» » Определение эффективности специальных методов разработки месторождений

Определение эффективности специальных методов разработки месторождений

07.08.2016

Цель — оценка перспектив применения специальных технологий разработки на примере гидрогенного месторождения.
Исследование сырьевой базы. Оценка запасов, которые могут быть извлечены методом СГД, производится на основании комплексных исследований. За нижний предел содержания металла в руде принято бортовое содержание для традиционного способа отработки (табл. 11.21).
Определение эффективности специальных методов разработки месторождений

Способом скважинной гидродобычи может быть извлечено не менее 25 % руды до глубины 100 м запасов месторождения, которые традиционным технологиям недоступны.
Комбинирование возможностей СГД и KB позволяет эффективно использовать важную общую особенность обеих технологий— гранулометрический состав руд.
При использовании способа СГД горная масса проходит гравитационное обогащение на месте добычи. По трубопроводам пульпа поступает в сгуститель — гидроциклон, где часть воды отделяется и сбрасывается в отвал, а пески сгустителя выгружаются на классификационную решетку классификатора. Подрешетный продукт подвергается классификации, в результате чего в слив гидроклассификатора уходит мелкий продукт (-3 мм). На грохоте остаются куски +20 мм. Пески -20+3 мм транспортируются грунтовым насосом 5ГР на решетку классификатора. Отходы производства (-3 мм) транспортируется грунтовым насосом в гидроциклон, после которого основная масса полезного компонента пригодна для выщелачивания металлов.
Эффективность и конкурентоспособность геотехнологий при сравнению с традиционными способами разработки месторождений зависят от полноты извлечения полезного компонента. Способ выщелачивания не может конкурировать с традиционной разработкой руд при извлечении ниже 72—70 %.
Определение эффективности специальных методов разработки месторождений

Закономерности распределения полезного компонента в руде исследуют для использования их при оценке эффективности выщелачивания металлов в зависимости от гранулометрического состава продуктов СГД.
Исследования проводят с помощью стационарной геофизической аппаратуры ПП-12. Исследуемый материал, например урановую руду, загружают в металлический ящик, который располагают между двумя геофизическими датчиками (рис. 11.9).
Исследуют пробы рудного материала по классам крупности: 0—5 мм; 5—10 мм; 10—15 мм; 15—20 мм; 20—30 мм; 30—40 мм и более 40 мм, полученные при СГД. Масса пробы по каждой фракции 100 кг. Содержание полезного компонента в отбитой руде снижается с увеличением размера кусков. Среднее содержание в крупной руде ниже, чем в оптимальном, с точки зрения выщелачивания, продукте или в кусках размером от 3 до 40 мм. Суммарное количество металла в них с учетом весового выхода этих классов превышает 92 % от исследуемого объема.
Определение эффективности специальных методов разработки месторождений

