CC BY
17
ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2020;(1):160-174 ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL PAPER
УДК 622.775 DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-160-174
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ РУД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
А.Е. Воробьев1,2, Т.В. Чекушина1,3, Каки Кристоф4, Тчаро Хоноре1, К.А. Воробьев1
1 Российский университет дружбы народов, Москва, Россия, e-mail: honoretcharo@yahoo.com 2 Атырауский университет нефти и газа, Атырау, Казахстан 3 Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Москва, Россия 4 Университет Абомеи-Калави, Котону, Бенин
Аннотация: В настоящее время в практике золотодобычи все большее внимание уделяют технологиям кучного выщелачивания (КВ), т.к. они позволяют извлекать металлы из довольно бедных руд: золото с содержанием 0,5—2 г/т, медь — 0,15—0,5%, уран — 0,02—0,07% и908 и т.д. При этом существенным недостатком этих производств является определенная потеря технологических (выщелачивающих) растворов и реагентов с поверхности и боковых откосов при испарении из штабеля КВ или же наоборот — их разбавление атмосферными осадками. Кроме этого, серьезным их недостатком является потеря тонкодисперсного золота, находящегося в виде плавучих «островков». Одним из предпочтительных методов решения этих технологических и геоэкологических проблем является применение различных видов покрытий, используемых с целью уменьшения испарения технологических растворов в окружающую среду в засушливый период времени, а также управления потоками воды во время дождей (для предотвращения проникновения технологических растворов в природные поверхностные и подземные воды). К тому же целенаправленное управление указанными аспектами позволяет обеспечить необходимое качество технологических растворов — оптимальное значение их рН, ЕЬ| и поверхностного натяжения, во многом обусловливающих возникновение и продолжительность «жизни» плавучих островков из нанозолота.
Ключевые слова: нанотехнология, нанозолото, плавучие островки, чешуйки, испарение, разбавление, технологические растворы, экранирование, наружные покрытия, силиконовая на-нопленка, кучное выщелачивание, обогащение.
Для цитирования: Воробьев А. Е., Чекушина Т. В., Каки Кристоф, Тчаро Хоноре, Воробьев К. А. Интенсификация кучного выщелачивания золота из тонкодисперсных руд с использованием нанотехнологий // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2020. - № 1. - С. 160174. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-160-174.
Intensification of heap leaching of gold from finely dispersed ore using nanotechnologies
A.E. Vorob'ev12, T.V. Chekushina13, Kaki Christophe4, Tcharo Honore1, K.A. Vorob'ev1
1 Peoples' Friendship University of Russia, Moscow, Russia, e-mail: honoretcharo@yahoo.com 2 Atyrau University of Oil and Gas, Atyrau, Kazakhstan 3 Institute of Problems of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources of Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia 4 University of Abomey-Calavi, Cotonou, Benin
© А.Е. Воробьев, Т.В. Чекушина, Каки Кристоф, Тчаро Хоноре, К.А. Воробьев. 2020.
Abstract: Currently gold mining practitioners pay increasing much attention to heap leaching technologies as they enable metal extraction from rather low-grade ore: gold at the content of 0.5-2 g/t; copper at 0.15-0.5%, uranium at 0.02-0.07% U9O8 etc. However, an essential drawback of this technology is loss of process (leaching) solutions and agents in evaporation from the surface and slopes of heap leaching piles, or, vice versa, their dilution with atmospheric fallout. Another serous fault of the technologies is loss of finely dispersed gold in the form of floating 'islands'. One of the preferable solutions to these technical and geoecological problems is application of different coatings in order to reduce evaporation of process solution to atmosphere in dry-weather periods and to control water flows in rainy seasons (to prevent penetration of process solution in natural surface and ground water). Furthermore, the purpose-oriented control of these aspects can ensure the required quality of process solutions: optimal values of pH, Eh and surface tension, which greatly govern origination and life span of the floating nanogold islands.
Key words: nanotechnology, nanogold, floating islands, flakes, evaporation, dilution, process solution, shielding, outward coating, silicone nanofilm, heap leaching, beneficiation. For citation: Vorob'ev A. E., Chekushina T. V., Kaki Christophe, Tcharo Honore, Vorob'ev K. A. Intensification of heap leaching of gold from finely dispersed ore using nanotechnologies. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2020;(1):160-174. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-160-174.
Введение
Горнодобывающие компании по всему миру стремятся применять процесс кучного выщелачивания для переработки окисленных низкосортных золотых, серебряных, медных, никелевых и урановых руд [1—4] из-за экономической целесообразности (значительно меньших капиталовложений и эксплуатационных затрат по сравнению с традиционными методами получения металла).
Наиболее актуальные задачи, поставленные перед горнодобывающими предприятиями, связаны в первую очередь с разработкой более эффективных способов интенсификации технологии кучного выщелачивания. Среди них одной из важнейших задач оптимизации процесса является обеспечение экономическо-тех-нологической целесообразности используемых технологических растворов. Объем таких растворов, как правило, варьируется в зависимости от применяемой системы орошения и вида поступления технологических растворов в штабели кучного выщелачивания.
