Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование параметров минерально-сырьевых потоков при проектировании комплексного освоения медно-колчеданных месторождений
ВАК РФ 25.00.21, Теоретические основы проектирования горно-технических систем
Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров минерально-сырьевых потоков при проектировании комплексного освоения медно-колчеданных месторождений"
На правах рукописи
| 0034В^аиз
МИЛКИН ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ
ПОТОКОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ МЕДНО-КОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Специальность 25.00.21 - Теоретические основы проектирования горнотехнических систем
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
1 9 КОЯ 2903
Москва - 2009
003483905
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный горный университет» на кафедре «Технология подземной разработки рудных и нерудных месторождений»
Научный руководитель член-корр. РАН,
доктор технических наук, профессор Каплунов Давид Родионович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Малкин Анатолий Степанович
кандидат технических наук Корнеев Сергей Александрович
Ведущая организация: ОАО «Уралмеханобр»
30
Защита диссертации состоится 02 декабря 2009 г. вчасов на заседании диссертационного совета Д 212.128.03 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский проспект, д. 6.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.
Автореферат разослан «3(9» октября 2009г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор
ш
V/! I
И.Н. Савич
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы
Важнейшим направлением повышения эффективности освоения рудных месторождений является рациональное и комплексное использование минеральных ресурсов. При этом ужесточение требований повышения полноты и комплексности использования минерального сырья связаны с быстрым истощением эксплуатационных запасов в условиях постоянного роста потребления и снижения качества добываемых руд.
Так, за последние пять лет качество исходных руд на медно-колчеданных месторождениях Урала по содержанию меди снизилось на 11%, а общее содержание цветных металлов в течение последних 20 лет сократилось в 1,3-1,5 раза. Причем основная часть балансовых запасов наиболее крупных месторождений, таких как Учалинское, Молодежное, Александринское, Бурибаевское и Сибайское, уже отработана. Однако за проектным контуром горных работ в бортах и основании карьеров имеются выклинивающиеся в массиве и распределённые по периметру рудные участки. В шахтных полях не полностью отработали бедные руды и маломощные рудные залежи, отдаленные локальные рудные тела, а также запасы, расположенные в сложных горно-геологических условиях. На поверхности горных отводов и в хвостохраншшщах накоплено значительное количество различных видов твердых и жидких отходов, причем динамика процесса накопления - возрастающая. Содержание ценных компонентов в техногенных образованиях сопоставимо по качеству со вновь вовлекаемыми в разработку перспективными месторождениями и свидетельствует о целесообразности рассмотрения хранилищ техногенного сырья как альтернативных источников минерально-сырьевых ресурсов с постановкой их на баланс предприятия как техногенных месторождений. На Урале имеются также резервные медно-колчеданные месторождения, которые в настоящее время не вовлечены в эксплуатацию ввиду низкого качества руд (Западно-Озерное), малых объемов запасов (Озерное), значительной глубиной залегания рудных тел (Ново-Учалинское, Подольское).
Вовлечь в эффективную разработку такие запасы природного и техногенного сырья возможно только на основе сочетания физико-технических и физико-химических геотехнологий. Применение таких технологий связано со сложностью обеспечения требуемого качества формируемых минерально-сырьевых потоков сложного вещественного состава и различного агрегатного состояния. Обоснование параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии представляет весьма актуальную задачу.
Целью работы является разработка методики выбора рациональных параметров минерально-сырьевых потоков, обеспечивающих рост эффективности комбинированной геотехнологии при разработке месторождений природного и техногенного медно-колчеданного сырья неоднородного вещественного состава.
Идея работы состоит в том, что существенно повысить эффективность комбинированной разработки медно-колчеданных месторождений возможно путем формирования разнородных по фазовому состоянию и вещественному составу минерально-сырьевых потоков с рациональными параметрами их количественных и качественных характеристик.
Задачи исследовании:
- анализ способов управления качественно-количественными параметрами потоков минерального сырья при разработке рудных месторождений комбинированной геотехнологией;
-классификация потоков минерального сырья при сочетании физико-технических и физико-химических геотехнологий и обоснование принципов их формирования;
-разработка методики выбора рациональных параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной разработке медно-колчеданных месторождений;
- исследование и оптимизация параметров минерально-сырьевых потоков в различных горно-геологических, горнотехнических и экономических условиях комбинированной разработки медно-колчеданных месторождений;
- разработка технологических рекомендаций по ' управлению минерально-сырьевыми потоками на Ново-Учалинском месторождении медно-колчеданных руд.
Для решения поставленных задач в качестве объекта исследований была выбрана комбинированная геотехнология, базирующаяся на сочетании физико-технических и физико-химических способов добычи при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений.
Методы исследований
В работе использован комплексный метод исследований, включающий обобщение и анализ мирового и отечественного опыта управления качественно-количественными характеристиками добываемого сырья, геолого-минералогические исследования и химический анализ твердых и жидких потоков минерального сырья, опытно-промышленные испытания геотехнологии, экономико-математическое моделирование, технико-экономический анализ, статистическую обработку результатов исследований.
Положения, выносимые на защиту
1. Повышение качества и эффективности добычи медно-колчеданного сырья с расширением номенклатуры товарной продукции обеспечивается рациональным формированием минерально-сырьевых потоков сложного вещественного состава и различного агрегатного состояния при вовлечении в разработку физико-техническими и физико-химическими геотехнологиями, наряду с кондиционными рудами, запасов бедных руд, участков, расположенных в сложных горно-геологических условиях, а также отходов обогащения и рудничных вод.
2. Включение в технологическую схему рудника процессов извлечения ценных компонентов физико-химической геотехнологаей из
техногенного медно-коляеданного сырья позволяет при снижении добычи руды в пределах 30% сохранить производственную мощность предприятия по товарным металлам, продлить срок существования горнодобывающего предприятия, сократить объемы складирования отходов и снизить экологическое воздействие горных работ.
3. При формировании твердых и жидких минерально-сырьевых потоков возможное сокращение добычи руды &Дд (%) при сохранении производственной мощности рудника по товарным металлам связано с проектной производительностью Лр (от 0,5 до 5 млн. т./год), содержанием меди в руде ар (от 1 до 4 %) и биржевой ценой на медь Ц (от 4 до 8 тыс.
у.е./т) экспоненциальной зависимостью: ЛДд =3,997-0,771°' •1,214'*' -1,181".
4. Дополнительное получение жидких минерально-сырьевых потоков в виде продуктивных растворов в результате выщелачивания бедных руд и техногенного медно-колчеданного сырья позволяет сохранить устойчивое функционирование горнодобывающего предприятия в периоды снижения цен на цветные металлы, перехода от открытых горных работ к подземным, а также на этапе затухания горных работ.
Научная новизна работы:
1. Предложена классификация минерально-сырьевых потоков при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии по способу их формирования, вещественному составу и агрегатному состоянию, позволяющая обосновать рациональные параметры минерально-сырьевых потоков при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений;
2. Установлены закономерности показателей качества минерально-сырьевых потоков в зависимости от объемов и состава вовлекаемого в разработку медно-колчеданного сырья, параметров комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии при разработке медно-колчеданных месторождений;
3. Разработана методика выбора рациональных параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной разработке медно-колчеданных месторождений, учитывающая масштаб природных и техногенных месторождений, особенности сырья, его вещественный состав, а также специфику технологических схем комбинированной геотехнологии.
Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечивается надежностью и представительностью исходных данных, сопоставимостью результатов теоретических, экспериментальных лабораторных и опытно-промышленных исследований, обработанных методами математической статистики с использованием современного оборудования и апробированных методик.
Практическая значимость работы состоит в разработке нового подхода к обоснованию параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной геотехнологии, предусматривающего расширение минерально-сырьевой базы за счет вовлечения в промышленную
эксплуатацию низкокачественного природного и техногенного сырья в различных горно-геологических, природно-климатических и экономических условиях.
Реализация работы. Материалы диссертации были использованы при разработке проектных решений по освоению Ново-Учалинского медно-колчеданного месторождения, а также при разработке разделов «Временного технологического регламента комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии комплексного освоения месторождений полиметаллических руд и сопутствующих им техногенных образований» в рамках Государственного контракта № 02.525.11.5004 от 14 июня 2007 г.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на международных конференциях «Комбинированная геотехнология: масштабы и перспективы применения» (Магнитогорск, Учалы, 2005 г.), «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (II, Ш и IV Международная научная школа молодых ученых и специалистов, Москва, 2005 - 2008 гг.), научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, 2007 - 2009 гг.), студенческой конференции Mil У (Москва 2005 г.), IV Международной научно-практической конференции «Комбинированная геотехнология: Развитие физико-химических способов добычи» (г. Сибай, 2007 г.), V Международной конференции «Комбинированная геотехнология: комплексное освоение и сохранение недр Земли» (Екатеринбург, 2009 г.), научно-практической конференции «Геоэкологические и инженерно-геологические проблемы развития гражданского и промышленного комплексов города Москвы» (Москва, РГГРУ им. Серго Орджоникидзе, 2008 г.).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 17 работах, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных исследований Отделения наук о Земле РАН «Техногенное преобразование недр Земли: развитие теоретических основ эффективного использования и сохранения георесурсов», а также при поддержке грантов РФФИ № 09-05-00675-а и НШ №.2986.2008.5.
Объем и структура работы
Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 151 наименования и представлена на 171 странице, включая 74 рисунка, 18 таблиц.
Личный вклад автора состоит в проведении исследований параметров минерально-сырьевых потоков и обосновании методики их выбора при комбинированной разработке медно-колчеданных месторождений.
