CC BY
49
------------------------------- © Г.П. Пономарчук, Р.С. Серый,
П.П. Сас, 2007
УДК 622. 271. 4 (571.56)
Г.П. Пономарчук, Р.С. Серый, П.П. Сас
ПОВТОРНАЯ РАЗРАБОТКА КРУПНОМАСШТАБНЫХ РОССЫПЕЙ НА ОСНОВЕ РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ ОТВАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА 250-ЛИТРОВЫХ ДРАГ
Формирование техногенных запасов россыпных месторождений при подводном дражном способе разработки гео-генных россыпей происходит за счет переотложения полезного компонента, форма нахождения которого предопределяется главным образом качеством технологии обогащения.
Несмотря на резкое снижение концентрации золота в отвальном комплексе, привлекательность техногенных россыпных месторождений дражного происхождения основана на их доступности, масштабности объемов и возможности применения современного мобильного выемочного и обогатительного оборудования [1].
Прирост техногенных запасов при россыпной золотодобыче по оценке обусловлен следующими неблагоприятными факторами: долей труднообогатимых руд и песков, устаревшей техникой и технологией, низкой технологической дисциплиной [2]. Проблема состоит в нейтрализации этих факторов, а также в объективной оценке минеральных ресурсов отработанных россыпных месторождений.
Техногенным комплексом в процессе освоения россыпных месторождений дражным способом, является горная масса, представленная отвалами вскрышных пород, совмещенными отвалами продуктов обогащения песков: галечные, эфельные фракции и илистоглинистые отложения, заполняющие выработанное пространство дражных разрезов. Богатые по содержанию золота пески, оставленные в межходовых и приплотиковых целиках относятся к остаточным эксплуатационным запасам, неучтенным или отнесенным в категорию «потери в недрах» при первичной разработке. Наличие последних позволяет при выемке методами открытой разработки повысить извлекаемую ценность техногенного комплекса в целом. При этом удаление в процессе повторных горных работ бедных
продуктов (отвалов вскрыши, торфов в «пазухах», галечных фракций и иловых отложений) только повышают эффективность, если технология извлечения будет соответствовать качественной характеристике ценного компонента, частично преобразованного в результате природного физико-химического воздействия в отвале.
Основным фактором, определяющим ценность минеральных техногенных ресурсов россыпей, является неравномерность распределения полезных компонентов, теряемых в продуктах первичной переработки и промывки песков.
Потери золота в плотике Енисейских драг оцениваются в 1520 % от общего количества металла в блоке. Среднее содержание золота в хвостах драг Ленского района при промыве пород вскрыши составляет 74,4 мг/м3, при промывке песков -177,4 мг/м3, а пород плотика - 318,1 мг/м3 [3, 4].
Значительная часть благородных металлов в техногенных условиях Исовского прииска на Урале изменяет свои технологические свойства за счет вторичного изменения поверхности зерен золота и платиноидов [5]. Наряду с формированием разнообразных соединений и пленок на поверхности золотин отмечены процессы новообразования и выщелачивания. Это приводит к снижению обо-гатимости при получении концентрата и в процессах его доводки при повторной переработке песков.
При изучении самородного золота техногенных россыпей Октябрьского узла Амурской области установлено, что в классе крупности - 0,063 мм наряду с кластогенным золотом встречаются глобулярные агрегаты диаметром 30-60 мкм, состоящие из множества индивидов размером 2-3 мкм в наименьшем измерении [6]. По мнению авторов, пористая поверхность глобулярного золота затрудняет их извлечение обычным гравитационным способом. Частицы золота крупностью + 0,063 мм, наоборот, хорошо окатанные и уплощенные, поверхность их глубоко корродирована, имеются микропустоты выщелачивания и новообразования в виде наростов размером 0,1-0,2 мкм. Часть золота находится в форме золотой амальгамы, происхождение которой объясняется присутствием ртути, применяемой в прошлом веке для амальгамации мелкого золота на драгах.
На территории Верхнего Приамурья мелкозалегающая россыпь р. Джалинда протяженностью более 20 км и шириной промышленного контура до 600 м отработана 250-литровыми драгами
и является крупномасштабным техногенным объектом, в котором наибольшую ценность представляют эфельные фракции и некачественно зачищенный приплотиковый слой. В эфельных отвалах преобладает золото в виде округлых и удлиненных пластинок, чешуек с шероховатой, шагреневой поверхностью, на которой видны следы скольжения и покрытия из гидроокислов металлов. Встречаются утолщенные пластинки с кавернозной и ямчатой поверхностью, с мельчайшими частицами кварца, граната и других пород, наблюдаются пятна амальгамы серого и серебристого цвета. Крупность золота варьирует от 2,0 мм до микроскопических размеров
[7].
