Разработка технологии формирования и комплексного освоения техногенных месторождений на основе отходов переработки медно-колчеданных руд

Матюшенко, Глеб Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка технологии формирования и комплексного освоения техногенных месторождений на основе отходов переработки медно-колчеданных руд
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии формирования и комплексного освоения техногенных месторождений на основе отходов переработки медно-колчеданных руд"

На правах рукописи

МАТЮШЕНКО ГЛЕБ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ И КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНО-

КОЛЧЕДАННЫХ РУД

Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск -2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический

университет им. Г.И.Носова»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Рыльникова Марина Владимировна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Голяк Сергей Алексеевич

кандидат технических наук Биишев Леонард Зиннатович

Ведущая организация: ОАО «Учалинский горно-обогатительный комбинат».

Защита диссертации состоится 25 октября 2006 г. в 14°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.111.02 при ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова» по адресу: 455000, Челябинская область, г.Магнитогорск, пр.Ленина, д. 38, малый актовый зал.

Факс: (3519) 23-57-60,29-84-26;е-таП:тйШ@та^.ги

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО

«Магнитогорский государственный технический университет им.Г.И.Носова».

♦

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять на имя ученого секретаря университета.

Автореферат разослан «25» сентября 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

О.Е. Горлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Повышение социально-экономической эффективности использования недр

- государственная политика России, одним из приоритетных направлений которой является реализация стратегии рационального недропользования. В этой связи особую значимость приобретают вопросы комплексного, экологически безопасного освоения месторождений минерального сырья. При этом первоочередной задачей ставится снижение объемов отходов предприятий и вовлечение их в эффективное промышленное использование.

Особо остро проблема полезного использования отходов стоит на Урале, где эксплуатационные запасы кондиционных руд практически отработаны, а на поверхности горного отвода в хвостохранилищах накоплено значительное количество техногенного сырья, причем процесс накопления непрерывен. Содержание ценных компонентов в отходах переработки мед но-колчеданных руд и масштабы их накопления достаточно большие для перспективного вовлечения в промышленную эксплуатацию. Негативное экологическое воздействие техногенных образований на окружающую среду предопределяет -настоятельную необходимость изыскания технологий их эффективного использования. Неоднородность техногенных массивов, сложность -вещественного состава, содержание широкого спектра ценных компонентов в , отходах переработки медно-колчеданных руд, обуславливают предпочтительность их разработки сочетанием процессов физико-технической и физико-химической геотехнологии.

Обоснование на базе комплексных геолого-минералогических и ' геотехнологических исследований эффективной геотехнологии вовлечения в . промышленную эксплуатацию техногенных объектов, представленных отходами обогащения медно-колчеданных руд, с отнесением этих объектов к техногенным месторождениям, осваиваемым в процессе горных работ и складирования отходов методами физико-технической и физико-химической геотехнологии, является актуальной научно-практической задачей.

Целью работы является разработка комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии формирования и эффективной промышленной эксплуатации техногенных месторождений, представленных -отходами переработки медно-колчеданных руд, с обеспечением комплексности использования и высокой степени извлечения полезных компонентов.

Идея работы заключается в повышении эффективности освоения медно-колчеданных месторождений путем реализации единой технологической схемы добычи и переработки руд с последующим формированием техногенных массивов с заданными структурными и фильтрационными характеристиками для выщелачивания полезных компонентов в пространстве карьера, подземного рудника и хранилища отходов.

Задачи исследований:

- анализ и обобщение опыта разработки техногенных месторождений, представленных отходами обогащения полиметаллических руд;

- изучение структуры массива и вещественного состава отходов переработки медно-колчеданных руд текущих и размещенных в хранилище для обоснования технологии их вовлечения в промышленную эксплуатацию;

- систематизация технологических схем комплексной разработки техногенных месторождений сочетанием физико-технических и физико-химических процессов и обоснование методики выбора рациональной технологии утилизации отходов переработки медно-колчеданных руд;

- обоснование параметров и режимов технологии формирования из текущих отходов техногенных массивов и комплексной разработки техногенных месторождений мед но-колчеданного сырья с последующей их утилизацией.

Для решения поставленных задач в качестве объекта исследований была выбрана комбинированная физико-техническая и физико-химическая геотехнология комплексного освоения техногенных месторождений, представленных отходами переработки медно-колчеданных руд на примере месторождений Бурибаевского ГОКа.

Методы исследований. В работе использован комплексный метод исследований, включающий обобщение и анализ опыта разработки техногенных месторождений и переработки техногенного сырья; геолого-минералогические исследования; химический и рентгенофазовый анализ; исследования физико-механических свойств техногенного сырья; атомно-эмиссионная спектрометрия; физическое моделирование; планирование эксперимента и статистическую обработку результатов; технико-экономическую оценку.

Положения, представленные к защите:

1.Выбор технологической схемы вовлечения отходов переработки медно-колчеданных руд в промышленную эксплуатацию следует производить на основе разработанных типовых схем, классифицированных по виду техногенных образований: текущие, затопленные, осушенные, лежалые, и сочетанию процессов физико-технической и физико-химической геотехнологии в пространстве карьера, подземного рудника и хранилища отходов.

2.Разработку лежалых отходов обогащения медно-колчеданных руд следует производить путем снятия и утилизации поверхностного слоя, последующей валовой выемки нижележащих слоев с разделением по классу 2 мм на фракции бурого (-2мм) и серого (+2мм) цвета для переработки в отдельных циклах, исходя из установленной закономерности слоистого строения техногенного массива, представленного верхним слоем с низким содержанием металлов, и нижележащими чередующимися слоями бурого цвета с повышенным содержанием сульфидов, золота и серебра, и серого цвета с повышенным содержанием легкорастворимых минералов меди и цинка.

3. Снижение в период хранения колчеданного сырья содержания меди и цинка в 2-4 раза, благородных металлов и рассеянных элементов до 100 раз, обуславливает не традиционное складирование отходов в хвостохранилищах, а формирование техногенных массивов в карьере, подземном руднике и на поверхности с заданными фильтрационными характеристиками, обеспечиваемыми предварительным низкотемпературным окомкованием теку-

щих отходов с использованием в качестве вяжущего медного шлака и извести в процентном соотношении по массе 90:5:5.

4. Комплексное освоение техногенных месторождений из отходов

обогащения медпо-колчедаппых руд обеспечивается путем перевода в продуктивные раствор (л сернокислотного выщелачивания широкого спектра цветных, редких, благородных металлов и рассеянных элементов для их последующего извлечения методами "гидрометаллургии 'и использования отходов выщелачивания для закладки выработанного пространства подземных камер.

Научная новизна работы:

- предложена классификация техногенных образований из отходов переработки медно-колчеданных руд в зависимости от условий их формирования,

складирования и хранения, определяющая выбор технологических схем вовлечения отходов в промышленную эксплуатацию сочетанием процессов физнко-тсхннчсскон н физико-химической гсотсхнологин в карьере, подземном руднике и на поверхности;

- установлены закономерности слоистого строения техногенного массива из отходо» переработки мед по-колчеданных руд в условиях длительного хранения, * заключающиеся в контрастности технологических свойств, обусловленной процессами ссдимсптогснеза и гипергепеза: цвета, гранулометрического, химического и минерального состава;

- показано на целесообразность формирования из текущих отходов обогащения медно-колчеданных руд техногенных массивов с требуемыми для выщелачивания цветных, благородных металлов и редких металлов -технологическими характеристиками, обеспечиваемыми низкотемпературным окомковаиием обезвоженных хвостов обогащения, извести и шлака медной плавки в процентном соотношении по массе 90:5:5.

Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечивается надежностью и представительностью исходных данных, сопоставимостью результатов теоретических и экспериментальных лабораторных и опытно-промышленных исследований, обработанных методами математической статистики, использованием современного оборудования и апробированных методик.

Практическая значимость работы состоит в разработке типовых технологических схем и методики выбора технологии вовлечения отходов переработки медно-колчеданных руд в промышленную эксплуатацию.

Реализация работы: опытно-промышленные испытания реализованны в условиях Бурибаевского ГОКа.

Апробация работы:

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международном научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, 2003); на III Международной научно-практической конференции «Комбинированная геотехнология: Масштабы и перспективы применения» (Магнитогорск - У чалы, 2005); на ежегодных научно-технических конференциях МГГУ им. Г.И.Носова; на технических конференциях Бурибаевского ГОКа.

Публикации:

Основные результаты работы опубликованы в 5 печатных работах.

Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных исследований Отделения наук о Земле РАН «Техногенное преобразование недр Земли: развитие теоретических основ эффективного использования и сохранения георесурсов» и при поддержке РФФИ (грант 06-05-64541).

Объем и структура работы:

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 98 наименований, изложенных на 171 стр. машинописного текста, содержит 52 рис., 44 табл. и 1 приложения.

Личный вклад автора

Все исследования и основные технические решения по формированию и комплексному освоению техногенных месторождений на основе отходов переработки медно-колчеданных руд, разработка * и систематизация технологических схем промышленной эксплуатации техногенных образований в соответствии с классификацией их по условиям формирования, складирования и хранения, изучение закономерностей физико-химических процессов выполнены автором диссертации.

