ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2112061

СПОСОБ ОТРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РОССЫПЕЙ

Имя изобретателя: Фонберштейн Е.Г.; Христов В.К.; Экомасов С.П.; Подмарков О.В.; Пучков Н.А.; Сушко В.Н.; Иванов В.В.; Мануйлов В.Л. 
Имя патентообладателя: Инженерно-технический центр "Силовые импульсные системы" при Московской государственной геологоразведочной академии
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1996.02.12 

Способ может быть использован в области геотехнологии, при выщелачивании золота из руд при переработке техногенных россыпей. Загруженную в кювету рудную массу поливают сверху водой, например, с помощью гидромониторов. Рудная масса в техногенных россыпях представлена хорошо промытым от глины и частично дезинтегрированным материалом. Подаваемая на поверхность рудной массы вода легко просачивается сквозь нее. При этом фильтрационные потоки переносят в придонную часть кюветы вместе с мелкой фракцией руды частицы золота. Происходит разделение рудной массы на продуктивный слой, подлежащий дальнейшей переработке, и отмытый слой, не содержащий золото. Границу между слоями определяют путем опробования. При дальнейшем выщелачивании золота раствор реагента подают только в продуктивный слой. В результате снижается удельный расход реагента и время выщелачивания. Толщина продуктивного слоя может быть уменьшена путем цикличной подачи воды на поверхность рудной массы с уборкой отмытого слоя после каждого цикла. Для этого же может быть использовано активирование процесса переноса золота в придонную часть кюветы путем аэрирования рудной массы, или силовыми воздействиями, например, вибрационными, или импульсными. Для предотвращения возможных потерь тонкого золота, выносимого с отработанной водой под сливной магистралью, устанавливают одну или каскад емкостей, в которых за счет изменения скорости потока осуществляется осаждение тяжелых взвесей, в том числе и золота. Накопленный" осадок выщелачивают. В результате осуществления способа снижаются затраты на реагенты.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к области геотехнологии, а именно к выщелачиванию золота из техногенных россыпей.

Известен способ переработки золотосодержащих руд, включающий дробление руды, выщелачивание золота щелочным раствором цианистого натрия и последующее извлечение золота из полученного раствора [1].

Недостатками этого способа являются невысокая производительность из-за необходимости тонкого измельчения руды и высокие расходы реагента и электроэнергии.

Переработка заявленного сырья известна [2]. Основным способом добычи золота из техногенных месторождений является используемое при разработке россыпных месторождений золота гравитационное обогащение на различных промывочных установках, например промприборах ПГЩ [3]. Однако технические возможности этого оборудования не позволяют извлекать мелкое и тонкое золото. В большинстве случаев именно тонкое золото, не извлеченное при первичной переработке месторождений, составляет основную долю запасов техногенных месторождений. Наиболее перспективным способом извлечения мелкого и тонкого золота является выщелачивание. Главным препятствием для применения этого способа на техногенных месторождениях можно назвать низкое содержание золота.

Предлагаемый способ позволяет решить эту проблему, то есть увеличить содержание золота в придонном слое кюветы. Следует отметить, что такое решение возможно на хорошо промытом материале. Именно таким является сырье в техногенных месторождениях.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение экономической эффективности выщелачивания мелкого и тонкого золота из техногенных россыпей за счет повышения его содержания в выщелачиваемом слое.

Это достигается тем, что в способе отработки техногенных золотосодержащих россыпей, включающем рудоподготовку, загрузку рудной массы в кюветы, выщелачивание золота путем насыщения рудной массы раствором реагентов, выстаивание ее в насыщенном состоянии для перевода золота в жидкую фазу и извлечение золота из раствора, отмывку и обезвреживание сырья, при этом перед выщелачиванием золото концентрируют в придонной части кюветы путем переноса его фильтрационными потоками воды при подаче ее на поверхность рудной массы, воду, прошедшую сквозь рудную массу, отводят из кюветы и выделяют из нее тяжелые взвеси, содержащие золото, после окончания полива поверхности и удаления из рудной массы несвязанной воды проводят выщелачивание путем подачи снизу раствора реагентов, объем которого принимают равным объему пор рудной массы в придонной части кюветы, в которой сконцентрировано золото, причем выделенные тяжелые взвеси накапливают, обезвоживают и затем выщелачивают. Кроме того, выделение из воды тяжелых взвесей, содержащих золото, могут проводить изменением скорости потока воды, подачу воды на поверхность рудной массы могут осуществлять циклично, причем после каждого цикла производить уборку верхнего слоя рудной массы, не содержащего золота, а процесс переноса золота в придонную часть кюветы могут активировать путем аэрирования рудной массы, или силовыми воздействиями, например вибрационными или импульсными.

Сущность предлагаемых изменений заключается в следующем.

