основание для кучного выщелачивания руд, хвостов и концентратов

Формула изобретения

Основание для кучного выщелачивания руд, хвостов и концентратов, включающее слои из гидроизолирующего материала, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит гидроизолированный дренажный слой, заполненный обезвреживающим раствором, коллектор подачи и распределения и коллектор сбора обезвреживающих растворов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в подземном кучном выщелачивании.

Известно гидроизолированное основание, состоящее из двух слоев асфальта толщиной по 85 мм и слоем прорезиненного материала или слоя резины толщиной 2 мм между слоями асфальта [1]

Это основание сравнительно дорогое, не исключает прорыва герметичного слоя по условиям эксплуатации, метеорологическим условиям, из-за тектонических подвижек грунта.

Наиболее близким к предлагаемому является гидроизолированное основание, состоящее из слоя глины, слоя пленки из полиэтилена низкой плотности [2]

Недостатком этого основания является миграция цианидов в окружающую среду, при разрыве гидроизолированного слоя по указанным выше причинам. Для восстановления основания куча обезвреживается, с помощью экскаваторов и бульдозеров, вскрывается место поврежденного основания, восстанавливается его герметичность, на отремонтированное основание вновь насыпается руда, восстанавливается система орошения и только после этих работ возобновляется эксплуатация кучи.

Изобретение позволяет повысить надежность гидроизолированного слоя и снизить величину токсических сбросов и исключить опасность экологического заражения окружающей среды.

Сущность изобретения заключается в том, что основание для кучного выщелачивания руд хвостов и концентратов, включающее слой из гидроизолирующего материала, дополнительно содержит гидроизолированный дренажный слой, заполненный обезвреживающим раствором, коллектор подачи и распределения и коллектор сбора обезвреживающих растворов.

В отличии от прототипа предлагаемое основание более надежно и позволяет перевести экологически опасную технологию в экологически чистую. Дополнительный дренажный слой представляет собой хорошо дренируемую полость. Гидроизоляция этого слоя достигается путем покрытия его сверху и снизу проклеенными или проваренными слоями полиэтиленовой пленки, резины, прорезинеными материалами, проваренными слоями рубероида и пленки, слоя глины. Дренажный слой частично или полностью заполняется через подающий коллектор обезвреживающим раствором, избыток этого раствора сбрасывается через сборный коллектор в сборник для обеззараживающего раствора.

На чертеже схематически изображены основание кучи и куча. Они состоят из выщелачиваемого материала 1, системы орошения кучи 2, коллектора для подачи технологического раствора 2, коллектора для подачи технологического раствора 3, верхнего гидроизолированного слоя 4, коллектора для сбора продукционных растворов 5, дополнительного дренирующего слоя 6, слоя гидроизолированного материала под дополнительным дренажным слоем 7, коллектора подачи и распределения обезвреживающих растворов 8, коллектора для сбора обезвреживающих растворов 9, защитного слоя глины 10.

При эксплуатации основания работают следующим образом. Обезвреживающий раствор циркуляционным насосом производительностью 1-1,5 м³/ч подается через распределяющий коллектор в дополнительный дренажный слой. Дренажный слой заполнен галькой крупностью 10-120 мм, толщина слоя 200 250 мм. Таким образом, обеспечивается перекрытие всех возможных случаев миграции токсичных растворов из кучи через гидроизоляционный слой 4, так как, попадая в дополнительный дренажный слой, заполненный обезвреживающим раствором, токсические вещества разлагаются обезвреживающим раствором, циркулирующим в дренажном контуре. Если выщелачивание золота в куче производят щелочными растворами цианида, то в качестве обезвреживающих растворов могут быть применены 0,1 5% -ные растворы гипохлорита натрия, перекиси водорода, перекиси натрия или другие окислители. Обезвреживание происходит в течение нескольких секунд или минут контакта рабочего раствора с обезвреживающим раствором. Так как площадь эксплуатационных порывов гидроизоляции верхних слоев невелика, то объемом рабочих технологических растворов, мигрирующих в дополнительный дренажный слой, можно пренебречь. Золото, попавшее в обезвреживающие растворы, не теряется, а извлекается по той же технологии, что и из технологических растворов. Обезвреживающие растворы из дополнительного дренажного слоя через сборный коллектор обезвреживающих растворов попадают в гидроизолированную емкость-сборник объемом 10 50 м³, в которой происходит доукрепнение обезвреживающих растворов до начальной концентрации. Из сборника обезвреживающих растворов до начальной концентрации. Из сборника обезвреживающих растворов с помощью циркуляционных растворов производительностью 1 1,5 м³/ч растворы вновь подаются в дополнительный дренажный слой.

Расходы на строительство дополнительного дренажного слоя скупаются за счет сокращения времени простоя установки для кучного выщелачивания, которые могут достигать 4 нед рабочего времени и больше. При сокращении ремонта установки для кучного выщелачивания из-за порывов гидроизоляционного слоя на 30 сут может быть дополнительно получено от 25 до 200 кг золота в зависимости от его содержания в руде.

Пример 1. Основание для кучного выщелачивания имеет размеры 100 x 500 м². Плотность орошения кучи цианистыми растворами составляет 0,150 м³/м² в сут. Концентрация цианида натрия в рабочем растворе равна 0,1% Принимаем поверхность разгерметизации по эксплуатационным причинам 0,01% от общей поверхности основания. Принимая, что количество рабочего раствора, мигрирующего через неплотности основания кучи пропорционально площади неплотностей и порывов в основании и скорость фильтрации через неплотности равной средней скорости фильтрации в куче, определяем объем цианидных растворов мигрирующих через гидроизоляционный слой:

, или

в пересчете на цианид натрия это составит 750 г/сут. Объем подземных вод или поверхностных вод, который может отравить такое выделение цианида за один промывочный сезон может достигать 1 км³, т.е. существенно повлиять на заражение окружающей среды (прототип).

Пример 2. Исходные геометрические параметры кучи и режим ее орошения принимаем такие же как и в примере 1, площадь разгерметизации основания принимаем также равной 0,01% от общей поверхности кучи. На раствор цианида через неплотности в основании мигрируют в специальный защитный дренажный слой, где происходит окисление цианида до азота и двуокиси углерода, циркулирующим через защитный дренажный слой растворами окислителями гипохлорита натрия или перекиси водорода или перекиси натрия.