Автор выражает глубокую благодарность ч л.-корр. РАН Д.Р.Каплунову за ценные советы при выполнении данной работы; сотрудникам отдела Теории проецирования освоения недр ИПКОН РАН и кафедры Подземной разработки месторождений полезных ископаемых МГТУ за помощь в организации и проведении лабораторных и опытно-промышленных экспериментов по внедрению новой технологии; специалистам ЗАО «Бурибаевский ГОК» за организацию промышленных испытаний предложенной технологии.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Повышение полноты и комплексности освоения месторождений полиметаллического сырья обуславливает необходимость вовлечения в эффективное промышленное использование техногенных образований из отходов горно-перерабатыватощего комплекса. В работах академика К.Н. Трубецкого и его учеников дано определение техногенных месторождений, разработаны основные методологические подходы к проблеме их комплексного освоения. Значительный вклад в изучение закономерностей процессов " разработки техногенных массивов внесли ученые В.Н. Уманец, С.А. Голяк, В.З. Козин, В.Г. Зотеев и другие. Сопоставление содержаний ценных компонентов в отходах обогащения медно-колчеданных руд с соответствующими содержаниями в перспективных месторождениях свидетельствует о целесообразности рассмотрения хранилищ отходов в качестве альтернативных источников минерального сырья с постановкой их на баланс предприятия и как техногенных месторождений.

Проблемы переработки отходов горно-металлургического комплекса с использованием физико-химических технологий развиты в трудах В.А. Чантурия, И.Н. Плаксина, А.Н. Зеликмана, В.Ж. Аренса, М.И. Фазлуллина, П.М. Соложенкина, Б.Д. Халезова, С.И. Митрофанова, С.И. Полькина, Э.В. Адамова,

В.К. Бубнова, С.С. Набойченко, ИЗ. Шадруновой, А.Е. Воробьева и других.

Следует отметить, что значительная часть работ посвящена вопросам выщелачивания природных и техногенных месторождений золота, урана, меди и цинка. В известных работах по выщелачиванию медно-колчеданных руд и отходов рассматривалась возможность получения только основных металлов -меди и цинка. Вопросы комплексного извлечения из них полезных компонентов до настоящего времени не решены» причем отходы обогащения медно-колчеданных руд, складированные в хвостохранилищах, оценивались с позиций их разработки, как правило, по усредненной пробе без учета специфики строения и структуры массива хвостохранилища.

Для реализации предложенной в работе идеи было проведено исследование строения старогоднего хранилища отходов обогащения медно-колчеданных руд Бурибаевского ГОКа, изучены минеральный и химический состав лежалых отходов в сопоставлении с вещественным составом хвостов, поступающих с обогатительной фабрики. Пробы старогодних хвостов отбирали с поверхности и из толщи старогоднего хранилища Бурибаевского ГОКа» причем отбор проб осуществлялся из специально пройденных экскаваторами трех траншей глубиной 2 м и длиной до 7 м. Это позволило изучить строение и состав массива хранилища в вертикальном разрезе.

В срезе траншеи установлен ярко выраженный слоистый характер распределения минеральных форм по глубине массива (рисЛ), который представлен верхним приповерхностным слоем аэрации, характеризующимся низким содержанием металлов, и нижележащими чередующимися слоями бурого и серого цветов. Представленные в слоях отходы имеют характерные различия по цвету, гранулометрическому, химическому и минеральному составу, механическим характеристикам. Слоистость субпараллельна намываемой поверхности.

Слоистость массива образована влиянием совокупности природных и техногенных факторов на течение процессов вторичного минералообразования обусловленных различием концентраций элементов в жидкой фазе хранилищ, окислительно-восстановительного потенциала и рН среды в сезонно-климатических условиях. За короткий срок отходы рудообогащения проходят последовательную смену состояний от седиментогенеза - гравитационного распределения в процессе намыва, до гипергенеза. Эти процессы прослеживаются и в генезисе формирования природных медно-колчеданных месторождениях Урала.

Оптико-минералогическими исследованиями установлено, что крупность зерен сульфидных минералов в текущих хвостах больше, чем в старогодних. Текущие хвосты представляют собой мелкую сульфидную фракцию, состоящую из пирита (до 57 %), сфалерита (0,5 %), халькопирита (до 1%), кварца и других нерудных минералов до (50 %). Поверхность минералов старо год н их хвостов сильно изъедена процессами природного выщелачивания (рис.2). О естественном выщелачивании металлов из уложенных в хранилище отходов свидетельствуют повышенные концентрации ионов тяжелых металлов в сточных водах хвостохранилищ.

Рис.1. Вертикальный разрез старогоднего Рис.2. Поверхность зерен сульфидов в

хвостохранилища с чередующимися текущих (а) и старогодних (б) хвостах

фракциями бурого (1) и серого (2) цвета

Хранение хвостов в водной фазе хранилища сопряжено со снижением качества техногенного сырья, увеличением содержания окисленных форм (табл. 1).

Таблица 1

Содержание металлов и оксидов в текущих и лежалых отходах обогащения

Бурнбаевского ГОКа» %

Металлы и окислы Текущие Слой бурого цвета | Слой серого цвета

Основные элементы

Медь 0,69 0,15 0,48

Цинк 0,54 олз 0,23

Сера 20,7 24,5 23,2

Железо 18.49 23,96 21,33

Кадмий 0.0029 0,0002 0,0005

Свинец 0,059 0,01 0,012

Аи, г/т* 1,7 1,5 0.2

Ар. г/т* 12,2 7,6 2.4

Окисленные формы

СаО 1,52 1,35 1.74

ЫагО 0,6 0,3 0,7

5Ю2 38,9 33,8 24,5

Ре:0, 25 27,8 31

СиО 0,7 0,3 3,0

7пО 0,4 0,1 0,9

ВаО 0,3 0,05 0,1

* - содержание золота и серебра в хвостах приведено в граммах на тонну Процессы выветривания и естественного выщелачивания интенсифицируются с течением времени вследствие более быстрого выщелачивания ионов металлов из окисленных минералов. Причем в хвостах, слагающих слои серого цвета, происходит концентрация окисленных форм меди и цинка. Содержание этих элементов, соответственно, в 4,3 и 2,25 раз выше, чем в текущих.

В свою очередь, в хвостах, отобранных из слоев фракции бурого цвета, среднее содержание золота выше в 7,5 раз, а серебра в 3,17 раз, чем в слоях серого цвета.

Механизм расслоения массива хвостохранилищ с систематическим формированием субгоризонтальной слоистости описан химическими реакциями образования большинства вторичных минералов под влиянием основных факторов и связан с разложением первичных сульфидов (халькопирита, сфалерита, пирита), образованием сульфатов металлов и свободной серной кислоты, приводящим к кислой реакции среды по всему объему хвостохранилища; дегидратацией сульфатов; разложением вмещающих минералов с образованием устойчивых сульфатных форм, силикатов, гипса и кварца. Проанализированы факторы, влияющие на физико-химические процессы и сегрегацию при формировании техногенного массива.

Контрастность свойств лежалых отходов из слоев бурого и серого цвета проявляется как в виде различий минеральных форм и химического состава, так и в виде разнородного гранулометрического состава (рис. 3).

-л—

Юн»« крупности, мм

о 9

■ С«ры* сэбурО'Желты*

Рис.3. Гранулометрическая характеристика лежалых отходов обогащения

Анализ данных, представленных на рис. 3, свидетельствует, что более 85% материала фракции серого цвета находится в классе +2 мм, что обусловлено концентрацией в этом слое сульфатов и силикатов металлов в виде «сульфатного цемента». Минеральная масса техногенного массива, взаимодействуя с сульфатным цементом, образует более крупные и прочные агрегаты, представленные в сером слое.

Установленные закономерности строения массива лежалых отходов обогащения медно-колчеданных руд легли в основу технологии его разработки путем снятия и утилизации поверхностного слоя, последующей валовой выемки нижележащих слоев с разделением по классу 2 мм на фракции бурого цвета (-2мм) и серого (+2мм) для переработки в отдельных циклах

В соответствии со спецификой условий формирования, складирования и хранения отходов переработки медно-колчеданных руд были разработаны типовые технологические схемы их вовлечения в промышленную эксплуатацию, систематизированные по признакам - вид технологических отходов, количество и последовательность технологических процессов комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии, реализуемой в карьере, подземном руднике, хвостохранилище, на поверхности.

Определяющее влияние на выбор технологической схемы промышленной эксплуатации отходов переработки медно-колчеданных руд оказывают условия их формирования, складирования и хранения. По этому признаку все отходы разделены на 4 вида:

- текущие — на выходе с обогатительной фабрики после завершения всех процессов обогащения;

- затопленные - находящихся в действующем, постоянно пополняемом хвостохранилище под затоплением водой с изменяющейся концентрацией элементов, ЕЬ и рН среды, в зависимости от режима намыва и природно-климатических условий;

- осушенные - размещенные в хвостохранилище, в котором осуществляются процессы консервации;

- лежалые — отходы, лежалые в течение определенного времени в законсервированном хвостохранилище и подвергшиеся процессам вторичного минералообразования и изменению структуры массива. Четвертая группа отходов, в свою очередь, делится на фракции по слоям: поверхностный слой — зона активной аэрации; слои серого цвета, представленные повышенным содержанием сульфатов и силикатов меди, цинка, железа; слои бурого цвета, характеризующиеся повышенной концентрацией благородных металлов.

Такая классификация техногенных отходов позволяет обеспечить дифференцированный подход к обоснованию технологии их вовлечения в эффективную промышленную эксплуатацию.

