Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений

Представлен новый подход к освоению месторождений с проведением геотехнологической подготовки с преобразованием структуры и вещественного состава массива. Рассмотрен ряд технологических решений освоения малых коренных и техногенных месторождений. Приведены технологические схемы разработки россыпных...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2013
1. Verfasser:	Михайлов, А.Г.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут проблем природокористування та екології НАН України 2013
Schriftenreihe:	Екологія і природокористування
Schlagworte:	Теоретичні аспекти сталого розвитку
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57478
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений / А.Г. Михайлов // Екологія і природокористування. — 2013. — Вип. 16. — С. 46-54. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-57478
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-574782014-03-11T03:01:27Z Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений Михайлов, А.Г. Теоретичні аспекти сталого розвитку Представлен новый подход к освоению месторождений с проведением геотехнологической подготовки с преобразованием структуры и вещественного состава массива. Рассмотрен ряд технологических решений освоения малых коренных и техногенных месторождений. Приведены технологические схемы разработки россыпных месторождений золота с геотехнологической подготовкой. Рассмотрены технологические решения извлечения полезных компонентов из хвостов обогащения методом восходящего капиллярного выщелачивания. Наведено новий підхід до освоєння родовищ з проведенням геотехнологічної підготовки з перетворенням структури і речовинного складу масиву. Розглянуто ряд технологічних рішень з освоєння малих корінних и техногенних родовищ. Приведені технологічні схеми розробки розсипних родовищ золота з геотехнологічною підготовкою. Розглянуті технологічні рішення вилучення корисних компонентів з хвостів збагачення методом висхідного капілярного вилуговування. A new approach to the development of fields with holding geotechnological preparation with the transformation of the structure and composition of massif are present. A number of technology development of small indigenous and technogenous deposits are considered. The technological development schemes in placer gold deposits with geotechnological preparation. Technological solutions of minerals extracted from the tailings by upward capillary leaching were examined 2013 Article Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений / А.Г. Михайлов // Екологія і природокористування. — 2013. — Вип. 16. — С. 46-54. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. XXXX-0010 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57478 622.7:502.17 ru Екологія і природокористування Інститут проблем природокористування та екології НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Теоретичні аспекти сталого розвитку Теоретичні аспекти сталого розвитку
spellingShingle	Теоретичні аспекти сталого розвитку Теоретичні аспекти сталого розвитку Михайлов, А.Г. Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений Екологія і природокористування
description	Представлен новый подход к освоению месторождений с проведением геотехнологической подготовки с преобразованием структуры и вещественного состава массива. Рассмотрен ряд технологических решений освоения малых коренных и техногенных месторождений. Приведены технологические схемы разработки россыпных месторождений золота с геотехнологической подготовкой. Рассмотрены технологические решения извлечения полезных компонентов из хвостов обогащения методом восходящего капиллярного выщелачивания.
format	Article
author	Михайлов, А.Г.
author_facet	Михайлов, А.Г.
author_sort	Михайлов, А.Г.
title	Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений
title_short	Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений
title_full	Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений
title_fullStr	Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений
title_full_unstemmed	Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений
title_sort	геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений
publisher	Інститут проблем природокористування та екології НАН України
publishDate	2013
topic_facet	Теоретичні аспекти сталого розвитку
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57478
citation_txt	Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений / А.Г. Михайлов // Екологія і природокористування. — 2013. — Вип. 16. — С. 46-54. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.
