Поточная линия для круглогодичного кучного выщелачивания благородных металлов
Владельцы патента RU 2298092:
Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук (ИПРЭК СО РАН) (RU)
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к геотехнологическим методам обогащения полезных ископаемых. Позволяет повысить эффективность работы предприятия за счет круглогодичного кучного выщелачивания полезных ископаемых в суровых климатических условиях с малоснежными зимами и низкими отрицательными температурами. Линия включает последовательно установленные друг за другом рудный штабель, систему дренажа, железобетонную кювету, борт кюветы, самотечный трубопровод, буферную емкость, приемную емкость, насос, напорный трубопровод, систему орошения, устройство для осаждения благородных металлов и устройство для доукрепления растворов. Линия снабжена устройством для подогрева раствора, установленным перед системой орошения, самотечным трубопроводом, дополнительной буферной емкостью, дополнительной приемной емкостью, насосом, напорным трубопроводом, аварийной емкостью, установленными последовательно друг за другом. Устройство для осаждения благородных металлов и комплекс устройств для сбора и переработки насыщенных растворов расположены ниже границы сезонного промерзания грунтов. Для работы в зимний период система орошения заглублена в приповерхностный слой рудного штабеля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к геотехнологическим методам обогащения полезных ископаемых, и позволяет повысить эффективность работы предприятия за счет круглогодичного кучного выщелачивания полезных ископаемых в суровых климатических условиях с малоснежными зимами и низкими отрицательными температурами.
Известна поточная линия кучного выщелачивания золота, включающая систему орошения, рудный штабель, емкость золотосодержащих растворов, узел сорбции золота на уголь, емкость обезолоченных растворов, узел корректировки концентрации раствора (Курсинов И.И., Юдин В.В., Кондинский С.Г. Технологические аспекты извлечения золота методом кучного выщелачивания на месторождении Дельмачик. // Обогащение руд. №1, 2003. - стр.16-19).
Недостатком известного технического решения на территориях с суровым климатом является низкая эффективность работы за счет сезонного кучного выщелачивания в теплый период года, а также нарушение технологии кучного выщелачивания вследствие промерзания растворов в емкостях и образования ледяных линз и слоев в рудном штабеле в зимний период.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является поточная линия кучного выщелачивания, включающая систему орошения, напорный трубопровод, насос, буферную емкость, цементатор, приемную емкость, самотечный трубопровод, борт кюветы, систему орошения, систему дренажа, железобетонную кювету, рудный штабель (Кучное выщелачивание благородных металлов. / Под ред. М.И.Фазлуллина. - М.: Издательство Академии горных наук. 2001. - стр.525).
Недостатком известного технического решения является использование технологии кучного выщелачивания благородных металлов только в теплый период, так как в холодный период происходит замерзание растворов в приемной и буферной емкостях, в системах орошения и в других гидротехнических сооружениях. Кроме этого, в холодный период года происходит промерзание рудного штабеля, так как его мощность задается равной глубине сезонного промерзания или незначительно отличается, что при его наращивании в летний период приводит к сохранению мерзлых горных пород и препятствует инфильтрации растворов по разрезу рудного штабеля. Длительное сохранение горных пород в мерзлом состоянии снижает эффективность выщелачивания благородных металлов.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы поточной линии кучного выщелачивания благородных металлов за счет круглогодичного действия в суровых климатических условиях и обеспечение экологической безопасности эксплуатации рудного штабеля и гидротехнических сооружений в холодный период года.