Технологические схемы формирования и комплексного освоения техногенных месторождений на основе отходов переработки медно-колчеданных руд рассматривались как совокупность конструктивных элементов и процессов открытых, подземных, физико-химических технологий при их различном сочетании во времени и в пространстве. Реализация данных технологических схем осуществляется горнотехническими системами комбинированной геотехнологии, представляющих собой сочетание горнотехнических систем более низкого порядка: карьер и подземный рудник. Последними осуществляется разработка открытым и подземным способами геогенных месторождений с формированием в выработанном пространстве карьера, подземного рудника и на поверхности техногенных месторождений из отходов переработки медно-колчеданных руд для выщелачивания ценных компонентов с получением товарных металлов и их концентратов. При этом решаются вопросы полезного использования отходов выщелачивания для закладки выработанного пространства.

Технологические схемы утилизации текущих отходов обогащения в выработанном подземном пространстве без доизвлечения ценных компонентов предполагают их частичное обезвоживание, которое может осуществляться как на обогатительной фабрике, так и на поверхностном закладочном комплексе. Затем обезвоженные хвосты обогащения используются для заполнения выработанного пространства подземных камер гидравлической или твердеющей закладкой.

По технологической схеме, представленной на рис. 4,а, отходы обогащения, заложенные в выработанное пространство подземных камер, с целью доизвлечения ценных компонентов подвергаются выщелачиванию.

месторождений из текущих отходов обогащения: а - с формированием намывных массивов и выщелачиванием ценных компонентов, использованием отработанного сырья для управления состоянием массива: I - обогатительная фабрика; 2 - поверхностный закладочный комплекс подземного рудника; 3, 4, 5, б, 7 - выработки подземного рудника с расположенными в них закладочным трубопроводом, .дренажных узлов и системы сбора и циркуляции растворов выщелачивания; 8 - формируемый массив гидравлической закладки; 9 - оросительная система для выщелачивания специально подготовленного массива 10; 11 - направление циркуляции растворов выщелачивания на откаточном горизонте; 13, 14 -участковые водосборники для сбора соответственно дренажных вод и продуктивных растворов; б - с формированием массива окомкованного материала на полигоне кучного выщелачивания и использованием отработанных окатышей в качестве закладочного материала: 1 — склад компонентов шихты для окомкования; 2 -доставка компонентов шихты в дозирующие бункера (3) окомковагеля (4); 5 - система конвейеров и консольный штабелеукладчик (6); 7 и 8 - соответственно формируемый и выщелачиваемый штабель окатанного материала; 9 - прудки продуктивного и маточного растворов; 10 - комплекс переработки продуктивного раствора; 11 - склад отходов выщелачивания (после извлечения ценных компонентов); 12 - поверхностный закладочный комплекс; 13, 14, 15 и 16 - выработки подземного рудника; 17 - твердеющий массив отходов выщелачивания.

Реализация технологической схемы (рис. 4,6) предполагает предварительное обезвоживание текущих отходов обогащения. Обезвоженный материал подается на шихтовку с вяжущими веществами для окомкования. Целью последнего является получение прочных, пористых и устойчивых в выщелачивающих растворах окатышей. Подготовленные таким образом окатыши транспортируются на полигон кучного выщелачивания, где укладываются в штабели и выдерживаются до набора прочности. Сформированный техногенный массив подвергается выщелачиванию. Продуктивные растворы перерабатываются методами гидрометаллургии на гор но-перерабатывающем комплексе. Конечной продукцией данных технологических схем являются товарные металлы, а также промпродукты, такие как элюаты сорбции, цементная медь и др. В варианте, представленном на рис. 4,6, после отработки каждого штабеля окатыши направляются на закладочный комплекс для приготовления твердеющей закладочной смеси, либо их используют в качестве сыпучей закладки вторичных камер или для локализации иных пустот.

С целью сокращения изъятия дополнительных площадей земель под полигон выщелачивания формирование техногенного массива, представленного окомкованными текущими отходами обогащения, целесообразно осуществлять в выработанном пространстве карьера. Для этого окатыши, выдержанные на временном складе до набора требуемой прочности, подаются в отработанный карьер и формируются в штабели для выщелачивания, орошение которых осуществляется системой гибких шлангов и разбрызгивателей.

Сбор продуктивного раствора производится как посредством прудков и канав, так и из подземных выработок, пройденных в бортах и в основании карьера. Отходы выщелачивания могут быть оставлены в карьере в виде внутренних отвалов, либо использованы для приготовления закладочных смесей.

Выщелачивание техногенных массивов, формируемых на поверхности или в карьере, подвержено влиянию атмосферных осадков на состав и качество выщелачивающих и продуктивных растворов и колебанию сезонных температур. Устранение таких недостатков достигается при размещении окомкованного сырья в выработках подземного рудника. Для этого подготовленные и выдержанные окатыши транспортируются по клетьевому, либо наклонному стволу в шахту, перепускаются на рабочий горизонт и размещаются в выработанном пространстве специально подготовленных вторичных камер. Орошение массива производится с вышележащего горизонта, а сбор растворов - из выработок, расположенных на нижележащем горизонте. Продуктивные растворы перерабатываются либо в условиях подземного рудника, либо на поверхности в технологическом комплексе. Массив окомкованного материала остается во вторичных камерах.

Вторая группа отходов обогащения полиметаллических руд представляет собой наиболее сложный объект освоения, так как большая часть отходов, залегающих в них, находится под затоплением. Технологическая схема, представленная на рис. 5,а, предусматривает добычу отходов земснарядом. Пульпа поступает в технологический комплекс подготовки сырья к выщелачиванию, расположенный на промплошадке рудника. В комплексе осуществляется обезвоживание хвостов, сушка до требуемой влажности и окомкование с добавлением вяжущих материалов. Окатыши требуемых кондиций подаются на промплощадку подземного рудника, затем по клетьевому стволу и системе рудоспусков поступают на вентиляционно-закладочный горизонт, с которого самоходным транспортом отсыпаются с заездов во вторичные камеры. Сформированный таким образом массив разрабатывается методами физико-химической геотехнологии. Требованием реализации данной технологической схемы является прекращение поступления в эксплуатируемый отсек хвосто хранил ища текущих отходов.

Добыча и переработка техногенного сырья из осушенного хвостохранилища производится по схеме, представленной на рис. 5,6. Схема предусматривает валовую выемку отходов механизированными комплексами, предусмотренными для работы в вязкой среде, окомкование, кучное выщелачивание массивов, сформированных из окомкованного сырья, на территории ложа хвостохранилища, освобожденного от отходов. По завершению выщелачивания производится расформирование штабелей, транспортирование отработанного сырья на закладочный комплекс подземного рудника для использования отходов выщелачивания в качестве компонента закладочной смеси.

Массивы старогодних хранилищ сложены слоями, отличающимися вещественным составом и физико-механическими свойствами. Технологическая схема, представленная на рис. 6, предусматривает валовую выемку старогодних отходов механизированными комплексами, транспортирование добытого сырья на участок грохочения и классификацию его по крупности.

а) б)

1 ^ . .».1 г' н «а. /

—————'I

Рис. 5. Технологические схемы разработки действующего (а): 1 - земснаряд; 2 - пульповод; 3 -обогатительная фабрика; 4 - гидроцнклоны; 5 - вакуум фильтры; 6 - система конвейеров; 7 -обезвоженные хвосты; 8 - склад компонентов шихты для окомкования; 9 -бункер-дозатор; 10 -окомкователь; 11, 12 - временный склад окатышей; 13 - колер; 14 - комплекс переработки продуктивного раствора; 15,16,17, 19, 20-выработки подземного рудника; 18 - массив окатышей и законсервированного (б) хвостохранилища: 1 -хвостохранилище; 2 - цепной экскаватор; 3 - система конвейеров; 4 - склад компонентов шихты для окомкования; 5 - бункер-дозатор; 6 - окомкователь; 7

- консольный отвал ообразователь; 8 и 9 - соответственно формируемый и выщелачиваемый штабель окатанного материала; 10-система орошения; 11 - прудки продуктивного и маточного раствора; 12

- комплекс переработки продуктивного раствора; !3 - склад отходов выщелачивания (после извлечения ценных компонентов; 14- поверхностный закладочный комплекс; 15, 16, 17 - выработки подземного рудника; 18 - закладочные скважины с использованием отходов выщелачивания для закладки выработанного пространства.

Грохочение старогодних хвостов по классу 2 мм позволяет выделить надрешетный продукт, представленный фракцией серого цвета с легкорастворимыми окисленными минералами меди, цинка, железа, которые могут быть извлечены в отдельных циклах выщелачиванием. Подрешетный продукт - фракции бурого цвета с повышенным содержанием благородных металлов подается на окомкование и укладывается в штабель для выщелачивания более активными реагентами, например, цианидом натрия, что позволяет получить на горнодобывающем предприятии благородные металлы в виде товарных слитков. Отработанные кучным выщелачиванием штабели обезвреживаются, расформировываются, материал транспортируется на закладочный комплекс и используется в качестве сырья для приготовления закладочной смеси.

Ркс. б. Технологическая схема разработки старогоднего хвостохранилища путем валовой выемки отходов, фракционного разделения по крупности и переработки кучным выщелачиванием но раздельным циклам: 1 - массив старогоднего хвостохранилища; 2 - экскаватор; 3 - конвейерный транспорт добываемых хвостов; 4 - сепарационная установка; 5 - бункер-дозатор надрешетного

продукта и компонентов шихты (6); 7 - барабанный окомкователь; 8 - комплекс отсыпки штабелей кучного выщелачивания (9); 10,11,13,14-выщелачиваемый штабель с системой сбора, циркуляции и переработки продуктивных растворов; 12 — отработанный штабель кучного выщелачивания; 15,16, 17 — штабели кучного выщелачивания хвостов другого вещественного состава; 18-23 — технологическая схема утилизации хвостов в выработанном подземном пространстве.