Автор выражает благодарность научному руководителю - чл.-кор. РАН Д.Р. Каплунову, проф., д-ру техн. наук МЛ. Рыльниковой, канд. техн. наук Д.Н. Радченко за помощь в работе над диссертацией и ценные консультации, а также сотрудникам кафедры ПРМПИ МГТУ им. Г.И. Носова и руководству Учалинского горно-обогатительного комбината за помощь при проведении лабораторных и опытно-промышленных исследований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Выполненный анализ опыта отработки месторождений комбинированным способом с применением различных технологических схем освоения месторождений показал, что в перспективных технологиях комплексного освоения минерального сырья заключены большие резервы повышения эффективности. Для условий медно-колчеданных месторождений - это сочетание физико-технических и физико-химических геотехнологий. Однако широкое промышленное применение таких технологий сдерживается отсутствием опыта проектирования физико-технических и физико-химических процессов в едином цикле комплексного освоения месторождения. Перспективы реализации таких технологий определяют необходимость по-новому подойти к вопросам проектирования горнодобывающих предприятий при их комплексном освоении. Установление закономерностей и условий формирования минерально-сырьевых потоков, а также обоснование принципов эффективного управления ими возможно на базе нового научно-методического подхода, который предусматривает расширение минерально-сырьевой базы горнодобывающих предприятий за счет включения в технологическую схему рудника уже на стадии проектных решений процессов формирования твердых и жидких потоков сырья с оптимизацией их параметров.
Вопросам разработки технических решений и методик обоснования параметров минерально-сырьевых потоков посвящены труды акад. М.И. Агошкова, Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, К.Н. Трубецкого, чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунова, проф. П.П. Бастана, BJC. Вороненко, Ю.В. Демидова, П.Э. Зуркова, Д.М. Казикаева, В.Н. Калмыкова, Г.Г. Ломоносова, М.Г. Новожилова, В.Н. Попова, М.В. Рылышковой, И.Т. Слащилина, М.Ф. Шнайдера, В.А. Щелканова и др. В них отмечено, что качество добываемых георесурсов является одним из важнейших аспектов комплексного освоения минерально-сырьевой базы. Методы управления качеством добываемых руд базируются на оптимизации планов горных работ, рациональном сочетании валовой и селективной выемки, обосновании показателей процессов стабилизации, сортировки и сепарации рудной массы. Применение различных способов управления качеством рудной массы во многом определяет качественно-количественные характеристики формирующихся минерально-сырьевых потоков. В известных методиках отсутствуют решения по обоснованию рациональных параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии.
Опыт реализации и исследования процессов физико-химической геотехнологии свидетельствуют о реальной возможности и перспективах применения методов выщелачивания для повышения полноты и комплексности освоения месторождений медно-колчеданных руд. Многообразие известных технологических решений по использованию природного и техногенного сырья, позитивные предпосылки создания и реализации комбинированных физико-технических и физико-химических
геотехнологий комплексного освоения медно-колчеданных месторождений определили необходимость классификации минерально-сырьевых потоков в зависимости от их вида, особенностей генетических условий, структурного, минерального и химического состава, агрегатного состояния, определяющих направления их дальнейшей промышленной эксплуатации. Под минерально-сырьевыми потоками комбинированной геотехнологии понимаются твердые или жидкие потоки природного и техногенного сырья, предназначенные для получения горнодобывающим предприятием товарной продукции.
На рис. . 1 представлена укрупненно классификация минерально-сырьевых потоков комбинированной геотехнологии. В классификации минерально-сырьевые потоки разделены на основные и вспомогательные. Основные формируют производственную мощность горно-обогатительного предприятия по товарной продукции. Это - рудопотоки и продуктивные растворы. Вспомогательные образуются в ходе утилизации отходов производства или вовлечения ранее законсервированного низкокачественного сырья и аккумулированных промышленных стоков в промышленную эксплуатацию с целью доизвлечения ценных компонентов, либо закладки выработанного пространства. Это - вскрышные породы, отходы обогащения, рудничные стоки и.т.п.
В соответствии с предложенной классификацией минерально-сырьевых потоков определены варианты технологических схем их формирования и движения в горнотехнических системах комплексного освоения рудных месторождений (рис. 2). Представленная на рис. 2 схема включает в себя технологические подсистемы по извлечению балансовых запасов месторождения открытым способом системами разработки с внешним отвалообразованием и подземным способом г системами разработки с твердеющей закладкой выработанного пространства, формируемой преимущественно на основе отходов горнодобывающего предприятия.
Наряду с эксплуатацией балансовых запасов месторождения физико-техническими способами добычи, в разработку методом подземного выщелачивания вовлекаются забалансовые залежи бедных руд сложного вещественного состава, методом кучного выщелачивания - бедные руды, размещенные в отвалах, и техногенные отходы горно-обогатительного производства. В качестве активного рабочего агента в процессах выщелачивания используются минерализованные рудничные стоки, имеющие кислую среду, что позволяет использовать их модификации с различными добавками в качестве растворителей ценных компонентов.
Для обоснования рациональных параметров минерально-сырьевых потоков за основу была принята исследовательская геотехнологическая модель, разработанная в УРАН ИПКОН РАН. Усовершенствование модели было направлено на учет возможности применения физико-химических геотехнологий для разработки запасов бедных руд, некондиционного сырья с установлением рациональных параметров и режимов физико-химических процессов выщелачивания и формирования закладочных массивов.
Рис. 1. Классификация минерально-сырьевых потоков при разработке медно-колчеданных месторождений комбинированной геотехнологией
Для этого на представительных объемах текущих хвостов обогащения и отвальных руд были проведены лабораторные и опытно-промышленные исследования технологии на Бурибаевском и Учалинском ГОКах. В ходе этих исследований был определен рациональный режим выщелачивания, обеспечивающий требуемый уровень извлечения ценных компонентов и качество продуктивных растворов и состоящий из трех основных технологических циклов: закисление штабеля раствором, приготовленным на основе подотвальных вод с доукреплением их по свободной серной кислоте до 10%-ной концентрации; выщелачивание штабеля подотвальными водами, доукрепленными до 2%-ной концентрации по свободной серной кислоте и модифицированными слабоконцентрированным раствором
Рис. 2. Систематизация технологических схем формирования и движения минерально-сырьевых потоков при комбинированной геотехнологии
фульвокислоты (1% по массе); аэрация. Анализ состава продуктивных растворов показал, что они являются комплексными, содержат широкий спектр ценных компонентов, которые целесообразно извлекать сочетанием известных гидрометаллургических способов. В условиях опытно-промышленного участка переработка продуктивных растворов осуществлялась методом цементации. Извлечение меди из продуктивных растворов составило 91,2 %. Переработка полученных на предприятиях продуктивных растворов методом экстракции производилась специалистами МИСиС в лабораторных условиях. Извлечение меди из растворов составило 98-100 %.
Анализ факторов, определяющих технико-экономические показатели физико-химической геотехнологии, показал, что наибольшее влияние оказывают: содержание меди в хвостах, исходной руде, в продуктивном растворе, производительность участков кучного выщелачивания и переработки продуктивных растворов, расход подаваемого на штабель рабочего раствора с различными концентрациями серной кислоты и модификатора (фульвокислоты), а также время выщелачивания.
Факторный анализ эксплуатационных затрат с приведением их по состоянию цен на 01.01.2008, дал возможность сформировать исходную информационную базу, обработка которой позволила определить необходимые для экономико-математической модели уравнения связи.
Себестоимость подготовки массива хвостов обогащения к кучному выщелачиванию руб/т:
С^ =116,67-0,818^ •0,969й' •1,0039''~, (1)
где Лп - производительность цеха обезвоживания и окомкования (0,2 - 3,5) млн. т/год; Ж - требуемая влажность хвостов для окомкования (3 - 10) %; Р^ - расход вяжущего на окомкование хвостов (30 - 80) кг/т.
Себестоимость выщелачивания хвостов обогащения медно-колчеданных руд и отвальной руды мелкой фракции крупностью до -40+5 мм и фракции -250+5 мм, руб/т:
С^5 =81,82.0,912"-0,847^ •1,04/>— • 1,0005л'!5О< -1,0014е" -1,008^, (2) =96,15-0,912" ■0,847"и -1,027/'— •1,0005,1'г*2' -1.0014р™ 1,0086, (3) где а - содержание меди в хвостах или руде (0,1 - 0,8) %; Ашщ -производительность участка кучного выщелачивания (0,2 - 3,5) млн. т в год; Рц^ - расход серной кислоты (30 - 400) г/дм3; Рюя - расход ингесификатора (фульвокислоты) (10 - 60) г/дм3; - расход подаваемого
на штабель раствора (1 - 12) дм3/т •сут.; I - время выщелачивания, (2 - 7) мес.
Себестоимость переработки продуктивных растворов методами цементации и экстракции, руб/дм3:
= 0,224 • 0,979°' ■ 0,895• 1,015^, (4)
С— = 0,235 • 0,979"' • 0,895 • 1,00511'""-, (5)
где ар - содержание меди в продуктивном растворе (1 - 10) г/дм3; Ап -производительность цеха переработки продуктивных растворов (0,01 - 2) млн. дм3/год; Рскр - расход железного скрапа, (3 - 30) г/дм3; Уэкс - расход
экстрагента (25 - 75) мл/дм3.
Для выбора параметров минерально-сырьевых потоков комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии определена структура объемов товарной продукции и отходов горного производства (рис. 3). Так как физико-техническая геотехнология предпочтительна для добычи основных запасов руд, а физико-химическая -для сырья низкого качества, было определено долевое участие этого сырья при его эксплуатации той или иной технологией. Распределение объемов осуществлялось на основе анализа технологических показателей Учалинской обогатительной фабрики за 10 лет, а также показателей рентгенорадиометрической сепарации рудной массы на Учалинском руднике. Оценка целесообразности повышения качества рудной массы путем ее сепарации проводилась с учетом распределения качественных характеристик руд медно-колчеданных месторождений (рис. 4, а) с определением выхода и содержания меди в предконцентрате и отходах сепарации. Для оценки технико-экономических показателей физико-химической геотехнологии были определены по данным опытно-промышленных испытаний объемы продуктивных растворов, получаемых с 1 т перерабатываемого сырья (рис. 4, б).
