Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка технологии освоения медьсодержащих техногенных гидроресурсов с использованием пиритных концентратов

ВАК РФ 25.00.13, Обогащение полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии освоения медьсодержащих техногенных гидроресурсов с использованием пиритных концентратов"

КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР»

На правах рукописи

ЕМЕЛЬЯНЕНКО ЕЛЕНА АЛЕКСЕЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОСВОЕНИЯ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ТЕХНОГЕННЫХ ГИДРОРЕСУРСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПИРИТНЫХКОНЦЕНТРАТОВ

Специальности: 25.00.13 - Обогащение полезных ископаемых 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2004

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова

Научный руководитель: доктор технических наук

Шадрунова Ирина Владимировна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Морозов Юрий Петрович

доктор технических наук, профессор Голяк Сергей Алексеевич

Ведущая организация

ОАО «Александрийская горнорудная ком-

пания»

Защита диссертации состоится 23 декабря 2004 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.111.02 при Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, Челябинская область, г. Магнитогорск, пр. Ленина, д. 38, малый актовый зал.

Тел.-факс: (3519) 29-84-26; 23-57-60.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова

Автореферат разослан «22» ноября 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы.

При освоении медьсодержащих месторождений на горнорудных предприятиях постоянно образуются и накапливаются значительные объемы медьсодержащих стоков, качественный и количественный составы которых позволяют классифицировать данные воды как техногенные гидроминеральные ресурсы. Традиционные методы переработки медьсодержащих техногенных вод, такие как химическое осаждение, цементация, гальванокоагуляция, экстракция и другие используются главным образом для локализованных, достаточно богатых по меди растворов и сопровождаются образованием вторичных промышленных отходов, требующих последующего обезвреживания и утилизации. Эффективные технологии извлечения меди из больше-объемных потоков, не постоянных по минерализации, имеющих низкую концентрацию меди отсутствуют. Для безотходного извлечения меди из вод с низкой концентрацией используют методы, основанные на применении природных сорбционных материалов - цеолитов, глинистых минералов и пирит-содержащей руды, наиболее перспективными из которых являются методы с использованием пиритов. Однако возможность применения пиритных концентратов для извлечения меди из техногенных вод без образования токсичных отходов с одновременным получением товарной продукции не изучена. Объем накопленных на Южном Урале пиритных концентратов, продуктов флотационного обогащения медно-колчеданных руд составляет более 50 млн т. В связи с отсутствием спроса, пиритные концентраты в настоящее время складируются в отвалы и в результате ветровой и водной эрозии оказывают негативное влияние на окружающую среду. Разработка технологии совместной переработки медьсодержащих гидроресурсов и отходов обогащения -пиритных концентратов, позволит решить своевременную и актуальную задачу повышения полноты использования природных ресурсов при одновременном снижении экологической нагрузки на окружающую среду. Целью работы является разработка технологии освоения медьсодержащих техногенных гидроресурсов, основанной на извлечении меди из техногенных вод минеральным сорбентом - пиритным концентратом, с получением сульфидных медьсодержащих продуктов.

Идея работы заключается в создании технологических условий для сорбции меди на пиритных концентратах из целенаправленно сформированных по качественному составу медьсодержащих гидроресурсов для получения сульфидного медьсодержащего продукта. Задачи исследований:

- изучение закономерностей образования медьсодержащих техногенных вод при эксплуатации медно-колчеданных месторождений Урала;

- определение условий сорбции меди из техногенных вод пиритными концентратами;

- выявление механизма сорбции ионов, меди на пиритнош концентрате :

сернокислой среде;

- обоснование принципов целенаправленного формирования медьсодержащих гидроресурсов;

- установление параметров технологии и режима сорбции меди на оком-кованном пиритном концентрате.

Объекты исследований. Дня решения поставленных задач в качестве объектов исследований выбраны подотвальные, карьерные, шахтные воды Уча-линского, Бурибаевского ГОКов и Башкирского медно-серного комбината, пиритные концентраты Сибайской обогатительной фабрики. Методы исследований. В работе использован комплекс физических и физико-химических методов: химический, рентгенофазовый, элементный электронный, минералогический, рН-метрия, имидж-анализ, термодинамический и другие анализы. Измерение контрольных параметров исследуемых процессов проводилось с использованием стандартных и специально разработанных аппаратуры и методик в лабораториях МГТУ, ОАО «БМСК», ОАО «Учалин-ский ГОК», ОАО «ММК». Экспериментальная проверка результатов теоретических исследований выполнялась в лабораторных, полупромышленных условиях. Работа выполнена с применением методов физического моделирования, прикладной математики, математической статистики, теории вероятности, прикладных программ Microsoft Excel, Corel DRAW 10. Положения, представленные к защите:

• Целенаправленное формирование техногенных медьсодержащих гидроресурсов по концентрации меди и водородному показателю позволит вовлечь их в эффективную переработку.