Разнообразие технологических схем комплексного освоения техногенных массивов, представленных отходами обогащения полиметаллических руд, сочетанием процессов физико-технических и физико-химических способов разработки позволяет произвести выбор рационального способа переработки отходов с учетом условий их формирования и хранения в пространстве подземного рудника, карьера, хвостохранилища, а также принятого способа и систем разработки рудного месторождения в соответствии с предложенным алгоритмом (рис. 7).

. Выбор технологической схемы вовлечения отходов переработки медно-колчеданных руд в промышленную эксплуатацию следует производить с учетом разработанных и классифицированных типовых схем по виду техногенных отходов: текущие, затопленные, осушенные и лежалые, сочетанию процессов физико-технической и физико-химической геотехнологии в пространстве карьера, подземного рудника и хранилища отходов с получением цветных, редких, благородных металлов и их концентратов, а также компонентов смеси для закладки выработанного пространства.

Анализ технологических схем свидетельствует, что наименее сложными, энерго- и металлоемкими являются схемы, предусматривающие переработку текущих отходов обогащения. Если их переработка в краткосрочной перспективе нецелесообразна, необходимо предусматривать технологические решения по целенаправленному формированию из них техногенных месторождений на поверхности и в выработанном пространстве карьера и подземного рудника для обеспечения возможности их освоения в будущем. Для интенсификации процесса выщелачивания металлов из тонкодисперсных отходов необходимо изменение структуры массива путем предварительного окомкования, направленного на создание пористости и диффузии выщелачивающего агента вглубь окатыша. С этой целью были проведены исследования по подбору эффективных связующих добавок, позволяющих получать окатыши требуемых кондиций.

При изучении технологических свойств шлаков медной плавки было установлено, что свежеизмельченный шлак — это сплав из силикатов и оксидов кальция, магния, железа, алюминия. Химический состав шлака Карабашского медеплавильного комбината: БЮг - 35 %, Ре203 — 23,25 %, СаО — 7,9 %, АЬ03 — 7,6 %, N^0 — 6 % обуславливает его вяжущие свойства. При измельчении шлака получен тонкий силикатный продукт, который был использован в качестве связующего при грануляции текущих хвостов обогащения Бурибаевского ГОКа. В результате были получены прочные окатыши.

Однако, исследования кислотостойкости окатышей на основе шлака и хвостов показали, что срок выдержки их в кислой среде недостаточен для эффективного выщелачивания металлов. В условиях длительного контакта с растворами серной кислоты окатыши частично или полностью разрушаются, происходит вынос тонких фракций из массива с выщелачивающим раствором.

Для повышения кислотостойкости и структурной прочности окатышей было предложено вводить в состав шихты для окомкования тонкоизмельченную негашеную известь. Окатыши, приготовленные с добавлением извести и использованием в качестве затворителя раствора серной кислоты, получаются весьма прочными и кислотостойким. При выщелачивании в течение 100 суток в растворах серной кислоты наблюдался лишь незначительный вынос шламов в начальный период выщелачивания, обусловленный вымыванием тонких частиц с поверхности окатышей.

Полученные в соответствии с предложенной технологией окомкования окатыши, приготовленные на основе хвостов обогащения, тонкоизмельченной извести и шлака медной плавки с расходом по массе соответственно 90 5 % и 5 рекомендовано использовать для подготовки текущих отходов обогащения к выщелачиванию. Коэффициент фильтрации сернокислых растворов в массиве окатышей превысил 30 м/сут в течение всего срока выщелачивания, что гарантирует доступ растворителя к минеральным зернам, естественную аэрацию массива и выщелачивание ценных компонентов.

Для обоснования параметров и режимов выщелачивания ценных компонентов из различных видов отходов переработки медно-колчеданных руд проведены исследования процессов выщелачивания для условий Бурибаевского ГОКа. Исследования включали лабораторные эксперименты процессов выщелачивания с химическим анализом состава продуктивных растворов, рентгеноспектральный анализ исходного сырья и отходов выщелачивания и факторную оценку возможности селективного извлечения металлов.

Анализ параметров процесса выщелачивания металлов из лежалых отходов переработки медно-колчеданных руд фракций бурого и серого цвета производился путем сравнения показателей выщелачивания 2%-ным раствором серной кислоты в режиме затопления и перколяции с анализом извлечения меди, цинка, железа, кадмия, селена, марганца и серебра.

Установлено, что при выщелачивании отходов, представленных в слоях бурого цвета, переход меди, цинка, железа, кадмия и марганца в раствор происходит достаточно интенсивно в течение первых сорока суток. Затем происходит снижение концентрации в растворе практически всех металлов, за исключением кадмия (рис. 7,а). Снижение концентраций ионов металлов в растворе по истечение 40 суток объясняется их фазовым переходом из жидкой фазы в твердую, с осаждением в виде трудно растворимых соединений. Максимальное извлечение меди в раствор в режиме затопления составило 97,94 %, при этом концентрация ее в продуктивном растворе достигла 2 г/дм3, а) б)

1 =

АО

Рис. 7, Кинетика выщелачивания металлов 2%-ным раствором Н2504 из отходов бурой (а) и серой (б) фракции

Аналогичные закономерности были получены при выщелачивании цинка, железа и марганца. Максимально достижимое извлечение этих металлов за 40 суток составило соответственно 81,87%, 57,69% и 66,02 %.

Выщелачивание лежалых отходов серой фракции показало, что наибольшей интенсивностью перехода в жидкую фазу характеризуются медь, цинк и железо (рис. 7,6), так как они представлены преимущественно в виде растворимых соединений. Причем достаточно высокие концентрации в продуктивном растворе меди (до 12 г/дм3), цинка (до 5 г/дм3) и железа (до 100 г/дм3), позволяют извлекать эти металлы известными осадительными методами, либо методом «экстракция-электролиз».

Следует отметить, что концентрации всех металлов в растворах выщелачивания отходов, представленных в серой фракции, значительно выше, чем при выщелачивании фракций бурого цвета, при этом извлечение металлов в продуктивный раствор серной кислотой низкой концентрации достаточно высокое и в том и в другом случае.

Характерен факт, что выщелачивание фракции серого цвета происходит даже в дистиллированной воде, достаточно высокое извлечение селена, меди, цинка, кадмия и других элементов при перемешивании достигается уже в течение 30 минут (рис. 8). Это объясняется присутствием в этой фракции окисленных форм большинства анализируемых металлов и указывает на необходимость раздельной переработки лежалых отходов, представленных в слоях серого и бурого цвета.

О 2304_■ Вол»

Рне.8. Концентрация элементов в растворе выщелачивания фракции серого цвета в дистиллированной воде и 2 % растворе серной кислоты в режиме перемешивания в течение 30 минут Выщелачивание элементов из текущих окомкованных хвостов происходит достаточно трудно (табл. 2), требует длительного времени и предварительного окисления. Для эффективного вскрытия поверхности сульфидов требуются более агрессивные химических агенты. Выщелачивание рассеянных элементов из хвостов обогащения серой фракции в слабом растворе серной кислоты происходит достаточно интенсивно. Отсутствие рассеянных элементов и платины в растворах выщелачивания лежалых хвостов указывает на миграцию этих элементов в окружающую среду в процессе хранения.

Таблица 2

Концентрация элементов (мг/дм3) в растворах выщелачивания отходов обогащения медно-колчеданных руд 2 %-ным раствором Н^О« в течение | ___ 10 суток ___________

Панмсно ванне Ей Ли Бе Те РЙ И ве А8 Сс1 Со Си Г« Мг Сг 2л

Текущие 0,6 0 0 0 0,81 оМ 0,6 0,09 2,7 0,06 15,9 230,5 81,7 0,18 15

Фракции серого цвета 0 0,74 643,2 0,09 0,5 0 6,01 22,94 4,042 нд. 5128 67,794 н.д. нд. 1801,4

Исследованы закономерности сорбции и десорбции элементов из продуктивных растворов выщелачивания на ионообменных смолах АВ-17-8, АМП, АМ-2Б, АМп, КУ-2-8. Извлекаемая ценность элементов при выщелачивании текущих отходов в 3-5 раз выше, чем при выщелачивании лежалых.

Для апробации принципиально новой технологии был разработан проект опытно-промышленных испытаний, реализация которого осуществляется в условиях Бурибаевского ГОКа. Реализация данной технологии в, условиях опытно-промышленного участка подтвердила, что окатыши, полученные в результате совместного окомкования обезвоженных текущих хвостов обогащения и тонкоизмельченной извести достаточно прочные, не раскалывались при укладке в кучу и в процессе хранения и стойкие в кислых средах выщелачивания.

Экономическая оценка результатов опытно-промышленной апробации показала, что ввиду малого объема экспериментального штабеля (60 т текущих отходов) затраты на его отработку не окупаются. Однако эксперимент необходим для оценки показателей извлечения металлов из техногенного сырья при условии промышленного внедрения технологии на переработку всех отходов.

При переработке на Бурибаевском ГОКе с годовой производительностью по руде 200 тыс. т всех текущих и 300 тыс. т в год лежалых отходов обогащения экономический эффект составит 200,9 млн. руб в ценах 2006 года при сроке окупаемости затрат менее одного года.