а концетраты а хвосты обогащения
а концетраты 0 хвосты обогащения ® отходы сепарации
и концетраты В хвосты обогащения Ш отходы сепарации
Рис. 3. Структура объемов продуктов переработки рудной массы с содержанием меди 1% - а, 0,5% - б и 0,85% - в
а
100 ¡2
~т
В- 20-4-
40т-
604-
80-
? 100
20 3
1,1
о
2000 2500 3000 3500 4000 <500 Содержание меди в продуктивном растворе, мг/ян3 содержание меди в выщелачиваемом массиве
I 0,2% —»—0.50% |
ОД 02 (У Ц4 <*5 0,6 (Ц7 а8 0,9 ОдергамЕ ьещ, %
Рис. 4. Влияние содержания меди в рудной массе на изменение выхода предаонцентрата и отходов сепарации (а) и удельный объем продуктивных растворов (б).
Закономерности изменения показателей качества минерально-сырьевых потоков в зависимости от объемов и состава вовлекаемого в разработку медно-колчеданного сырья были заложены в разработанную исследовательскую модель. Моделирование осуществлялось для условий освоения запасов руд и техногенного сырья условного медно-колчеданного месторождения. При этом учитывалось: возможное изменение содержания условной меди от 1 до 3% по глубине и простиранию месторождения; соотношение богатых, рядовых бедных и окисленных руд от 20 до 60%; влияние изменения производственной мощности рудника от 10 до 30%; порядок отработки месторождения последовательный или параллельный; вариация различных способов управления качеством рудопотоков - валовая или селективная выемка запасов месторождения, сепарация рудной массы, стабилизация качества. Показатели извлечения ценных компонентов при переработке рудной массы методами флотации варьировались в пределах 6591% и при выщелачивании техногенного сырья - 70-98%.
Заложенная в модель технологическая схема формирования рудопотоков от открытых, открыто-подземных и подземных горных работ базируется на учете трех групп факторов - горно-геологических, технологических и организационно-технических, в зависимости от которых возможно формирование восьми вариантов сочетаний способов выемки и способов управления качеством рудной массы (рис. 5). Моделирование показало, что способы управления качеством рудопотоков при последовательном и при параллельном порядке освоения запасов месторождения не оказывают существенного влияния на эффективную глубину перехода от открытых к подземным горным работам.
Рис. 5. Схема формирования рудопотоков от открытых, открыто-подземных и подземных горных работ
При моделировании было установлено, что основная доля вспомогательных минерально-сырьевых потоков приходится на отходы
и
обогащения. Вовлечение их в промышленную эксплуатацию методом кучного выщелачивания при производительности рудника 1 млн. т позволяет повысить доход от разработки месторождения более чем на 6,5% за счет получения дополнительной товарной продукции в виде товарных металлов и перевода хранилищ отходов обогащения в статус «техногенных месторождений». При этом рост производительности на каждый миллион тонн влечет увеличение дохода не менее чем на 3,8%.
Следует отметить, что величина совокупного дохода от освоения месторождения комбинированной геотехнологией с выщелачиванием хвостов обогащения и утилизацией конечных отходов в выработанном пространстве подземного рудника при параллельном и последовательном порядке отличается не более чем на 3,5%. Поэтому выбор порядка освоения запасов месторождения должен осуществляться с позиции интересов инвестора с учетом времени ввода в промышленную эксплуатацию природного и техногенного минерального сырья различного качества.
Утилизация максимально возможного объема переработанных хвостов в подземном выработанном пространстве в составе закладочной смеси при последовательной схеме с производительностью рудника 1 млн. т повышает эффективность освоения месторождения на 13%. Эффект обусловлен снижением себестоимости добычи и сокращением экологических платежей. Повышение производственной мощности рудника на каждый 1 млн. т влечет дополнительный рост дохода в среднем на 5%. Параллельная схема освоения запасов позволяет повысить совокупный доход от освоения месторождения на 12,5% по сравнению с вариантом, предусматривающим отработку месторождения без формирования вспомогательных минерально-сырьевых потоков. Это объясняется тем, что максимальный объем выщелоченных хвостов обогащения, который возможно утилизировать в выработанном подземном пространстве рудника при последовательной схеме освоения запасов, составляет 40%, а при параллельной - 32%.
При моделировании оценена также эффективность вовлечения в переработку методом кучного выщелачивания отходов сепарации. Моделирование осуществлялось для условий, когда верхняя либо нижняя часть месторождения представлена бедными рудами с содержанием меди -0,5% и долей их в общих запасах месторождения 20%. Выход предконцентрата и отходов сепарации составлял 35% и 65% (рис. 4, а), содержание в них меди - 1% и 0,29% соответственно.
В случае если бедные руды расположены в нижней части месторождения, то применение технологии сепарации нерентабельно. Это обусловлено большой глубиной залегания бедных руд и небольшим выходом предконцентрата,- При расположении бедных руд в верхней части месторождения вложение затрат и получение дохода растягивается на длительное время. После ввода карьера большая часть прибыли уходит на строительство подземного рудника. В этом случае наиболее привлекательна параллельная схема с вводом в эксплуатацию подземного рудника на более богатых рудах.
Существенным резервом восполнения производственной мощности предприятия являются бедные окисленные руды, присутствующие повсеместно и, как правило, относящиеся к забалансовым запасам. В исследовательской модели была произведена оценка целесообразности вовлечения в промышленную эксплуатацию этого вида сырья. Результаты моделирования свидетельствуют, что если окисленные руды являются труднообогатимыми и расположены в верхней части месторождения в виде ореолов, выклинок, локальных рудных тел, то при цене меди 7-8 тыс. у.е./т, получаемый совокупный доход от применения подземного выщелачивания сопоставим с доходом от подземной разработки. Применение открытых горных работ эффективно только при доле некондиционных окисленных руд менее 15% от общих запасов месторождения.
Даже при незначительном падении цены на медь - до 6000 у.е., применение открытого способа разработки становится неэффективным, а подземное выщелачивание при последовательном вводе производственных мощностей в эксплуатацию наиболее привлекательно и позволяет повысить совокупный доход от освоения месторождения практически в 2 раза по сравнению с отработкой запасов системами с закладкой.
Таким образом, вовлечение в разработку комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологией, наряду с кондиционными рудами, природных и техногенных георесурсов низкого качества позволяет повысить эффективность добычи медно-колчеданного сырья с расширением номенклатуры товарной продукции.
На базе исследований влияния параметров минерально-сырьевых потоков на производственную мощность горно-обогатительных предприятий в различных экономических условиях разработана схема формирования производственной мощности предприятия (рис. 6). Количественная оценка предложенной схемы осуществлялась на основе динамического программирования, которое позволяет оптимизировать многошаговые процессы принятия решения.
С учетом изменения цен на металлы и общей тенденции роста экологических платежей за размещение отходов производства определялся объем техногенного сырья, разработка которого физико-химическими геотехнологиями обеспечивает тот же уровень доходности предприятия, что и в базовом варианте, предусматривающем отработку месторождения только физико-технической геотехнологией.
Анализ полученных зависимостей свидетельствует, что ввод в промышленную эксплуатацию техногенных георесурсов для компенсации убытков в период падения цен на медь осуществляется по экспоненциальной зависимости (рис. 7). При этом уровень доходности обеспечивается получением дополнительной товарной продукции и эколого-экономическим эффектом, связанным со снижением отчуждаемых земель под хранение отходов и ежегодных экологических платежей. При ценах меди ниже 5800 у.е./т совокупный доход от освоения месторождения с учетом эксплуатации всего объема хвостов обогащения становится меньшим, чем в базовом
варианте. Объясняется это достаточно высокими эксплуатационными затратами на разработку техногенного сырья низкого качества и относительно небольшими экологическими платежами. Рост экологических платежей в 1,55 раза позволяет обеспечить требуемый уровень совокупного дохода от освоения природного и техногенного сырья при снижении цены на медь вплоть до 5000 у.е.
Производственная мощность комбинированной геотехнологии, млн. т
и . * ¡3 Н
£ щ 2 а
О 3 с 2
Лр , л"
¡V А»
Л"*" д А*--*- А"-
Л| 2 Э "Чс
участка кучного выщелачивания Рис. 6. Схема формирования производственной комбинированной геотехнологии
мощности предприятия при
5000
5500
7500
8000
6000 6500 7000 Биржевая цена меди, у.е. Рис. 7. Влияние цены меди и экологических платежей на объем переработки хвостов обогащения методом кучного выщелачивания
Очевидно, что при снижении цен на металлы привлекательность физико-химической геотехнологии для освоения техногенных георесурсов будет повышаться. Рост производительности физико-химической геотехнологии происходит при комплексном вовлечении в разработку всех видов техногенного сырья.
Важно отметить, что формирование минерально-сырьевых потоков различного агрегатного состояния призвано обеспечить сохранение производственной мощности предприятия по товарным металлам при снижении добычи руды, что позволяет продлить срок существования горнодобывающего предприятия и снизить экологические платежи. Расчеты, выполненные с учетом ввода в промышленную эксплуатацию максимального объема хвостов обогащения, доказали, что формирование твердых и жидких минерально-сырьевых потоков позволяет при снижении добычи руда ( АДд) в пределах 30% сохранить производственную мощность рудника по товарным металлам (рис. 8). Зависимость ДЦд от проектной производительности, содержания меди в руде и биржевой цены на медь имеет вид:
АДд =3,997-0,771"' Л,214л> -Ц81\ (6) где, Ар - проектная производительность рудника (от 0,5 до 5 млн. т/год), ар -содержание меди в руде (от 1 до 4 %), Ц - биржевая цена на медь (от 4 до 8 тыс. у.е./т).
Многообразие вариантов технологических схем формирования минерально-сырьевых потоков при эксплуатации природного и техногенного сырья предопределило разработку алгоритма определения их рациональных параметров в различных горно-геологических и горнотехнических условиях.
г>
8000 7500 7000 6500 6000 5500 5000 4500 4000 Биржевая цена, у .е.
