для отработки балансовых скальных руд, которые позволили:
- установить связь между объемом богатых руд в эксплуатационных запасах, их качеством и размером компенсационного пространства, содержанием урана в горной массе, выдаваемой на поверхность и оставляемой в недрах для выщелачивания;
- доказать, что верхней границей применения валовой рудоподготовки для подземного выщелачи-
вания являются залежи со средним содержание, а нижней минимальный объем компенсационного пространства;
- разработать и обосновать критерий оценки качества обрушенной для подземного выщелачивания горной массы, в которой учтены геометрические размеры частиц, их объем и содержание в них полезного компонента, что позволит повысить эффективность подземного и кучного выщелачивания руд цветных, редких и драгоценных металлов.
1. Патент Р.Ф. № 2175385. М.Н. Teдeeв, B.A. Хадарцев, B.A. Овсейчук и др. 2001.
2. Мельников М.В., Арсентьев А.Н. Теория и практика открытых горных работ. - М.: Недра, 1973.
3. Моспнец В.Н,. Лобанов Д.П, Тедеев М.Н. Строительство и экс-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
плуатация рудников подземного выщелачивания. - М.: Недра, 1987.
4. Справочник по геотехнологии урана. - М.: Атомиздат, 1997.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ --------------------------------
Тедеев М.Н. - профессор, доктор технических наук, ВНИИХТ. Смагин А.П. - доцент, кандидат технических наук, ВНИИХТ. Хадарцев В.М. - доцент, кандидат технических наук, ВНИИХТ.
© Г.С. Крылова, Е.А. Кошель,
Г.В. Селельникова, 2003
УЛ К 622.7
Г.С. Крылова, Е.А. Кошель, Г.В. Селельникова
ВЛИЯНИЕ ПРЕЛВАРИТЕЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА УПОРНОГО ЗОЛОТОСОЛЕРЖАШЕГО СЫРЬЯ
Как в России, так и за рубежом в последние годы наблюдается устойчивая тенденция снижения качества золоторудного сырья, истощение запасов легообогатимых золотосодержащих руд и россыпей. Вовлечение в эксплуатацию новых крупных месторождений коренных руд, в большинстве упорных, возросшие требования к охране окружающей среды и комплексному использованию сырья сдерживаются отсутствием эффективных технологий их переработки. Поэтому проблема извлечения бла-
городных металлов из продуктов обогащения упорных руд, характеризующихся, как правило, сложным вещественным составом, весьма актуальна. Над ее решением работают специалисты многих стран мира - США, Канады, Австралии, ЮАР, Китая, России, Узбекистана, Киргизии и др.
Основанием для постановки работы явились обнаруженные в середине 70-х годов явления активизации физико-химических процессов на поверхности и в объеме минералов и руд различных месторождений под воздейст-
вием ионизирующего облучения пучком ускоренных электронов. Это открытие может служить базой для разработки принципиально новых технологий рудоподготовки и обогащения минерального сырья с использованием промышленных ускорителей электронов мощностью до 100 кВт.
Поисковые исследования специалистов СО АН СССР показали, что обработка материала пучком ускоренных электронов способна изменять его структурные и технологические свойства. Предполагают, что под воздействием таких излучений в минералах и рудах происходят деформация и перестройка молекулярно-электронных и кристаллических структур, в результате которых образуется избыток энергии возбуждения, как правило, концентрирующейся на границе раздела фаз. Это, в свою очередь, может приводить к изменениям механических и физико-механических свойств вещества, разупрочнению
Tаблица 1
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ПРОAУКTОB CУЛЬФИAHО-КAРБОHATHОЙ
Классы крупности Bыход классов измельченных продуктов по опытам, %
Опыт 1 Опыт 2 Опыт 3 Опыт 4
+0,071 2,24 2,19 3,69 4,11
-0,071+0,050 10,56 15,06 12,18 14,19
-0,050+0,040 5,71 3,70 6,94 5,73
-0,040 81,49 79,05 77,19 75,97
Tаблица 2
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ПРОAУКTОB CУЛЬФИAHО-CИЛИ КАТНОЙ РУМІ
Классы крупности Bыход классов измельченных продуктов по опытам, %
Опыт 1 Опыт 2 Опыт 3 Опыт 4
+0,071 3,14 2,07 1,89 2,70
-0,071+0,050 36,34 41,10 41,13 37,35
-0,050+0,040 7,49 6,70 8,82 9,48
-0,040 53,01 50,13 50,16 50,47
минералов из-за образования дефектов кристаллической решетки, явлений пьезоэффекта и магнито-стрикции.