Заключение

В диссертации дано новое решение актуальной научно-технической задачи - разработана геотехнология формирования и комплексного освоения техногенных месторождений на примере отходов переработки медно-колчеданных руд, обеспечивающая повышение полноты и комплексности освоения недр. Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1, Показано, что сочетание процессов физико-химической и физико-технической геотехнологии при комплексном решении вопросов разработки рудных месторождений и переработки формируемых и ранее созданных техногенных массивов в пространстве горных работ и складирования отходов позволят повысить полноту освоения недр, расширить минерально-сырьевую базу горнодобывающих предприятий, а также объем и номенклатуру выпускаемой товарной продукции.

Так, для условий Бурибаевского ГОКа с годовой производительностью по руде 200 тыс. т внедрение технологии переработки 500 тыс. т в год отходов обогащения позволит дополнительно получить 893 т меди, 484,5 т цинка, 9,97 т европия, 9,3 т селена, 390 кг германия, 23 т кобальта, 340 кг золота и 1,5 т серебра, что увеличивает объем товарной .продукции на 287,4 млн. руб. в современных ценах.

2. Проанализирован вещественный состав текущих и лежалых отходов обогащения медно-колчеданных руд на примере месторождений Бурибаевского ГОКа. Определена перспективность формирования техногенных массивов с заданными для последующей переработки технологическими характеристиками ввиду того, что при традиционном складировании в хвостохранилище происходит потеря качества в процессе хранения: меди и цинка в 2-4 раза, благородных металлов и рассеянных элементов до 100 раз. Сложный минеральный состав техногенного сырья и достаточно высокое содержание цветных, драгоценных металлов и редких элементов предопределяют необходимость применения физико-химических геотехнологий на основе выщелачивания.

3. Предложено текущие отходы • подвергать окомкованию с использованием в качестве вяжущего медного шлака и извести в процентном соотношении по массе 90:5:5 для обеспечения требуемой для выщелачивания полезных компонентов фильтрации формируемого техногенного массива.

4. Установлена закономерность строения, минерального, химического и петрографического состава массива старогоднего хранилища отходов обогащения медно-колчеданных руд. Доказано, что техногенный массив сложен субгоризонтальными слоями, различающимися вещественным и структурным составом и физико-механическими характеристиками, • и представлен приповерхностным слоем аэрации, который характеризуется низким содержанием металлов, и нижележащими чередующимися слоями бурого и серого цвета. Фракции бурого цвета, представленные преимущественно сульфидами, по сравнению с фракциями серого цвета, сложенными окисленными формами, содержат больше золота и серебра соответственно в 7,5 и 3,17 раз, и меньше меди и цинка, соответственно в 3,2 и 1,8 раз, что необходимо учитывать в технологической схеме их разработки. Рекомендована технологическая схема разработки лежалых отходов путем снятия и утилизации поверхностного слоя и валовой выемки фракций серого и бурого цвета с разделением по классу 2 мм. Выщелачивание хвостов серой фракции целесообразно осуществлять в два этапа: сернокислотным выщелачиванием в режиме перемешивания с получением богатого медью, цинком, селеном, кадмием продуктивного раствора и последующим кучным выщелачиванием кеков. Кучное выщелачивание хвостов бурой фракции целесообразно осуществлять с применением более агрессивных агентов с целью извлечения благородных металлов.

5. Дана классификация отходов обогащения медно-колчеданных руд в соответствии с условиями их формирования, складирования и хранения. Техногенные отходы разделены на 4 вида: текущие, затопленные, осушенные и лежалые. С учетом предложенной классификации разработаны и систематизированы типовые технологические схемы освоения техногенных массивов на основе отходов обогащения полиметаллических руд по виду

техногенных массивов, составу технологических процессов комбинированной геотехнологии их разработки и характеристике технологического пространства ее реализации.

6. Показано, что комплексное освоение техногенных месторождений на основе отходов переработки медно-колчедаииых руд обеспечивается путем перевода в продуктивные раствор!,! сернокислотного выщелачивания широкого спектра цветных, редких, благородных металлов и рассеянных элементов для их последующего извлечения методами гидрометаллургии с использованием отходов выщелачивания в закладке выработанного пространства.

7. Установлены закономерности выщелачивания и извлечения из продуктивных растворов меди, цинка, кадмия, серебра, селена, кобальта, германия, европия при переработке текущих и старогодних отходов обогащения медно-колчедаппых руд месторождений Бурпбаевского ГОКа с учетом выявленной закономерности слоистости техногенного массива. Выщелачивание этих элементов из лежалых отходов протекает наиболее интенсивно в течение первых 40 с\ток. по истечению которых происходит переход большинства элементов пз пасы темп их растворов в твердую фазу.

8. Показцио. что для комплексной переработки текущих отходов необходимо формирование из них техногенных массивов путем окомкования и укладки в штабель для последующего закислсния и сернокислотного выщелачивания. Лежалые хвосты обогащения, поверхностного слоя должны раздельно извлекаться и складироваться с решением вопросов утилизации выветрелых отходов с низким содержанием ценных компонентов.

9. Исследованы закономерности переработки продуктивных растворов выщелачивания методом сорбции на ионообменных смолах. Установлено, что переработку продуктивных растворов следует производить с первоначальным выделением меди при достижении концентрации более 500 мг/дм3, и последующим сорбционным концентрированием на анионите АВ-17-8 микроэлементов, десорбция которых с анионита 5%-пым раствором серной кислоты позволяет получить коллективный концентрат германия, серебра и кобальта, 15%-пым раствором селективно выделить европий, а 30%-ным - селен.

10. Подготовлен проект на опытно-промышленную апробацию технологии формирования и разработки техногенных массивов на основе текущих хвостов обогащения, реализуемый на Бурибаевском ГОКе. Апробация выявила перспективность выщелачивания широкого спектра ценных элементов из техногенного массива с требуемыми фильтрационными характеристиками, сформированного на основе окомкования текущих отходов обогащения и извести с соотношением по массе 95:5. Реализация технологии переработки отходов из расчета годовой производительности фабрики по руде 200 тыс. т. всех текущих и 300 тыс. т лежалых позволит получить комбинату годовой эффект в размере 200,9 млн. руб (в ценах 2006 года).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Д.Н. Радченко, ГА. Матюшенко Доходы из отходов // Металлы Евразии. -№ 5. -2006.-С. 68-70.

2. Г.А. Матюшенко Классификация отходов переработки медно-колчедашшх руд в соответствии с условиями их последующей утилизации // Материалы Международной научно-технической конференции Комбинированная геотехнология; масштабы и перспективы применения; Магнитогорск, МГТУ, 2006. (Принято в печать).

3. А.Ф, Илимбетов, Д.Н. Радченко, Г.А. Матюшенко Возможности использования выработанного пространства при освоении медно-колчеданных месторождений комплексом физико-технических и физико-химических геотехнологий // Научно-техническое обеспечение горного производства: Труды ИГД им. Д.А. Кунаева / Под общей ред. С.Ж. Галиева. -Алматы. - 2005. -Т.70. -С.123-131.

4. Д.Н. Радченко, Г.А. Матюшенко, И.Н. Радченко Направления использования выработанного пространства при комбинированной геотехнологии // Комбинированная геотехнология: масштабы и перспективы применения: Тезлокл.между нар. науч.-технич.конф. - Магнитогорск, МГТУ. - 2005. -С. 41-42.

5. И.В. Шадрунова, Д.Н. Радченко, Г.А. Матюшенко Особенности технологических свойств гранулированных шлаков медной плавки Карабашского медеплавильного комбината // Горн, инф.-анал. бюл. - 2004.-№ 2. -С. 338-343

Подписано в печать 23.09.2006 г Формат А5. Гарнитура Times New Roman. Бумага офсетная и мелованная.

Тираж 100 экз. Отпечатано: ООО «ПрофАрт»

ог.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Матюшенко, Глеб Александрович

Введение

1. Анализ условий формирования и обобщение опыта разработки техногенных месторождений

1.1 .Условия образования отходов переработки полиметаллических руд и характеристика объектов их складирования

1.2.Обобщение опыта разработки техногенных месторождений и вовлечения отходов переработки руд в промышленную эксплуатацию

1.3.Закономерности процессов физико-химической геотехнологии освоения отходов переработки медно-колчеданных руд

1.4.Методы интенсификации процессов физико-химической геотехнологии

1.5 .Цель, задачи и методы исследований

2. Научно-методические аспекты комплексного освоения техногенных месторождений

2.1.Исследование закономерностей строения техногенного массива полиметаллического сырья (на примере старогоднего хвостохранилища Бурибаевского ГОКа)

2.2.Изучение особенностей качественного и количественного состава текущих и лежалых отходов обогащения медно-колчеданных руд

2.3.Систематизация объектов складирования и хранения отходов обогащения медно-колчеданных руд

2.4. Классификация технологических схем добычи и переработки техногенных месторождений, представленных отходами обогащения полиметаллических руд сочетанием физико-технических и физико-химических процессов разработки

Выводы

3. Исследование процессов физико-химической геотехнологии комплексного освоения техногенных месторождений медно-колчеданного сырья

3.1. Исследование закономерностей формирования фильтрационных свойств текущих и лежалых отходов обогащения

3.2. Исследование закономерностей выщелачивания металлов из отходов переработки медно-колчеданных руд

3.3. Исследование закономерностей извлечения ионов металлов из многокомпонентных продуктивных растворов

3.4. Исследование извлекаемой ценности сырья техногенных месторождений, представленных отходами переработки медно-колчеданных руд

3.5. Разработка алгоритма выбора способа формирования и освоения техногенных месторождений, представленных отходами переработки медно-колчеданных руд

Выводы

4. Разработка технологических рекомендаций по вовлечению в промышленную эксплуатацию текущих и складированных отходов переработки медно-колчеданных руд и оценка экономической эффективности

4.1. Внедрение результатов исследований на опытно-промышленном участке Бурибаевского ГОКа

4.2. Разработка технологических рекомендаций по формированию и комплексному освоению техногенных месторождений, представленных текущими и старогодними отходами переработки руд месторождений Бурибаевского ГОКа

4.3. Оценка экономической эффективности технологических рекомендаций вовлечения в промышленную эксплуатацию техногенных месторождений Бурибаевского ГОКа

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка технологии формирования и комплексного освоения техногенных месторождений на основе отходов переработки медно-колчеданных руд"

Повышение социально-экономической эффективности использования недр - государственная политика России, одним из приоритетных направлений которой является реализация стратегии рационального недропользования. В этой связи особую значимость приобретают вопросы комплексного, экологически безопасного освоения месторождений минерального сырья. При этом первоочередной задачей ставится снижение объемов отходов предприятий и вовлечение их в эффективное промышленное использование.