• Извлечение меди из техногенных сернокислых вод происходит в условиях метасоматоза пирита, механизм которого состоит в двухстадиальном заме-гцении ионов железа пирита на ионы меди с получением низкотемпературного халькозина -модификации.

• Сорбционным материалом, эффективно извлекающим медь из техногенных вод в виде медьсодержащего сульфидного продукта, является окомкованный пирит-ный концентрат.

Научная новизна работы:

• Обоснована необходимость целенаправленного формирования техногенных вод по концентрации меди и водородному показателю в местах их локального образования для извлечения меди и повышения полноты использования гидроресурсов.

• Вскрыт механизм образования низкотемпературного халькозина модификации, заключающийся в двухстадиальном замещении ионов железа серного колчедана на ионы меди из сернокислых техногенных вод.

• Установленные закономерности метасоматического замещения железа пирита ионами меди определяют условия и параметры сорбционного извлечения меди из сернокислых техногенных вод окомкованными пиритными концентратами.

• Определены гекнтегопиесгяе Параметры извлечения меди из техногенных вод на концентратах, устойчивых в кислой среде,

проявляющих сорбционные свойства в широком диапазоне водородного показателя среды и эффективно работающих в режиме затопления. Достоверность научных положений и результатов обеспечивается надежностью и представительностью исходных данных, оценкой полученных результатов методом математической статистики, сопоставимостью результатов лабораторных и натурных исследований.

Практическая значимость работы состоит в освоении техногенных медьсодержащих гидроресурсов, создании технологии, вовлекающей в совместную переработку целенаправленно сформированные по качественному составу техногенные воды и пиритные концентраты в качестве сорбционного материала, определении оптимальных параметров и условий применения процесса сорбции.

Реализация работы. Результаты работы использованы при разработке технологических рекомендаций по переработке медьсодержащих подотвальных вод Сибайского карьера, растворов кучного выщелачивания окисленной медной руды месторождения Бакр-Узяк.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Международном совещании «Плаксинские чтения» (2002), III и IV Конгрессах обогатителей (2001, 2003), I Международной научно-технической конференции «Комбинированная геотехнология» (Магнитогорск, 2001), на научно-технической конференции «Новые материалы: получение и технология обработки» (Красноярск, 2001), на научно-технических конференциях МГТУ им. Г.И. Носова (г. Магнитогорск, 2001, 2002, 2003, 2004), на Международной научно-практической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» (г. Екатеринбург, 2004).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 работ. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ «Урал» №0405-96060. Объем и структура работы: диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка из 190 наименований и содержит 152 стр. машинописного текста, 50 рисунков, 15 таблиц, 3 приложения.

Автор выражает глубокую благодарность преподавателям и сотрудникам кафедры подземной разработки месторождений полезных ископаемых, а также техническим специалистам ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Башкирский медно-серный комбинат» за ценные советы и оказанную помощь при выполнении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Современное состояние переработки техногенных гидроминеральных ресурсов

Совокупное влияние техногенеза горнорудного профиля и природных процессов вызывает образование кислых подземных и поверхностных вод, что отрицательно воздействует на окружающую среду, а также весьма осложняет условия ведения горных работ. Проблемы техногенеза, способы комплексной переработки твердых и жидких отходов горнорудных предпри-

ятий нашли отражение в работах ЕА Ферсмана, С.С. Смирнова, В.К. Трубецкого, ВА Чантурии, Б.Н. Ласкорина, А.Е. Воробьева, В.К. Бубнова, С.И. Митрофанова, ВА Бочарова, В.З. Козина, Ю.П. Морозова, С.Б. Леонова, В.Е. Вигдергауза, Е.В. Зелинской, В.М. Авдохина, В.В. Морозова, В.Я. Мос-товича, В.П. Мязина, В.Ж Аренса, С.С. Набойченко, П.М. Соложенкина, В.П. Неберы, Б.Д. Халезова, СА Голяка и других ученых. В настоящее время разработаны способы освоения и технологии переработки твердого техногенного сырья, основанные на переведении ценных компонентов из трудно-обогатимого сырья в жидкую фазу. Способы селективного извлечения ценных компонентов из жидких отходов на техногенных минеральных продуктах с получением кондиционного сырья освоены не достаточно. Наиболее полно исследованы и определены кинетические и химические закономерности процессов природного, подземного, кучного и чанового выщелачивания, условия и способы создания геохимических барьеров. Установлены технологические параметры извлечения ионов тяжелых цветных металлов из локализованных, стабильных по объему, минерализации, концентрации из техногенных вод и растворов выщелачивания и разработаны аппараты для цементации, экстракции, электроэкстракции и ионного обмена. Однако способы управления качеством техногенных медьсодержащих вод со стихийно формирующимся объемом, непостоянной минерализацией и концентрацией меди требуют более тщательного и глубокого изучения.