series	Екологія і природокористування
work_keys_str_mv	AT mihajlovag geotehnologičeskaâpodgotovkarossypnyhtehnogennyhmestoroždenij
first_indexed	2025-07-05T08:46:18Z
last_indexed	2025-07-05T08:46:18Z
_version_	1836796009572728832
fulltext	ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 46 УДК 622.7:502.17 А.Г. МИХАЙЛОВ, д-р техн. наук, проф., заведующий лабораторией проблем освоения недр Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт хи- мии и химической технологии Сибирского отделения РАН, г. Красноярск, Российская Федерация ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА РОССЫПНЫХ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Представлен новый подход к освоению месторождений с проведением геотехнологиче- ской подготовки с преобразованием структуры и вещественного состава массива. Рас- смотрен ряд технологических решений освоения малых коренных и техногенных место- рождений. Приведены технологические схемы разработки россыпных месторождений зо- лота с геотехнологической подготовкой. Рассмотрены технологические решения извлече- ния полезных компонентов из хвостов обогащения методом восходящего капиллярного выщелачивания. Ключевые слова: техногенный массив, россыпное месторождение, структура массива, реструктуризация, гравитационная концентрация, геохимический барьер, раствор, вы- щелачивание. Постановка задачи Постоянно растущие потребности в ми- неральном сырье и существующий экстен- сивный подход к их освоению ведут к росту деградации природных комплексов. Учиты- вая тенденцию вовлечения в эксплуатацию все более бедных по содержанию полезных компонентов месторождений и слоевому складированию отходов по поверхности, горнодобывающая отрасль будет наносить все более ощутимый ущерб природной сре- де. Темпы, с которыми происходит сниже- ние бортового содержания в ближайшие де- сятилетия, практически по всем видам ми- нерального сырья и, соответственно, вовле- чение все более бедных месторождений в эксплуатацию, позволяет с уверенностью строить прогноз роста негативных экологи- ческих последствий. Однако, следует отме- тить, что именно тенденции технологиче- ского прогресса в сфере эффективных реше- ний переработки бедных руд, позволяют признать на данном этапе развития мине- ральные ресурсы практически неисчерпае- мыми. Учитывая, что основные принципы, при- меняемые при разработке твердых полезных ископаемых, остаются неизменными с само- го начала зарождения отрасли и меняется лишь масштаб, то экологические требования (с целью недопущения коллапса) могут стать реальными ограничениями в росте горнодобывающего производства. Поэтому, уже сегодня следует уделить особое внима- ние поиску подходов и технологических ре- шений, позволяющих коренным образом снизить вредное влияние разработки место- рождений на природную среду. Причем эта задача в большей степени технологическая. Изложение основного материала Эффективным направлением развития технологии разработки месторождений мо- жет стать перенос (частичный или полный) процессов обогащения в недра. Этот подход предполагает введение дополнительной ста- дии геотехнологической подготовки в об- щую структуру освоения месторождения [1]. © Михайлов А.Г., 2013 Сущность этой стадии заключается в трансформации формы и структуры рудных тел месторождения с целью придания им свойств, в наибольшей степени отвечающих требованиям традиционно применяемых технологических процессов добычи. Подход предназначен для доведения параметров рудных тел до кондиций еще до начала тра- диционных горных работ. Если посмотреть ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 47 на нерентабельное месторождение, к приме- ру, с низким содержанием с точки зрения процесса рудообразования, то можно его представить как геологически незавершен- ное. Завершить «рост» рудных тел в массиве можно отдельной стадией непосредственно на месте залегания с использованием при- родных геологических механизмов концен- трирования [2]. В качестве примеров могут быть рас- смотрены стадии геотехнологической под- готовки россыпного месторождения золота с использованием гравитационного и фильт- рационного геологических механизмов соз- дания концентрации на месте залегания. Из- вестно, что концентрация золота в россыпях может достигать достаточно высоких значе- ний – десятки, сотни грамм и более на кубо- метр песков [3,4]. Если принимать такие по- казатели за образец законченности геологи- ческого процесса формирования зон концен- трации в россыпных месторождениях, то практически все россыпные месторождения, находящиеся в разработке на сегодняшний день, можно отнести к незавершенным. Не только золото, но и практически все виды минерального сырья имеют примеры высо- кой локальной концентрации на месторож- дениях. Геологические природные процессы «обладают» эффективными технологиями и создают локальные