Способ извлечения металлов из плохопроницаемых глинистых руд

 

Использование: касается извлечения металлов при кучном и подземном выщелачивании плохопроницаемых руд (ПР). Сущность изобретения: формируют антифильтрационный слой, выщелачиваемый штабель из плохопроницаемых руд, сеть перфорированного трубопровода, растворосборник. Выщелачивание металла осуществляют с максимальной степенью валентности, тогда обеспечивается улучшение проницаемости ПР. 1 ил.

Изобретение относится к области технологии и может быть использовано при кучном и подземном выщелачивании металлов.

Известен способ кучного выщелачивания руд (Строительство и эксплуатация рудников подземного выщелачивания/Под ред. В.Н.Мосинца. М. Недра, 1987, с. 289-292), включающий формирование основания кучи, массива выщелачиваемых руд и подачу реагентов в массив.

Недостатком данного способа является ограниченность области применения выщелачиванием только хорошо проницаемых руд.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения металлов из плохопроницаемых глинистых руд, включающий формирование антифильтрационного основания, формирование штабеля из исходного материала и выщелачивание металлов путем подачи в массив штабеля раствора реагентов через перфторированный трубопровод с получением раствора, содержащего ионы металлов (Металлургия благородных металлов. /Под ред. Л.В.Чугаева, М. Металлургия, 1987, с. 131-133).

Технический результат достигается при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности процесса выщелачивания металлов из плохопроницаемых руд путем растворения металлов в виде ионов с максимально возможной степенью валентности.

Это достигается тем, что при осуществлении предложенного способа, включающего формирование антифильтрационного основания, выщелачиваемого штабеля и подачу через перфорированный трубопровод в массив реагентов, выщелачивание плохопроницаемых глинистых руд производят активными агентами, растворяющими металлы в форме ионов с наибольшей степенью валентности.

В природных процессах широко известно и экспериментально установлено, что фильтрационные свойства песчано-глинистых пород в значительной степени определяются толщиной диффузных оболочек, развитых вокруг глинистых частиц (Пути интенсификации подземного выщелачивания. /Под ред. Н.И.Чесноков М. Энергоатомиздат, 1988). Диффузные оболочки представляют собой слой гидратированных катионов, физически взаимодействующих с отрицательно заряженной поверхностью глинистых минералов. Диффузионные оболочки заполняют определенный объем в поровом пространстве и не участвуют в процессе фильтрации. Таким образом, связанная вода создает дополнительное гидравлическое сопротивление фильтрации жидкости. В сильноглинистых песках и глинах этот вид гидравлического сопротивления превалирует. Диффузионные оболочки могут увеличивать или уменьшать свой объем в зависимости от валентности обменных катионов. Катионы большей валентности притягиваются к поверхности частиц сильнее, в результате толщина диффузионного слоя уменьшается. Таким образом, металлоносные выщелачивающие растворы, содержащие ионы металлов с наибольшей степенью валентности, способствуют повышению проницаемости выщелачиваемого массива.

На чертеже представлен вариант схемы кучного выщелачивания труднопроницаемых глинистых руд, где цифрами обозначены: 1 - антифильтрационный слой, 2 выщелачиваемый штабель труднопроницаемых высокоглинистых руд; 3 перфорированный трубопровод; 4 растворосборник.

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально формируют антифильтрацонное основание (слой) 1, на котором отсыпают штабель 2 из труднопроницаемых высокоглинистых руд. При подаче выщелачивающих растворов в трубопровод 3 (с составом, обеспечивающим растворение металлов в виде ионов с максимальной степенью валентности) обеспечивается повышение проницаемости руд для выщелачивающих растворов. Та или иная валентность ионов металлов обеспечивается различными pH, Eh растворов и т.д. Так, например, в хлорных растворах основные степени валентности соединений меди: при pH <8 Cu⁺, при pH <9 CuCl^-₂, при pH 7-12 - CuClOOH^-, при pH >12 CuClOH²₂^-, при pH<12 CuCl²₃^- и при pH 10-12 CuCl₂OH^- (Бубнов В.К. и др. Теория и практика добычи полезных ископаемых для комбинированных способов выщелачивания. Акмола, 1992, с. 211).

После выщелачивания металлоносные растворы подают в раствороприемник, откуда направляются на сорбцию (на фигуре не показано).

Примером конкретного выполнения предложенного способа служит кучное выщелачивание золотосодержащих руд с пониженной проницаемостью (полученных при отработке глинистых месторождений типа "кор выветривания").

Первоначально производят планировку поверхности и покрытие ее полиэтиленовой пленкой 1. Затем отсыпают с помощью автосамосвалов выщелачиваемый штабель 2 из глинистых руд, с содержанием золота 1,0-2,0 г/т. Параметры штабеля составляют: длина 50 м, ширина 30 м, высота 3-6 м. После чего формируют сеть перфорированного трубопровода 3. В трубопровод 3 подают растворы, приготовленные на основе гипохлоритных солей (особенностью этой группы реагентов является способность растворять золото при любой геохимической обстановке среды, т.к. в зависимости от геотехнологического сорта руд количества карбонатов, органики или сульфидов, можно подобрать оптимальные для выщелачивания pH и Eh растворов). Но в принципе можно использовать и др. реагенты: цианистые (работающие в щелочной среде) или тиомочевинные (для кислых сред) соединения. Для нашего случая, в связи с необходимостью создания приемлемой проницаемости рудной массы регулируют их pH, добиваясь преобладания ионов золота с наибольшей степенью валентности (его валентность бывает +1, +2, +3, +5).

После растворения золота с максимально возможной степенью ваоентности золотосодержащие растворы собираются в растворосборнике 4, откуда направляются на извлечение золота.

Эффект предложенного технического решения заключается в повышении процесса выщелачивания плохопроницаемых высокоглинистых руд путем выщелачивания металлов в виде ионов с максимальной валентностью.

Предложенное изобретение может быть использовано при кучном и подземном выщелачивании золотосодержащих руд.

Применение изобретения позволит расширить область геотехнологии за счет переработки плохопроницаемых высокоглинистых руд.

Формула изобретения

Способ извлечения металлов из плохопроницаемых глинистых руд, включающий формирование антифильтрационного основания, формирование штабеля из исходного материала и выщелачивание металлов путем подачи в массив штабеля раствора реагентов через перфорированной трубопровод с получением раствора, содержащего ионы металлов, отличающийся тем, что выщелачивание металлов проводят с получением раствора, содержащего металлы в виде ионов с максимальной степенью валентности.

РИСУНКИ

Рисунок 1