В качестве объекта испытаний были выбраны первичные руды Воронцовского месторождения. Облучение навесок проб дробленой руды (1 кг, -2 мм) ускоренными электронами проводилось на лабораторной установке ГИН-ЦВЕТМЕТа. Измельчение как облученной, так и необлученной руды производилось в лабораторной шаровой мельнице с контрольным отсевом продуктивного класса -0,074 мм (табл. 1 и 2)..
Ситовой анализ свидетельствует о том, что предварительное облучение пучком ускоренных электронов как сульфиднокарбонатной, так и сульфидносиликатной руды не оказывает значительного влияния на их структурные свойства. Хотя для силикатной руды влияние предварительной обработки пучком ускоренных электронов несколько более заметно: происходит снижение крупности частиц (табл. 2 оп. 2 по сравнению с оп. 1) при облучении в течении 1 мин. Уве-
личение мощности пучка (оп. 3 в сравнении с оп. 2) еще эффективнее, а вот увеличение продолжительности обработки до 5 минут (оп. 4, табл. 2) не приводит к увеличению тонины помола. Возможно, это связано с большей однородностью породообразующих минералов в карбонатной руде по сравнению с силикатной (более разнообразные минеральные формы), поэтому пучок электронов как бы «вязнет» в руде.
Вторым возможным способом разупрочнения кристаллической решетки минералов может служить обработка материала электромагнитным излучением в импульсном режиме. Поисковые исследования по предварительной импульсной электромагнитной обработке сульфидного материала на установках ИРЭ РАН и МГГА показали, что при помещении ма-терала между полюсами электромагнита при накачке мощного электромагнитного импульса при определенных условиях происходит локальное разрушение кристаллической решетки в области, центром которой служит частица благородного металла. Результа-
том такого воздействия является увеличение порового пространства материала, содержащего благородные металлы за счет расширения микротрещин и создания новых каналов, обеспечивающих доступ и повышение эффективности транспорта выщелачивающего раствора к частице благородных металлов. Эксперименты по импульсной электромагнитной обработке золотокварцевой руды проводили на установке МГГА. Измельчение как обработанной, так и необработанной руды производилось в лабораторной шаровой мельнице с контрольным отсевом продуктивного класса -0,074 мм из измельченного продукта и доизмельчением материала избыточной крупности. Ситовой анализ показал, что предварительная импульсная обработка руды не приводит к существенному изменению гранулометрической характеристики материала, но позволяет на 30% сократить продолжительность измельчения за счет появления дефектов кристаллической структуры и более легкого раскалывания материала при измельчении.
Последующее цианирование исходных продуктов и продуктов, подвергнутых предварительной обработке пучком ускоренных электронов и мощных электромагнитных импульсов, подтвердило наличие положительного влияния этих воздействий: повышение извлечения золота в цианистый раствор составляло 5-20% в зависимости от вида воздействия, параметров обработки и вещественного состава сырья.
Таким образом, предварительная энергетическая обработка материала приводит к благоприятному изменению структурно-физических и технологических свойств труднообогатимой руды и может использоваться при создании новых энергосберегающих технологий ее переработки.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ---------------------------------------------------
Крылова Г.С. - кандидат химических наук, зав. лабораторией ЦНИГРИ.
Кошель Е.А. - ЦНИГРИ.
Седел.ьникова Г.В. - доктор технических наук, зам. директора ЦНИГРИ, Москва.