участки в недрах с уни- кальными содержаниями. Геологические исследования [3], показывают, что концен- трация золота в аллювиальных россыпях идет в двух направлениях. При остаточном типе концентрации россыпь формируется в результате вымывания и удаления водными потоками песчано-глинистой составляющей, в результате чего остающаяся часть обога- щается более крупными тяжелыми облом- ками, в том числе полезными компонентами практически на месте залегания. При шли- ховом типе концентрация происходит в ре- зультате накопления относительно крупных частиц полезного компонента в потоке в ак- тивном слое. В стадии геотехнологической подготовки целесообразно задействовать оба природных механизма, поскольку каж- дый из них способен дать высокую концен- трацию и характерен для частиц разной крупности. Геотехнологическое продолжение фор- мирования россыпного месторождения можно условно разделить на два основных процесса. Первый представляет собой пол- ную дезинтеграцию рыхлого массива и пе- ревод во взвешенное состояние частиц мас- сива в водной среде. Второй, следующий за первым – процесс техногенной стратифика- ции массива. После того, как материал де- зинтегрирован и переведён во взвешенное состояние в водной среде, начинается про- цесс селективного разделения частиц по плотности и крупности при осаждении. Сте- пень концентрации, существенным образом зависят от полноты дезинтеграции массива, обеспечивающего освобождение поверхно- сти каждой частицы материала в массиве от структурных связей со смежными частица- ми. Только в случае полной дезинтеграции частиц массива возможно управляемое фор- мирование новой структуры россыпи с вы- сокой степенью концентрации. Из числа из- вестных технологических решений, способ- ных обеспечить подготовку массива рос- сыпного месторождения к реструктуризации в объеме, основной является акустическая технология дезинтеграции [5]. Принцип ее заключается в распространении в объеме акустических и ударных волн. Используя такой подход, гравитационную подготовку массива можно проводить непосредственно на месте залегания. Были разработаны удар- но- и струйно-акустические генераторы в вариантах аппаратурного и погружного ис- полнения. Существенным преимуществом автономных погружных генераторов перед аппаратурно-встроенными в рабочие каме- ры, является их технологическая гибкость как для использования в традиционных по- точных технологических схемах, так и для обработки массивов при формировании концентраций и новых рудных тел в при- родных и техногенных россыпных массивах. Для погружного исполнения был выбран аналог реактивного двигателя. Именно та- кой принцип обеспечивает достаточно вы- сокую мощность при малых габаритах и массе, а сверхзвуковая затопленная газовая струя при выходе из сопла имеет высокую кинетическую энергию газовой струи и ге- нерирует мощные акустические колебания широкого спектра [6]. Такой вариант испол- нения представляет собой достаточно мощ- ный автономный генератор. С технологической точки зрения приме- нение способа разрушения массива затоп- ленной высокоскоростной газовой струей ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 48 имеет незначительные принципиальные от- личия от способа разрушения гидромони- торными струями. Суть дезинтеграции ана- логична. Основные отличия заключаются в параметрах забоя и совмещении дезинтегра- ции со стратификацией в призабойном про- странстве. Главные достоинства водогазовых струй над водными гидромониторными струями состоят, прежде всего, в возможно- сти регулирования в широком диапазоне степени водонасышенности рабочего тела струи и материала пород в забое. Управляе- мость операции осуществляют как эжекти- рованием воды в газовую струю при безна- порном подводе, так и регулированием рас- хода при напорной подаче. Возможность обеспечения использования оптимального объема воды в процессе разрушения мате- риала в забое позволяет расширить область применения затопленного газоструйного ме- тода вплоть до применения в безводных ус- ловиях. Формирование слоя гравитационной кон- центрации в массиве техногенной россыпи является процессом управляемого формиро- вания осадка в акустическом поле и в зоне динамически активного воздействия струи. Скорость оседания твердой фазы в колеб- лющейся жидкости в целом ниже скорости оседания в покоящейся жидкости и управля- ется интенсивностью акустического излуче- ния. Акустическое воздействие оказывает неодинаковое влияние на скорость оседания для частиц разной гидравлической крупно- сти. Наиболее значительное влияние акусти- ческое поле оказывает на частицы, гидрав- лическая крупность которых меньше 10 см/сек. Скорость оседания таких частиц, как показывают исследования [2], может быть снижена акустическим полем более чем в два раза. Наименьшее влияние акусти- ки отмечается для частиц с диаметром более 15 