В пробах эфельных отвалов 11,1 % общего количества золота представлено крупностью -3,0+1,5 мм, что свидетельствуют о значительных нарушениях технологического процесса на драгах, когда применялась открытая амальгамация золота. Количество золота фракции - 0,5 + 0,25 мм составляет в среднем 42,8 %, а доля золота крупностью - 0,25 мм изменяется от 7,7 до 55,3 % , составляя среднем 12,7 %.
По нашему мнению, эксплуатация этого месторождения 250литровой драгой валовым способом будет рентабельной до тех пор, пока будут «прихватываться» межходовые целики и значительные приплотиковые недоработки прошлых лет и при условии реконструкции обогатительного хозяйства на драге.
Модернизация технологии обогащения драги с заменой шлюзов на отсадочные машины с развитой схемой первичной доводки концентрата отсадки позволяет извлекать мелкое и тонкое золото с большей эффективностью.
Опробованием установлено, что в Джалиндинской среднепро-мывистой техногенной россыпи в 1 м3 дражного эфеля содержится 4,8 кг магнитного и 2.8 кг электромагнитного материала (ильменит, пироксен, гранат, турмалин и др.), что обуславливает необходимость включения магнитной сепарации в схему первичной доводки отсадочного концентрата машин «Труд-12».
Для снижения выхода шлихового продукта в концентрат отсадочных машин целесообразно после бочечного распределителя сохранить в качестве «головки» укороченные до 2-3 м съемные шлюзы, которые, как показала практика отработки Джалиндинской россыпи, извлекают крупное золото и основную долю тяжелых минералов шлихового комплекса.
Кроме того, при наличии трудноизвлекаемого золота, подвергшегося техногенным преобразованиям, считаем целесообразным применение предварительной физико-химической обработки концентрата перед доводкой. Реагентная обработка концентрата «обновляет» преобразованную поверхность частиц упорного золота и повышает степень их извлечения [8].
Окончательная доводка концентрата драги в ШОУ также требует соответствующих изменений технологии с целью устранения потерь мелкого и тонкого золота (МТЗ) упорных форм с хвостами доводочной операции.
Дальневосточный регион обладает техногенными запасами дражного происхождения, на которых добычные работы прекращены десятилетия назад, повторная отработка которых многолит-ражными энергоемкими драгами 250-л нерентабельна. Поэтому вовлечь в эксплуатацию данные месторождения техногенного сырья возможно на основе их реструктуризации.
Решающая роль в обеспечении рентабельности освоения техногенных россыпных ресурсов методом реструктуризации отводится подготовительным процессам, т.к. каждый элемент отвального комплекса представлен различной по вещественному составу и извлекаемой ценности горной массой: галечная и эфельная фракции, пески приплотикового целика, породы вскрыши и иловые отложения в межходовых промежутках, именуемых «пазухами». Межходовые дражные «пазухи», составляющие до 25 % отработанных площадей, заполнены илистыми отложениями и породами вскрыши с корневищами и остатками древесины, которые снижают производительность драг из-за простоев на очистку технологических насосов.
Кроме того, первичное золото, потерянное в результате проса-дочных процессов и миграции частиц на полотно дражного разреза, а также золото в западениях плотика, не извлекается ввиду конструктивных особенностей черпающего устройства драги 250 л.
Задача реструктуризации техногенных россыпей состоит в качественно-количественном изменении структуры отвального комплекса при условии полноты выемки разрыхляемого приплотико-вого целика. Реструктуризация отвального комплекса Рис. 1. Технологическая схема удаления галечных отвалов техногенной россыпи бульдозерами
ш
предполагает подготовку и повторную отработку техногенного месторождения с учетом минимизации энергозатрат и экологической безопасности ведения горных работ (с извлечением ртутной амальгамы из недр).
Выполнение подготовительных работ имеет целью удаление некондиционной части объемов отвального комплекса, выемка и переработка которой нерентабельна ввиду незначительного содержания ценного компонента. Как правило, это галечные фракции, илистые отложения и торфа, складированные в «пазухах».
Рассмотрим варианты технологических схем отработки техногенных россыпей, отвальный комплекс которых представлен продольнопоперечной системой ходов драги 250 л.