Особо остро проблема полезного использования отходов стоит на Урале, где эксплуатационные запасы кондиционных руд практически отработаны, а на поверхности горного отвода в хвостохранилищах накоплено значительное количество техногенного сырья, причем процесс накопления непрерывен. Содержание ценных компонентов в отходах переработки медно-колчеданных руд и масштабы их накопления достаточно большие для перспективного вовлечения в промышленную эксплуатацию. Негативное экологическое воздействие техногенных образований на окружающую среду предопределяет настоятельную необходимость изыскания технологий их эффективного использования. Неоднородность техногенных массивов, сложность вещественного состава, содержание широкого спектра ценных компонентов в отходах переработки медно-колчеданных руд, обуславливают предпочтительность их разработки сочетанием процессов физико-технической и физико-химической геотехнологии.

Обоснование на базе комплексных геолого-минералогических и геотехнологических исследований эффективной геотехнологии вовлечения в промышленную эксплуатацию техногенных объектов, представленных отходами обогащения медно-колчеданных руд, с отнесением этих объектов к техногенным месторождениям, осваиваемым в процессе горных работ и складирования отходов методами физико-технической и физико-химической геотехнологии, является актуальной научно-практической задачей.

Целью работы является разработка комбинированной физико-технической и физико-химической геотехнологии формирования и эффективной промышленной эксплуатации техногенных месторождений, представленных отходами переработки медно-колчеданных руд, с обеспечением комплексности использования и высокой степени извлечения полезных компонентов.

Задачи исследований:

- исследование закономерностей процессов выщелачивания и извлечения цветных, редких и благородных металлов из отходов обогащения медно-колчеданных руд и оценка в связи с этим хранилищ отходов как перспективных техногенных месторождений; систематизация технологических схем комплексной разработки техногенных месторождений сочетанием физико-технических и физико-химических процессов и обоснование методики выбора рациональной технологии утилизации отходов переработки медно-колчеданных руд;

- обоснование параметров и режимов технологии формирования из текущих отходов техногенных массивов и комплексной разработки техногенных месторождений медно-колчеданного сырья с последующей их утилизацией.

Методы исследований.

В работе использован комплексный метод исследований, включающий обобщение и анализ опыта разработки техногенных месторождений и переработки техногенного сырья; геолого-минералогические исследования; химический и рентгенофазовый анализ; исследования физико-механических свойств техногенного сырья; атомно-эмиссионная спектрометрия; физическое моделирование; планирование эксперимента и статистическую обработку результатов; технико-экономическую оценку.

Положения, представленные к защите:

1. Выбор технологической схемы вовлечения отходов переработки медно-колчеданных руд в промышленную эксплуатацию следует производить на основе разработанных типовых схем, классифицированных по виду техногенных образований: текущие, затопленные, осушенные, лежалые, и сочетанию процессов физико-технической и физико-химической геотехнологии в пространстве карьера, подземного рудника и хранилища отходов.

2. Разработку лежалых отходов обогащения медно-колчеданных руд следует производить путем снятия и утилизации поверхностного слоя, последующей валовой выемки нижележащих слоев с разделением по классу 2 мм на фракции бурого (-2мм) и серого (+2мм) цвета для переработки в отдельных циклах, исходя из установленной закономерности слоистого строения техногенного массива, представленного верхним слоем с низким содержанием металлов, и нижележащими чередующимися слоями бурого цвета с повышенным содержанием сульфидов, золота и серебра, и серого цвета с повышенным содержанием легкорастворимых минералов меди и цинка.

4. Комплексное освоение техногенных месторождений из отходов обогащения медно-колчеданных руд обеспечивается путем перевода в продуктивные растворы сернокислотного выщелачивания широкого спектра цветных, редких, благородных металлов и рассеянных элементов для их последующего извлечения методами гидрометаллургии и использования отходов выщелачивания для закладки выработанного пространства подземных камер.

Научная новизна работы:

- предложена классификация техногенных образований из отходов переработки медно-колчеданных руд в зависимости от условий их формирования, складирования и хранения, определяющая выбор технологических схем вовлечения отходов в промышленную эксплуатацию сочетанием процессов физико-технической и физико-химической геотехнологии в карьере, подземном руднике и на поверхности;

- установлены закономерности слоистого строения техногенного массива из отходов переработки медно-колчеданных руд в условиях длительного хранения, заключающиеся в контрастности технологических свойств, обусловленной процессами седиментогенеза и гипергенеза: цвета, гранулометрического, химического и минерального состава;

- показано на целесообразность формирования из текущих отходов обогащения медно-колчеданных руд техногенных массивов с требуемыми для выщелачивания цветных, благородных металлов и редких металлов технологическими характеристиками, обеспечиваемыми низкотемпературным окомкованием обезвоженных хвостов обогащения, извести и шлака медной плавки в процентном соотношении по массе 90:5:5.

Реализация работы: опытно-промышленные испытания реализованны в условиях Бурибаевского ГОКа.

Апробация работы:

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международном научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, 2003); на III Международной научно-практической конференции «Комбинированная геотехнология: Масштабы и перспективы применения» (Магнитогорск - Учалы, 2005); на ежегодных научно-технических конференциях МГТУ им. Г.И.Носова; на технических конференциях Бурибаевского ГОКа. Основные результаты работы опубликованы в 5 печатных работах.

Объем и структура работы:

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 98 наименований, изложенных на 179 стр. машинописного текста, содержит 52 рис., 44 табл. и 1 приложения.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Матюшенко, Глеб Александрович

Выводы по 4 главе

1. Результаты исследований комбинированной геотехнологии внедрены на опытно-промышленном участке Бурибаевского ГОКа. Реализация технологии окомкования текущих хвостов, поступающих с Бурибаевской обогатительной фабрики с использованием в качестве вяжущего извести в процентном соотношении по массе 95:5 позволила получить прочные, пористые, устойчивые в кислых средах выщелачивания окатыши. Из окатанного материала сформирован техногенный массив пригодный для освоения методами физико-химической геотехнологии. В виду малых объемов экспериментального массива - 60 тонн и небольшой извлекаемой ценности добываемого сырья, затраты на его отработку не окупаются. Вместе с тем, эксперимент позволяет уточнить режимы и параметры разработанных в лабораторных условиях технологических решений.

2. Разработаны технологические рекомендации по разработке лежалых отходов обогащения Бурибаевского ГОКа, формированию и переработке массивов с заданными технологическими характеристиками из текущих хвостов обогатительной фабрики, предусматривающие разработку старогоднего хранилища с разделением техногенного сырья на 3 сорта, утилизацию приповерхностного слоя в закладке или строительстве, выщелачивание благородных металлов из хвостов, представленных в бурой фракции с использованием цианистого процесса с получением товарных слитков благородных металлов. Фракции хвостов серого цвета целесообразно подвергать первичному чановому выщелачиванию с выделением богатого продуктивного раствора и последующим окомкованием нерастворимой фракции совместно с текущими хвостами для дальнейшего кучного выщелачивания.

3. Экономический эффект от реализации технологии переработки в год 200 тыс. т. текущих, 100 тыс. тонн лежалых хвостов серой фракции и 200 тыс.т. лежалых хвостов рыжей фракции составляет 200,9 млн.р. Срок окупаемости затрат на реализацию технологии комплексного освоения техногенного массива на основе текущих и лежалых отходов обогащения составляет менее 1 года.

Заключение

1. Показано, что сочетание процессов физико-химической и физико-технической геотехнологии при комплексном решении вопросов разработки рудных месторождений и переработки формируемых и ранее созданных техногенных массивов в пространстве горных работ и складирования отходов позволят повысить полноту освоения недр, расширить минерально-сырьевую базу горнодобывающих предприятий, а также объем и номенклатуру выпускаемой товарной продукции.

Так, для условий Бурибаевского ГОКа с годовой производительностью по руде 200 тыс. т внедрение технологии переработки 500 тыс. т в год отходов обогащения позволит дополнительно получить 893 т меди, 484,5 т цинка, 9,97 т европия, 9,3 т селена, 390 кг германия, 23 т кобальта, 340 кг золота и 1,5 т серебра, что увеличивает объем товарной продукции на 287,4 млн. руб. в современных ценах.