Значительные объемы шахтных, карьерных, подотвальных техногенных вод (до 40 тыс. м3/сут), на эксплуатируемых медно-колчеданных месторождениях Южного Урала (Сибайское, Бакр-Тау, Таш-Тау, Учалинское, Макан-ское месторождения), в которых безвозвратно теряется до 6,5 т меди в сутки, позволяют рассматривать их как техногенные гидроресурсы, переработка которых актуальна, как для экономики, так и для экологии. Выбор технологии переработки гидроминеральных медьсодержащих ресурсов должен решаться комплексно, с учетом влияние природных и техногенных факторов, формирующих качественный и количественный составы вод.

Влияние природных и техногенных факторов на формирование состава техно генныхвод

Образование техногенных вод при эксплуатации медно-колчеданных месторождений определяется природными и техногенными факторами: климатом, морфолого-тектоническими и гидрогеологическими факторами, особенностями морфологии рудных тел, вмещающих пород, минералогическими и петрографическими составами руды и пород, процессами выветривания и выщелачивания в зонах техногенной аэрации, трещиноватостью рудного и породного массивов, рассеянием рудной минерализации.

Фактор сезонности является определяющим в формировании объемов и химического состава водопритоков подотвальных вод и существенным для шахтных и карьерных вод, В исследуемых водах установлено повышение концентрации меди в период с апреля по октябрь (рис. 1). Общая минерализация образующихся техногенных стоков, концентрация в них меди и водо-

родный показатель среды зависят непосредственно от времени года (рис.2). Кислотность техногенных вод может служить экспрессной оценкой количественного содержания меди в них. Общая минерализация образующихся техногенных стоков, концентрация в них меди и водородный показатель среды зависят непосредственно от времени года (рис.2.). Кислотность техногенных вод может служить экспрессной оценкой количественного содержания меди в них.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 I

месяцы года (

, _ _ _ _ !

| ^Шкснцектрацйиеди —«"-обьемаомьквод! ;

Рис. 1. Изменение объема сточных вод и концентрации меди в подотвальных водах Сибайского карьера в течение года

Р_"ц

I 23456789 Ю И 12 Месады года

Рис. 2. Изменение показателей химического состава шахтных вод от времени года I - общая минерализация шахтной воды, 2 - рН среды, 3 -концентрация меди в шахтной воде

Литолого-минералогический состав рудных тел и вмещающих пород формирует гидрохимические типы подземных, карьерных и подотвальных вод. Присутствие пирита в руде и в зоне действия техногенной аэрации определяет содержание сульфатных ионов в сточных водах и водородный показатель среды. Окисляясь, пирит образует свободную серную кислоту, что инициирует процесс окисления других минералов. В связи с чем повышение кислотности и содержания меди в техногенных водах, образующихся в местах ведения горных работ, закономерно. На горизонтах, где работы по добыче и выемке руды прекращены, наблюдается снижение концентрации меди и сульфат-ионов (см. таблицу).

Таблица

Химический состав шахтных вод Учалинского месторождения

Выработки рН Концентрация ионов в воде мг/дм'

Ре (общее) Си"

Дренажный штрек гор 144 37 64 2 8295 5708

Общий водосборник гор 144 3,4 54 46,9 4834

Западный откаточный штрек гор 340 5,1 143 38,5 3345

Водосборник пресной воды 74 006 0 007 440

Ствол шахты «Главная» 0,85 0,07 818

Структурные и текстурные особенности рудных тел, условия залегания и характер боковых пород определяют катионный и анионный составы техногенных вод. Установлено, что шахтные воды преимущественно имеют суль-фатно-кальциево-натриевый состав. В зимний период в водах отмечается повышенное содержание магния, а в местах контакта подземных вод с хлори-тизированными и серицитизированными породами появляется свободный

хлор-ион, содержание которого может превышать 350 мг/дм3. Природные и техногенные факторы формируют разнообразные по составу техногенные медьсодержащие воды. Поэтому для повышения полноты использования медьсодержащих гидроресурсов требуется целенаправленное формирование потоков по концентрации меди и водородному показателю.

Электрохимические исорбционные методы извлечениямеди из техногенныхстоков В настоящее время шахтные, карьерные и подотвальные воды на Башкирском медно-серном комбинате, Учалинском и Бурибаевском ГОКах подвергаются очистке и нейтрализации известью. При этом медь, которая содержится в этих водах, осаждается в виде шламов и безвозвратно теряется при захоронении.

Проведены теоретические и экспериментальные исследования по выбору наиболее оптимального способа извлечения меди из шахтных, карьерных и подотвальных вод Башкирского медно-серного комбината, а также из продуктивных растворов кучного выщелачивания окисленной медной руды месторождения Бакр-Узяк. Установлено, что для извлечения меди из продуктивных растворов выщелачивания (содержание меди более 1г/дм3) наиболее эффективным способом является цементация. При переработке таких вод водородный показатель раствора должен быть в пределах 1.5...3.5 (рис. 3), концентрация меди не должна превышать 12 г/дм3 (рис. 4).

Рис. 3. Влияние кислотности продуктивного Рис 4 Влияние исходной концентрации меди раствора на извлечение меди методом цемента- на извлечение из раствора при цементации ции

Для растворов с концентрацией меди до 1 г/дм3 цементация экономически менее эффективна. Поэтому в лабораторных условиях была изучена возможность и целесообразность извлечения меди из техногенных вод с использованием природных сорбционных материалов - окисленной медной руды и цеолитсодержащей глины. Нами установлено, что окисленная медная руда обладает не только значительной сорбционной емкостью (Емакс=17,4 мг/г для класса -0,044+0 мм, £си= 96,66% при Сси в воде 0,05... 0,1 г/дм3), но и имеет хорошие фильтрационные свойства (Кф= 8,2 м/сут).

В условиях промышленного эксперимента в течение 30 суток при орошении массива окисленной руды месторождения Бакр-Узяк техногенными

водами Сибайского карьера с содержанием меди 0,15-0,22 г/ дм 3 массовая доля меди в руде повысилась с 2,06 до 2,8%. Однако использование сорбци-онных свойств окисленной медной руды возможно для вод, водородный показатель которых изменяется в узком интервале 3,5...4, что сдерживает ее промышленное применение в качестве сорбента. Наиболее целесообразным представляется использование окисленной медной руды для создания сорб-ционного геохимического барьера. Орошение отвалов техногенной водой с малой концентрацией меди позволит извлекать медь из растворов и получать рудное сырье с промышленным содержанием меди.

Цеолиты, как и окисленная медная руда, сорбируют медь из малоконцентрированных техногенных вод, но в более широком диапазоне рН 2,5...4, однако имеют меньшую по сравнению с окисленной медной рудой сорбци-онную емкость (Емакс=6,6 мг/г для класса -0,044+0 мм, Еси= 36,6% при Сси в воде 0,05... 0,1 г/дм3). Таким образом, окисленная медная руда и цеолиты наиболее результативно извлекают медь из техногенных растворов с концентрацией меди 0,01... 0,1 г/дм3.

Для техно генных вод с концентрацией меди от 0,1 до 1,0 г/дм3 была исследована вероятность применения в качестве сорбента медно-колчеданной руды. В промышленности имеется практика применения тонких пиритных частиц для извлечения меди из нейтральных и щелочных растворов. Опыт получения медьсодержащего сульфидного продукта из кислых техногенных вод отсутствует. В лабораторных условиях была изучена возможность извлечения меди из кислых техногенных вод на пиритных частицах сорбционно-флотационным методом.

Сорбционно-флотационная технология извлечения меди из растворов кучного выщелачивания с рН среды 2,5...3 с использованием тонкоизмель-ченного пирита позволила получить продукт с массовой долей меди 5,58% . Так как сорбционно-флотационный процесс требует значительных энергетических затрат, возможность использования пиритных концентратов в качестве сорбента рассматривалась для условий физико-химической геотехнологии.

Факторный анализ процесса сорбции меди на пирите

Способность пирита к сорбции меди из техногенных вод была установлена в процессе изучения генетических и структурно-текстурных особенностей колчеданных руд. Термодинамическими расчетами подтверждена возможность фазовых переходов соединений меди и железа в серосодержащих системах. Анализировались области образования и устойчивости сульфидных минералов в поле сульфат-иона. Область устойчивости пирита на диаграммах Eh-pH совпадает с областью существования халькозина и ковеллина и расположена вдоль линии сульфидно-сульфатного равновесия. Минеральная ассоциация «халькозин+ковеллин» равновесно существует как в окислительных, так и в восстановительных условиях. Ковеллин устойчив при рН от 0 до 7, Eh от +0,15В до -0,31В; халькозин при любом рН, Eh от +0,2В до -0,75В. В кислой медьсодержащей среде при высоких окислительных условиях Eh > +0,2В пирит переходит в халькозин, а в восстановительных условиях

ЕЙ <+0.15В - в ковеллин. Фазовые переходы ионов меди и железа в серосодержащих системах в процессе сорбции происходят при создании на поверхности пирита окислительно-восстановительных условий рН 2,0...3,5, ЕЙ +0,2В-+0.15В.

Процесс сорбции является диффузионным. Тонкое измельчение медно-колчеданных руд в процессе обогащения увеличивает реакционную поверхность продуктов обогащения и в частности пиритных концентратов. Кроме того, изменения, происходящие на поверхности пиритного зерна в результате дробления, измельчения, действия химических реагентов в процессе обогащения, способствуют возникновению структурных дислокаций в кристаллической решетке пирита, что усиливает сорбционные свойства пиритного концентрата. Использование тонкоизмельченного пиритного концентрата в качестве сорбента ускоряет осаждение меди из техногенных растворов в сотни раз, по сравнению с осаждением на рудном массиве (рис. 5) и делает возможным его использование в промышленных аппаратах.

Для изучения механизма сорбции ионов меди на поверхности и внутри зерна пирита были проведены рентгенофазовый и элементный электронный анализы частиц пирита до и после полного насыщения в модельном растворе с концентрацией меди 1 г/дм3. Массовая доля меди в пиритном продукте составила 5,4% при исходной 0,2%. Рентгенофазовым анализом установлено присутствие в пи-ритном концентрате низкотемпературной модификации - халькозина. Причем, элементный электронный анализ показал, что медь находится не в структуре пирита, а образует новую фазу (рис.6).

О 10 20 30 405080 70 80 90 100110120 Вршт адхрйиц «*"

- герлн>й «мдораг ни- квдокатед»«« руда

Рис. 5. Кинетика сорбции пиритного концентрата и медно-колчеданной руды крупностью -0,1+0,074 мм

с - го к л

50* Рг«Ш) 501 Ки>*|Л|Г<9: •Гч Чо>. 0*4)1

Рис. б Рентгенограммы пиритного продукта после контакта с модельным медьсодержащим раствором (концентрация меди 1,0 г/дм3)

Микроскопические исследования показали,1 что частицы - халькозина представлены как мелкими частицами, полученными в результате отслоения от разрушающихся зерен пирита, так и каемками на поверхности частиц пирита, повторяющими геометрию первичных пиритных частиц (см. фото на рис. 7).

Процесс сорбции меди на тонкоизмельченных пиритных частицах бы и рассмотрен с позиции теории твердофазных диффузионно-метасоматических реакций. Первая стадия процесса происходит на границе раздела «минерал -сернокислый раствор». Как наиболее термодинамически вероятный (энергия Гиббса ДО°298:=-225,9 кДж/моль) идет процесс образования ковеллина. Критерий Пиллинга-Бедвордса составляет Кп.б=1,46. Слой ковеллина на поверхности пирита формирует в диффузионном слое переизбыток ионов Б2', создавая восстановительную среду, что смещает протекание реакции в сторону образования халькозина. Вторая стадия протекает на границе «поверхность минерала - поверхность слоя продукта». В результате химической реакции между пиритом и ковеллином на его поверхности, находящимися в сульфатном медном растворе, образуется низкотемпературный Р-халькозин (энергии Гиббса ДО°298=-112,6 кДж/моль), который метасоматически замещает исходный минерал - пирит.

Кажущаяся энергия активации процесса составляет 7,4 КДж/моль, лими ■ тирующей стадией является внутренняя диффузия. Схема протекания твер дофазной диффузионно-метасоматической реакции приведена на рис. 7.

) ли<{> ['V шя к 1НЧ«.| КИОС1И пирита

Си"

11, и

Мии*{\)4

ИЧ,

Су н^апшн рл1 СиЧОд, I «ЛО*.1 о2(ьс >^^, И:Ю.<

н» 1Л. • 2Г«" ->1ег* _

Н]>1> )ы роюсции

Си И-0

«'Л

Н%,(СиЧ

1Г

Г* 1Ц..1И<ы|1 |Я|>;> I 1Ь и^МЭД. НЛО,

Рткик! »,.1

реахцли

<11 (НЛО

Рис. 7 Схема метасоматического преобразования поверхности пирита в серосодержащей среде

Для определения технологических условий, при которых возможен процесс протекания метасоматоза на поверхности пирита исследовалось влияние продолжительности контакта медьсодержащего раствора с пиритным концентратом, рН среды, исходной концентрации меди в растворе и температуры.

В течение первых 2 часов контакта (рис. 8) происходит активное насыщение поверхности пирита ионами Си2.+, кинетическое уравнение сорбции для начального периода имеет вид:

е(т)= 0,7543(т)2 +1,7734(т)-2,6429.при Я-0,9869, где - извлечение меди из раствора, %; -продолжительность контакта, ч.

Рис 8 Кинетика сорбции меди пиритным концентратом крупностью -0,074+0,044 мм

Рис 9 Зависимость извлечения меди из техногенных вод пиритным концентратом от рН среды

Полная сорбционная емкость пиритного концентрата для класса крупности -0,074+0,044 мм составляет 80 мг/г (рис. 8). Сорбционные свойства пирит проявляет в широком диапазоне кислотности растворов рН 1,5... 4. Максимальное значение емкости пиритный концентрат имеет при рН=2,5-3,5 (рис. 9), что соответствует кислотности техногенных промышленных вод. Концентрация меди 0,1... 1 г/дм3 в техногенных водах является оптимальной для сорбционной технологии с использованием пиритных концентратов (рис. 10). Повышение концентрации меди в растворе приводит к быстрому насыщению пирита медью, в результате извлечение меди из растворов резко снижается.

Температура не является регулируемым фактором в геотехнологических процессах, но значима. При положительных температурах сорбция происходит в более полном объеме, протекание процесса возможно и при более низких температурах (рис. 11), но при этом извлечение меди остается невысоким даже при увеличении продолжительности процесса.

0 0.1 0.} 0 5 07 0,9 2 4

, концетрация меди I распор«, |*дмЗ

I [-«■-извлечение меди емиостымритногомнч§тряд|

Рис 10 Зависимость емкости пиритного концентрата и извлечения меди от исходной концентрации меди в растворе

-»-(-10с -ж-мос *«-1-«с

Рис. 11. Влияние температуры на извлечение меди из раствора

Выявленные закономерности метазоматоза пирита в сульфатных медных растворах и определенные технологические условия и параметры сорбции меди из техногенных медьсодержащих вод пиритными концентратами доказывают целесообразность использования отходов обогащения медно-цинковых концентратов в качестве минеральных сорбентов. Однако данное сырье представлено на 80% классом -0,044+0 мм, его фильтрационные свойства оцениваются как слабоводопроницаемые (Кф:=0,72 м/сут). Экспериментально установлена возможность окомкования тонкодисперсных сульфидных продуктов с использованием в качестве связующего свежеизмельченного шлака медной плавки. Данный способ ук-

рупнения пиритных частиц обеспечивает высокие фильтрационные и гидродина мические показатели окомкованного материала (Кф:=28 м/сут) После сушки на воздухе в течение 24 ч окатыши приобретают достаточную прочность и выдер живают нагрузку на сжатие 0,9 МПа (рис 12) Структура получаемых конгломера тов изучалась на установке 81ЛМ8-600 Пористость исходных окатышей - 23,6% при среднем диаметре пор 85 мкм После сорбции средний диаметр пор снижает ся незначительно, пористость 21,7%, фильтрационные и гидродинамические по казатели структурированного материала в процессе сорбции практически не ухудшаются (рис 11)

за во 90 Диямстр пор мим [одо сорбции ВПОСЛ1 сорбции J

504 872 1200 1440

J

Перми мвори прочиоетм, ч

Рис 12 Диаграмма распределения размера пор конгломератов пиритного концентрата до и после сорбции

Рис 13 Влияние продолжительности сушки окатышей на значение предела прочности

Проведенный факторный анализ процесса сорбции меди из техногенных вод на пиритных окатышах показал, что полная сорбционная емкость составляет 54 мг/г, окатыши устойчивы в кислых растворах и сохраняют сорбционные свойства в широком диапазоне рН 1,5 ..4. Процесс сорбции наиболее эффективно проходит в режиме затопления (рис 14), при этом оптимальное отношение Т.Ж 1:1.7... 1:1.9. Данные требования реализуются в кюветах, используемых в физико-химической геотехнологии переработки руд благородных металлов.