С другой стороны, достаточно большое количество золота в виде нанозоло-
та или плавучих островков золота теряется при кучном выщелачивании.
Орошение штабеля при кучном выщелачивании золота из руд осуществляется чаще всего с помощью открытой укладки системы оросителей (шлангов, трубопроводов и канавы), расположенных на верхнем основании штабеля. При этом в практически 99% случаях растворы выщелачивания при испарении оказывают отрицательное влияние на окружающую среду, биоту, людей и применяемую технику.
В Африке все еще существуют определенные сложности соблюдения экологической безопасности при разработке полезных ископаемых, так как в большинстве случаев применяют спринклеры при орошении.
Поэтому необходимо переходить к капельной системе орошения по сравнению с системой разбрызгивания, но еще лучше осуществлять обработку штабелей после их экранирования.
Изоляция штабелей КВ решает следующие основные проблемы: потери технологических растворов, их разбавление, а также потери теплоты, что позволяет
существенно обеспечить интенсификацию процесса выщелачивания золота из РУД [5].
Поэтому предотвращение загрязнения окружающей среды технологическими растворами при освоении месторождений полезных ископаемых системами кучного выщелачивания является весьма актуальным.
Ранее применяемая открытая система КВ с дальнейшим переходом из прудко-го орошения к спринклерному, из сприн-клерного к эмиттерному (капельному) не обеспечивает полноценное решение геоэкологических и технологических проблем, связанных с испарением и разбавлением технологических растворов.
В связи с этим в настоящее время в мировой практике предпринимают различные попытки осуществления технологии кучного выщелачивания с закрытой системой орошения. В частности, осуществляют укладку системы оросителей (эмиттеров, шлангов) под геоматериалом [6]: часто песком, пустыми горными породами, а также самой рудой на глубину до 6 м от верхней части штабеля КВ. Этот метод особо эффективен при выщелачивании штабелей КВ большой высоты (>15 м), а также при многоэтажной отработке руд технологическими растворами.
Кроме того, применяют глинистые экраны, а также геомембранные покрытия различного вида.
Базовые мероприятия по увеличению эффективности эксплуатации объектов кучного выщелачивания
По результатам наших исследований, было установлено, что на показатели извлечения золота из руд в технологиях КВ определенное влияние имеет равномерное распределение выщелачивающих растворов (рис. 1) внутри штабеля КВ, осуществляемое для обеспечения полной насыщенности обрабатываемых руд.
Кроме того, при реализации способа кучного выщелачивания в штабеле КВ следует поддерживать постоянное проектное значение требуемой концентрации реагентов в технологических растворах [7, 8]. В связи с этим на практике при необходимости осуществляется добавление воды или же реагентов для балансировки значений их потерь от атмосферного испарения или просачивания за пределы штабеля КВ, а также разбавления атмосферными осадками.
На значение величины потерь технологических растворов оказывают влияние и применяемые способы орошения штабеля КВ (рис. 2).
1 ■ Распределение рабочих растворов по штабелю КВ
2 ■ Качество выщелачивающих растворов
3 ■ Потери (разбавление) технологических растворов
Рис. 1. Эффективность мероприятий по увеличению продуктивности КВ Fig. 1. Efficiency of heap leaching productivity stimulation
1. Способ подачи растворов (гидростатический, фильтрационный и инфильтрационный)
2. Вид обработки технологическими растворами (распыление, разбрызгивание, затопление)
обработка с помощью взрыва
3. Поступление растворов в выщелачиваемый массив сверху вниз снизу вверх
Ш_Ц ь
из центра к периферии
4. Расположение устройств, подающих растворы внутри массива
горизонтальное вертикальное
на поверхности массива
7ПШ"
5. Способ распределения технологических растворов
с рассредоточением
6. Силы, определяющие миграцию технологических растворов гравитация термоградиент
I
градиент концентрации
(осмос)
' »--Х-*- ^-Д-А
7. Способ интенсификации процесса выщелачивания подогрев
предварительная активация
9. Режим орошения (напорный, безнапорный) 10. Время воздействия выщелачивающих растворов (постоянно, периодически) Рис. 2. Типизация способов орошения штабелей КВ (по проф. А.Е. Воробьеву, 1998 г.) Fig. 2. Type designs of sprinkling methods for heap leaching piles (by Professor A.E. Vorob'ev, 1998)
Исследование основных факторов, вызывающих необходимость применения наружных покрытий при кучном выщелачивании
Нами установлено, что на испарение штабелей КВ влияют атмосферные условия (нагрев, влажность атмосферы, ветровые потоки) (рис. 3), а кроме этого, также тепловые и гидравлические свойства выщелачиваемой руды (теплопроводность и гидравлическая проводимость, пористость), которые довольно сложно определить.