Кривая изменения содержания металла в интервале между размерами кусков 30 — 40 мм медленно удаляется от оси X, а далее резко идет вверх. В указанном интервале содержание полезного компонента мало отличается от среднего показателя (рис. 11.10).
Максимальное количество металлов содержится во фракциях 0— 50 мм. На долю этих классов приходится до 90 % металла, а остальные фракции на количество металлов практически не влияют. Поскольку продуктом СГД являются фракции -60 +3 мм, то показатели выщелачивания металлов должны быть приемлемыми.
Исследуемая закономерность описывается нормальным законом Гаусса. Размер, соответствующий среднему, отражает качество подготовленной для подземного выщелачивания руды более объективно, в отличие от средневзвешенного линейного размера, который не учитывает неравномерности распределения металла между фракциями.
Для гидрогенного месторождения сравниваются технологические варианты добычи и переработки руд. По граничным условиям принимаются или отвергаются варианты технологий.
Традиционные технологии отвергаются ввиду расположения руд в зоне плывунов и очевидной нерентабельности извлечения металлов из руд ниже бортового содержания.
Кучное выщелачивание. Сырьем для выщелачивания служат металлосодержащие породы, бедные и трудно перерабатываемые руды с диаметром куска 20—50 мм размерами 1—5 мм. Технико-экономические показатели кучного выщелачивания зависят от степени извлечения металлов из руд, расхода реагентов и интенсивности выщелачивания. Эти факторы связаны с технологическими параметрами процесса: крупностью рудного материала, высотой и порядком укладки штабеля, активностью агента, технологическими режимами подачи реагентов, применяемыми окислителями и геотехнологическими свойствами руд. Указанным требованиям в полной мере отвечают руды рассматриваемого месторождения, извлекаемые на поверхность методом СГД.
Шахтное подземное выщелачивание. Руда магазинируется с количеством руды в каждом блоке до 100 тыс. т и более (при выдаче на поверхность до 40 % общего количества отбитой горной массы). Гранулометрический состав руды, подвергающейся выщелачиванию в блоках: -200 +100 мм — 22,3 %; -100 +5 мм — 19,2 %; -50 +25 мм — 27,7 %; — 25 мм — 30,8 %. Орошение блока ПВ осуществляется с обеспечением смачивания всей руды. Просочившийся через толщу руды продуктивный раствор собирается на днище под блоком, откуда после осаждения взвесей направляется на переработку. Металлосодержащие технологические растворы, поступающие из дренажных скважин по трубам и канавкам, собирают в приемном зумпфе, из которого насосами по трубопроводам выдают на поверхность к перерабатывающим установкам.
В качестве растворителя металлов применяется 3 %-ный водный раствор кислоты, подаваемый в блок в количестве 60—100 л/м2/ч. Скорость просачивания раствора через руду от 3 до 6 м/ч. Выход металлосодержащих растворов — 0,7—1 м3/т руды при концентрации металла около 145 мг/л. Извлечение металла из руды в раствор 60—67 %, извлечение металла из продуктивных растворов — около 98 %. Растворы в блок подают до тех пор, пока концентрация металлов не достигнет значений, при которых дальнейшее выщелачивание становится нерентабельным.
Условиям рассматриваемого участка месторождения технология ШГТВ не отвечает по тем же признакам, что и традиционная, так как требует создания дорогостоящего подземного комплекса выработок для отработки некондиционных для такой технологии руд.
Скважинное подземное выщелачивание металлов (СПВ). Геотехнологический комплекс включает в себя скважины технологические, подачи растворов и наблюдательные. Перерабатывающий комплекс состоит из узлов: насосного, приготовления растворов, осаждения металлов и связывающих их коммуникаций. Производительность комплекса 30—50 м3/ч.
Технология СПВ пригодна для отработки части запасов месторождения по фактору содержания металлов. Широкому ее применению препятствует обводненность месторождения. Возрастают потери реагентов и продуктивных растворов (табл. 11.22).
Определение эффективности специальных методов разработки месторождений
Определение эффективности специальных методов разработки месторождений

Технология СПВ включает в себя процессы:
• вскрытие рудного тела скважинами по сети (30/35)(10/15) м;
• бурение наблюдательных скважин;
• подготовка рудного пласта к СПВ);
• выщелачивание металлов при подаче растворов с напором;
• подача растворов на поверхность через откачные скважины;
• извлечение металлов;
• рекультивация недр, включающая нейтрализацию остаточных растворов или их вытеснение.
Эксплуатационные блоки представляют собой системы закачных и откачных скважин. Поток реагентов по пути фильтрации растворяет и переносит полезный компонент. Извлечение компонента из растворов выщелачивания осуществляется методами гидрометаллургии, растворы укрепляются и возвращаются в голову процесса.
Вывод
1. Для отработки до 20—25 % запасов месторождения наиболее приемлем комбинированный способ скважинной гидродобычи и кучного выщелачивания металлов.
2. Максимальное количество металлов в продукте СГД содержится в руде крупностью до 50 мм.