проектная произ. рудника 1 млн.т
--проектная произ. рудника 2 млн.т
... .проектная произ. рудника 3 млн.т проектная произ. рудника 4 млн.т — - - проектная произ. рудника 5 млн.т
12 3 4
" " СОДЕРЖАНИЕ МЕДИ В РУДЕ, %
Рис. 8. Компенсация снижения добычи руды введением в эксплуатацию хвостов обогащения для сохранения производственной мощности рудника по металлу: а - в зависимости от содержания меди при проектной производительности рудника 1,2, 3, 4 и 5 млн. т; б - от биржевой цены меди при содержании ее в руде 1 %
Составленные на основе алгоритма варианты технологических схем комплексного освоения месторождений медно-колчеданных руд были заложены в качестве исходных данных в геотехнологическую модель разработки Ново-Учалинского месторождения для исследования показателей функционирования горнотехнической системы в зависимости от параметров
минерально-сырьевых потоков в изменяющихся горно-геологических и экономических условиях. Моделированием установлено, что применение селективной выемки с усреднением внутрирудничным или на внешних складах имеет преимущества по сравнению с валовой добычей. При этом доизвлечение ценных компонентов из хвостов обогащения физико-химической технологией позволяет повысить совокупный доход от освоения месторождения на 12%. Дальнейшая их утилизация в закладке выработанного пространства влечет сокращение эксплуатационных затрат в 1,2-1,3 раза и повышение эффективности освоения месторождения в 1,2 раза.
Для обеспечения устойчивого функционирования предприятия при разработке бедных рудных залежей на нижних горизонтах показана перспектива применения технологии подземного выщелачивания, которая обеспечивает сохранение роста индекса доходности.
Выполненными исследованиями показана возможность обеспечения устойчивой финансовой деятельности предприятия в различных экономических условиях, а также на этапе затухания горных работ за счет дополнительного получения жидких минерально-сырьевых потоков, формируемых при выщелачивании бедных руд и техногенного сырья.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации, являющейся законченной квалификационной работой, дано решение актуальной научно-технической задачи - предложена новая методика выбора параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии, обеспечивающая повышение полноты и комплексности освоения месторождений медно-колчеданных руд и сопутствующих техногенных образований.
Основные результаты проведенных исследований заключаются в следующем:
1. На основе разработки и анализа технологических решений по использованию природного и техногенного сырья при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений произведена классификация минерально-сырьевых потоков в зависимости от их вида, особенностей структурного, минерального и химического состава, агрегатного состояния, генезиса, которая позволяет определить направления их дальнейшего промышленного использования. Минерально-сырьевые потоки разделены на основные и вспомогательные, определены варианты возможных технологических схем их формирования и движения в горнотехнической системе комплексного освоения месторождений многокомпонентных руд.
2. Установлены в лабораторных и опытно-промышленных исследованиях рациональные параметры и режимы процесса выщелачивания техногенного сырья сложного вещественного состава. Определены степенные зависимости эксплуатационных затрат на освоение техногенных георесурсов физико-химической геотехнологией от содержания меди в хвостах, исходной руде, продуктивном растворе, производительности
участков кучного выщелачивания и переработки продуктивных растворов, расхода подаваемого на штабель рабочего раствора, а также времени выщелачивания.
3. Дня обоснования рациональных параметров минерально-сырьевых потоков при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений разработана исследовательская геотехнологическая модель. Вовлечение окомкованных хвостов обогащения в промышленную эксплуатацию методом кучного выщелачивания при производительности рудника 1млн. т позволяет повысить эффективность разработки месторождения на 6,5%. Дальнейшее увеличение производственной мощности рудника обусловливает дополнительный рост дохода не ниже чем на 3,8% на каждый миллион тонн роста производительности.
4. Доказано, что утилизация конечных отходов после выщелачивания хвостов обогащения в составе твердеющей закладочной смеси позволяет повысить доход от освоения месторождения при производительности рудника 1 млн. т более чем на 13%. Повышение производственной мощности рудника на каждый 1 млн. т влечет дополнительный рост дохода в среднем на 5%.
5. Установлено, что если окисленные руды являются труднообогатимыми и расположены в верхней части месторождения в виде ореолов, выклинок, локальных залежей, то при достаточно высоких ценах на металлы получаемый совокупный доход от применения подземного выщелачивания сопоставим с доходом от подземпой разработки. Применение в этом случае открытых горных работ эффективно только при доле некондиционных окисленных руд менее 15% от общих запасов месторождения.
6. Разработана схема формирования производственной мощности рудника при комбинированной геотехнологии в зависимости от распределения качественных характеристик руды в массиве и показателей извлечения ее при последующем обогащении или выщелачивании. Предложенная схема включена в алгоритм выбора параметров минерально-сырьевых потоков. Определено, что включение в технологическую схему рудника процессов извлечения из техногенного сырья ценных компонентов физико-химическими методами позволяет при снижении добычи руды в пределах 30% сохранить производственную мощность предприятия по товарным металлам, продлить срок существования горнодобывающего предприятия, сократить объемы складирования отходов и снизить экологическое воздействие горных работ. При этом сокращение добычи руды связано с проектной производительностью рудника Ар (от 0,5 до 5 млн.
т./год), содержанием меди в руде сср (от 1 до 4 %) и биржевой ценой на медь Ц (от 4 до 8 тыс. у.е./т) экспоненциальной зависимостью: ЬДд =3,997 -0,77 Г' -1,214"' •1,181\
7. Разработан алгоритм выбора рациональных параметров минерально-сырьевых потоков, в основу которого заложены варианты комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии, что позволяет дифференцировать во времени и в пространстве объемы осваиваемых георесурсов с оптимизацией их качественных характеристик. Реализация алгоритма для условий освоения Ново-Учалинского месторождения позволила установить, что применение селективной выемки с усреднением внутрирудничным или на внешних складах имеет преимущества по сравнению с валовой добычей. При этом доизвлечение ценных компонентов из хвостов обогащения физико-химической технологией позволяет повысить совокупный доход от освоения месторождения на 12%. Дальнейшая их утилизация в закладке выработанного пространства влечет сокращение эксплуатационных затрат в 1,2-1,3 раза и повышение эффективности освоения месторождения в 1,2 раза.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Каплунов Д.Р., Милкин Д.А. Управление качеством руды сочетанием валовой и селективной выемки при комбинированном способе разработки месторождений II Комбинированная геотехнология: масштабы и перспективы применения: Тез.докл.междунар. науч.-технич.конф. Магнитогорск, МГТУ, 2005.-С. 5.;
2. Милкин Д.А. Новые решения в управлении качеством рудопотоков при комбинированной геотехнологии // Материалы 2-й Международной научной школы молодых ученых и специалистов. - М.: ИПКОН РАН, 2005. - С. 7677.;
3. Милкин Д.А. Резервы управления качеством рудопотоков при внедрении комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии //Материалы III международной школы молодых ученых и специалистов. М.: ИПКОН РАН, 2006, С. 107 - 108.;
4. Рыльникова М.В., Радченко Д.Н., Илимбетов А.Ф., Милкин Д.А. Новые решения проблемы комплексного освоения рудных месторождений / Вестник МГТУ им. Г.И. Носова, 2006. - № 4. - С. 4 - 9.;
5. Милкин Д.А. Совершенствование способов управления качеством рудопотоков при комбинированной геотехнологии / Комбинированная геотехнология: масштабы и перспективы применения / Сборник трудов, Магнитогорск, МГТУ, 2006. - С. 165 -174.;
6. Проблемы комплексного освоения суперкрупных месторождений стратегического сырья / Под редакцией академика РАН К.Н. Трубецкого, чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунова. - М.: ИПКОН РАН, 2006. - 358 с. (соавтор разд. 1.1 и2.1);
7. Милкин Д.А. Управление минерально-сырьевыми потоками горного предприятия при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии // Проблемы освоения недр в 21 веке глазами
молодых. Материалы 4-й международной научной школы молодых ученых и специалистов.6-9 ноября 2007 г. М.: ИПКОН РАН, 2007. - С.157-158.;
8. Милкин Д.А. Систематизация минерально-сырьевых потоков при разработке медно-колчеданных месторождений комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологией II Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых. Материалы 5-й Международной научной школы молодых ученых и специалистов. 11-14 ноября 2008 г. - М.: УРАН ИПКОН РАН, 2008 - С.180 - 181.;
9. Милкин Д.А. Обоснование параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии // Геоэкологические и инженерно-геологические проблемы развития гражданского и промышленного комплексов города Москвы: Материалы научно-практической конференции. Москва, РГГРУ им. Серго Орджоникидзе 15-17 апреля 2008 г. - М.: КДУ, 2008. - С. 161 - 162.;
10. Проблемы техногенного преобразования недр Земли У Под ред. академика В.А. Чантурия, академика К.Н. Трубецкого, чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунова. М.:ИПКОН РАН, 2007 г. -322 с. (соавтор разд. 1.1 и 2.1);
11. Абдрахманов И.А., Милкин Д.А. Управление качеством рудопотоков в изменяющихся геологических и экономических условиях - ГИАБ. — 2007. -№9.-С. 256-264.;
12. Д.Р. Каплунов, Д.А. Милкин. Современные проблемы комплексного освоения месторождений / Горный журнал Казахстана. — 2009. - № 4 . — С. 8 — 11.;
13. В. П. Красавин, Д. Н. Радченко, Д. А. Милкин, А. Г. Звягинцев, А. М. Пешков. Исследование технологии выщелачивания отходов добычи руд / Недропользование - XXI век. 2009. - №3. - С. 38-41.;
14. Д.Р. Каплунов. Д.А. Милкин. Исследование влияния способа управления качеством минерально-сырьевых потоков на параметры горнотехнических систем комбинированной геотехнологии // Комбинированная геотехнология: комплексное освоение и сохранение недр Земли / Сб. трудов. - Екатеринбург, 2009.-С. 45-47.;
15. Д.Р. Каплунов. Д.А. Милкин. Классификация минерально-сырьевых потоков при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии - ГИАБ, 2009 (принято в печать);
16. М.В. Рыльникова, Д.Н. Радченко, Д.А. Милкин (УРАН ИПКОН РАН), А.Г. Звягинцев, (ГОУ ВПО МГТУ им. Г.И. Носова). Исследование процессов выщелачивания ценных компонентов из текущих хвостов обогащения медно-колчеданных руд - ГИАБ, 2009 (принято в печать);
17. М.В. Рыльникова, Д.Н. Радченко, Д.А. Милкин (УРАН ИПКОН РАН), А.Г. Звягинцев, А.М. Пешков (ГОУ ВПО МГТУ им. Г.И. Носова). Обоснование параметров и режима выщелачивания сырья техногенных образований, сопутствующих разработке медно-колчеданных месторождений - ГИАБ, 2009 (принято в печать).