1 ■ Нагрев 2 ■ Ветровые потоки
3 ■ Влажность атмосферы
Рис. 3. Соотношение природных факторов, определяющих испарение технологических растворов Fig. 3. Relation of national factors to govern evaporation of process solutions
В Африке большинство установок КВ обычно расположено на открытых площадках, и поэтому они подвергаются влиянию различных климатических факторов (рис. 4), что существенно осложняет целенаправленное управление технологическими растворами, охраной природных водных ресурсов, а также величиной потери золота [8].
На рис. 5 представлена годовая степень радиации в Африке, которая находится в диапазоне значений от 1600 до 2400 и более кВт ч/м2. При этом среднее 24-часовое падающее солнечное излучение на плоской горизонтальной поверхности колеблется от 800 кал до примерно 2000 кал на 1 м2, что приводит к испарению 5—12 л технологических растворов в день.
При этом испарение технологических растворов от площадок КВ наиболее выражено в сухих районах Африки (например, в восточных районах Сахары), где в летние месяцы температура днем обычно находится в пределах 40—45 °С и выше (при том, что ежегодное количество осадков в этих местах обычно не превышает 100—200 мм).
В этих условиях общие потери от испарения, включающие потери спринклера, конвективные потери от воздуха, протекающего через штабель КВ, а также потери, связанные испарением из прудов-накопителей и т.д. (см. табл. 1),
Рис. 4. Схема, показывающая элементы КВ, подверженные влиянию климатических факторов Fig. 4. Scheme of heap leaching elements susceptible to climatic effects
Рис. 5. Распределение солнечной радиации по территории Африки Fig. 5. Solar radiation distribution in the territory of Africa
могут составлять примерно 40—60% и даже больше от общего объема технологического раствора.
Нами установлено, что сезонное выпадение атмосферных осадков в Африке могут привести к:
• значительному разбавлению технологических растворов при орошении штабеля КВ;
• неконтролируемому стоку токсичных технологических растворов за пределы штабеля КВ;
• разрушению целостности штабелей КВ из-за образования в их массиве тре-
щин, способствующих оплыву их боковых поверхностей;
• увеличению уровня продуктивных и маточных растворов в технологических бассейнах с последующим их переливом.
Поэтому в условиях сезонного чрезмерного выпадения осадков (например, в Западной Африке и Центральной Америке, где количество осадков нередко достигает 2,5 м3/год на 1 м2), требуется довольно большие объемы прудов-растворохранилищ: например, в Сансу (Ашанти, Гана) для кучного выщелачива-
Исследование прямых и косвенных факторов, влияющих на испарение выщелачивающих растворов при KB Analysis of direct and indirect effects on evaporation of heap leaching solutions
Фактор
Эффективность фактора
Фактор
Эффективность фактора
0Q
СО &
О
о
о _
CD -Q
з- <
О. О-
I-
CD
0
<
>
1
СО
о
3 150
Q_ Ш
О
СО Q.
0,1
о о о о с
о ос
II ¡1 о5 о
5 10
Испарение, %
40% 30% 20% 10% 0%
30%
1 ■Внутри
штабельное орошение
2 ■ Капельное
орошение
3 Орошение спринглерами с крупными каплями
4 Прудковое орошение
CD О CQ О О. I-CD СО
25-20-15-10-5-0
0 2 4 6 8 10
Скорость ветра, мил/ч
со
^
о
>> m ^ °
-Q о.
м о
_0 00 & &
О со о. о.
о
^
о
10
20
Скорость „фильтрации, см/с
0Q
О
<
О
80 60 40 20 0
1
h- i
— _ 2 —
-- 3'
Тепло
Жарко
Сухо
1 ■ Спринклерное
орошение
2 ■ Скорость ветра
(6 -20 м/с)
3 ■ Умеренная
скорость ветра (0-6 м/с)
CD
со
§ 5
о. 05 СО I-
3
40
Я со & 8,20
о m ^ н
о rv Й 0 ft
I
1 2 3
1 ■ Только основание
штабеля
2 ■ Основание и боковые
откосы штабеля
3 Основание, откосы
и поверхности штабеля
Рис. 6. Модели золотого кластера: 79-атомное ядро (а); элементы внешней оболочки (б); 79-атомное ядро, окруженное 23-атомной внешней оболочкой (в)
Fig. 6. Gold cluster models: (a) 79-atom core; (b) elements of external envelope; (c) 79-atom core surrounded by 23-atom envelope
ния 3000 т/сут. общий объем пруда-накопителя составляет 60 000 км3.
Актуальные решения проблем, связанных с управлением технологическими растворами
В ходе исследований нами была установлена корреляция между значениями потерь от испарения (как от величины солнечной радиации, так и от температуры воздуха) с учетом применяемой системы орошения и наличия/отсутствия изоляции поверхности штабеля КВ. В дальнейшем были обнаружены корреляции испарения с относительной влажностью атмосферы и скоростью ветра (табл. 1).
Данные корреляции являются ориентиром для правильного выбора метода орошения, управления рабочими раст-
а)
ворами, что будет способствовать увеличению эффективности технологии КВ.