мм. Таким образом, крупный материал будет оседать в зоне активного действия струи, образовывая основание нижнего слоя нового реструктуризированного массива. Эта зона характеризуется формированием слоя крупного галечного материала и частиц золота, приуроченного к остаточному типу концентрации. По мере снижения интенсив- ности акустического воздействия (по мере продвигания забоя с погружным источни- ком) сверху на крупный материал основания новой структуры будет оседать более мел- кий. При этом, часть его задержится на по- верхности крупных кусков, а часть пройдет через щели между кусками и заполнит про- странство между ними. Опускающийся и уже опустившийся на основание кусковой материал под воздействием акустики совер- шает колебательные движения, причем чем меньше размер частицы, тем больше она подвержена волновым колебаниям. В ре- зультате колебательных движений кусково- го материала и материала песковой фракции в основании вновь создаваемого россыпного массива образуется постель из относительно подвижного материала, аналогично природ- ному типу шлиховой концентрации и прин- ципу формирования постели в обогатитель- ных гравитационных аппаратах. В этом слое формируется концентрат из частиц с высо- ким удельным весом, которые проникают в нижние слои и вытесняют более легкие час- тицы в верхние слои. Эта зона характеризу- ется концентрацией шлихового золота. Тонкие частицы материала с меньшим удельным весом и весь материал глинистой фракции образуют осадок в последнюю оче- редь, т.е. верхний слой техногенно- образованной россыпи. Глинистые частицы, размеры которых составляют, к примеру ка- олинового типа, 1-3 мк, могут длительное время находиться во взвешенном состоянии и в период геотехнологической подготовки осадка не создают. На основе вышеизложенных принципов подготовки разработан ряд технологических базовых схем геотехнологической отработки россыпных месторождений. Наиболее про- стая схема и близкая к традиционным тех- нологическим вариантам представляет со- бой транспортную схему с акустической об- работкой в зумпфе (рисунок 1). Известно, что при обогащении золотоносных песков с содержанием глинистой фракции более 25 % даже с использованием эффективного тех- нологического процесса потери достигают 50 % и более. При отработке таких место- рождений многократная промывка песков стала правилом. Золотоносные пески перед подачей на гравитационное обогащение про- ходят через гидроэлеваторный зумпф. Мате- риал транспортом доставляют в заполнен- ный водой зумпф через колосниковый гро- хот. В придонной его части подзагрузочным грохотом установлен погружной струйно- акустический генератор. В качестве ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 49 генератора может быть использован струй- но-акустический генератор (аналогичный агрегату огневого бурения ТБВ-5, ТВР-9) [7]. С противоположного края зумпфа уста- новлен гидроэлеватор. Одновременно с ма- териалом в область дезинтеграции подают воду путем орошения колосникового грохо- та в объеме не менее 0,5 м3 воды на 1 м3 пес- ков. Пески в зумпфе дезинтегрируются и поднимаются гидроэлеватором и поступают на обогащение. Объем зумпфа определяется из расчета обеспечения заданной производи- тельности при трех-пятиминутной обработ- ке материала в зависимости от исходного содержания глинистой фракции. Рисунок 1 - Подготовка песков в зумпфе с гидроэлеватором Применение стадии акустической дезин- теграции в гидроэлеваторном зумпфе перед обогащением позволит отказаться от по- вторной переработки песков, что может по- высить эффективность отработки россып- ных глинистых месторождений на 15-30 %. Этот технологический прием позволяет во- влекать в разработку высокоглинистые ме- сторождения, которые нерентабельно осваи- вать традиционными технологическими ре- шениями, вследствие высоких потерь с гли- нистой фракцией. Более эффективным технологическим решением является схема отработки с пред- варительной реструктуризацией россыпного массива на месте залегания без удаления вскрышных пород (рисунок 2) [8]. На подго- товленной поверхности участка месторож- дения создают пионерный котлован, запол- няют водой и опускают в него погружной струйно-акустический генератор. В область работы генератора подают воду из расчета не менее 0,5 м3 воды на 1 м3 дезинтегрируе- мого материала. Далее поперечными заход- ками по уклону снизу вверх послойно осу- ществляют обработку массива на всю высо- ту слоя с обрушением материала в забое. Вслед за генератором, в зоне акустического воздействия, происходит реструктуризация. Крупные валуны, галечный материал и час- тицы с более высокой плотности песчаной фракции, включая частицы золота (остаточ- ного и шлихового типов концентрации), на- капливаются в нижнем слое. Выше него формируется слой песка, а взвешенные гли- нистые частицы и частично мелкая песковая