За счет подачи воды на поверхность рудной массы в ней формируются фильтрационные потоки, направленные от поверхности ко дну кюветы. Отметим, что рудная масса в техногенных золотосодержащих россыпях представлена дезинтегрированным, промытым от глинистых частиц, частично классифицированным (без валунов), хорошо проницаемым для воды материалом. Гидропотоки, омывая куски руды, увлекают с собой мелкую фракцию руды вместе с частицами золота. В результате золото концентрируется в придонной части кюветы. При этом осуществляется разделение рудной массы на продуктивный слой, подлежащий дальнейшей переработке, и отмытый слой, не содержащий золота.

За счет отвода из кюветы воды, прошедшей сквозь рудную массу, обеспечивается ее движение по межкусковому пространству руды в течение всего времени орошения.

За счет выделения из воды, отводимой из кюветы, тяжелых взвесей, содержащих золото, и последующего их выщелачивания сокращаются потери золота.

За счет того, что в рудную массу подают снизу раствор реагентов, объем которого принимают равным объему пор рудной массы в придонной части кюветы, из процесса выщелачивания исключается слой рудной массы, не содержащий золота. В результате снижается удельный расход реагента и время выщелачивания, что обеспечивает повышение эффективности отработки техногенных россыпей.

За счет того, что подачу воды на поверхность рудной массы могут осуществлять циклично с уборкой верхнего слоя рудной массы после каждого цикла, может быть повышена степень концентрации золота в придонной части кюветы и сокращено количество раствора реагентов, а также увеличена пропускная способность кюветы.

За счет того, что процесс переноса частиц золота в придонную часть кюветы может быть активирован путем аэрирования рудной массы или силовыми воздействиями, например вибрационными или импульсными, может быть сокращено время переноса золота в придонную часть кюветы и также повышена степень его концентрации, что обеспечивает экономию раствора реагента.

Авторам не известно использование указанных отличий в другой совокупности признаков, что позволяет считать предлагаемый способ отвечающим критерию "существенные отличия".

СПОСОБ ОТРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РОССЫПЕЙ. Патент Российской Федерации RU2112061

Фиг. 1 изображена схема кюветы

СПОСОБ ОТРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РОССЫПЕЙ. Патент Российской Федерации RU2112061

Фиг. 2 - продольный разрез кюветы по линии A-A.

Кювета состоит из растворонепроницаемого основания 1, бортов 2, уклонов 3, бордюра 4 и дренажных каналов 5, закрытых решетками 6. Каналы 5 соединены с раствороподающей магистралью 7, оборудованной задвижкой 8, и со сливными магистралями 9, 10, оборудованными задвижками 11, 12. Сливная магистраль 9 соединена с одной или несколькими сообщающимися емкостями 13, оборудованными сливными патрубками 14. Емкости 13 служат для накопления тяжелых взвесей 15. В рудной массе 16, загруженной в кювету, могут быть размещены вибраторы 17. Для орошения рудной массы рядом с кюветой размещают гидромониторы 18. Пунктирными линиями 19, 20, 21 показаны границы слоев рудной массы. Стрелками 22 показаны фильтрационные потоки воды, а стрелками 23 - аэрирующие рудную массу потоки воздуха.

Рассмотрим реализацию предлагаемого способа отработки техногенных золотосодержащих россыпей на примере технологического цикла переработки и обезвреживания хвостов промприборов. Данное сырье представлено хорошо промытым от глинистых частиц песчано-гравийно-галечным материалом класса - 100 мм с содержанием золота - 0,3 г/м3.

Применяемая в рассматриваемом случае кювета имеет длину 30 м, ширину 30 м и высоту 2,7 м. Уклоны основания 1 по разрезу A-A и в перпендикулярном направлении составляют 0,005 и 0,01 соответственно. Расчетный объем руды в кювете с указанными размерами, подготовленной к выщелачиванию, составляет 1900 м3.

Процесс отработки начинают с загрузки в кювету предварительно пропущенной через грохот рудной массы класса - 30. Затем поверхность рудной массы равномерно поливают водой с помощью гидромониторов 18 (см. фиг. 1). Интенсивность подачи воды устанавливают наибольшей, при которой вода не переливается через борта 2 и уклоны 3 кюветы.

Дренируя через рудную массу, потоки 22 омывают ее куски и переносят мелкие частицы рудной массы, в том числе и золота, в придонную часть кюветы. Далее вода собирается в дренажные каналы 5, закрытые решетками 6, и отводится по сливной магистрали 9. При этом задвижка 11 закрыта, а задвижка 12 открыта. Вода вместе с содержащимися в ней взвесями попадает в емкости 13. Скорость потока в емкостях падает и тяжелые взвеси, в которых может содержаться золото, осаждаются на дне емкости, образуя слой 15. При большом количестве мелкого золота может быть использован каскад последовательно соединенных сливными патрубками 14 емкостей 13. Из последней емкости вода отводится в отстойник.

Осадок 15, накопленный в емкостях 13, раз в несколько циклов или после каждого цикла, в зависимости от количества, обезвоживают и выщелачивают.