Влияние наноформ золота
на показатели КВ
Еще одним аспектом, влияющим на интенсификацию технологии КВ, является крупность и форма нахождения золота в рудах, приводящие к его промышленным потерям [9]. Так, золото, находящееся в минеральной матрице (решетке минералов-носителей) может иметь не только массивный, но и наноразмерный и кластерный уровень рассеяния, когда кластеры золота представлены весьма разными по размеру сферическими и эллипсоидальными образованиями (рис. 6). При этом размеры кластеров в основном колеблются от 50 до 152 нм (составляя в среднем 91,8 нм).
Рис. 7. TEM (а) и HRTEM (b) изображения наночастиц Au/C [10] Fig. 7. TEM (a) and HRTEM (b) of image of Au/C nanoparticles [10]
Необходимо отметить, что кроме рудного и россыпного золота, наноформы золота были установлены в углеродистой руде, где они находятся в виде самородных форм с 83,03% зерен золота в диапазоне 0,005-0,01 мм и 16,97% -в диапазоне —0,005 мм.
В результате наночастицы золота, покрытые нанопленками углерода (CNF), были выявлены в технологических растворах КВ. На рис. 7 показана морфология структуры сердцевины-оболочки гибрида подобных наночастиц Au/C, охарактеризованная с использованием просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ).
Кроме этого, необходимо учитывать, что золото представляет собой весьма пластичный металл, поэтому его частицы под действием внешних факторов со временем «уплощаются», т.е. преобразуются в различные мельчайшие пластинки и чешуйки. При этом максимальные размеры таких плоских частиц золота достигают значения 0,1 мм, а минимальные — приближаются к коллоидным, т.е. они относятся к наноформам золота.
Несмотря на относительно высокую плотность золота, его чешуйки (даже при размере более 1 мм) и нанопленки довольно хорошо удерживаются на поверхности воды или технологических растворов, т.е. обладают плавучестью (плавают) (рис. 8).
Данное явление может быть объяснено проявлением сил поверхностного натяжения воды, механизмы работы которого определяются ван-дер-ваальсовым взаимодействием (рис. 9).
В ходе дальнейших исследований было установлено, что при низких значениях энергии взаимодействия наночастиц золота с поверхностным натяжением технологических растворов образуются их плавучие «островки».
В массиве штабеля КВ перенос взвешенных в воде наночастиц, в том числе тонкого («плавучего») золота, играет значительную роль [13, 14]. При этом некоторое количество плавучего золота задерживается в водотоках, находящихся внутри штабеля КВ, преимущественно в глинистом веществе (илисто-глинистой фракции) или же теряется в сборочных бассейнах с илом. Таким образом, от 35 до 45% тонкого плавучего золота уходит в «хвосты» переработки.
Для предотвращения испарения и утечек технологических растворов или же их разбавления атмосферными осадками через боковые поверхности или основание (что существенно осложняет геоэкологическую обстановку вокруг производства или приводит к промышленным потерям «плавучего» золота), штабель КВ изолируют с помощью слоев непроницаемых грунтов (суглинка, супесей или глин, толщиной равной, как пра-
Рис. 8.«Островки»плавучего золота (фото Р.Б. Кавчик, 2015) [11] Fig. 8. 'Islands' of floating gold (by R.B. Kravchik, 2015) [11]
Рис. 9. Схема сил Ван-дер-Ваальса между молекулами воды и молекулами наночастиц золота вблизи области раздела фаз [12]: взаимодействие молекул воды (а); взаимодействие наночастиц золота с молекулами воды (s < s ) (б); взаимодействие наночастиц золота с молекула-
J " х вода-золото вода-вода' 1 " " ^ J
ми (s > s ) (в)
вода-золото вода-вода
Fig. 9. Scheme of the van der Waals forces between molecules of water and nanoparticles of gold at phase interface [12]: (a) interaction between water molecules; (b) interaction between gold nanoparticles and
water molecules (s t „< s „ t
v water-gold water-water
> s t „ )
wa t&r-wa t&r
); (c) interaction between gold nanoparticles and molecules (swater_gold >
вило, 15—30 см) или геомембранных пленок (тканепленочных материалов).
В настоящее время нами были выделены основные методы экранирования штабелей КВ и их элементов (табл. 2).
При выборе метода и материалов для экранирования поверхности штабеля необходимо учитывать технические и технологические возможности, наряду с экономической целесообразностью использования того или иного покрытия.
В табл. 3 приведены результаты сравнения геосинтетических глинистых экранов с глинистым грунтом.
В настоящее время в связи с весьма длительным периодом эксплуатации штабелей КВ появилась необходимость в разработке и практическом применении более эффективной экранирующей пленки с довольно высокой химической устойчивостью, которая способствовала бы полному исключению испарения растворов и реагентов, а также снижению
отрицательного воздействия атмосферных явлений (радиации, осадков и т.д.), уменьшению затрат на реагенты, а также снижению потерь плавучего золота.
Технология кучного выщелачивания с изоляцией поверхностей штабеля КВ силиконовой нанопленкой представлена на рис. 10.