Сущность изобретения заключается в том, что поточная линия для круглогодичного кучного выщелачивания благородных металлов, содержащая последовательно установленные друг за другом рудный штабель, систему дренажа, железобетонную кювету, борт кюветы, самотечный трубопровод, буферную емкость, приемную емкость, насос, напорный трубопровод, систему орошения, устройство для осаждения благородных металлов и устройство для доукрепления растворов, дополнительно снабжена устройством для подогрева растворов, установленным перед системой орошения и комплексом устройств для сбора и переработки насыщенных растворов, включающим самотечный трубопровод, дополнительную буферную емкость, дополнительную приемную емкость, насос, напорный трубопровод, аварийную емкость, установленные последовательно друг за другом, при этом устройство для осаждения благородных металлов и комплекс устройств для сбора и переработки насыщенных растворов расположены ниже границы сезонного промерзания грунтов. Причем для работы в зимний период система орошения заглублена в приповерхностный слой рудного штабеля, а глубина промерзающего приповерхностного слоя рудного штабеля задается толщиной теплоизолирующего экрана с известными теплофизическими свойствами.
Предлагаемая поточная линия кучного выщелачивания благородных металлов позволяет проводить выщелачивание руды при отрицательных температурах воздуха и повысить экологическую безопасность работы в суровых климатических условиях. Это достигается путем установки комплекса устройств для сбора и переработки насыщенных растворов в зимний период ниже границы сезонного промерзания грунтов. Эти мероприятия позволяют исключить замерзание технологических растворов и предотвратить развитие криогенных процессов (пучение, морозобойное растрескивание), негативно отражающих на экологической безопасности технологии кучного выщелачивания.
Для повышения экологической безопасности работы поточная линия кучного выщелачивания оснащена аварийной емкостью, установленной в комплексе с устройствами для сбора и переработки насыщенных растворов в зимний и летний периоды.
Для регулирования температуры растворов, подающихся на рудный штабель в зимнее время, и управления тепловым состоянием рудного штабеля поточная линия кучного выщелачивания золота оснащена устройством для подогрева растворов.
Кроме этого, для непрерывной работы поточной линии кучного выщелачивания в течение года, снижения теплопотерь и исключения промерзания рудного штабеля на территориях с малоснежными зимами, сильными ветрами и низкими отрицательными температурами воздуха система орошения заглублена в тело штабеля, а сам штабель покрыт теплоизолирующим экраном (например, пеной), причем глубина промерзания приповерхностного слоя задается толщиной теплоизолирующего экрана с известными теплофизическими характеристиками. Использование пены позволяет уменьшить альбедо (повысить способность поглощения солнечных лучей поверхностью рудного штабеля в зимний период) и проводить удаление теплоизолирующего экрана в весенне-летний период путем техногенного или естественного дождевания, что исключает использование дополнительных затрат на удаление теплоизолирующего экрана.
Все вышеуказанные устройства и мероприятия позволяют решить проблему кучного выщелачивания в суровых климатических условиях с возможностью работы поточной линии кучного выщелачивания круглогодично, а также повысить экологическую безопасность окружающей среды.
На фиг.1 изображена поточная линия кучного выщелачивания; на фиг.2 - технологическая схема кучного выщелачивания в зимний период, разрез А-А.
Поточная линия кучного выщелачивания содержит комплекс устройств для сбора и переработки насыщенных растворов в зимний период 1, комплекс устройств для сбора и переработки насыщенных растворов в летний период 2, железобетонную кювету 3, дренажную систему 4, рудный штабель 5, борт кюветы 6, самотечный трубопровод 7, дополнительную буферную емкость 8, устройство для осаждения благородных металлов 9, дополнительную приемную емкость 10, устройство для доукрепления раствора 11, насос 12, напорный трубопровод 13, устройство для подогрева раствора 14, систему орошения 15, аварийную емкость 16, буферную емкость 17, насос 18, приемную емкость 19, насос 20, летний напорный трубопровод 21, теплоизолирующий экран 22.
Поточная линия работает следующим образом. В летний период на подготовленную железобетонную кювету 3 с дренажной системой 4 производится отсыпка руды для формирования рудного штабеля 5, затем на сформированную поверхность рудного штабеля укладывается система орошения 15. Выщелачивающий раствор из системы орошения 15 поступает на рудный штабель 5, после инфильтрации насыщенный раствор по дренажной системе 4 собирается у борта кюветы 6 и по самотечному трубопроводу 7 транспортируется в буферную емкость 17, откуда насыщенный раствор самотеком поступает в устройство для осаждения благородных металлов 9, далее при помощи насоса 18 обезолоченный раствор подается в приемную емкость 19, где при помощи устройства для доукрепления раствора 11 восстанавливается концентрация цианида и гидрооксида натрия в растворе и при помощи насоса 20 по летнему напорному трубопроводу 21 подается в систему орошения 15 установленную на рудном штабеле 5.