На рис. 1 показана технологическая схема 1-го этапа подготовки техногенной россыпи к эксплуатации с использованием бульдозеров для удаления гали за пределы эксплуатационного блока (на борт или смежный дражный ход) поперечными заходка-ми. Далее производится выемка и перемещение эфельных отвалов для последующей переработки горной массы, обогащенной богатыми песками плотика.
земснприй
плаБучпя
айагшпительнпя
угтанп&ка
Рис. 2. Схема поэтапной реструктуризации с формированием эксплуатационного блока с земснарядной выемкой эфеля и пород плотика
На рис. 2 приведены элементы технологии реструктуризации техногенного месторождения драги 250 л с формир-ованием эксплуатационных блоков бульдозерами и выемкой песков роторно-всасывающим рабочим органом мини-земсна-ряда в комплексе с плавучим пульпопроводом и обогатительной установкой (вариант 1). Галечные фракции удаляются за пределы рабочего блока, а торфа «пазух» перемещаются, формируя тело водоудерживающей дамбы. При этом дренаж воды из рабочего разреза в боковые (продольные) выработки исключается, т.к. прилегающие нетронутые «пазухи» остаются заполненными илам и торфами с низкой фильтрационной способностью.
Вариант 2 предусматривает перемещение на примыкающие отвалы галечной фракции и выемку эфельных фракций и припло-тикового целика по поточной технологии с применением блочных мини-драг типа 50 Д (ИЗТМ), дооборудованных всасывающим устройством для зачистки плотика.
Вариант 3 предусматривает использование роторного экскаватора ЭР- 630-11,5/1 с транспортировкой песков на мобильный перерабатывающий комплекс, оборудованный высокопроизводительным классифицирующим и обогатительным оборудованием [9].
Таким образом, предлагаемые схемы реструктуризации отвального комплекса повышают качество техногенных запасов, создают условия для полноты извлечения золота, позволяют при визуальном контроле производить рыхление пород плотика, все это обеспечивает благоприятные условия для применения менее энергоемкого по сравнению с 250-литровой драгой выемочного оборудования и поточной технологии - мини-драги и земснаряды при подводном и роторные экскаваторы при открытом способах разработки.
Расчеты показывают, что предложенные технологические решения по освоению техногенных россыпей дражного «генезиса» за счет их реструктуризации обеспечивают уровень рентабельности не менее 20-50 %.
---------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Трубецкой К.Н., Пешков А.А., Мацко Н.А. Изменение доступности минерально-сырьевых ресурсов в результате научно-технического прогресса // ФТПРПИ, 2002. - № 4. - С. 3 - 10.
2. Башлыкова Т.Б., Пахомова Г.А., Живаева А.Б. Технологическая оценка техногенного минерального сырья // Маркшейдерия и недропользование. -2005. -№ 4. - С. 29-33.
3. Макаров В.А., Шнайдер А.Д. Проблемы геологической переоценки техногенных месторождений золота // Горный журнал. - 1998. - № 5. - С. 2932.
4. Тверидинов Ю.И. К проблеме тонкого и связанного золота россыпных техногенных месторождений // Горный журнал. - 1998. - № 5. - С. 26-28.
5. Наумов В.А., Беляков Н.И., Тура Г.Н. Перспективы развития и расширения минерально-сырьевой базы Исовского прииска // Колыма. - 1998. - № 7-8. - С. 3137.
6. Парий А.С., Амосов Р.А. Технологическое опробование техногенных россыпей с мелким и тонким золотом // Горный журнал. - 1998. - № 5.- С.33-41.
7. Мамаев Ю.А., Литвинцев В.С. Проблемы освоения техногенных объектов россыпной золотодобычи // Проблемы и перспективы комплексного освоения ме-торождений полезных ископаемых криолитозоны: Труды Междунар. науч.-практ. конференции. - Т. 1. - Якутск, 2005. - С.87-92.
8. Перспективы извлечения упорных форм золота из техногенных россыпных месторождений /Мамаев Ю.А., Литвинцев В.С., Пономарчук Г.П., Банщикова Т.С., Подшивалов В.С., Альков С.П. // Обогащение руд. - 2005. - № 5. - С. 42-25.
9. Матвеев А.И., Федоров Ф.М., Ларионов В.Р. Раздельная разработка месторождений минерального сырья с использование передвижных модульных обогатительных установок. - Якутск, 2002. - 353 с. И5Ы=1
— Коротко об авторах --------------------------------------------------
Пономарчук Г.П. - кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник,
Серый Р. С. - младший научный сотрудник,
Сас П.П. - младший научный сотрудник,
Институт горного дела ДВО РАН.