Силикон после его нанесения на поверхность штабеля КВ проникает в мелкодисперсный материал руд на относительно небольшую (на 0,5—0,8 мм) глубину или обволакивает геоматериал толщиной 3—5 мм и затвердевает в течение 10— 45 с, образуя прочную термозащитную полимерную пленку или покрытие (долговечностью 14—16 месяцев) с полным связыванием поверхностных слоев штабеля (в том числе и пылевидных частиц в поверхностном слое). Вес такого покрытия составляет 50—1000 г/м2.
Формирование нанопленок силикона на поверхность штабеля КВ осуществля-
Используемые наружные (поверхностные) покрытия штабеля КВ Outward (surface) coatings in application for heap leaching piles
Создание естественного / искусственного теплоизолирующего слоя у верхнего основания рудного штабеля
Изоляция штабелей от обильных дождей
Изоляция поверхности штабеля слоем горнорудной массы
Сооружение на поверхностях штабелей теплозащитных материалов и устройств с последующим укрытием применяемой системы орошения
Теплозащита слоем минеральной ваты
Укрытие штабеля полимерной пленкой с подачей воздуха под установленным покрытием
Сравнение между слоем глинистого грунта и геосинтетическими глинистыми экранами Clayey soil layer versus geosynthetic clayey shields
Закрепленный глинистый грунт Геосинтетический глинистый экран
Как правило, наиболее экономичный вариант для уклонов менее 68,2° или даже 63,4°, и когда источники непроницаемого грунта доступны на участке кучного выщелачивания Более экономичный на неровных откосах после проведения взрывных работ, или когда материал барьерного грунтового слоя доступен вблизи участка кучного выщелачивания
Может быть использован при откосах до 56,3°. Ограничен в некоторых местах с уклоном 64,3° или 68,2° Может быть использован при любом откосе площадки выщелачивания с преждевременной проверкой общей геотехнической стабильности
Может быть размещен непосредственно на земляном полотне и структурном наполнении, согласно планировке разработки Эффективен на крутых скальных откосах неправильной формы, где должен быть размещен в сочетании с геокомпозитами и геотекстилями во избежание возможных проколов
Может быть размещен на грунтовых основаниях весьма неправильной формы Из-за длины рулона промежуточные бермы должны быть спроектированы и построены для обеспечения эффективного крепления
Не требует промежуточных берм, если система сбора технологических растворов в них не нуждается Уязвим к гидратации уровнем грунтовых вод в фундаменте, что снижает его эффективность в качестве защиты
ется с помощью различных распылителей путем нанесения в виде растворов, распыления или капельно-воздушного напыления на поверхности массива штабелей КВ. Силиконовое покрытие может быть в среднем в 10—15 раз дешевле применяемых мембранных покрытий.
Кроме того, данная пленка позволит сократить на 90—95% потери (от испарения, действия ветра и разбавления дождевой водой) технологических растворов из штабеля КВ. Необходимо отметить, что продуктивность штабеля при этом увеличивается.
Рис. 10. Технология кучного выщелачивания на основе экранирования поверхности штабеля [15]: 1 — антифильтрационный слой, 2 — перфорированный трубопровод для сбора продуктивных растворов, 3 — массив штабеля выщелачиваемой руды, 4 — распределяющий слой, 5 — орошающий трубопровод, 6 — воздухопроводы, 7 — силиконовое покрытие (пленка), 8 — закрытый от атмосферных осадков зумпф, предназначенный для продуктивных (металлоносных) растворов Fig. 10. Heap leaching technology based on shielding of pile surface: 1—anti-seepage layer; 2—perforated pipeline to collect pregnant solutions; 3—ore pile for leaching; 4—distribution layer; 5—sprinkling pipeline; 6—air ducts; 7—silicone coating (film); 8—sump closed from atmospheric fallout and meant for pregnant (metal-bearing) solutions
Заключение
1. Основным фактором, определяющим эффективность выщелачивания золота из руд (помимо значения активности и концентрации реагента), является равномерное распределение выщелачивающих растворов по массиву штабеля КВ, необходимое для обеспечения наиболее полной его гидродинамической насыщенности с поддержанием постоянного значения в них оптимальной концентрации реагентов выщелачивания.
2. В Африке большинство установок кучного выщелачивания обычно расположено на открытых площадках и поэтому часто подвергаются влиянию различных климатических факторов: испарению, вызванному повышением температуры и усиленному ветродуями, а также негативному воздействию выпадающих атмосферных осадков, что существенно осложняет управление технологическими растворами и водными ресурсами, а также технологическими процессами.
3. В современных условиях от геотехнологии требуется эффективное использование минерального сырья на основе не только глубокого понимания его физико-химических свойств, но и умения целенаправленно(уже на наноуровне) изменять эти свойства, что, несомненно, даст толчок к разработке принципиально новых методов переработки минерального сырья (в том числе — с привлечением его нетрадиционных видов, например, минерального сырья с наноразмер-ными параметрами).