Подписано в печать 23 октября 2009 г. Формат 60x90/16
Объем 1.0 печ.л. Тираж 100 экз. Заказ №
Отпечатано в ОИП МГТУ. Москва, Ленинский проспект, д.6
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Милкин, Дмитрий Александрович
Введение.
1. Анализ условий формирования и методов определения параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной разработке медно-колчеданных месторождений.
1.1. Горно-геологические pi горнотехнические особенности разработки медно-колчеданных месторождений.
1.2. Способы управления качеством рудопотоков при комбинированной разработке рудных месторождений.
1.3. Требования к выбору параметров потоков минерального сырья при комбинированной разработке медно-колчеданных месторождений.
1.4. Обобщение методик обоснования рациональных параметров потоков минерального сырья.
1.5. Цель, задачи и методы исследования.
2. Развитие научно-методических основ формирования минерально-сырьевых потоков при комбинированной геотехнологии.
2.1. Основные понятия и классификация минерально-сырьевых потоков.
2.2. Систематизация технологических схем формирования и движения минерально-сырьевых потоков.
2.3. Обоснование исследовательской геотехнологической модели выбора рациональных параметров минерально-сырьевых потоков.
Выводы по 2 главе.
3. Исследование параметров минерально-сырьевых потоков при разработке медно-колчеданных месторождений комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологией.
3.1. Опытно-промышленная апробация физико-химической геотехнологии эксплуатации техногенного сырья.
3.2. Исследование влияния вещественного состава медно-колчеданных руд на параметры минерально-сырьевых потоков.
3.3. Закономерности изменения показателей эколого-экономической эффективности при различных параметрах минерально-сырьевых потоков.
3.4. Обоснование алгоритма определения рациональных параметров минерально-сырьевых потоков в различных горно-геологических и горнотехнических условиях.
Выводы по 3 главе.
4. Разработка технологических рекомендаций по управлению минерально-сырьевыми потоками при освоении Ново-Учалинского месторождения.
4.1. Выбор схемы управления качеством минерально-сырьевых потоков.
4.2. Обоснование рациональных параметров рудопотоков при освоении Ново-Учалинского месторождения.
4.3. Технологические рекомендации по повышению эффективности освоения Ново-Учалинского медно-колчеданного месторождения.
Выводы по 4 главе.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование параметров минерально-сырьевых потоков при проектировании комплексного освоения медно-колчеданных месторождений"
Важнейшим направлением повышения эффективности освоения рудных месторождений является рациональное и комплексное использование минеральных ресурсов. При этом ужесточение требований повышения полноты и комплексности использования минерального сырья связаны с быстрым истощением эксплуатационных запасов в условиях постоянного роста потребления и снижения качества добываемых руд.
Так, за последние пять лет качество исходных руд на медно-колчеданных месторождениях Урала по содержанию меди снизилось на 11%, а общее содержание цветных металлов в течение последних 20 лет сократилось в 1,3-1,5 раза. Причем основная часть балансовых запасов наиболее крупных месторождений, таких как Учалинское, Молодежное, Александринское, Бурибаевское и Сибайское, уже отработана. Однако за проектным контуром горных работ в бортах и основании карьеров имеются выклинивающиеся в массиве и распределённые по периметру рудные участки. В шахтных полях не полностью отработали бедные руды и маломощные рудные залежи, отдаленные локальные рудные тела, а также запасы, расположенные в сложных горно-геологических условиях. На поверхности горных отводов и в хвостохранилищах накоплено значительное количество различных видов твердых и жидких отходов, причем динамика процесса накопления - возрастающая. Содержание ценных компонентов в техногенных образованиях сопоставимо по качеству со вновь вовлекаемыми в разработку перспективными месторождениями и свидетельствует о целесообразности рассмотрения хранилищ техногенного сырья как альтернативных источников минерально-сырьевых ресурсов с постановкой их на баланс предприятия как техногенных месторождений. На Урале имеются также резервные медно-колчеданные месторождения, которые в настоящее время не вовлечены в эксплуатацию ввиду низкого качества руд (Западно-Озерное), малых объемов запасов (Озерное), значительной глубиной залегания рудных тел (Ново-Учалинское, Подольское).
Вовлечь в эффективную разработку такие запасы природного и техногенного сырья возможно только на основе сочетания физико-технических и физико-химических геотехнологий. Применение таких технологий связано со сложностью обеспечения требуемого качества формируемых минерально-сырьевых потоков сложного вещественного состава и различного агрегатного состояния. Обоснование параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии представляет весьма актуальную задачу.
Целью работы является разработка методики выбора рациональных параметров минерально-сырьевых потоков, обеспечивающих рост эффективности комбинированной геотехнологии при разработке месторождений природного и техногенного медно-колчеданного сырья неоднородного вещественного состава.
Идея работы состоит в том, что существенно повысить эффективность комбинированной разработки медно-колчеданных месторождений возможно путем формирования разнородных по фазовому состоянию и вещественному составу минерально-сырьевых потоков с рациональными параметрами их количественных и качественных характеристик.
Задачи исследований: анализ способов управления качественно-количественными параметрами потоков минерального сырья при разработке рудных месторождений комбинированной геотехнологией; классификация потоков минерального сырья при сочетании физико-технических и физико-химических геотехнологий и обоснование принципов их формирования; разработка методики выбора рациональных параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной разработке медно-колчеданных месторождений; исследование и оптимизация параметров минерально-сырьевых потоков в различных горно-геологических, горнотехнических и экономических условиях комбинированной разработки медно-колчеданных месторождений; разработка технологических рекомендаций по управлению минерально-сырьевыми потоками на Ново-Учалинском месторождении медно-колчеданных руд.
Для решения поставленных задач в качестве объекта исследований была выбрана комбинированная геотехнология, базирующаяся на сочетании физико-технических и физико-химических способов добычи при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений.
Методы исследовании
В работе использован комплексный метод исследований, включающий обобщение и анализ мирового и отечественного опыта управления качественно-количественными характеристиками добываемого сырья, геолого-минералогические исследования и химический анализ твердых и жидких потоков минерального сырья, опытно-промышленные испытания геотехнологии, экономико-математическое моделирование, технико-экономический анализ, статистическую обработку результатов исследований.
Положения, выносимые на защиту
1. Повышение качества и эффективности добычи медно-колчеданного сырья с расширением номенклатуры товарной продукции обеспечивается рациональным формированием минерально-сырьевых потоков сложного вещественного состава и различного агрегатного состояния при вовлечении в разработку физико-техническими и физико-химическими геотехнологиями, наряду с кондиционными рудами, запасов бедных руд, участков, расположенных в сложных горно-геологических условиях, а также отходов обогащения и рудничных вод.
2. Включение в технологическую схему рудника процессов извлечения ценных компонентов физико-химической геотехнологией из техногенного медно-колчеданного сырья позволяет при снижении добычи руды в пределах 30% сохранить производственную мощность предприятия по товарным металлам, продлить срок существования горнодобывающего предприятия, сократить объемы складирования отходов и снизить экологическое воздействие горных работ.
3. При формировании твердых и жидких минерально-сырьевых потоков возможное сокращение добычи руды ДЦд (%) при сохранении производственной мощности рудника по товарным металлам связано с проектной производительностью Ар (от 0,5 до 5 млн. т./год), содержанием меди в руде а р (от 1 до 4 %) и биржевой ценой на медь Ц (от 4 до 8 тыс. у.е./т) экспоненциальной зависимостью: АДд = 3,997-0,77\ар Л,2\4Лр -1,181^ .
4. Дополнительное получение жидких минерально-сырьевых потоков в виде продуктивных растворов в результате выщелачивания бедных руд и техногенного медно-колчеданного сырья позволяет сохранить устойчивое функционирование горнодобывающего предприятия в периоды снижения цен на цветные металлы, перехода от открытых горных работ к подземным, а также на этапе затухания горных работ.
Научная новизна работы:
1. Предложена классификация минерально-сырьевых потоков при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии по способу их формирования, вещественному составу и агрегатному состоянию, позволяющая обосновать рациональные параметры минерально-сырьевых потоков при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений;
2. Установлены закономерности показателей качества минерально-сырьевых потоков в зависимости от объемов и состава вовлекаемого в разработку медно-колчеданного сырья, параметров комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии при разработке медно-колчеданных месторождений;
3. Разработана методика выбора рациональных параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной разработке медно-колчеданных месторождений, учитывающая масштаб природных и техногенных месторождений, особенности сырья, его вещественный состав, а также специфику технологических схем комбинированной геотехнологии.
Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечивается надежностью и представительностью исходных данных, сопоставимостью результатов теоретических, экспериментальных лабораторных и опытно-промышленных исследований, обработанных методами математической статистики с использованием современного оборудования и апробированных методик.
Практическая значимость работы состоит в разработке нового подхода к обоснованию параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной геотехнологии, предусматривающего расширение минерально-сырьевой базы за счет вовлечения в промышленную эксплуатацию низкокачественного природного и техногенного сырья в различных горно-геологических, природно-климатических и экономических условиях.
Реализация работы. Материалы диссертации были использованы при разработке проектных решений по освоению Ново-Учалинского медно-колчеданного месторождения, а также при разработке разделов «Временного технологического регламента комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии комплексного освоения месторождений полиметаллических руд и сопутствующих им техногенных образований» в рамках Государственного контракта № 02.525.11.5004 от 14 июня 2007 г.
Личный вклад автора состоит в проведении исследований параметров минерально-сырьевых потоков и обосновании методики выбора способа управления ими при проектировании комбинированной разработки медно-колчеданных месторождений.