До наступления холодного периода поточная линия кучного выщелачивания переходит на зимний технологический период работы, с этой целью система орошения 15 засыпается слоем руды и совместно с рудным штабелем покрывается теплоизолирующим экраном 22 (причем глубина промерзания приповерхностного слоя рудного штабеля задается толщиной теплоизолирующего экрана с известными теплофизическим характеристиками), а все технологические растворы направляются в комплекс устройств для сбора и переработки насыщенных растворов в зимний период 1, расположенных ниже границы сезонного промерзания грунтов. Выщелачивающий раствор из системы орошения 15, покрытой теплоизолирующим экраном 22, поступает на рудный штабель 5, после инфильтрации насыщенный раствор по дренажной системе 4 стекает к борту кюветы 6, затем по самотечному трубопроводу 7, расположенному ниже границы сезонного промерзания грунтов, поступает в дополнительную буферную емкость 8, верхняя часть которой находится на одной глубине с выходным отверстием самотечного трубопровода 7, далее насыщенный раствор поступает в устройство для осаждения благородных металлов 9, из которого обезолоченный раствор поступает в дополнительную приемную емкость 10, где при помощи устройства для доукрепления раствора 11 восстанавливается концентрация цианида и гидрооксида натрия в растворе. Затем по напорному трубопроводу 13 при помощи насоса 12 транспортируется к системе орошения 15. Перед рудным штабелем температура раствора регулируется посредством устройства для подогрева раствора 14, затем выщелачивающий раствор подается в систему орошения 15, установленную на рудном штабеле 5, покрытом теплоизолирующим экраном 22. Для предотвращения возможных аварийных ситуаций устройства для сбора и переработки насыщенных растворов в зимний период 1 и летний периоды 2 соединены с аварийной емкостью 16, установленной ниже границы сезонного промерзания грунтов. При переходе с зимнего периода на летний теплоизолирующий экран 22 разрушается под воздействием естественного или техногенного дождевания, что позволяет проводить дальнейшее наращивание рудного штабеля.
В целом представленная поточная линия кучного выщелачивания благородных металлов позволяет решить проблему круглогодичного выщелачивания в суровых климатических условиях с малоснежными зимами и низкими отрицательными температурами, а также повысить экологическую безопасность работы поточной линии кучного выщелачивания за счет возможности периодически осуществлять ревизию устройств, используемых для сбора и переработки насыщенных растворов, содержащих высокотоксичные химические соединения.
1. Поточная линия для кучного выщелачивания благородных металлов, включающая последовательно установленные друг за другом рудный штабель, систему дренажа, железобетонную кювету, борт кюветы, самотечный трубопровод, буферную емкость, приемную емкость, насос, напорный трубопровод, систему орошения, устройство для осаждения благородных металлов и устройство для доукрепления растворов, отличающаяся тем, что для круглогодичной работы линия снабжена устройством для подогрева раствора, установленным перед системой орошения и комплексом устройств для сбора и переработки насыщенных растворов, включающим самотечный трубопровод, дополнительную буферную емкость, дополнительную приемную емкость, насос, напорный трубопровод, аварийную емкость, установленные последовательно друг за другом, при этом устройство для осаждения благородных металлов и комплекс устройств для сбора и переработки насыщенных растворов расположены ниже границы сезонного промерзания грунтов, причем для работы в зимний период система орошения заглублена в приповерхностный слой рудного штабеля.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что глубина промерзающего приповерхностного слоя рудного штабеля задается толщиной теплоизолирующего экрана с известными теплофизическими свойствами.