3. Предложено текущие отходы подвергать окомкованию с использованием в качестве вяжущего медного шлака и извести в процентном соотношении по массе 90:5:5 для обеспечения требуемой для выщелачивания полезных компонентов фильтрации формируемого техногенного массива.

4. Установлена закономерность строения, минерального, химического и петрографического состава массива старогоднего хранилища отходов обогащения медно-колчеданных руд. Доказано, что техногенный массив сложен субгоризонтальными слоями, различающимися вещественным и структурным составом и физико-механическими характеристиками, и представлен приповерхностным слоем аэрации, который характеризуется низким содержанием металлов, и нижележащими чередующимися слоями бурого и серого цвета. Фракции бурого цвета, представленные преимущественно сульфидами, по сравнению с фракциями серого цвета, сложенными окисленными формами, содержат больше золота и серебра соответственно в 7,5 и 3,17 раз, и меньше меди и цинка, соответственно в 3,2 и 1,8 раз, что необходимо учитывать в технологической схеме их разработки. Рекомендована технологическая схема разработки лежалых отходов путем снятия и утилизации поверхностного слоя и валовой выемки фракций серого и бурого цвета с разделением по классу 2 мм. Выщелачивание хвостов серой фракции целесообразно осуществлять в два этапа: сернокислотным выщелачиванием в режиме перемешивания с получением богатого медью, цинком, селеном, кадмием продуктивного раствора и последующим кучным выщелачиванием кеков. Кучное выщелачивание хвостов бурой фракции целесообразно осуществлять с применением более агрессивных агентов с целью извлечения благородных металлов.

6. Показано, что комплексное освоение техногенных месторождений на основе отходов переработки медно-колчеданных руд обеспечивается путем перевода в продуктивные растворы сернокислотного выщелачивания широкого спектра цветных, редких, благородных металлов и рассеянных элементов для их последующего извлечения методами гидрометаллургии с использованием отходов выщелачивания в закладке выработанного пространства.

7. Установлены закономерности выщелачивания и извлечения из продуктивных растворов меди, цинка, кадмия, серебра, селена, кобальта, германия, европия при переработке текущих и старогодних отходов обогащения медно-колчеданных руд месторождений Бурибаевского ГОКа с учетом выявленной закономерности слоистости техногенного массива. Выщелачивание этих элементов из лежалых отходов протекает наиболее интенсивно в течение первых 40 суток, по истечению которых происходит переход большинства элементов из насыщенных растворов в твердую фазу.

8. Показано, что для комплексной переработки текущих отходов необходимо формирование из них техногенных массивов путем окомкования и укладки в штабель для последующего закисления и сернокислотного выщелачивания. Лежалые хвосты обогащения поверхностного слоя должны раздельно извлекаться и складироваться с решением вопросов утилизации выветрелых отходов с низким содержанием ценных компонентов.

9. Исследованы закономерности переработки продуктивных растворов выщелачивания методом сорбции на ионообменных смолах. Установлено, что переработку продуктивных растворов следует производить с первоначальным выделением меди при достижении концентрации более 500 о мг/дм , и последующим сорбционным концентрированием на анионите АВ-17-8 микроэлементов, десорбция которых с анионита 5%-ным раствором серной кислоты позволяет получить коллективный концентрат германия, серебра и кобальта, 15%-ным раствором селективно выделить европий, а 30%-ным - селен.

Апробация выявила перспективность выщелачивания широкого спектра ценных элементов из техногенного массива с требуемыми фильтрационными характеристиками, сформированного на основе окомкования текущих отходов обогащения и извести с соотношением по массе 95:5. Реализация технологии переработки отходов из расчета годовой производительности фабрики по руде 200 тыс. т. всех текущих и 300 тыс. т лежалых позволит получить комбинату годовой эффект в размере 200,9 млн. руб (в ценах 2006 года).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Матюшенко, Глеб Александрович, Магнитогорск

1. Мировая горная промышленность 2004 2005: история достижения, перспективы. - М.: НТЦ «Горное дело», 2005. - 376.: цв. ил.

2. Федотов К.В., Артемова A.C. Комплексная переработка лежалых хвостов Джидинского ВМК. Материалы 10-й международной научно-технической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья». Екатеринбург. 2005 г. - С. 39-41.

3. К.Н. Трубецкой, В.Н. Уманец, М.Б. Никитин. Классификация техногенных месторождений и основные факторы их комплексного использования //Комплексное использование минерального сырья. -1987.-№12.-с. 18-23.

4. Закономерности формирования технологических свойств хвостов обогащения медно-цинковых руд. / И.В. Шадрунова, A.B. Сизиков, М.В. Сыромятникова, Д.Н. Радченко, Е.А Горбатова. ГИАБ. 2002.- №4. - С. 191-194.

5. 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.

6. Оценка техногенных ресурсов горнорудных предприятий республики Башкоторстан.// УКГЭ «Уралзолоторазведка», 2001. 201с. Прил. отв. исполнитель И. Р. Фаткуллин.

7. Черняк A.C., Арене В.Ж. Актуальные химические проблемы физико-химической геотехнологии на пороге XXI века// ГИАБ. 1999. - №2. - С. 31-35

8. Коногоров Н. Расточительное обогащение // Металлы Евразии. 2001. №5.-С 56-59.

9. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П., Бурцев Л.И. Экологические проблемы освоения недр при устойчивом развитии природы и общества. М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 2003. -262 с.

10. Радченко Д.Н., Матюшенко Г.А., Радченко И.Н. Направления использования выработанного пространства при комбинированнойгеотехнологии // Тез. докл. междунар. науч.-технич. конф. Магнитогорск, МГТУ. 2005. - С. 41-42.

11. Музгина B.C. Оптимизация составов многокомпонентных смесей для комбинированной закладки в малоотходных технологиях добычи-переработки руды // Дисс. д-ра техн. наук. Алматы, 2003

12. Сотников В.И. Влияние рудных месторождений и их отработки на окружающую среду// Соросовский образовательный журнал. 1997. №5. - С. 62-65

13. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. Л.: Химия, 1985. -528 с.

14. Горная энциклопедия / Гл. ред. Е.А. Козловский; Ред. колл.: М.И. Агошков, JI.K. Антоненко, К.К. Арбиев и др. М.: Сов. Энциклопедия Т.5. Ортин-Социосфера. - 1991. - С. 140.

15. Биишев JI.3. Разработка эффективной технологии открытой отработки пиритсодержащих хвостохранилищ // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Челябинск, 2000. - 174 с.

16. Трубецкой К.Н., Рогов Е.И., Уманец В.Н. Обоснование объемов и сроков освоения техногенных месторождений // Горный журнал. 1988. - С. 912.

17. A.A. Коротков, И.А. Гиниятуллин. Безопасная отгрузка пиритного концентрата // Горный журнал. 1989. - №3. - С. 15

18. Маляров И.П., Сизиков A.B., Биишев JI.3. Разработка техногенных месторождений / Моногр. Магнитогорск, 2002. - 145 с.

19. Шевелева Л.Д., Абакумов В.В., Коркин Б.И., Биишев Л.З., Каравайко Г.И. Разработка новой технологии переработки отвальных хвостов обогатительной фабрики // Цветные металлы. 1995. - №2. - С. 31-33.

20. Голяк С.А., Мельников Т.И., Бильченко В.Ф. Опыт эксплуатации хвостового хозяйства Лисакосвского ГОКа / Горный журнал 1984 г. №5. -С. 83-85.

21. Кошколда А.Н., Галкин В.А., Голяк С.А. Некоторые особенности технологии формирования отвалов в связи с их виртуальной переработкой // Развитие сырьевой базы промышленных предприятий

22. Урала: тезисы научно-технической конференции Магнитогорск 1995 г. С. 74-75.

23. Переработка отвальных хвостов фабрик и нетрадиционного сырья с применением эффективных обогатительных процессов // И.А. Енбаев, Б.П. Руднев, A.A. Шамин и др. М., 1998, - 60 с.

24. Физико-химические особенности хвостов обогащения Урупской обогатительной фабрики // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья благородных металлов: Материалы 2 международной конференции. Екатеринбург, 2002. Т.2. - С 72-82.

25. Беркович В.М., Колобков O.A. Технология добычи лежалых хвостов обогащения // Материалы 10-й международной научно-технической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья». Екатеринбург. 2005 г. - С. 50-56.

26. Гидрометаллургия // Под ред. Б.Н. Ласкорина. М.: Металлургия, 1978. - 464 с.

27. Добыча металлов способом выщелачивания // В.П. Новик-Качан, Н.В. Губкин, Д.Т. Десятников и др. Издательство Цветметинформации, 1970.

28. 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.

29. Адамов Э.В., Каравайко Г.И. Процессы бактериального выщелачивания в комбинированной технологии переработки минерального сырья // ГИАБ. 1999. - №2. - С. 25-30.

30. Историческая справка и обзор зарубежной практики кучного подземного выщелачивания // Б.Д. Халезов, H.A. Ватомин, В.А. Неживых и др. // ГИАБ. 2002. - №4. - С. 139-143.

31. Dunkan D.W. Biologial leaching of mill products // Mining and Metallurgy. -1996. №329. V 69.

32. Арене В.Ж. Физико-химическая геотехнология: Учебное пособие. М: Издательство МГГУ, 2001. - 656с.

33. Кучное выщелачивание благородных металлов. / Под ред. М.И. Фазлуллина. М.: Изд. Академии горных наук, 2001. - 647 с.