После окончания полива поверхности и удаления из рудной массы несвязанной воды проводят опробование руд на содержание золота в рудной массе. По результатам опробования определяют границу 19, отделяющую слой рудной массы, не содержащий золота (выше границы), и придонный слой, содержащий золото. Определяют пористость рудной массы в придонном слое. Затем закрывают задвижки 11, 12, открывают задвижку 8 и по раствороподающей магистрали 7 в кювету подают раствор реагентов, объем которого принимают равным объему пор рудной массы в придонном слое. Так при объеме рудной массы в придонном слое, равной 70% объема всей рудной массы в кювете, и величине ее общей пористости, равной 0,55, потребуется 730 м3 раствора, что на 315 м3 меньше объема пор всей рудной массы. После насыщения рудной массы в придонном слое раствором реагента его выдерживают в течение времени, необходимого для перевода в жидкую фазу. Затем открывают задвижку 11 и продуктивный раствор выпускают по сливной магистрали 10 на сорбцию Следует отметить, что уменьшение объема раствора реагентов обеспечивает повышение концентрации золота в продуктивном растворе, что повышает эффективность работы сорбционных колонн.

После выпуска из кюветы продуктивного раствора производят отмывку выщелаченной рудной массы водой. Затем обезвреживают раствором железного купороса.

По окончании обезвреживания рудной массы ее выгружают, а кювету заполняют исходным сырьем, и цикл повторяется снова.

Отметим, что объем слоя рудной массы, содержащего золото, может быть существенно уменьшен, а концентрация золота в нем увеличена. Для этого после прекращения подачи воды на поверхность рудной массы и определения положения границы 19 производят уборку слоя рудной массы, расположенного выше этой границы. Заем вновь подают воду на обнажившуюся поверхность. При этом в первоначальный момент повышается эффективность переноса золота в придонную часть. С увеличением толщины промытого слоя рудной массы скорость переноса золота вниз снижается. Тогда цикл повторяют. А именно: определяют границу 20, отделяющую слой рудной массы, содержащий золото. Убирают слой, не содержащий золота. Вновь подают воду на поверхность рудной массы. При этом золото опускается еще ниже. Определяют границу 21, отделяющую слои рудной массы, содержащий и не содержащий золото. И так далее. Количество циклов определяют из экономической целесообразности. Учитывая, что при этом режиме значительная часть рудной массы из кюветы удаляется, первоначально в кювету может быть загружено до 3000 м3 рудной массы. В результате повышается пропускная способность кюветы.

Для того чтобы скорость переноса частиц золота не снижалась с увеличением толщины слоя промытой рудной массы, процесс переноса частиц могут активизировать путем аэрирования рудной массы или силовыми воздействиями, например вибрационными или импульсными.

Аэрирование может быть осуществлено путем подачи сжатого воздуха через воздушные коллекторы 6, расположенные в дренажных каналах 5. Поднимаясь вверх, воздух шевелит частицы рудной массы. При этом осаждение золота интенсифицируется, то есть при прочих равных условиях аэрирование позволяет уменьшить толщину слоя рудной массы, содержащего золота, формируемого за один цикл промывки водой.

Такой же результат может быть получен при активации силовыми воздействиями, например вибрационными. Для этого в рудной массе при ее загрузке в кювету или через специально сформированные колодцы размещают вибраторы 16. Инициируемые ими вибрационные колебания кусков рудной массы способствуют интенсивному перемещению водой золота на большую глубину.

В результате активации или применения цикличной подачи воды на поверхность рудной массы с уборкой ее слоев, не содержащих золота, после каждого цикла подачи воды золото может быть сконцентрировано в слое, объем которого составляет 20 - 25% от объема рудной массы, загруженной в кювету.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить на 20 - 70% удельные затраты на реагенты, улучшить работу сорбционных колонн, повысить производительность за счет увеличения пропускной способности кюветы. В результате повышается экономическая эффективность отработки техногенных золотосодержащих россыпей.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

  1. Способ отработки техногенных золотосодержащих россыпей, заключающийся в том, что проводят рудоподготовку, загрузку рудной массы в кювету, выщелачивание путем насыщения рудной массы раствором реагентов, выстаивание ее в насыщенном состоянии для перевода золота в жидкую фазу и извлечение золота из раствора, отмывку и обезвреживание сырья, при этом перед выщелачиванием золото концентрируют в придонной части кюветы путем переноса его фильтрационными потоками воды при подаче ее на поверхность рудной массы, воду прошедшую сквозь рудную массу, отводят из кюветы и выделяют из нее тяжелые взвеси, содержащие золото, после окончания полива поверхности и удаления из рудной массы несвязанной воды проводят ващелачивание путем подачи снизу раствора реагентов, объем которого принимают равным объему пор рудной массы в придонной части кюветы в которой сконцентрировано золото, причем выделенные тяжелые взвеси накапливают, обезвоживают и затем выщелачивают.

  2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделение из воды тяжелых взвесей, содержащих золото, проводят изменением скорости потока воды.

  3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу воды на поверхность рудной массы осуществляют циклично, причем после каждого цикла производят уборку верхнего слоя рудной массы, не содержащего золота.

  4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс переноса частиц золота в придонную часть кюветы активируют путем аэрирования рудной массы, или силовыми воздействиями, или импульсными.

Версия для печати
Дата публикации 05.12.2006гг


вверх