4. В результате исследований было установлено, что рудное золото зачастую имеет выраженное нано- и даже кла-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
стерное строение. При этом кластеры золота представлены весьма разными по размеру сферическими и эллипсоидальными образованиями. Так, размеры кластеров в основном колеблются от 50 до 152 нм (составляя в среднем 91,8 нм).
5. В ходе исследований было установлено, что часть нанозолота переходит в чешуйчатую форму и становится плавучим, т.к. вследствие приобретенной тонкочешуйчатой формы оно может удерживаться на поверхности воды или технологических растворов силой поверхностного натяжения, в результате чего значительная часть золота таких классов теряется современными технологиями. При этом некоторое количество плавучего золота задерживается в водотоках, находящихся внутри штабеля КВ, преимущественно в глинистом веществе (илисто-глинистой фракции) или безвозвратно теряется в сборочных бассейнах с илом.
6. В связи с низкой устойчивостью ранее применяемых экранирующих пленок появилась необходимость в разработке принципиально новой пленки с более высокой химической устойчивостью, которая способствовала бы исключению испарения растворов и реагентов, а также снижению отрицательного воздействия атмосферных явлений (радиации, осадков и т.д.), уменьшению затрат на реагенты и потерь плавучего золота. Такая пленка была разработана на основе силикона. Она характеризуется повышенной термостойкостью и пониженной водопроницаемостью, а ее долговечность может составить от 14—16 месяцев.
1. Минеев Г. Г., Васильев А. А., Никитенко А. Г. Кучное выщелачивание золотосодержащих руд // Вестник Иркутского государственного технического университета. — 2017. — Т. 21. — № 4 (123). — С. 147—156.
2. Голик В.И., Комащенко В.И. Практика выщелачивания металлов из отходов переработки руд // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2016. — № 3. — С. 13—23.
3. Светлов А. В., Макаров Д. В., Горячев А. А. Направления интенсификации выщелачивания цветных металлов на примере месторождений бедных медно-никелевых руд Мурманской области // Минералогия техногенеза. — 2017. — № 18. — С. 154—162.
4. Костромин М.В. Новые тенденции в области интенсификации массообмена при кучном выщелачивании золота // Ученые записки Забайкальского государственного университета. Физика, математика, техника, технология. — 2017. — Т. 12. — № 4. — С. 45—51.
5. Косиченко Ю. М., Баев О.А. Математическое и физическое моделирование фильтрации через малые повреждения противофильтрационных устройств из полимерных геомембран // Известия Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники им. Б.Е. Веденеева. — 2014. — Т. 274. — С. 60—73.
6. Лесков А. С. Результаты экспериментальных исследований выщелачивания золотосодержащего геоматериала // Евразийский союз ученых. — 2015. — № 5—3 (14). — С. 116— 119.
7. Воробьев А.Е., Тчаро Х. Основные факторы, определяющие эффективность орошения штабеля КВ // Вестник Евразийской науки. — 2019. — № 1. — Т. 11, https://esj.today/ PDF/51NZVN119.pdf.
8. Воробьев А. Е., Тчаро Х. Развитие применяемых при кучном выщелачивании покрытий и экранов // Вестник Евразийской науки. — 2018. — № 6. — Т. 10, https://esj.today/ PDF/97NZVN618.pdf.
9. Воробьев А. Е., Воробьев К.А. Наноматериалы и нанотехнологии: Особенности протекания физико-химических процессов в наносистемах: Монография. — Palmarium Academic Publishing (Saarbrücken), 2018. — 113 c.
10. Peng Yang, Guizhen Wang, Zhe Gao, He Chen, Yong Wang, Yong Qin. Uniform and conformal carbon nanofilms produced based on molecular layer deposition // Materials. 2013, no 6(12), pp. 5002—5012. DOI: 10.3390/ma6125602.
11. Уплощенность золота (золотин) // Золотодобыча. https://zolotodb.ru/article/11389.
12. Gui Lu, Xiao-Dong Wang, Yuan-Yuan Duan Surface tension, viscosity, and rheology of water-based nanofluids: a microscopic interpretation on the molecular level // Journal of Nanoparticle Research. 2014, September 16:2564. DOI: 10.1007/s11051-014-2564-2.
13. Smirnov E., Peljo P., Scanlon M. D., Gumy F., Girault H H. Self-healing gold mirrors and filters at liquid-liquid interfaces // Nanoscale. 2016, 8, 7723—7737.
14. Ashane Fernando, I. M. S. K. Ilankoon, Meng Nan Chong, Tauqir Haider Syed. Effects of intermittent liquid addition on heap hydrodynamics // Minerals Engineering. 2018, Vol. 124, August, pp. 108—115. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.05.016.
15. Воробьев А. Е., Тчаро Х. Евразийский патент № 032669. Способ предотвращения испарения технологических растворов при кучном выщелачивании металлов из руд. Евразийская патентная организация, 2019.
REFERENCES
1. Mineev G. G., Vasil'ev A. A., Nikitenko A. G. Heap leaching of gold-bearing ores. Vestnik Irkut-skogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2017. Vol. 21, no 4 (123), pp. 147—156. [In Russ].
