устройство для извлечения драгоценных металлов из шламов

Формула изобретения

Устройство для извлечения драгоценных металлов из шламов, содержащее кювету с растворонепроницаемым основанием и бортами и дренажную систему, выполненную в виде перфорированной трубы, отличающееся тем, что перфорированная труба выполнена с задвижкой на сливном конце, на растворонепроницаемом основании кюветы последовательно уложены: слой щебня толщиной 150-200 мм и крупностью 2-5 мм, слой щебня толщиной 300-600 мм крупностью 5-40 мм с размещенной в его центральной части перфорированной трубой, слой ткани из геотекстиля и слой щебня толщиной 200-300 мм крупностью 2-5 мм, при этом растворонепроницаемое основание выполнено со встречным уклоном 3-5° с каждой стороны от двух противоположных бортов в сторону перфорированной трубы и имеет также уклон к горизонту 2-4° в сторону сливного конца перфорированной трубы в вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось перфорированной трубы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано при извлечении драгоценных металлов, в частности золота и серебра, из шламов и других материалов с высоким содержанием тонких фракций.

Известны устройства для извлечения золота из бедных руд с вмонтированными в днище перфорированными патрубками для ввода и вывода технологических растворов, каждый из которых выполнен с коллектором для подачи и сброса растворов в трубопровод отвечающей емкости, RU 2095448 C1.

Недостатком данного технического решения является необходимость принудительной подачи выщелачивающего и обезвреживающего растворов и, соответственно, использования насосного и другого гидравлического и механического оборудования, высокое энергопотребление, большая металлоемкость и низкая производительность.

Известно устройство для извлечения драгоценных металлов из руд, в частности из техногенных россыпей, содержащее кювету с растворонепроницаемыми основанием и бортами, выполненными из металла. Кювета также имеет уклоны с одной стороны и дренажную систему в виде каналов (траншей) в основании, перекрытых сверху решетками (RU 2245379).

Рудную массу, уложенную в кювету, поливают сверху водой, которая, просачиваясь сквозь нее, переносит в придонную часть частицы золота. Активирование процесса переноса золота в придонную часть кюветы достигается путем аэрирования рудной массы силовыми вибрационными или импульсными воздействиями. Отмытый от золота верхний слой удаляется. Выщелачивание золота, сконцентрированного в рудной массе придонной части кюветы, проводят путем подачи выщелачивающих растворов снизу под давлением через каналы (траншеи), соединенные с магистралью.

Данное устройство принято за прототип настоящего изобретения.

Недостатком прототипа является то обстоятельство, что данная установка может быть использована только для выщелачивания драгоценных металлов из материала хорошо промытых от глины техногенных россыпей и бедных руд крупностью порядка 30 мм. При этом выщелачивающий раствор принудительно закачивается под давлением и должен подниматься снизу вверх через обрабатываемый рудный материал. Это требует использования насосного оборудования, создающего весьма высокое избыточное давление. В результате увеличивается возможность нарушения уплотнений соединений элементов гидравлической системы, усложняется конструкция установки и ее эксплуатация и, соответственно, возрастают материалоемкость и энергопотребление.

Задачей изобретения является обеспечение возможности извлечения драгоценных металлов из материалов с высоким содержанием тонких фракций, а также упрощение и удешевление устройства и его эксплуатации.

Согласно изобретению в устройстве для извлечения драгоценных металлов из шламов, содержащем кювету с растворонепроницаемым основанием и бортами и дренажную систему, выполненную в виде перфорированной трубы, перфорированная труба выполнена с задвижкой на сливном конце, на растворонепроницаемом основании кюветы последовательно уложены слой щебня толщиной 150-200 мм и крупностью 2-5 мм, слой щебня толщиной 300-600 мм крупностью 5-40 мм с размещенной в его центральной части перфорированной трубой, слой ткани из геотекстиля и слой щебня толщиной 200-300 мм крупностью 2-5 мм, при этом растворонепроницаемое основание выполнено со встречным уклоном 3-5° с каждой стороны от двух противоположных бортов в сторону перфорированной трубы и имеет также уклон к горизонту 2-4° в сторону сливного конца перфорированной трубы в вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось перфорированной трубы.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

Реализация отличительных признаков изобретения обусловливает новые свойства объекта, которые состоят в том, что исключается принудительная подача растворов под давлением через обрабатываемый материал в направлении, противоположном действию гравитационных сил; соответственно, исключается необходимость использования насосного оборудования; в случае настоящего изобретения растворы постепенно фильтруются сквозь толщу перерабатываемого рудного материала под действием гравитационных сил, что не связано с какими-либо энергетическими затратами или другими дополнительными расходами; при этом верхний слой щебня предохраняет от нарушения целостности ткань из геотекстиля, которая не пропускает тонкие фракции в нижележащий слой щебня, где находится перфорированная труба, и накапливается продуктивный раствор. Благодаря указанным углам наклона основания кюветы обеспечивается эффективный сбор и слив продуктивного раствора.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, на которых изображено:

на фиг.1 - вид устройства сверху;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство для извлечения драгоценных металлов из шламов содержит кювету, состоящую из растворонепроницаемого основания 1 и бортов 2, выполненных из листового полимерного материала, например полистирола толщиной 2-3 мм, размещенного в котловане. Дренажная система выполнена в виде перфорированной трубы 3 с отверстиями 4 и задвижкой 5 на сливном ее конце. На основании 1 последовательно уложены слой 6 щебня толщиной 150-200 мм крупностью 2-5 мм, слой 7 щебня толщиной 300-600 мм крупностью 5-40 мм. Перфорированная труба 3 размещена в центральной части слоя 7. Выше слоя 7 размещен слой 8 ткани из геотекстиля, в частности дорнита, который закрыт слоем 9 щебня толщиной 200-300 мм крупностью 2-5 мм. Основание 1 выполнено со встречным уклоном =3-5° с каждой стороны кюветы от двух противоположных бортов в сторону перфорированной трубы 3. Кроме того, основание 1 имеет уклон к горизонту =2-4° в сторону сливного конца трубы 3 в вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось перфорированной трубы.

При выполнении нижнего слоя 6 щебня с крупностью менее 2 мм этот слой будет сползать в направлении уклона основания 1 кюветы и не будет выполнять функцию защитного покрытия основания 1. Если щебень слоя 6 будет иметь крупность выше 5 мм, то в этом случае возрастает опасность повреждения крупным щебнем полимерного материала, образующего основание 1. Толщина слоя 6 меньше 150 мм недостаточна для выполнения защитной функции по отношению к основанию 1 кюветы. Толщина слоя 6 более 200 мм нерациональна, так как приведет к излишнему расходу щебня, а также к уменьшению полезного объема кюветы. Щебень слоя 7 не должен иметь крупность меньше 5 мм, так как это существенно снизит объем порового пространства, в котором происходит накопление продуктивного раствора. При крупности щебня слоя 7 выше 40 мм возрастает опасность повреждения вышележащего слоя 8 из ткани. При толщине слоя 7 менее 300 мм нерационально снижается объем порового пространства, при его толщине более 600 мм существенно снижается полезный объем кюветы, заполняемой шламом. Слой 9 защищает ткань слоя 8 от повреждений в процессе загрузки - выгрузки рудного материала 10 (шлама) в кювету, а также играет роль репера, обозначающего нижнюю границу рудного материала. При крупности щебня менее 2 мм слой 9 незаметен при выгрузке рудного материала, поскольку сливается с ним, и может быть снят, в результате чего будет обнажен или поврежден слой ткани 8. При крупности щебня слоя 9 более 5 мм этот щебень сам может быть причиной повреждения слоя 8. При толщине слоя 9 меньше 200 мм он может быть недостаточен для защиты слоя 8 от повреждения, толщина слоя 9 более 300 мм нецелесообразна ввиду существенного снижения полезного объема кюветы.

Рудный материал 10 загружают в кювету с помощью самосвалов до уровня на 400-500 мм ниже верхнего уровня бортов 2 кюветы. Задвижка 5 закрыта. Затем в кювету путем капельного орошения или разбрызгивания подают цианидный выщелачивающий раствор, который пропитывает рудный материал 10. При этом в выщелачивающий раствор постепенно переходят драгоценные металлы в виде цианидных комплексов. Далее раствор, содержащий эти комплексы (продуктивный), проходит через слой 9 и затем через слой 8, выполняющий роль фильтра. Слой 8 задерживает тонкодисперсные частицы рудного материала и пропускает продуктивный раствор в поровое пространство слоя 7. Здесь продуктивный раствор благодаря встречному уклону основания 1 от бортов 2 в сторону перфорированной трубы 3 попадает через отверстия 4 в трубу 3. Если угол менее 3°, то продуктивный раствор слишком медленно стекает к трубе 3, а если угол больше 5°, то возникают суффозионные процессы с выносом песчаных фракций слоя 6 в трубу 3. Задвижку 5 открывают, и продуктивный раствор стекает по трубе 3 благодаря тому, что основание I имеет уклон к горизонту в сторону сливного конца трубы 3 в вертикальной плоскости. При угле менее 2° продуктивный раствор сливается медленно, при этом ввиду малой скорости потока возможно накапливание в трубе 3 песка и ила. При угле больше 4° напор на сливе будет излишне высок, что усложнит прием сливаемого продуктивного раствора, вызовет его разбрызгивание и т.д.