фракция удаляется самотеком по руслоот- водной канаве. Нижний продуктивный слой составляет, по данным экспериментов, от 5 до 15 % пер- воначальной мощности аллювиальной тол- щи. При большой мощности отложений об- ратным ходом проводят обработку второго нижнего слоя, осаждая крупный материал и полезный компонент в придонную область. Так, последовательными поперечными за- ходками проводят реструктуризацию масси- ва на всю мощность пласта до плотика, по- путно производя удаление глинистой и лег- кой песчаной фракций самотеком. После завершения обработки первой проходки на всю глубину приступают к послойной обра- ботке следующей. Возможно также прове- дение обработки сразу на всю глубину, если мощность месторождения или его участка это позволяет. После отработки участка ме- сторождения выемочное пространство ис- пользуют в качестве отстойника при перехо- де к отработке следующего участка. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 50 Рисунок 2 – Геотехнологическая подготовка россыпи с реструктуризацией структуры массива на месте залегания На рисунке 3 показана схема отработки россыпного месторождения участками снизу вверх по долине с обработкой массива на каждом участке поперечными заходками сверху вниз. Выработанное пространство каждого предыдущего участка становится первым отстойником после его полной отра- ботки и установки защитной дамбы. В этом технологическом варианте при реструктури- зации массива выводится только глинистая фракция в виде пульпы по отводной канаве, проложенной по поверхности отрабатывае- мого участка. Реструктуризированный мас- сив может быть отработан по традиционной технологии: удаляют вскрышные породы, производят выемку песков, доставляют их на промывочный прибор, где получают чер- новой продукт в результате гравитационно- го обогащения. Также отработка продуктив- ного слоя песков может быть осуществлена с применением гидротранспорта посредст- вом откачки землесосом. Рисунок 3 - Схема отработки россыпного месторождения с предварительной реструктуризацией массива Применение геотехнологии отработки россыпного месторождения имеет ряд суще- ственных экономических и технологических преимуществ перед традиционными техно- логиями. Прежде всего – это повышение экономической эффективности. В основном выигрыш обусловлен многократным сниже- нием объемов добычи песков за счет рест- руктуризации и предварительного обогаще- ния в массиве. Процесс реструктуризации массива погружным генератором осуществ- ляется при энергетических затратах в преде- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 51 лах от 0,1 до 1,0 кВт/м3 в зависимости от состояния и исходной структуры массива. Новая стратификация россыпи позволяет обеспечить уменьшение мощности (соответ- ственно объема добычи и переработки) про- дуктивного пласта в 4-8 раз. Более того, в результате общей реструктуризации массива в продуктивный пласт переходит золото из вскрышных торфов, имеющих, как правило, некондиционное содержание. Процесс реструктуризации массива идет с потреблением технологической воды в объеме, соответствующем реструктуризи- руемому объему массива. Такой же объем, но уже пульпы выводится за пределы поли- гона или в отработанное пространство. Тех- нологическими решениями может быть обеспечен вывод вместе с пульпой большей части вскрышных пород. Кроме того, пред- лагаемое технологическое решение позволя- ет минимизировать расход воды и соответ- ственно – гидротехнических сооружений. Этими технологическими мероприятиями себестоимость добычи золота при отработке россыпи может быть снижена не менее чем в два раза. Экономический эффект состоит в сокра- щении суммарных затрат вследствие трех- кратного, как минимум, сокращения объе- мов добычи и переработки. Технологиче- ский эффект заключается в повышении уровня извлечения за счет удаления глини- стой фракции из золотоносного слоя песков на стадии подготовки массива. Новый технологический подход к освое- нию россыпных месторождений позволит вовлекать в разработку месторождения с гораздо более широким спектром природ- ных условий, что способствует существен- ному расширению минерально-сырьевой базы без дополнительных затрат на прове- дение геологических изысканий. Формирование зон концентрации в мас- сиве в процессе геотехнологической подго- товки может быть осуществлено не только гравитационной реструктуризацией, но и фильтрационным массопереносом с измене- нием вещественного состава с минимальной трансформацией структуры. Из достаточно большого числа природных геологических процессов, приводящих к формированию кондиционных рудных участков и месторо- ждений в целом, приоритет, несомненно, имеет фильтрационный процесс. Он весьма перспективен вследствие больших возмож- ностей вещественного преобразования, и относительно высокой скорости массопере- носа вещества в недрах. На его основе воз- можно построение природного продолжения рудообразования с целью доведения до «уникальности» кондиций участка орудене- ния в недрах, либо использование механиз- ма геологического фильтрационного про- цесса как технологического процесса. В ка- честве варианта может быть рассмотрено освоение малых по запасам и расположен- ных близко к поверхности месторождений посредством безнапорного восходящего выщелачивания компонентов с концентри- рованием на поверхностных геохимических барьерах. По сути, вариант построен на базе природного гидрогеологического ресурса с управляемым переносом полезных компо- нентов в составе флюида из зоны обширной рассеянной состоит в следующем (рису- нок 4) [9]. Перед началом работ область зо- ны оруденения природного месторождения подвергают рыхлению, если массив скаль- ный. Это повышает пористость массива и обеспечивает сокращение времени освоения за счет повышения доступа выщелачиваю- щего реагента к полезным компонентам в массиве и увеличения скорости движения выщелачивающих и продуктивных раство- ров в недрах. Затем удаляют поверхностный слой горной породы до уровня горизонта подземных руд. По разрыхленному участку недр осуществляют проходку скважин до уровня нижней зоны оруденения. Через скважины проводят осушение уча- стка недр. Благодаря повышенной порозно- сти участка массива, вследствие предвари- тельного рыхления массива, область дейст- вия депрессионной воронки не выходит да- леко за пределы участка (зоны оруденения) и не затрагивает экологическую обстановку за пределами участка работ. После проходки скважин на поверхности участка проводят планировку с формированием уклонов и се- ти сточных канав для накапливания продук- ционного раствора в едином зумпфе. После осушения через те же скважины в массив подают выщелачивающий раствор. Выщела- чивающий раствор заполняет массив в зоне оруденения, препятствуя, по мере заполне- ния, попаданию в эту зону внешних подзем- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 52 ных вод. После заполнения выщелачиваю- щим раствором зоны оруденения до уровня подземных вод, продукционный раствор бу- дет подниматься на поверхность и по спла- нированным по поверхности уклонам по- ступать в геохимический барьер с осаждени- ем в нем полезных компонентов. Предвари- тельные исследования показывают, что с площади в 1 га для условия безнапорной по- дачи реагента в нижнюю часть массива мо- жет быть получено от 10 до 200 м3 продук- ционного раствора. Рисунок 4 – Схема разработки малого по запасам месторождения, локализованного близко к дневной поверхности методом восходящего капиллярного выщелачивания: 1 – зона оруденения; 2 – уровень подземных вод; 3 – скважина подачи раствора; 5 –поверхностный слой, геохимический барьер; 6 – зумпф приема продукционного раствора Безнапорная подача раствора в массив в гидрогеологических процессах по предвари- тельным расчетам позволит высвободить трудовые и энергетические ресурсы, чем обеспечит снижение себестоимости от 3 до 7 раз, в зависимости от имеющегося потен- циала участка недр. Такие возможности тех- нологического решения обеспечат рента- бельность освоения коренных месторожде- ний золота с запасами от 2 т при содержани- ях от 1 г/т. В качестве минерально-сырьевого источ- ника наибольший интерес к настоящему времени представляют отходы обогащения и металлургического передела в сфере благо- родных, цветных и черных металлов. Отхо- ды удобны тем, что они однородны по круп- ности с вскрытой поверхностью минераль- ных зерен. Вскрытая поверхность обеспечи- вает доступ кислорода, что с привнесенны- ми реагентами интенсифицирует вещест- венное преобразование компонентов в мас- сиве через переход в раствор и миграцию по массиву. Вещественное преобразование, ввиду специфичности для каждого элемента, способствует природной селекции на стадии коллективного хранения. Растворимые фор- мы соединений компонентов в отходах обу- словливают мобильность массопереноса и вероятное селективное накопление элемен- тов в локальных участках массива. Много- образность при разных исходных формах и концентрациях, локальность процессов, от- носительно высокая скорость минеральных преобразований в хвостах обогащения не позволяет прогнозировать принципиальную возможность, место и сроки формирование зон концентрации, если процессом не управ- лять, хотя предпосылки к формированию зон концентрации тех или иных элементов в массиве существует всегда [9]. Вариант технологического решения из- влечения полезных компонентов их хвостов обогащения аналогичен варианту освоения малых месторождений (рисунок 5). ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 53 Рисунок 5 – Технологическая схема извлечения полезных компонентов из хвостов обогащения методом восходящего капиллярного выщелачивания: 1 – техногенный массив; 2 – гидроизолированное основание; 3 – место подачи растворов в массив и поддержание уровня заполнения; 4 – каналы сбора продукционного раствора В основание массива хвостохранилища проходят скважину или зумпф и по нему подают реагент в основание массива отхо- дов. В подающей скважине постоянно под- держивают уровень подачи на уровне по- верхности. В этом случае раствор с основа- ния будет подниматься по капиллярам в массиве до дневной поверхности. Вся мине- рализация раствора, которая обусловлена свойствами подаваемых реагентов и мине- ральной основой материала массива обога- щения, имеет вертикальный вектор переме- щения. По капиллярам массива флюид дос- тигнет дневной поверхности. Сбор полезных компонентов из раствора на поверхности может быть осуществлен либо осаждением в геохимическом барьере в поверхностном слое, либо по поверхностным стокам может поступать на извлечение и восстановление реагентных свойств для повторной подачи в массив. Параметры такой технологической схемы для хвостов флотационного обогаще- ния полиметаллических руд Норильского промышленного узла были обоснованы экс- периментальными исследованиями. Вывод Геотехнологическая подготовка, вклю- чающая вещественное и структурное преоб- разование массива, позволяет повысить эф- фективность освоения месторождения и су- щественно снизить техногенную нагрузку на природную среду. Перечень ссылок 1. Перспективные технологии искусственного продолжения формирования месторождений полезных ископаемых / Трубецкой К.Н., Пешков А.А., Мацко Н.А. [и др.] // Развитие новых научных направлений и технологий освоения недр Земли: материалы юбилейной сессии ОГГГГН РАН. - М, 2000. - С. 59-71. 2. Геотехнологическая подготовка месторождений полезных ископаемых / [Пешков А.А., Брагин В.И., Михайлов А.Г., Мацко Н.А.]. – М.: Наука, 2007. - 286 с. 3. Нестеренко Г.В. О способах концентрации золота в россыпях / Г.В. Нестеренко // Мине- ралогия геохимия рудных месторождений Сибири. - Новосибирск: Наука, 1977. – С. 86 – 100. 4. Gobb E.N. Placer deposits of Alaska. Washington, 1973. - 213p. 5. Акустическая технология в обогащении полезных ископаемых / [Шульгин А.И., Назаро- ва Л.И., Рехтман В.И. и др.]; под ред. В.С. Ямщикова. – М.: Недра, 1987. - 232с. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 54 6. Авиационная акустика / Под ред. А.Г. Мунина, В.Е. Квитки. - М.: Машиностроение, 1973. - 448с. 7. Ефремов Э.И. Тепловые разрушения горных пород и огневое бурение / Э.И. Ефремов, Б.Н. Кутузов - М.: Недра, 1972. – 161с. 8. Михайлов А.Г. Аллювиальная подготовка россыпных месторождений перед разработкой / А.Г. Михайлов // Горный информационно-аналитический бюллетень - 2009. – №3. – С.214- 217. 9. Вашлаев И.И. Экспериментальные исследования основных параметров переноса благо- родных металлов флюидами в массиве техногенного объекта / И.И. Вашлаев, А.Г. Михайлов // Современные проблемы науки и образования - 2011. – № 5. – С. 42-50. Стаття надійшла до редколегії 06.05. 2013 р. російською мовою Стаття рекомендована членом редколегії чл.-кор. НАН України А.Г. Шапарем А.Г. МИХАЙЛОВ Федеральна державна бюджетна установа науки Інститут хімії і хімічної технології Сибірського відділення РАН, м. Красноярськ, Російська Федерація ГЕОТЕХНОЛОГІЧНА ПІДГОТОВКА РОЗСИПНИХ ТЕХНОГЕННИХ РОДОВИЩ Наведено новий підхід до освоєння родовищ з проведенням геотехнологічної підготов- ки з перетворенням структури і речовинного складу масиву. Розглянуто ряд технологіч- них рішень з освоєння малих корінних и техногенних родовищ. Приведені технологічні схеми розробки розсипних родовищ золота з геотехнологічною підготовкою. Розглянуті технологічні рішення вилучення корисних компонентів з хвостів збагачення методом ви- східного капілярного вилуговування. Ключові слова: техногенний масив, розсипне родовище, структура масиву, реструкту- ризація, гравітаційна концентрація, геохімічний бар’єр, розчин, вилуговування. A.G. MIKHAILOV Federal State budget Institution of Science Institute of Chemistry and Chemical Technology, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russia GEOTECHNICAL PREPARATION OF TECHNOGENOUS PLACER DEPOSITS A new approach to the development of fields with holding geotechnological preparation with the transformation of the structure and composition of massif are present. A number of technol- ogy development of small indigenous and technogenous deposits are considered. The technologi- cal development schemes in placer gold deposits with geotechnological preparation. Technologi- cal solutions of minerals extracted from the tailings by upward capillary leaching were exam- ined. Keywords: technogenicmassif, placer deposit, structure of the massif, restructuring, gravity concentration, geochemical barrier, solution, leaching.

Геотехнологическая подготовка россыпных техногенных месторождений

Institution

Ähnliche Einträge