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 17 печатных работах, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных исследований Отделения наук о Земле РАН «Техногенное преобразование недр Земли: развитие теоретических основ эффективного использования и сохранения георесурсов», а также при поддержке грантов РФФИ № 09-05-00675-а и HITT № 2986.2008.5.
Апробация диссертации. Результаты работы докладывались и обсуждались на международных конференциях «Комбинированная геотехнология: масштабы и перспективы применения» (Магнитогорск, Учалы, 2005 г.), «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (II, III и IV Международная научная школа молодых ученых и специалистов, Москва, 2005 - 2008 гг.), научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, 2007 - 2009 гг.), студенческой конференции МГГУ (Москва 2005 г.), IV Международной научно-практической конференции «Комбинированная геотехнология: Развитие физико-химических способов добычи» (г. Сибай,
2007 г.), V Международной конференции «Комбинированная геотехнология: комплексное освоение и сохранение недр Земли» (Екатеринбург, 2009 г.), научно-практической конференции «Геоэкологические и инженерно-геологические проблемы развития гражданского и промышленного комплексов города Москвы» (Москва, РГГРУ им. Серго Орджоникидзе,
2008 г.).
Объем и структура работы:
Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 151 наименования и представлена на 171 странице, включая 74 рисунка, 18 таблиц.
Заключение Диссертация по теме "Теоретические основы проектирования горно-технических систем", Милкин, Дмитрий Александрович
Основные результаты проведенных исследований заключаются в следующем:
1. На основе разработки и анализа технологических решений по использованию природного и техногенного сырья при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений произведена классификация минерально-сырьевых потоков в зависимости от их вида, особенностей структурного, минерального и химического состава, агрегатного состояния, генезиса, которая позволяет определить направления их дальнейшего промышленного использования. Минерально-сырьевые потоки разделены на основные и вспомогательные, определены варианты возможных технологических схем их формирования и движения в горнотехнической системе комплексного освоения месторождений многокомпонентных руд.
2. Установлены в лабораторных и опытно-промышленных исследованиях рациональные параметры и режимы процесса выщелачивания техногенного сырья сложного вещественного состава. Определены степенные зависимости эксплуатационных затрат на освоение техногенных георесурсов физико-химической геотехнологией от содержания меди в хвостах, исходной руде, продуктивном растворе, производительности участков кучного выщелачивания и переработки продуктивных растворов, расхода подаваемого на штабель рабочего раствора, а также времени выщелачивания.
3. Для обоснования рациональных параметров минерально-сырьевых потоков при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений разработана исследовательская геотехнологическая модель. Вовлечение окомкованных хвостов обогащения в промышленную эксплуатацию методом кучного выщелачивания при производительности рудника 1млн. т. позволяет повысить эффективность разработки месторождения на 6,5%. Дальнейшее увеличение производственной мощности рудника обуславливает дополнительный рост дохода не ниже чем на 3,8% на каждый миллион тонн роста производительности.
4. Доказано, что утилизация конечных отходов после выщелачивания хвостов обогащения в составе твердеющей закладочной смеси позволяет повысить доход от освоения месторождения при производительности рудника 1 млн. т. более чем на 13%. Повышение производственной мощности рудника на каждый 1 млн. т. влечет дополнительный рост дохода в среднем на 5%.
5. Установлено, что если окисленные руды являются труднообогатимыми и расположены в верхней части месторождения в виде ореолов, выклинок, локальных залежей, то при достаточно высоких ценах на металлы получаемый совокупный доход от применения подземного выщелачивания сопоставим с доходом от подземной разработки. Применение в этом случае открытых горных работ эффективно только при доле некондиционных окисленных руд менее 15% от общих запасов месторождения.
6. Разработана схема формирования производственной мощности рудника при комбинированной геотехнологии в зависимости от распределения качественных характеристик руды в массиве и показателей извлечения ее при последующем обогащении или выщелачивании. Предложенная схема включена в алгоритм выбора параметров минерально-сырьевых потоков. Определено, что включение в технологическую схему рудника процессов извлечения из техногенного сырья ценных компонентов физико-химическими методами позволяет при снижении добычи руды в пределах 30% сохранить производственную мощность предприятия по товарным металлам, продлить срок существования горнодобывающего предприятия, сократить объемы складирования отходов и снизить экологическое воздействие горных работ. При этом сокращение добычи руды связано с проектной производительностью рудника Ар (от 0,5 до 5 млн. т./год), содержанием меди в руде а р (от 1 до 4 %) и биржевой ценой на медь
Ц (от 4 до 8 тыс. у.е./т) экспоненциальной зависимостью:
АДд =3,997-0,771вр -1,214^ -1,181^.
7. Разработан алгоритм выбора рациональных параметров минерально-сырьевых потоков, в основу которого заложены варианты комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии, что позволяет дифференцировать во времени и в пространстве объемы осваиваемых георесурсов с оптимизацией их качественных характеристик. Реализация алгоритма для условий освоения Ново-Учалинского месторождения позволила установить, что применение селективной выемки с усреднением внутрирудничным или на внешних складах имеет преимущества по сравнению с валовой добычей. При этом доизвлечение ценных компонентов из хвостов обогащения физико-химической технологией позволяет повысить совокупный доход от освоения месторождения на 12%. Дальнейшая их утилизация в закладке выработанного пространства влечет сокращению эксплуатационных затрат в 1,2-1,3 раза и повышение эффективности освоения месторождения в 1,2 раза.
Заключение
В диссертации, являющейся законченной квалификационной работой, дано решение актуальной научно-технической задачи - предложена новая методика выбора параметров минерально-сырьевых потоков при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии, обеспечивающая повышение полноты и комплексности освоения месторождений медно-колчеданных руд и сопутствующих техногенных образований.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Милкин, Дмитрий Александрович, Москва
1. Абрахманов И.А. Обоснование технологии комплексного освоения медно-колчеданных месторождений Учалинского и Узельгинского рудных полей: Дис. . кандидата технических наук: 25.00.22. Магнитогорск, 2006. -172 с.
2. Абдрахманов И.А., Милкин Д.А. Управление качеством рудопотоков в изменяющихся геологических и экономических условиях Москва, ГИАБ, 2007, № 9. с. 256 - 264.
3. Арене В. Ж. Физико-химическая геотехнология: Учебное пособие. -М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2001.-656 с.
4. Бастан П.П., Костина Н.К. Смешивание и отсортировка рудных месторождений. М.: Недра, 1990.
5. Бастан П.П., Костина Н.К. Смешивание и отсортировка рудных месторождений. М.: Недра, 1990.
6. Белоусов, А.Е. Зубков, А.Д. Мельников, И.Б. Моисеев, Н.А. Дятлов, В.А. Доронин. Перспективы развития Узельгинского подземного рудника // Горный журнал, 2004. №6. С. 45-47.
7. Биишев JI.3. Разработка эффективной технологии открытой отработки пиритсодержащих хвостохранилищ // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Челябинск, 2000. - 174 с.
8. Бронников Д.М., Замесов Н.Ф., Кириченко Г.С. Основы технологии подземной разработки рудных месторождений с закладкой. М.: Наука 1973.
9. Бызов В.Ф. Управление качеством продукции карьеров: Учеб. для вузов. -М.: Недра, 1991. 239 с.
10. Временная типовая методика экономической оценки месторождений полезных ископаемых. М.: изд. ГКНТ и Госкомцен СССР, 1979.
11. Волков Ю.В., Соколов И.В. Подземная разработка медноколчеданных месторождений Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. - 232 с.
12. Волкова Н.А., Орехова Н.Н., Глухова А.Ю. Управление техногенными медьсодержащими водопотоками: Методические рекомендации Магнитогорск: МиниТип, 2007 - 22 с.
13. Геологическая служба и развитие минерально-сырьевой базы / под ред. А.Н. Кривцова, Н.Ф. Мигачева, Г.В. Пучкипа. М.: Недра, 1993. - 618 с.
14. Геомеханическое обоснование параметров очистной выемки при доработке Учалинского месторождения подземным способом: Отчет о НИР / МГМА. Магнитогорск, 1997.
15. Геомеханическос обоснование порядка и конструктивных параметров систем разработки Учалинского: Отчет о НИР / МГМА. -Магнитогорск. 1998. Тема 97-03.
16. Горбатова Е.А. Разработка физико-химической геотехнологии освоения забалансовых запасов медно-колчеданных месторождений Урала: Дис. канд. техн. наук. Магнитогорск, 2003. - 160 с.
17. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли / Под ред. К.Н. Трубецкого / РАН, АГН, РАЕН, МИА. М.: Изд-во Акад. горн, наук, 1997. -478 с.
18. Гордон С.Б., Максимчук А.А. Подземные бункерные комплексы зарубежных рудников. ЦИИН ЧМ, 1970, №10, С. 9-11.
19. Государственный доклад о состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2001 г. / Гл. ред. П.В. Садовник. -М.: ВНИИгеосистем, 2002.-242.: илл.
20. Грабежев А.И., Буслаев Ф.П., Пшеничный Г.Н. и др. Метасоматиты Гайского Zn-Cu-колчеданного месторождения (Южный Урал, Россия): реставрация первичных условий и истории образования//Геология рудных месторождений. 1998. № 6. С. 501-513.
21. Грачёв Ф.Г. Управление качеством сырья на горнорудных предприятиях. М.: Недра, 1977. 208 с.
22. Грачев Ф.Г. Теория и практика усреднения качества минерального сырья. М: Недра, 1983.
23. Давидкович А.С, Отгонбилэг Ш. Динамика рудопотоков. М.: Недра. -186 с.
24. Добыча металлов способом выщелачивания / В.П. Новик-Качан, Н.В. Губкин, Д.Т. Десятников, Н.И. Чесноков. — М.: Изд-во Цветметинформации, 1970.-384 с.
25. Ершов В.В. Геолого-маркшейдерское обеспечение управлением качества. М: Недра, 1986, 126 с.