2. Golik V. I., Komashchenko V. I. Practice of metal leaching from ore processing waste. Izvesti-ya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle. 2016, no 3, pp. 13—23. [In Russ].
3. Svetlov A. V., Makarov D. V., Goryachev A. A. Areas of base metal leaching stimulation in terms of low-grade copper-nickel deposits of the Murmansk Region. Mineralogiya tekhnogen-eza. 2017, no 18, pp. 154—162. [In Russ].
4. Kostromin M. V. New trends in the mass exchange stimulation in heap leaching of gold. Uchenye zapiski Zabaykal'skogo gosudarstvennogo universiteta. Fizika, matematika, tekhnika, tekhnologiya. 2017. Vol. 12, no 4, pp. 45—51. [In Russ].
5. Kosichenko Yu. M., Baev O. A. Mathematical and physical modeling of permeation through small defects in anti-seepage facilities made of polymer geomembranes. Izvestiya Vserossi-yskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta gidrotekhniki im. B.E. Vedeneeva. 2014. Vol. 274, pp. 60—73. [In Russ].
6. Leskov A. S. Results of experimental leaching of gold-bearing geomaterial. Evraziyskiy soy-uz uchenykh. 2015, no 5—3 (14), pp. 116—119. [In Russ].
7. Vorob'ev A. E., Tcharo Kh. Key factors governing efficiency of heap leaching pile sprinkling. VestnikEvraziyskoy nauki. 2019, no 1. Vol. 11. [In Russ]. https://esj.today/PDF/51NZVN119.pdf.
8. Vorob'ev A. E., Tcharo Kh. Evolvement of coating and shields applied in heap leaching. Vestnik Evraziyskoy nauki. 2018, no 6. Vol. 10. [In Russ]. https://esj.today/PDF/97NZVN618.pdf.
9. Vorob'ev A. E., Vorob'ev K. A. Nanomaterialy i nanotekhnologii: Osobennosti protekaniya fiziko-khimicheskikh protsessov v nanosistemakh: Monografiya [Nanomaterials and nanotech-nologies: Behavioral features of physicochemical processes in nanosystems: Monograph], Pal-marium Academic Publishing (Saarbrücken), 2018, 113 p.
10. Peng Yang, Guizhen Wang, Zhe Gao, He Chen, Yong Wang, Yong Qin. Uniform and confor-mal carbon nanofilms produced based on molecular layer deposition. Materials. 2013, no 6(12), pp. 5002-5012. DOI: 10.3390/ma6125602.
11. Uploshchennost' zolota (zolotin). Zolotodobycha [Flattened gold (gold grains)], https:// zolotodb.ru/article/11389.
12. Gui Lu, Xiao-Dong Wang, Yuan-Yuan Duan Surface tension, viscosity, and rheology of water-based nanofluids: a microscopic interpretation on the molecular level. Journal of Nanoparticle Research. 2014, September 16:2564. DOI: 10.1007/s11051-014-2564-2.
13. Smirnov E., Peljo P., Scanlon M. D., Gumy F., Girault H H. Self-healing gold mirrors and filters at liquid-liquid interfaces. Nanoscale. 2016, 8, 7723-7737.
14. Ashane Fernando, I. M. S. K. Ilankoon, Meng Nan Chong, Tauqir Haider Syed. Effects of intermittent liquid addition on heap hydrodynamics. Minerals Engineering. 2018, Vol. 124, August, pp. 108-115. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.05.016.
15. Vorob'ev A. E., Tcharo Kh. Eurasian patent No. 032669. Eurasian patent organization, 2019.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Воробьев Александр Егорович — д-р техн. наук, профессор, проректор по научной
деятельности и инновациям, Атырауский университет нефти и газа, Казахстан;
главный научный сотрудник, Российский университет дружбы народов,
Чекушина Татьяна Владимировна1 — канд. техн. наук, доцент;
ведущий научный сотрудник, Институт проблем комплексного освоения недр РАН
Каки Кристоф — д-р геол.-минерал. наук, профессор, геолог-седиментолог,
профессор-исследователь, Университет Абомеи-Калави, Котону, Бенин,
Тчаро Хоноре1 — аспирант, ассистент, e-mail: honoretcharo@yahoo.com,
Воробьев Кирилл Александрович1 — бакалавр,
1 Инженерная академия, Российский университет дружбы народов.
Для контактов: Тчаро Хоноре, e-mail: honoretcharo@yahoo.com.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
A.E. Vorob'ev, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Vice-rector for research and innovation, Atyrau University of Oil and Gas, Atyrau, Kazakhstan;
Chief Researcher, Peoples' Friendship University of Russia, 117198, Moscow, Russia,
T.V. Chekushina1, Cand. Sci. (Eng.), Assistant Professor;
Leading Researcher, Institute of Problems of Comprehensive Exploitation
of Mineral Resources of Russian Academy of Sciences, 111020, Moscow, Russia,
Kaki Christophe, Dr. Sci. (Geol. Mineral.), Professor, Sedimentologist Geologist,
Research Professor, University of Abomey-Calavi, Cotonou, Benin,
Tcharo Honore1, Graduate Student, Assistant, e-mail: honoretcharo@yahoo.com,
K.A. Vorob'ev1, Bachelor,
1 Engineering Academy, Peoples' Friendship University of Russia, 117198, Moscow, Russia.
Corresponding author: Tcharo Honore, e-mail: honoretcharo@yahoo.com.
Получена редакцией 20.09.2019; получена после рецензии 10.11.19; принята к печати 20.12.2019. Received by the editors 20.09.2019; received after the review 10.11.19; accepted for printing 20.12.2019.
ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ
(СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК)
ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, ОХРАНА ТРУДА, ЭКОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА ТРУДА В СУЭК: ИТОГИ 2018 ГОДА. ЗАДАЧИ 2019 ГОДА. КУЛЬТУРА, ОРГАНИЗАЦИЯ, БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТРУДА -ОСНОВА РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА В АО «СУЭК»
(2019, № 12, СВ 40, 56 с.) Артемьев В.Б., Лисовский В.В., Галкин В.А., Макаров А.М., Кравчук И.Л.
Сибирская угольно-энергетическая компания (СУЭК) придает первостепенное значение безопасности производства и охране труда. Это ставится во главу угла при проектировании, перспективном и текущем планировании производства, выдаче и реализации сменных нарядов. Ежегодно СУЭК проводит научно-практические конференции «Промышленная безопасность, охрана труда, экология и медицина труда в СУЭК» с обязательным участием в них руководства блока по производственным операциям головного офиса компании, генеральных директоров региональных производственных объединений (РПО) и директоров производственных единиц (ПЕ), руководителей и ведущих специалистов служб ОТиПК РПО и ПЕ, с приглашением научных работников, представителей органов государственного надзора, ведущих фирм по изготовлению технических средств обеспечения безопасности производства и охраны труда. Начиная с 2009 г., совместно с НИИОГР — институтом эффективности и безопасности горного производства — СУЭК публикует основные доклады, сделанные на этих научно-практических конференциях, а с 2015 г. — и подготовительные материалы по основной тематике предстоящей конференции. В настоящей брошюре представлены: доклад заместителя генерального директора — директора по производственным операциям АО «СУЭК» В.Б. Артемьева «Промышленная безопасность, охрана труда, экология и медицина труда в СУЭК. Итоги 2018 года. Задачи 2019 года»; а также доклад В.Б. Артемьева, В.В. Лисовского, С.А. Волкова, В.А. Галкина, А.М. Макарова, И.Л. Кравчука «Культура, организация, безопасность и эффективность труда — основа развития производства в АО «СУЭК»».
Ключевые слова: промышленная безопасность, безопасность и охрана труда, экология и медицина труда, труд, культура, организация, безопасность и эффективность труда, качество трудового и производственного процесса, надежность, стадии развития опасных производственных ситуаций, матрица состояний, циклы управления.
INDUSTRIAL SAFETY, LABOR PROTECTION, ENVIRONMENT AND OCCUPATIONAL
HEALTH AT SUEK: THE END OF 2018. TASKS 2019. CULTURE, ORGANIZATION, SAFETY AND EFFICIENCY OF WORK - THE BASIS OF PRODUCTION DEVELOPMENT
IN JSC «SUEK»
Artem'ev V.B., Lisovskiy V.V., Galkin V.A., MakarovA.M., Kravchuk I.L.
Siberian coal and energy company (SUEK) attaches paramount importance to production safety and labor protection. It is put at the forefront at design, perspective and current planning of production, issue and realization of replaceable dresses. SUEK annually holds scientific-practical conference «Industrial safety, labor protection, environment and occupational health at SUEK» with the obligatory participation of the leadership of the unit for the production operations of the head office of the company and General Directors of regional production associations (RPO) and the Directors of production units (PE), heads and leading experts of services of Tipc RPO and PE, inviting scientists, representatives of public oversight, leading companies in the production of technical means to ensure production safety and labor protection. Since 2009, together with niiogr — Institute of efficiency and safety of mining production — SUEK publishes the main reports made at these scientific and practical conferences, and since 2015-and preparatory materials on the main subject of the forthcoming conference. This brochure presents: report of the Deputy General Director-Director for production operations of JSC «SUEK» V.B. Artemyev «Industrial safety, labor protection, ecology and labor medicine in SUEK. The end of 2018. Tasks of 2019»; and also the report of V.B. Artemyev, V.V. Lisovsky, S.A. Volkov, V. A. Galkina, A.M. Makarova, I.L. Kravchuk «Culture, organization, safety and labor efficiency-the basis of production development in JSC «SUEK»».
Key words: industrial safety, safety and labor protection, ecology and labor medicine, labor, culture, organization, safety and labor efficiency, quality of labor and production process, reliability, stages of development of hazardous production situations, matrix of States, management cycles.
