделительного признака выбран линейный размер куска, по которому определена оптимальная граница сортировки руды (фиг. 3, 4).

По результатам ситового анализа технологической пробы установлены зависимости выхода продукта извлечения урана от линейного размера ячейки (фиг. 5 а, б).

Таким образом, повышение эффективности отработки бедных урановых руд достигается путем применения комбинированной технологии за счет уменьшения на 40…45% объема выдаваемой на поверхность руды, использования хвостов сепарации в качестве закладочного материала и блочного подземного выщелачивания бедной руды, полученной при сортировке.

Примечание: m - масса, кг; γ - выход продукта, %; Сu - содержание урана, %; ξu - извлечение урана, %; μ - степень обогащения урана, отн. ед.

Способ комбинированной разработки руд, включающий отбойку руды в очистных камерах, выпуск отбитой руды из камер, ее дробление, грохочение с разделением на классы крупности, рентгенорадиометрическую сепарацию, сбор продуктов сепарации, отличающийся тем, что при грохочении руды выделяют надрешетный продукт крупностью +150 мм, который подвергают дополнительному дроблению, после которого его объединяют с подрешетным продуктом и подвергают вторичному грохочению с разделением на три продукта: надрешетный крупностью -150+40 мм, подрешетный крупностью -40+5 мм и обогащенную рудную мелочь крупностью -5+0 мм, последняя поднимается на поверхность и перерабатывается гидрометаллургическими методами, руду крупностью -150+40 мм подвергают рентгенорадиометрической сепарации с разделением ее на концентрат, промпродукты и хвосты, концентрат перерабатывают на поверхности гидрометаллургическими методами, промпродукт объединяют с подрешетным продуктом классом крупности -40+5 мм и размещают в выработанном пространстве для подземного выщелачивания, хвосты сепарации доставляют в отработанные очистные камеры и используют в качестве сухого закладочного материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу, в частности к открыто-подземной разработке мощного угольного пласта, залегающего в виде брахисинклинали, горизонтальными слоями мобильными средствами механизации, применяемыми при ведении подземных горных работ.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для разработки крутопадающих угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности открыто-подземной разработки крутопадающих угольных пластов путем совершенствования средств механизации и организации работ.

Изобретение относится к способу дробления руды. Техническим результатом является повышение эффективности перепускных работ, увеличение степени дробления руды.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке угольных пластов полезных ископаемых, в том числе с нестандартными условиями залегания угольных пластов, а также находящихся на завершающей стадии открытой разработки и на уже отработанных карьерных полях.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для вскрытия месторождений с использованием нескольких ступеней вскрытия. Способ включает проведение вертикального главного подъемного ствола с поверхности за зоной сдвижения вмещающих пород и слепого главного ствола для вскрытия глубоких горизонтов с перегрузкой руды, поднятой по нижележащему слепому стволу, в бункер-накопитель и скипы вышерасположенного подъемного ствола.

Способ отработки месторождения твердых полезных ископаемых по комбинированной схеме, включающей открытую добычу со слоевой выемкой полезного ископаемого сверху вниз со дна карьера и скважинную гидродобычу полезного ископаемого ниже дна карьера путем отработки снизу вверх выемочных камер.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых комбинированным способом, в частности, в гористой и холмистой местности.

Способ герметизации противофильтрационного экрана под водоемом после отработки карьера предназначен для ликвидации притока подземных вод в горные выработки при доработке месторождений подземным способом, к примеру, для условий криолитозоны Западной Якутии.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых комбинированным способом, и в частности к отработке залежей крутого падения, в том числе трубкообразной формы, вблизи водных объектов.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземного обогащения руды при разработке рудных месторождений. Подземная обогатительная фабрика состоит из комплекса дробления и грохочения и комплекса обогащения.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при сухом обогащении труднообогатимых углей, а именно высокозольных. Способ обогащения высокозольного каменного угля включает этапы переработки, осуществляемые в следующей последовательности: исходный уголь крупностью менее 120 мм подвергают измельчению до крупности менее 5 мм и одновременной сушке в измельчающем агрегате с контролируемой атмосферой, измельченный продукт подвергают обеспыливанию пневматической классификацией, после чего осуществляют электростатическую сепарацию для частичного удаления зольной фракции, затем полученный электростатической сепарацией концентрат подвергают среднетемпературному пиролизу путем нагрева в контролируемой атмосфере, полученный полукокс подвергают сухой магнитной сепарации для удаления зольной фракции.

