Основание для кучного выщелачивания руд, хвостов и концентратов

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при кучном выщелачивании редких, радиоактивных и благородных металлов из руд, хвостов и концентратов. Основание для кучного выщелачивания, включающее слои из гидроизолирующего материала и защитно-дренажные слои, дополнительно снабжено слоем гидроактивного герметика, размещенным между гидроизолирующими слоями, защитно-дренажные слои расположены над и под гидроизолирующими слоями и выполнены из геотекстильного материала объемной плотностью 90-150 кг/м³, при этом слои установлены с углом наклона 3-5° к горизонту. Технический результат: предлагаемое многослойное основание обеспечивает экологически чистое выщелачивание руд, хвостов и концентратов как в обычных, так и в особо сложных инженерно-геологических, геокриологических и сейсмических условиях эксплуатации. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при кучном выщелачивании редких, радиоактивных и благородных металлов из руд, хвостов и концентратов.

Известно гидроизолированное основание для кучного выщелачивания, состоящее из двух слоев асфальта и слоя прорезиненного материала или слоя резины, размещенного между слоями асфальта (Mining Engineering. January, 1993, с. 41-48).

Предложенное основание не обеспечивает полную изоляцию окружающей среды от высокотоксичных, например цианистых, растворов при появлении трещин в слоях асфальта, разрывов гидроизолирующего слоя за счет температуры и сейсмических воздействий.

Известно основание, включающее два гидролизолирующих слоя и размещенный между ними дренажный слой из гальки, заполненный обезвреживающим раствором, который подается и собирается через коллекторы (Патент РФ N 2085722, кл. E 21 B 43/28).

Это основание сравнительно дорогое, сложное и не исключает попадания токсичных растворов в окружающую среду через разрывы гидроизолирующего слоя в периоды остановки насоса, осуществляющего подачу в дренажный слой обезвреживающего раствора, а также из-за неполной нейтрализации токсичного раствора в дренажном слое.

Предлагаемое изобретение снижает повреждаемость гидроизолирующих слоев, обеспечивает надежность основания и исключает опасность загрязнения окружающей среды.

Сущность изобретения заключается в том, что основание для кучного выщелачивания руд, хвостов и концентратов, включающее слои из гидроизолирующего материала и защитно-дренажные слои, дополнительно снабжено слоем гидроактивного герметика, размещенным между гидроизолирующими слоями, а защитно-дренажные слои расположены над и под гидроизолирующими слоями и выполнены из геотекстильного материала объемной плотностью 90...150 кг/м³, при этом слои установлены с углом наклона 3 - 5^o к горизонтали.

Расположенный над верхним гидроизолирующим слоем защитно-дренажный слой из геотекстильного материала с коэффициентом фильтрации 10^-3...10^-4 м/с, обеспечивает отвод токсичных растворов к коллектору сбора, что снижает их концентрацию у гидроизолирующего слоя, повышая его надежность. Этому способствует наклон дренажного слоя совместно с наклоном верхнего гидроизолирующего слоя на угол 3...5^o к горизонту, что создает напор истечения токсичных растворов, повышая скорость фильтрации.

В то же время верхний дренажный слой из волокнистого материала, воспринимая механические воздействия от давления руды, сдвиговых деформаций отдельных участков кучи и внедрения острых граней кусков руды, защищает гидроизолирующий слой от разрывов и проколов. Таким образом верхний дренажный слой, изготовленный из синтетических волокон объемной плотностью 90...150 кг/м³, в силу указанных причин снижает повреждаемость гидроизолирующего слоя. Применение волокнистых материалов плотностью менее 90 кг/м³ в качестве защитно-дренажных нецелесообразно ввиду снижения их механических характеристик.

Гидроактивный герметик, расположенный между гидроизолирующими слоями, представляет собой порошкообразный или мелкокристаллический состав, обладающий способностью впитывать в больших количествах жидкость, разбухая и цементируя локальные участки при возможном разрыве гидроизолирующего слоя и проникании токсичных растворов. Автоматически срабатывая на проникание токсичной жидкости, герметик создает толстую непроницаемую перегородку, повышает надежность основания и исключает опасность загрязнения окружающей среды.

Нижний гидроизолирующий слой защищает слой герметика от попадания грунтовых вод, одновременно изолируя нижележащий грунтовой массив от проникания части токсичных растворов, не закрепленных герметиком.

Защитный слой из волокнистого материала, расположенный под нижним гидроизолирующим слоем, снижает степень механических воздействий от морозного пучения и сдвижения грунта, тем самым повышая надежность основания.

На чертеже представлен поперечный разрез кучи и основания. Они включают выщелачиваемый материал 1, коллектор подачи токсичных растворов 2, систему орошения кучи 3, защитно-дренажный слой волокнистого материала 4, верхний гидроизолирующий слой 5, слой герметика 6, нижний гидроизолирующий слой 7, защитный слой из волокнистого материала 8, коллектор сбора технологического раствора 9, грунтовый массив 10.

В процессе эксплуатации основание работает следующим образом. Токсичный раствор через коллектор 2 и систему орошения 3 подается на поверхность кучи 1. Проникая сквозь толщу кучи, раствор доходит до дренажного слоя 4 и за счет наклона гидроизолирующего слоя 5 интенсивно дренируется к коллектору сбора технологического раствора 9; посредством насоса раствор может возвращаться в технологический процесс выщелачивания.

В случае появления локальных разрывов верхнего гидроизолирующего слоя токсичный раствор проникает в слой герметика 6, который его поглощает, создавая прочную непроницаемую среду.

В качестве состава герметика может использоваться сухая смесь гидроалюмината кальция и сульфата кальция.

Нижний гидроизолирующий слой 7, защищенный слоем волокнистого материала 8, дополнительно предохраняет от проникания токсичных растворов в грунт 10. Гидроизолирующие слои могут быть выполнены из герметически склеенной или сваренной полиэтиленовой пленки, резины или прорезиненного материала.

Предлагаемое многослойное основание обеспечивает экологически чистое выщелачивание руд, хвостов и концентратов как в обычных, так и в особо сложных инженерно-геологических, геокриологических и сейсмических условиях эксплуатации.

Формула изобретения

Основание для кучного выщелачивания руд, хвостов и концентратов, включающее слои из гидроизолирующего материала и защитно-дренажные слои, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено слоем гидроактивного герметика, размещенным между гидроизолирующими слоями, а защитно-дренажные слои расположены над и под гидроизолирующими слоями и выполнены из геотекстильного материала объемной плотностью 90 - 150 кг/м³, при этом слои установлены с углом наклона 3 - 5^o к горизонту.

РИСУНКИ

Рисунок 1