34. Кучное выщелачивание на коунрадском руднике/ Б. Д. Халезов, Б. М. Томкин, Н. А. Быков и др.// Цветная металлургия. 1976. - № 5. - С. 33.

35. Трубецкой К.Н., Уманец Б.Н. Комплексное освоение техногенных месторождений // Горный журнал. 1992. - №1. - С. 12-16.

36. Трубецкой К.Н. Развитие новых направлений в комплексном освоении недр. М.: ИПКОН АН СССР, 1990

37. К.Н. Трубецкой, В.Н. Уманец, М.Б. Никитин. Классификация техногенных месторождений, основные категории и понятия //Горный журнал. 1989.-№12.-с. 6-9.

38. К.Н. Трубецкой, Е.И. Рогов, М.Б. Никитин. Обоснование объемов и сроков освоения техногенных месторождений //Горный журнал. 1988. -№2.-с. 9-12.

39. К.Н. Трубецкой, Е.И. Рогов, М.Б. Никитин. Метод обоснования оптимальных параметров создания и разработки техногенных месторождений // Комплексное использование минерального сырья. -1986. №8.-с. 15-26.

40. К.Н. Трубецкой, Е.И. Рогов, М.Б. Никитин. Проблема формирования и разработки техногенных месторождений // Результаты исследований по разработки рудных месторождений. М. - 1986. - с. 113-121.

41. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли / РАН, АГН, РАЕН, МИА; Под ред. К.Н. Трубецкой. М.: Изд-во Академии горных наук, 1997. - 478 е.: ил. ISBN 5-7892-0008-7.

42. 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. - 446с.

43. Каплунов Д.Р., Калмыков В.Н., Рыльникова М.В. Комбинированная геотехнология. -М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2003. 560 е.: ил. ISBN 5-8216-0046-4

44. Физико-химическая гидродинамика // Левич В.Г. М.: Физматгиз, 1959. - 699 с.

45. Ферсман А.Е. Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР, 1958. - Т.4.

46. Набойченко С.С., Юнь A.A. Расчеты гидрометаллургических процесов. -М.: МИСиС, 1995. -428 с.

47. Подземные системы выщелачивания металлов / Лунев Л.И., Рудаков И.Е.-М., 1974.-79 с.

48. Кинетика процессов растворения / И.А. Каковский, Ю.М. Поташников. -«Металлургия», 1975.-224с.

49. Гидродинамические и физико-химические основы горных пород /Под ред. Веригина H.H. -М.: Недра, 1997. 126 с.

50. Карапетьянц М.Х. Основные термодинамические константы неорганических и органических веществ. М.: Химия, 1968. - 471 с.

51. Киреев Л.И. Шахтные системы разработки месторождений урана подземным выщелачиванием. -М.: Энергоиздат, 1982.

52. Ларин В.Ф. Исследования кинетики и химизма взаимодействия сульфидов цветных металлов с серной кислотой / Дисс. канд. техн. наук. Свердловск, 1969. - 127с.

53. Гидрометаллургия / Под ред. Б.Н. Ласкорина. М.: Металлургия, 1978. -464с.

54. Рыльникова М. В., Шадрунова И. В., Сизиков А. В. Анализ работы опытно-промышленной установки кучного выщелачивания окисленной медной руды в условиях ОАО БМСК/ Горная промышленность. 2001. -№ .3. - С. 55-57.

55. Комбинированные процессы переработки руд цветных металлов / С.И. Митрофанов и др. М.: Недра, 1984.

56. Кучное выщелачивание благородных металлов. / Под ред. М.И. Фазлуллина. М.: Изд. Академии горных наук, 2001. - 647 с.

57. Луценко И.К., Бахуров В.Г., Мещерская P.C. Физико-химические условия процесса подземного выщелачивания урана из скальных руд // Атомная энергия. 1969. - Т.27, вып.6. - С. 500-504.

58. Луценко И.К., Бурыкин A.A., Бубнов В.К. Влияние состава скальных рудовмещающих пород на эффективность процесса подземного выщелачивания / Атомная энергия. 1976. - Т.41, вып.2. - С. 126.

59. Исследование параметров и режимов технологии выщелачивания техногенных отходов Бурибаевского ГОКа / Отчет по НИР. рук-ль работ Рыльникова М.В. Магнитогорск: ЗАО «Маггеоэксперт». - 2005. - С. 205.

60. Черняк A.C. Химическое обогащение руд. М.: Недра, 1987. - 196 с.

61. Химия минералов меди/ Б. С. Христофоров, Л. И. Скворцова, Р. Ф. Бирюкова и др.// Новосибирск, Наука. 1975.

62. Niboz P.V., Miller D.D., Wadsword M.E. Mechanism of the reaction under leaching of chalcopyrite with using of ferrum suiphate (111) // Met. Trans. -1979.-v. 1013.- №2.-p. 151-157.

63. Bacterial leaching of gold, uranium pyrite learning compacted mine lining slimes / Livened Globate. Erie // Fundament App. / Biogidrometallurgie. Proc 6 Int. Simp. Biogidromet. Vancouver 1985.

64. Банчи Г.А. Исследования по извлечению меди из руд и концентратов биологическими способами. VIII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых. Тезисы докладов. Е 6. Ин-т «Механобр». Л: 1969.

65. Кондрашина A.M., Богомолов Н.В. Влияние бактерий на выщелачивание меди из хвостов Балхашского хвостохранилища. Труды Казмеханобра. -Алма-Ата. 1970.-С. 4.

66. Людейщиков В.В., Бывальцев В.Я. Цветная металлургия. Бюлл. ЦНИИЭИЦМ. 1994.- сб. 4.

67. Lawson E.N., Taylor J.L, а.е. // J.S. Afrik. Int. Mining and Met. 1990. №2. V. 90.

68. Miller L. Formation of metal sulfides the rough the activities of sulfated -educing bacteria. Contrib. Boyce Thompson Inst., 16. 1950.

69. Richard D / The microbiological formation of iron sulfides. Stockholm's contrib., Geol., 20, 1969.

70. Иванов В.П., Степанов В.Н. Применение микробиологических методов в обогащении и гидрометаллургии. М.: Обзор. - 1960.

71. Кошколда К.Н. и др. Пути интенсификации подземного выщелачивания. М.: Энергоиздат. - 1988. - 222с.

72. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза. М.: Недра, 1972.-309 с.

73. Gas'kova O.L., Kolonin G.R. Theoretical modeling of mineral dissolution at sulfide mine dumps and tailings: A kinetic approach // Water-Rock interaction. Rotterdam, 1995.-P. 149-152.

74. Коробов Ю.И. Условия образования алюмосульфатов // Перспективная оценка алюминиевого сырья Сибири. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1985. -С. 32-54.

75. Проект на отработку Октябрьского месторождения подземным способом // Унипромедь. 1988 г.

76. Рыбаков Ю.С. Применение геотехнологических методов для защиты водных объектов от загрязнения стоком с техногенных образований // ГИАБ. 1999. - №2. - С. 60-62.

77. Методическое пособие по изучению инженерно-геологических условий месторождений, подлежащих разработке открытым способом. JL: Недра, 1986.

78. Влияние гранулометрического состава и реагентного режима на процесс кучного выщелачивания окисленных медных руд./ A.B. Чантурия, И.В. Шадрунова, Е.А. Емельяненко, Д.Н. Радченко // Горный журнал. 2002. - №3. - С. 48-51.

79. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования в промышленности. -М.: Химия, 1982.

80. Пузанов В.П., Кобелев В.А. Структурообразование из мелких материалов с участием жидких фаз. Екатеринбург, 2001. - 634с.

81. Шадрунова И.В., Радченко Д.Н., Матюшенко Г.А. Особенности технологических свойств гранулированных шлаков медной плавки Карабашского медеплавильного комбината / ГИАБ. 2004. - №2. - С. 338-343.

82. Радченко Д.Н., Матюшенко Г.А. Доходы из отходов // Металлы Евразии. -2006. №5.- С. 68-70.

83. Обоснование способов и параметров освоения забалансовых запасов Октябрьского месторождения / Отчет по НИР. рук-ль работ Рыльникова М.В. Магнитогорск: ЗАО «Маггеоэксперт». - 2006. - С. 193.

84. Исследование технологии формирования искусственного массива на основе местных материалов и отходов горно-обогатительного производства / Отчет по НИР. рук-ль работ Калмыков В.Н. -Магнитогорск: ЗАО «Маггеоэксперт». 2006. - С. 71.

85. Опытно-промышленная апробация физико-химических технологий комплексного освоения природных и техногенных георесурсов Бурибаевского ГОКа / Отчет по НИР. рук-ль работ Рыльникова М.В. -Магнитогорск: ЗАО «Маггеоэксперт». 2006. - С. 80.95. СНиП 2.01.28-85.

86. Совершенствование технологии извлечения меди из медьсодержащих промышленных растворов / И.В. Шадрунова, Е.А. Емельяненко, H.H. Старостина и др. // ГИАБ. 2001. - №2.

87. Шадрунова И.В., Радченко Д.Н. Утилизация дисперсных отходов горнометаллургического комплекса / IV Конгресс обогатителей стран СНГ: Материалы Конгресса. Т.1. - М.: Альтекс, 2003. - С. 198-200.

Информация о работе

Матюшенко, Глеб Александрович
кандидата технических наук
Магнитогорск, 2006
ВАК 25.00.22

Диссертация

Разработка технологии формирования и комплексного освоения техногенных месторождений на основе отходов переработки медно-колчеданных руд - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы