CC BY
31
© В.В. Мужчинин, А.В. Джанянц,
2002
УДК 622.342.1:002.3
В.В. Мужчинин, А.В. Джанянц
КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
олото (Аи) в природе в основном находится всвободном (самородном) состоянии или образует минералы с селеном, теллуром, сурьмой, висмутом. Золото является одним из первых метал лов, который стал добывать и использовать человек. Механизированные способы добычи золота стали появляться в кон це XIX - начале XX века. Ранее для добычи золота применялся ручной (старательский) труд. Разработка россыпей производится преимущественно открытым способом с применением современной техники (бульдозеров, экскаваторов). Подземный способ также может применяться при разработке коренных (рудных) месторождений.
В природе золото обычно встречается в виде металла. Известны два пути его концентрирования. Это первичные (рудные, коренные) или гидротермальные образования. В первичных месторождениях золото находится в коренных жильных минералах и кристаллических горных породах в виде включений, вкраплений, по рой невидимых невооруженным глазом. Вторичные, или рас сыпные, образовались в результате разрушения рудных (коренных) месторождений. Разрушение (вы-ветривание) золотосодержащих пород при водит к высвобождению золота, которое вместе с породой выносится водами и залегает по пути стоков в различных углублениях по всему пути перемещения.
гащения, а также цианирования, в том числе - методом кучного выщелачивания. С учетом роста цен на материально-технические ресурсы, низкой цены на золото и состояния минеральносырье вой базы, предприятиями в 1999 г. взят курс на расширение объемов использования эффективных способов добычи и переработки минерального сырья - кучное и подземное выщелачивание золота из руд и песков.
Необходимость вовлечения в переработку нетрадиционно го сырья (бедные и забалансовые руды, кондиционные руды маломощных месторождений, отходы горнообогатительного производства и др.) в мировой практике золотодобычи за последние годы вызвана по при чине истощения запасов богатых золотосодержащих руд. Переработка такого сырья по традиционной фабричной технологии нерентабельна, а во влечение в промышленную эксплуатацию этих продуктов позволяет значительно увеличить сырьевую базу и добычу благо родных металлов (рисунок).
Наибольшее распространение в мировой практике получил метод кучного выщелачивания. Технология кучного выщелачивания золота из руд включает следующие технологические операции:
• подготовку руды к выщелачиванию - дробление, агломерация;
• подготовку основания кучи и формирование штабеля;
• орошение штабеля и сбор продуктивных растворов;
сорбентов и их ре генерацию;
• электролитическое из влечение золота.
Этот метод используется за рубежом в промышленной практике с начала 1970-х годов. В настоящее время метод кучного выщелачивания прочно вошел в промышленную практику золотодобычи США, Австралии, Канады, Мексики, Бразилии, Саудовской Аравии, Индонезии, Новой Гвинеи, Чили, Зимбабве, Ганы и др. Более 40 % мировой золотодобычи приходится на технологию кучного выщелачивания.
Многолетняя практика работы зарубежных предприятий кучного выщелачивания подтверждает их высокую технико-экономическую эффективность. По сравнению с традиционными фабричными технологиями кучное выщелачивание характеризуется низкими капитальными вложениями и эксплуатационными затратами, меньшим энерго- и водопотреблением, высокой производительностью труда, щадящим экосистему уровнем производства, низкой себестоимостью добычи золота и серебра, что позволяет вовлекать в отработку бедное золотосодержащее сырье с содержанием зо лота выше 0,5 г/т. Основными недостатками кучного выщелачивания по сравнению с фабричной технологией является, как правило, меньшее извлечение и сезонность работы.
Подземное выщелачивание золота.
Изобретение относится к окси-хлоридной технологии выщелачивания благородных металлов из руд, содержащих мышьяк и ртуть, на месте их залегания и может быть использовано в геотехнологии при кучном и подземном выщелачивании, а также в гидрометаллургии при извлечении золота и серебра из руд и концентратов. Способ включает подачу растворов реагентов в отрабатываемые блоки рудного тела через систему закачных скважин и откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин. Выщелачивание золота и серебра ведут постадийно. На первой стадии в отрабатываемый блок рудно го тела подают кислый хлорированный раствор солеи желе за трехвалентного для предотвращения выщелачивания мышьяка из руды, а также для
Как известно, классические методы добычи золота основаны на использовании
Отходы одних технологических переделов или производств, должны служить сырьем для других.
Академик И.П. Бардин
• извлечение золота из продуктивных растворов:
• с использованием ионообменных
различных вариантов ведения горных работ: открытой, подземной добычи руд, рудоподготовки, гравитационного или флотационного обо-
смол;
• активированных углей;
• по технологии "Мерил-Кроу";
• десорбцию золота с насыщенных
предотвращения растекания растворов за пределы отрабатываемого блока. На второй стадии выщелачивание ведут, подавая раствор хлора так, чтобы значение рН продуктивного раствора поддерживалось ниже 3. Из продуктивного раствора, полученного на первой стадии, перед его переработ кой удаляют избыток хлора до минимальных значений, позволяющих удерживать золото в растворе. Поглощение выделяемого хлора осуществляют очищаемыми от ртути маточниками сорбции. На последней стадии откачивают хлор-железосодержащие растворы на следующий подготовленный к отработке блок, затем выщелачивают серебро серусодержа-щими реагентами в отрабатываемом блоке. Далее перерабатывают продуктивные растворы путем сорбции и цементации и рекультивируют под земные воды, вовлеченные в процесс выщелачивания. На каждой стадии выщелачивания осуществляют контроль процесса через наблюдательные скважины. Технический результат - повышение эффективности подземного выщелачивания за счет увеличения из влечения благородных метал лов при условии обеспечения экологической безопасности процесса.
Все месторождения твердых полезных ископаемых являются комплексными: они содержат основные и попутные (сопутствую-щие, совместно залегающие) полезные ископаемые.
Комплексное использование минеральных ресурсов можно рассматривать с трех точек зрения: месторождений полезных ископаемых; добываемого минерального сырья; отходов производства. В настоящее время комплексное использование месторождений в процессе их раз-
работки наиболее распространено на горнодобывающих предприятиях цветной металлургии, поскольку руды цветных металлов, как правило, сложны и многокомпонентны.
Возможности комплексного использования месторождений сильно зависят от эффективности решения вопросов пере работки полезных ископаемых. Как уже отмечалось, полнота комплексного извлечения полезных ископаемых может быть увеличена во многих случаях при обогащении добываемой горной массы. Организация и совершенствование процессов обогащения не только основных, но и сопутствующих компонентов, а также удаление из них вредных примесей - одно из основных условий, определяющих полное комплексное использование месторождений.
Природоохранная деятельность современного общества в основном направлена на создание малоотходных или безотходных технологий. В геологоразведке и разработке место рождений полезных ископаемых к отходам производства относятся горные породы, представленные кусковаой или мелкодисперсной массой, воды и газообразные продукты.
В настоящее время при геологоразведочных и горноэксплуатационных работах возможности использования без отходной технологии весьма ограниченны и горным пред приятиям приходится тратить десятки миллионов рублей на утилизацию отходов. К примеру, недавно новосибирские ученые приступили к проектированию так называемого хвостохранилища, которое планируется построить в городе Пласт (Челябинская область) для утилизации отходов золотодобычи.
Старое хранилище, построенное в 1925 г., уже переполнено. По самым скромным подсчетам, находящиеся в нем отходы добычи содержат около 10 т золота, но предприятие пока не имеет технологии для его эффективного извлечения. Новое хвостохранилище обойдется "Южуралзолоту" почти в 20 млн руб.
При разработке месторождений полезных ископаемых количество выдаваемых на поверхность пустых пород можно снизить, оставив их в выработанном пространстве в качестве закладочного материала.
Вскрышные породы размещают в выработанном пространстве карьеров, что позволяет эффективно сокращать
площади нарушаемой поверхности. При этом отходы производства становятся своеобразным «заполнителем» полостей, образовавшихся на поверхности в результате проведения горных выработок. Значительную часть этих пород, выданных на поверхность, можно использовать как сырье для производства строительных мате риалов - щебня, песка, извести, кирпича, цемента и т.п. Употребление пород шахтных отвалов в качестве сырья для промышленности осложняется не однородностью их состава. В горнорудной и россыпной промышленности в связи с изменением стандартов на минеральное сырье или с появлением потребности в новых, ранее не используемых полезных компонентов породные отвалы нередко вновь становятся объектом разработки.
Впервые подход к комплексному использованию сырья изложил академик А.Е. Ферсман в 1932
г. Он сформулировал основные принципы рациональной переработки минерального сырья: полное использование всех компо-
нентов, создание производств непосредственно на месте его добычи. Академик И.П. Бардин дополнил указанные принципы новыми:
отходы одних технологических переделов или производств должны служить сырьем для других.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Геохимия золота. Ресурсы и технологии России//А.Е. Воробьев, А.Д. Гладуш. - М.: Изд. РУДН, 2000.
2. Горное дело и окружающая сре-
да: учебник//С.В. Сластунов, В.Н. Королева, А.Е. Воробьев.- М.: Изд. «Логос», 2001.
3. Человек и биосфера: вхождение
в техно-сфер//Л.А. Пучков, А.Е. Воробьев. - М.: Изд. МГГУ, 2000.
4. Цветная металлургия, журнал, адрес в интернет-nmt.misis.ru.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Мужчинин В.В. - аспирант, Российский университет дружбы народов.
Джанянц А.В. - кандидат технических наук, докторант, Российский университет дружбы народов.