Изобретение относится к устройствам сепарации пластикового лома, который представляет собой полимерные отходы разной фактуры, имеющие различную плотность и аэродинамические характеристики, и может быть использовано для сепарации измельченных отходов, образующихся при переработке ПЭТ бутылки.

Машина зерноочистительная комбинированная состоит из воздушного канала для сепарации зерна восходящим воздушным потоком и окон для приема исходного и вывода обрабатываемого зернового материала.

Предложенное изобретение относится к технике обогащения кварцевого песка, поставляемого на стекольные заводы автомобильным и железнодорожным транспортом, и может использоваться для обогащения различных сыпучих материалов в строительной химической и других отраслях промышленности.

Предложенное изобретение относится к процессам обогащения сухим способом доломита, применяемого для приготовления стекольной шихты и асфальтобетонных смесей, и может быть использовано для обогащения известняка и других нерудных материалов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологическим процессам послеуборочной обработки зерна и семян, преимущественно зерновых культур. Способ послеуборочной обработки зерна и семян включает очистку, разделение и сушку зерна.

Изобретение относится к процессам обогащения сухим способом доломита, применяемого для приготовления стекольной шихты и асфальтобетонных смесей, и может быть использовано для обогащения известняка и других нерудных материалов.

Изобретение относится к устройствам, сепарирующим зерновые материалы, и может быть применено при очистке зерна в сельском хозяйстве. Гравитационно-пневматический зерноочистительный сепаратор включает гравитационную колонку, внутри которой установлены зигзагообразные ряды вогнутых просеивающих поверхностей для сепарирования обрабатываемого материала по крупности, а также загрузочное приспособление, пневмосепарирующий канал и патрубки вывода разделенных фракций.

Группа изобретений относится к сельскохозяйственной промышленности. Фракцию подсолнечного шрота, содержащую, по меньшей мере, 50% белков и менее 10% сырых волокон получают следующим способом.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу послеуборочной обработки семян подсолнечника, преимущественно повышенной засоренности. Указанный способ включает разделение вороха по плотности на пневмосортировальном столе с выделением легких и тяжелых примесей, затем - по размерам на ветро-решетной машине с выделением крупных примесей, битых, щуплых семян и семян сорняков, а затем - снова по плотности на пневмосортировальном столе.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для добычи и переработки руд с низким содержанием полезного компонента, в частности урановых. Техническим результатом является повышение эффективности способа разработки за счет уменьшения объемов выдаваемой на поверхность руды на 40…45, использования хвостов сепарации в качестве закладочного материала и блочного подземного выщелачивания бедной руды, полученной при сортировке. Способ включает отбойку руды, выпуск отбитой руды из камер, ее дробление, грохочение, рентгенорадиометрическую сепарацию, сбор продуктов сепарации и отличается тем, что при грохочении руды выделяют надрешетный продукт крупностью +150 мм, который подвергают дополнительному дроблению, после которого его объединяют с подрешетным продуктом и подвергают вторичному грохочению с разделением на три продукта: надрешетный крупностью -150+40 мм, подрешетный крупностью -40+5 мм и обогащенную рудную мелочь крупностью -5+0 мм. Рудная мелочь перерабатывается на поверхности гидрометаллургическими методами, руду крупностью -150+40 мм подвергают рентгенорадиометрической сепарации с разделением руды на концентрат, промпродукты и хвосты, концентрат перерабатывается на поверхности гидрометаллургическими методами, промпродукт объединяют с подрешетным продуктом классом крупности -40+5 мм и размещают в выработанном пространстве для подземного выщелачивания, хвосты сепарации доставляют в отработанные очистные камеры и используют в качестве сухого закладочного материала. 6 ил.

Наверх