26. Зарайский В.Н., Стрельцов В.И. Рациональное использование и охрана недр на горнодобывающих предприятиях. М.: Недра, 1987.
27. Зайков В.В., Сергеев Н.Б. Зона гипергенеза серноколчеданной залежи Гайского месторождения (Южный Урал) Геология рудных месторождений, 1993, N4. С.20-32.
28. Зверьков В.И. Эффективность методов подземной разработки месторождений руд резко различного качества. Красноярск, КИЦМиЗ, 1976. -63 с.
29. Илимбетов А.Ф. Пути повышения эффективности производства на Октябрьском руднике // Разработка мощных рудных месторождений: Меж-вуз. сб. науч. тр. Магнитогорск, 1999. - С. 10-13.
30. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды утв. Минприроды РФ 26 января 1993 г. с изменениями от 15 февраля 2000 г.
31. Интернет-ресурс, http://minerjob.ru
32. Интернет ресурс http://www.rados.ru
33. Исследование параметров и режимов технологии выщелачивания техногенных отходов Бурибаевского ГОКа: Отчет о НИР / Магнитогорск, 2005.-205 с.
34. Историческая справка и обзор зарубежной практики кучногои подземного выщелачивания/ Б. Д. Халезов, Н. А. Ватомин, В. А. Неживых и др.// ГИАБ. 2002. - № 4. - С. 139-143.
35. Кавтаськип А.А. Научные основы повышения полноты и эффективности разработки рудных месторождений при применении рудоподготовки: Дис. докт. технических наук. — М.: ИПКОН РАН, 1992.
36. Калмыков В.Н., Рыльникова М.В. и др. Технологические решения по переходу Сибайского рудника на комбинированную геотехнологию освоения запасов // Горный информ. анал. бюл. - М.: МГГУ. - 2000. №8. - С. 150153.
37. Канторович JT.B., Горстко А.Б. Оптимальные решения в экономике. -М.: Изд. «Наука». 1972. - 231 с.
38. Каплунов Д.Р. Развитие производственной мощности подземных рудников при техническом перевооружении. -М.: Наука, 1989.-263 с.
39. Каплунов Д.Р. Стабилизация качества руды при подземной добыче. М.: Недра, 1983.-С. 236.
40. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В., Блюм Е.А., Красавин А.В. Научные аспекты выбора геотехнологической стратегии освоения рудных месторождений комбинированным способом // Горный инф.-аналит. бюллетень. М.: МГГУ. 2003, №1, с. 5-9.
41. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В. Развитие теории проектирования и реализация идей комплексного освоения недр // ГИАБ, 2008. №4. — С. 20-28.
42. Каплунов Д.Р., Милкин Д.А. Современные проблемы комплексного освоения месторождений / Горный журнал Казахстана. — 2009. № 4 . - С. 8 -11.
43. Каплунов Д.Р., Милкин Д.А. Классификация минерально-сырьевых потоков при комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии Москва, ГИАБ, 2009. (отдано в печать).
44. Кебеде Ч.Д. Исследование и развитие комбинированной (открыто-подземной) геотехнологии с учетом качества руды и экологических последствий: диссертация . доктора технических наук: 25.00.21. — Москва, 2003.-284 с.
45. Кожиев Х.Х., Ломоносов Г.Г. Рудничные системы управления качеством минерального сырья. — М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005. 292 с.
46. Корнеев С.А. Обоснование параметров рудопотоков при освоении медно-колчеданных месторождений комбинированной геотехнологией: -Дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 2005. - 120 с.
47. Коногоров Н. Расточительное обогащение // Металлы Евразии. -2001. №5.-С 56-59.
48. Комбинированные процессы переработки руд цветных металлов/ С. И. Митрофанов и др. — М.: Недра, 1984.
49. Красавин. А.В. Разработка методики математического моделирования технологических схем перехода к комбинированной геотехнологии при освоении рудных месторождений: Дисс. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 2005. - 170 с.
50. Красавин В. П., Радченко Д. Н., Милкин Д. А., Звягинцев А. Г., Пешков А. М. Исследование технологии выщелачивания отходов добычи руд / Недропользование XXI век, 2009, №3. С. 38 - 41.
51. Курбангалеев С.Ш. Природоохранная деятельность Учалинского ГОКа // Горный журнал, 2004. №6. С. 70-75.
52. Кучное выщелачивание благородных металлов. / Под ред. М.И. Фазлуллина. М.: Изд. Академии горных наук, 2001. - 647 с.
53. Кушенский К.С., Вериго К.Н., Россмит А.Ф., и др. Черная металлургия капиталистических стран. Часть VII Москва, 1960. - С - 322333.
54. Ломоносов Г.Г. Управление качеством продукции горного предприятия. Часть I. М., МГИ, 1984. - 94 с.
55. Луценко И.К., Бурыкин А.А., Бубнов В.К. Влияние состава скальных рудовмещающих пород на эффективность процесса подземного выщелачивания // Атомная энергия, 1976. Т. 41. - Вып. 2.
56. Луценко И.К., Бахуров В.Г., Мещерская Р.С. Физико-химические условия процесса подземного выщелачивания урана из скальных руд // Атомная энергия. 1969. - Т.27, вып.6. - С. 500-504.
57. Масленников В.В., Прокин В.А. Новые данные по геологии Сибайского мед но колчеданного месторождения, Ежегодник-1983 Свердловск: УНЦ АН СССР, 1984. С. 132-135.
58. Меднорудные месторождения — типы и условия образования / Под ред. А.И. Кривцова и др. М.: Недра, 1987. 197 с.
59. Медноколчеданные месторождения Урала. Геологическое строение /
60. B.А. Прокин, Ф.П. Буслаев, М.И. Исмагилов и др. Свердловск: УрО АН СССР, 1988. 248 с.
61. Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию кондиций для подсчета запасов месторождений твердых полезных ископаемых. Москва 1999г.
62. Методическое пособие по изучению инженерно-геологических условий местороледений, подлежащих разработке открытым способом. Л.: Недра, 1986.
63. Милкин Д.А. Совершенствование способов управления качеством рудопотоков при комбинированной геотехнологии / Комбинированная геотехнология: масштабы и перспективы применения / Сборник трудов, Магнитогорск. МГТУ, 2006, С. 165 174.
64. Милкин Д.А. Новые решения в управлении качеством рудопотоков при комбинированной геотехнологии // Материалы 2-ой Международной научной школы молодых ученых и специалистов. -М.: ИПКОН РАН, 2005.1. C. 76-77.
65. Милкин Д.А. Резервы управления качеством рудопотоков при внедрении комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии //Материалы III международной школы молодых ученых и специалистов. М.: ИПКОН РАН, 2006, С. 107 108.
66. Минясв Б.К. Разработка медно-колчеданных месторождений. М.: Недра, 1980.-232 с.
67. Мировая горная промышленность 2004-2005: история, достижения, перспективы. -М.: НТЦ «Горное дело», 2005. С. 222-244.
68. Митрофанов С.И. и др. Комбинированные методы переработки окисленных и смешанных медных руд. М.: Недра, 1970. - 288 с.
69. Научные и экспериментальные исследования комбинированных технологий: Отчет о НИР / ИПКОН РАН, 2007. 141 с.
70. Научно-методическое обоснование геотехнологической стратегии проектирования комбинированных физико-технических и физико-химических способов комплексного освоения рудных месторождений: Отчет о НИР / ИПКОН РАН, 2006. 50 с.
71. Небера В.П., Соложенкин П.М. Сорбционпая флотация металлов // Развитие идей И.Н. Плаксина в области обогащения полезных ископаемых и гидрометаллургии: Тез. докл. юбилейных Плаксинских чтений. М., 2000.-С.121-122
72. Обоснование режимов и параметров технологии переработки комплексных продуктивных растворов выщелачивания некондиционных руд и хвостов обогащения: Отчет по НИР № 15-25, Московский государственный технологический университет МИСиС. 2006.
73. Обоснование способов и параметров освоения забалансовых запасов Октябрьского месторождения: Отчет по НИР / Магнитогорск, 2006. 174 с.
74. Обоснование рационального порядка переходной зоны Учалинского месторождения. Проект 1991 г. 104 с.
75. Основные технические решения и предварительная технико-экономическая оценка промышленной разработки Ново-Учалинского медно-колчеданного месторождения / Учалы. 2005. 86 с.
76. Основы стратегии освоения минеральных ресурсов Урала / B.JI. Яковлев, С.И. Бурыкин, Н.Л. Стахеев. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 1999. - 279 с.
77. Отчет по научно-исследовательской работе: «Исследование технологии формирования искусственного массива на основе местных материалов и отходов горно-обогатительного производства» / Магнитогорск, 2006. 63 с.
78. Отчет о результатах опытно-промышленной рентгенометрической сепарации разубоженных руд на Учалинском подземном руднике ОАО «Учалинский ГОК». Учалы, 2003.
79. Оценка техногенных ресурсов горнорудных предприятий республики Башкоторстан.// УКГЭ «Уралзолоторазведка», 2001. 201с. Прил. отв. исполнитель И. Р. Фаткуллин.
80. Пахомов и др. Стратегия развития горнопромышленного комплекса Урала // ренгтон-Урал. 1997. - №8-С. 31-35.
81. Пирожок П.И., Злотник-Хоткевич А.Г. Новые данные о генезисе Учалинского месторождения // Доклады СССР, 1978. Т. 242. №2. С. 390-393.
82. Подземное выщелачивание полиэлементных руд / Н.П. Лаверов, И.Г. Абдульманов, К.Г. Бровин и др.; Под ред. Н.П. Лаверова. М.: Издательство Академии горных наук, 1998. - 446 е.: ил. - ISBN 5-7892-0026-5
83. Подземные системы выщелачивания металлов / Лунев Л.И., Рудаков И.Е.-М., 1974.-79 с.
84. Полькин С.И., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов: Учебник для вузов. М.: Недра, 1983. - 400 с.
85. Поплаухин А.С., Дикарев Н.Л., Яковенко А.Г. Подземное выщелачивание медно-колчеданного месторождения // Цветная металлургия. 1982.-№ 10.-С. 14-16.
86. Прокин В.А., Болотин Ю.А., Масленников В.В. и др., Сибайское месторождение // Медноколчеданные месторождения Урала: Геологическое строение. Свердловск: УрО АН СССР, 1988. С. 94-109.
87. Проблемы комплексного освоения суперкрупных месторождений стратегического сырья / Под редакцией академика РАН К.Н. Трубецкого, чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунова. М.: ИПКОН РАН, 2006. - 358 с. (соавтор разд. 1.1 и 2.1).
88. Проблемы техногенного преобразования недр Земли / Под ред. академика В.А. Чантурия, академика К.Н. Трубецкого, чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунова. М.:ИПКОН РАН, 2007 г. -322 с. (соавтор разд. 1.1 и 2.1);
89. Пшеничный Г.Н., Волькинштейн М.Я., Николайченко Ю.С. и др. Ново-Учалинекое медно-цинково-колчеданное месторождение Южного Урала. Уфа: УНЦРАН, 1999. 395 с.
90. Развитие подземной добычи при комплексном освоении месторождений / Каплунов Д.Р., Левин В.И., Болотов Б.В. и др. М.: Наука, 1992.-256 с.
91. Развитие теоретических основ проектирования горнотехнических систем при комбинированной разработке рудных месторождений: Отчет о НИР / ИПКОН РАН, 2004.
92. Радченко Д.Н. Разработка комбинированной геотехнологии освоения месторождений медно-колчеданных руд с комплексным использованием отходов их переработки // Дисс. на соиск. научн. ст. канд. техн. наук. Магнитогорск 2004 г. - с. 155.
93. Разработка и исследование экологически безопасных физико-химических геотехнологий комплексного освоения медно-колчеданных месторождений и сопутствующих техногенных образований: Отчет о НИР / УРАН ИПКОН РАН, 2008. 228 с.
94. Разоренов Ю. И. Оптимизация рудопотоков при разработке сложных рудных месторождений подземно-открытым способом: Дис. . д-ра техн. наук: 05.15.02, 05.15.03 Новочеркасск, 2000.
95. Раппопорт М.С. Состояние и перспективы развития минерально-сырьевой базы Урала // Известия ВУЗов. Горное образование. 2000. - №3. -С. 37 - 64.
96. Рачков И.В. Новые технологии производства меди // http://overbase.narod.ru
97. Рыльникова М.В., Радченко Д.Н., Милкин Д.А., Звягинцев А.Г., Пешков A.M. Обоснование параметров и режима выщелачивания сырья техногенных образований, сопутствующих разработке медно-колчеданных месторождений Москва, ГИАБ, 2009. (отдано в печать)
98. Рыльникова М.В., Шадрунова И.В., Старостина Н.Н. и др. Совершенствование технологии извлечения меди из медьсодержащих промышленных растворов // Горный информ.-аналит. бюл. М.: 2001, - № 2. -С. 75-77.
99. Рыльникова M.B., Радченко Д.Н., Илимбетов А.Ф., Милкин Д.А. Новые решения проблемы комплексного освоения рудных месторождений / Вестник МГТУ им. Г.И. Носова, № 4, 2006. С. 4 - 9.
100. Рыльникова М. В., Радченко Д. Н., Григорьев А. В., Рахматуллина К. Ж. Изыскание технологий утилизации отходов в составе твердеющих закладочных смесей // Недропользование XXI век, 2009. - №3. С. 33-37.
101. Рыльникова М.В., Радченко Д.Н., Милкин Д.А., Звягинцев А.Г. Исследование процессов выщелачивания ценных компонентов из текущих хвостов обогащения медно-колчеданных руд Москва, ГИАБ, 2009. (отдано в печать)
102. Серавкин И.Б. Вулканизм и колчеданные месторождения Южного Урала. М.: Наука, 1986. 268 с.
103. Соколов И.В., Мишенин А.Н., Антипин Ю.Г. Технология доработки Учалинского месторождения подземным способом // Цветная металлургия: Бюл. НТИ. 1990. №8. С. 1-3.
104. Состав закладочной смеси и способ ее изготовления: Пат. №2327874, E21F15/00 (2006.01). 2008. ^
105. Структурный и магматический контроль колчеданного оруденения Башкирии / П.Ф. Сопко, А.С. Бобохов, И.Б. Серавкин и др. М.: Наука, 1975. 226 с.
106. Терентьев В.И., Черных А.Д. Комплексная открыто-подземная разработка прибортовых и подкарьерных запасов рудных месторождений. -М„ ИПКОН АН СССР, 1988.
107. Технология и механизация подземной добычи руд цветных металлов за рубежом. М., Изд. ЦНИИ Эицветмет, 1969.
108. Технологический регламент кучного выщелачивания окисленных руд Молодежного месторождения // Магнитогорск, 2007. — 118 с.
109. Трубецкой К.Н., Рогов Е.И., Уманец В.Н. Обоснование объемов и сроков освоения техногенных месторождений // Горный журнал. 1988. - С. 9-12.
110. Учалинский горно-обогатительный комбинат на рубеже XXI века. Монография: И.А. Абдрахманов, П.И. Пирожок, А.В. Чадченко и др. Уфа: Полиграфкомбинат; 2000. 328 с.
111. Учалинское медно-цинково-колчеданное месторождение Уральского типа / И.Б. Серавкин и др. Уфа: БНЦ УрО РАН, 1992. 175 с.
112. Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. М.: Недра. -1984-С. 224.
113. Чановый процесс выщелачивания: Технология и схемы переработки руд цветных металлов // С.И. Полькин, Э.В. Адамов, В.В. Панин и др. Биогеотехнология металлов. М.: Недра, 1985. - С. 243.
114. Черняхов В.Б. Производственная геологическая практика в Оренбургской области. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2002. - 126 с.
115. Черных А. Д., Брюховецкий О.С. Эффективность открыто-подземной разработки месторождений полезных ископаемых / Цветмет -информации. М., 1988.
116. Черных А.Д., Балашев В.В. Комплексная открыто-подземная разработка месторождений системами с обрушением // Разработка месторождений твердых полезных ископаемых. Итоги науки и техники / ВИНИТИ АН СССР. М., 1988.
117. Черных А.Д., Брюховецкий О.С., Лосинский А.П. Доработка запасов руд за контурами карьеров с закладкой выработанного пространства // Разработка месторождений твердых полезных ископаемых. Итоги науки и техники / ВИНИТИ АН СССР. М., 1988.
118. Черняк А.С., Арене В.Ж. Актуальные химические проблемы физико-химической геотехнологии на пороге XXI века // ГИАБ. — 1999. №2. -С. 31-35.
119. Шадрунова И.В., Рыльникова М.В., Старостина Н.Н. Анализ эффективности процессов выщелачивания медьсодержащих сульфидных руд Сибайского месторождения // Разработка мощных рудных месторождений. МГТУ. Магнитогорск 1999. С. 71 - 75.
120. Шадрунова И.В. Теоретическое и экспериментальное обоснование интенсивных низкотемпературных процессов выщелачивания некондиционных медьсодержащих георесурсов: Дис. . доктора технических наук: 25.00.13. Москва, 2003. - 297 с.
121. Шестаков В.А. Сравнительная оценка и пути совершенствования систем подземной разработки месторождений цветных металлов. Фрунзе, ИПИМГ, 1966.256 с.
122. Шестаков В.А. Научные основы выбора и экономической оценки систем разработки рудных месторождений. М, Недра, 1976.
123. Шестаков В.А. Проектирование рудников. М.: Недра, 1987. 231 с.
124. Шестаков В.А. Рациональное использование недр. М.: Недра, 1990. 223 с.
125. Шестаков В.А. Проектирование горных предприятий. М, МГГУ, 1995, 509 с.
126. Щелканов В.А. Комбинированная разработка рудных месторождений. -М.: Недра, 1974.
127. Юматов Б.П., Коробейников В.Ф., Бунин Ж.В., Чаплыгин Н.Н. Перспективное планирование качества рудного сырья в карьере Агаракского комбината. Изв. ВУЗов, Горный журнал, № 9, 1971, с. 9-13.
128. Юматов Б.П., Секисов Г.В., Буянов М.И. Нормирование и планирование полноты и качества выемки руды на карьерах. М., Недра, 1987, 184 с.
129. Argol J. Leaching damps to recover more Southwest copper at tower cost. Mining World, 1963. - Vol. 25. - №11. - p. 22.
130. Canadian Mining Journal, 1956, N. 9, P. 69-73.
131. Canadian Mining Journal, 1956, N. 2, P. 109-113.
132. Epstein V.S. The conversion from opencast to underground mining at Kiruna, «Kings Cjllege Mining Society Jornal» Vol. 27, 1957.
133. Mining Journal, 1995, N 6277, p. 678-679.
134. Mechanical Handling, 1955, N3. p. 134-139
135. Mining Congress Journal, 1955, N. 10, P. 56-58.
136. Musgrov P. Mining technology and policy issues, 1983/Sess. pap. Mining convent. Amer. Mining congr., San-Francisco, sept. 12-14, 1983. -Washington: D.C., 1983. P. 1-6.
137. Pojar M. In place leaching of a copper sulfide deposit / 47-th annu. Meet mining sek., AJME and 35-th annu. Mining symp., Dallas. Mining, 1974. - Vol. 8. - №1. - P. 10-16.
138. Prater J.D. In situ carbonate leaching at the old Reliable Mine // Mining magazine, 1974. Vol. 130. - №5. - P. 355 - 356.
-
Милкин, Дмитрий Александрович
-
кандидата технических наук
-
Москва, 2009
-
ВАК 25.00.21
- Обоснование требований к качеству руд и техногенного сырья при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений Урала
- Обоснование методов управления техногенными георесурсами при открыто-подземной разработке медно-колчеданных месторождений
- Медно-колчеданное оруденение Юго-Западного Алтая
- Обоснование технологий активной утилизации техногенного сырья при проектировании комплексного освоения медно-колчеданных месторождений Урала
- Обоснование способов интенсификации выщелачивания ценных компонентов при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений
