Способ селективного внутриотвального обогащения полиметаллических некондиционных руд

 

Сущность изобретения: последовательно формируют дренажный слой, нижний обогащаемый слой (НОС) на основе некондиционных руд (НР) с преобладанием сульфидов свинца, средний обогащаемый слой (СОС) на основе НР с преобладанием цинка. На его поверхности собирают сеть перфорированного трубопровода (ПТ), затем формируют выщелачиваемый слой (ВС). При обработке растворами происходит растворение свинца из ВС, миграция металлоносных растворов в СОС, где при встрече с растворами, подаваемыми в ПТ и образуемыми в пределах данного слоя, происходит осаждение цинка и растворение свинца. Последний осаждается в НОС. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при складировании горной массы, содержащей полиметаллы.

Известен способ складирования горных пород (авт.св. СССР N 1639148, 1990), включающий селективную укладку горных пород, образование испарительного геохимического барьера и обогащение металлом слоя некондиционных руд.

Недостатком данного способа является низкая его эффективность, обусловленная сезонным использованием.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ складирования горных пород, включающий послойную укладку пород, формирование геохимических барьеров и обогащение металлов слоя некондиционных руд.

Недостатком такого способа является его низкая эффективность, обусловленная ограниченностью применения монометаллической горной массы.

Цель изобретения повышение эффективности внутриотвального обогащения некондиционных руд путем селективного растворения и осаждения металлов.

Цель достигается тем, что при осуществлении предложенного способа, включающего формирование дренажного, нижнего и среднего обогащаемых, а также выщелачиваемого слоев, перфорированного трубопровода и обработку отвала выщелачивающими растворами, первоначально на дренирующем основании формируют барьерный для свинца слой, на основе свинецсодержащих некондиционных руд, затем средний обогащаемый слой на основе некондиционных цинкосодержащих руд, после чего формируют выщелачиваемый слой из пород с незначительным содержанием полиметаллов (свинца и цинка).

Необходимо отметить, что в некоторых случаях в обогащаемый слой цинксодержащих некондиционных руд вносят вещество, обеспечивающее осаждение цинка в пределах данного слоя, а на его поверхности собирают сеть перфорированного трубопровода, размещая его между выщелачиваемым и средним обогащаемым слоями.

При обработке выщелачивающими растворами происходит растворение свинца и цинка из пород верхнего слоя, их миграция вниз, где при встрече с осаждающими растворами (подаваемыми в трубопровод или образуемые в среднем слое) происходит осаждение цинка в пределах среднего обогащаемого слоя, с одновременным выщелачиванием (теми же цинксодержащими растворами) свинца.

В результате мигрирующие свинецсодержащие растворы дополнительно насыщаются свинцом и перемещаются дальше вниз, в пределах нижнего обогащаемого слоя некондиционных свинецсодержащих руд. Очищенные от металлов воды удаляются через дренажный слой.

В природных условиях (процессах) рудообразования такого рода известны (Миляев С.А. Литохимические поиски полиметаллических месторождений. М. Недра, 1988, с.61), но в технике и технологии до сих пор не использовался. Так, в гипергенных процессах цинк, благодаря активному биогенному поглощению (А_х > 1,0) способен к существенному накоплению в почве, а синец, характеризующийся очень малым коэффициентом биологического захвата (А_х << 1,0), выносится в форме комплексных органометрических соединений при воздействии гуминовой, уксусной и различных фульвокислот, образующихся в гумидной зоне при разложении отмершей растительности.

На чертеже представлен вариант схемы отвала, формируемого по предложенному способу.

Отвал включает дренажный слой 1, слой некондиционных свинцовых руд 2, средний слой некондиционных цинкосодержащих руд 3, перфорированный трубопровод 4, слой пород 5, содержащих незначительное количество полиметаллов, источник 6.

Способ осуществляется следующим образом.

На подготовленную площадку последовательно укладывают дренажное основание (слой 1), обогащаемый слой 2 некондиционных свинцовых руд, образующих геохимический барьер для мигрирующего свинца, обогащаемый слой 3 некондиционных цинковых руд, содержащих незначительное количество свинца. Причем слой 3 формируют в смеси с веществами, обеспечивающими растворение свинца с одновременным осаждением цинка. На поверхности слоя 3 собирают сеть перфорированного трубопровода 4, затем формируют выщелачиваемый слой 5 из пород с незначительным содержанием цинка и свинца.

При обработке отвала выщелачивающими растворами из источника 6 происходит растворение свинца и цинка из слоя 5 и миграция цинк- и свинецсодержащих растворов вниз, где при встрече с растворами (подаваемыми в трубопровод 4 и образуемыми в обогащаемом слое 3) происходит осаждение цинка в слое 3. Одновременно происходит дополнительное растворение свинца из этого слоя. Свинецсодержащие растворы мигpиpуют в слой 2, где происходит их осаждение.

В результате происходит перераспределение металлов и селективное обогащение цинком и свинцом соответствующих слоев до промышленного значения.

Примером конкретного выполнения предложенного способа служит складирование полиметаллической горной массы.

Первоначально производят планировку площадки, на которой формируют дренажный слой 1, из щебня, мощностью 1 м. Затем формируют обогащаемый слой 2 из некондиционных свинецсодержащих руд (содержание свинца 2-3), являющихся геохимическим барьером для мигрирующего цинка, например, на основе минералов галенита и др. сульфидов свинца, мощностью 3-8 м. Затем формируют обогащаемый слой 3 из некондиционных цинксодержащих руд (содержание цинка 2 3 свинца 0,8-1,0 ), например, на основе каламина и церусита, в смеси с веществами, растворяющими свинец и осаждающими цинк, например, торфа, отходов медицины серина, гистидина, аспаргина, отходов пищевой продукции биомана дрожжей и др. органических веществ, образующих в водной среде фульвокислоты, мощностью 3-6 м. На поверхности слоя 3 собирают сеть перфорированного трубопровода 4. После чего формируют выщелачиваемый слой 5, мощностью 8-13 м, из пород с незначительным содержанием свинца (0,6-0,8) и цинка (0,9 1,2%), например, на основе минералов церусита и смитсонита.

При подаче из источника 6 3%-ных растворов серной кислоты, происходит выщелачивание свинца и цинка из пород слоя 5 (возможно при этом использование шахтных вод, атмосферных осадков и т.д.). Свинец- и цинксодержащие растворы мигрируют в слой 3, в котором при встрече с растворами органических кислот, например фульвокислотами, подаваемыми в перфорированный трубопровод 4, происходит осаждение цинка и растворение свинца, из пород слоя 3 свинца, обогащенные свинцом растворы мигрируют вниз, где осаждаются в слое 2 в зоне действия сульфидного барьера.

Положительный эффект данного решения заключается в повышении эффективности внутриотвального обогащения путем селективного растворения и осаждения полиметаллов.

Предлагаемый способ может быть использован при складировании некондиционных руд.

Формула изобретения

1. СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ВНУТРИОТВАЛЬНОГО ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ НЕКОНДИЦИОННЫХ РУД, включающий формирование дренажного, нижнего и среднего обогащаемых, а также выщелачиваемого слоев, размещение перфорированного трубопровода и обработку отвала выщелачивающими растворами, отличающийся тем, что нижний обогащаемый слой формируют на основе свинецсодержащих некондиционных руд, а средний обогащаемый слой - на основе некондиционных цинкосодержащих руд в смеси с веществом, растворяющими свинец и осаждающими цинк, при этом выщелачиваемый слой формируют из пород с незначительным содержанием полиметаллов, а трубопровод размещают между выщелачиваемым и средним обогащаемыми слоями.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижний обогащаемый слой формируют на основе галенита, а средний обогащаемый слой - с преобладанием каламина и незначительным содержанием церусита.

РИСУНКИ

Рисунок 1