При визуальном исследовании срезов окатышей, после сорбции в модельном растворе в режиме затопления отмечается значительная разница в цвете. На микрофотографии (рис. 15) отчетливо видны новообразования вторичного халькозина, распложенного как внутри окатыша, так и на поверхности.

Рис 14 Изменение остаточной концентрации меди в растворе при разных режимах сорбции

Рис 15 Микрофотография среза окатыша пиритсодержащего продукта после сорбции меди

При соблюдении рекомендуемых технологических условий извлечение меди из техногенных вод на окатышах достигает 97%, получаемый сульфидный медьсодержащий материал (Рси=4,5 %) может быть использован в составе шихты для медной плавки. Таким образом, извлечение меди из техногенных растворов с концентрацией 0,1...1,0г/дм3 целесообразно проводить с использованием оком-кованных пиритных концентратов.

Разработка технологической схемы и оценка экономической эффективности применения сорбционной технологии Одним из основных условий практической реализации технологии сорб-ционного извлечения меди из техногенных стоков является целенаправленное формирование техногенных гидроминеральных ресурсов. Проведенной систематизацией методов извлечения меди из техногенных медьсодержащих гидроресурсов установлено, что оптимизировать процесс вовлечения гидроресурсов в переработку можно, используя селективное разделение образующихся потоков в порядке понижения концентрации меди в растворе и водородного показателя. В шахтах и карьерах необходимо предусматривать селективное дренирование водоносных горизонтов, сооружение закрытых водоводов, раздельных водосборников и утилизирующих установок для предотвращения смешивания вод различного качества и разной степени минерализации, их загрязнения и засорения, создания наилучших условий для их переработки. Сбор и транспортировку подотвальных вод для извлечения из них меди необходимо осуществлять по сети специальных канав, сооружаемых при формировании отвала. Отвалы должны устраиваться на специально подготовленной гидроизолированной основе, для предотвращения попадания кислых растворов в грунтовые воды. На карьерах необходимо регулировать внутрикарьерный сток, используя временные отстойники.

Воду, откачиваемую из водопонизительных скважин в шахтах, карьерах необходимо контролировать на содержание меди и подвергать селективному разделению. Разделение водопотоков должно осуществляться в местах их образования. Разные по качеству техногенные воды должны перерабатываться по технологиям в соответствии с концентрацией меди в растворе.

Для растворов с содержанием меди 1...12 г/дм3 рекомендуется цементация; для малоконцентрированных растворов эффективной является сорбция на природных и техногенных минеральных продуктах: при концентрации меди 0,1-1 г/дм3 - на окомкованных пиритных концентратах, при 0,1-0,01 г/дм3 - на цеолитах и окисленной медной руде.

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований была разработана принципиальная технологическая схема освоения медьсодержащих гидроресурсов горнорудных предприятий. Технология извлечения меди на окомкованных пиритных концентратах предусматривает переработку техногенных вод в кюветах, располагаемых вблизи отвалов пиритного концентрата и прудов-накопителей. Процесс осуществляется в период положительных температур. Включает следующие переделы: поставку пиритного концентрата к шлаков медной плавки, подготовку шихты для окомкования, окомкование, укладку окатышей в сорбционные кюветы, подачу сточной воды в кюветы, выгрузку

ТЕХНИЧЕС1С\Я ВОДА

ПИРИТНЫЙ КОНЦЕНТРА Г ШЛА К МЕДНОЙ ПЛ4 ВКН

РаГ0,002тЛут| д = 0.54лУсут 0,4У.

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ГСДМ -«з Б>

РСи=0,022т/сут О = 10.8я*сут

%о,2%

а =-0.044мм 95%

ПЕРЕМЕШИВАНИЕ (шнгксшый смгситпль)

ТЕХНОГЕННЫЕ МЕДЬСОДЕРЖАЩИЕ ГИДРОРЕСУРСЫ

I I

ОКОМКОВАНИЕ

ГОКОМКОВАТЕПЬ ОБ 2 - 2)

рН=2.5-3,5

С-,=0,5 г/дм3 Си

0 = 10б0 м/сут Рс=0,5«Л;ут

г = 7 - 10 \У= 10- 12% а=1Омм

1 щ-10,5 с I Угол накл

I об/мин. I наклон.] - 14 'СУШКА ГРАНУЛ

СОРБЦИЯ МЕДИ В КЮВЕТАХ

ЦИКЛ СОРБЦИИ -5СУТОК

Т = 20 - 18 С 1 = 8- 10ч

ОБЕЗМЕЖЕННЫЕ ТЕХНОГЕННЫЕ СТОКИ

рН=2,5-3,5

С =0,015- 0.02 г/дм"

Си з О = 1000 м/сут

СУЛЬФИДНЫЙ МЕДЬСОДЕРЖАЩИЙ ПРОДУКТ

НА НЕЙТРАЛИЗАЦИЮ

Рс=0,0151А:ут 1 рН=6,5-7.0

<~и С „=0,001 -0,0001 г/дм"

Сброс на рельеф

^4,5%

0= 11,34т/сут РСи=509т^сут

В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ПЕРЕДЕЛ

Рисунок 16. Принципиальная технологическая схема сорбционной переработки техногенных медьсодержащих техногенных вод на окомкованном пиритном концентрате

готового материала, сброс обезмеженной воды на станцию нейтрализации или на отвал окисленной медной руды.

Пиритный концентрат совместно со свежеизмельченным шлаком медной плавки подают на окомкование в барабанный окомкователь. Системой ленточных конвейеров окатыши укладываются в кюветы, выполненные из кислотоупорного бетона. Число кювет должно быть не менее двух, геометрические размеры кюветы определяются объемом подаваемой на сорбцию техногенной воды. Основание кюветы имеет уклон в 3-5 градусов в сторону торцевой стенки, через которую обезмеженные стоки выходят по дренажным трубам, уложенным на основание. Подача воды в кювету осуществляется сетью полиэтиленовых трубопроводов, секции которых легко монтируются на каждую кювету. По окончании процесса сорбции и обезвоживания окомкован-ный сульфидный медьсодержащий материал перегружается на площадку, откуда по транспортерной ленте подается на склад для отгрузки на медеплавильный завод.

В результате реализации данной технологии существенно снизится загрязнение подземных и поверхностных водоемов ионами меди и безвозвратные потери меди с техногенными водами. Вовлечение в переработку тонкодисперсных пиритных концентратов уменьшит антропогенную нагрузку на окружающую среду за счет снижения ветровой и водной эрозии на отвалах, а также за счет уменьшения отторгаемых площадей под размещение отвалов пиритных концентратов и возможности проведения мероприятий по рекультивации.

Расчеты технологических параметров сорбционного извлечения меди из техногенных вод на пиритных концентратах производились для условий Си-байского месторождения, Внедрение технологии по извлечению меди из медьсодержащих гидроресурсов позволит получить предприятию дополнительную товарную продукцию в виде медьсодержащего сульфидного продукта с массовой долей меди 4,5% в количестве 2370 т/год при производительности установки «окомкование - сорбция» 1000 тыс м3 техногенной воды в сутки. Расчеты экономической эффективности показали, что дополнительный объем капитальных вложений для реализации технологии переработки медьсодержащих ресурсов составит 40 млн руб со сроком их окупаемости 9 лет. Годовая рентабельность производства медьсодержащего сульфидного продукта - 2% при уровне годовых эксплуатационных затрат 4,38 млн руб.

Низкие экономические показатели обусловлены не значительным выходом товарной продукции, доходы от реализации которой не покрывают капитальных затрат. Поэтому при оценке совокупной эффективности данной технологии необходимо учитывать экономический эффект от сокращения экологических платежей. Расчеты экологических платежей на основании существующих нормативов платы за загрязнение окружающей среды показали, что в результате реализации технологии сорбционного извлечения меди на пи-ритных концентратах для техногенных вод Сибайского месторождения объемом 1000 м3/сут с концентрацией меди 0,5 г/дм3 экономический эффект от

снижения экологических платежей за загрязнение окружающей среды соста-

10

вит 555,581 млн руб в год и существенно повысит суммарный экономический эффект и конкурентоспособность предлагаемой технологии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся законченной квалификационной работой решена актуальная научно-практическая задача - разработана технология сорбционного извлечения меди из техногенных вод горнорудных предприятий окомкованными пиритными концентратами с получением сульфидного медьсодержащего продукта, пригодного для использования в составе шихты медной плавки.

Основные выводы и результаты работы

1. Разработана физико-химическая геотехнология освоения гидроминеральных медьсодержащих ресурсов, обеспечивающая расширение минерально-сырьевой базы горнодобывающих предприятий и снижение экологической нагрузки на водные объекты и прилегающую к горнорудным предприятиям территорию.

2. Выявлены закономерности формирования медьсодержащих стоков горнорудных предприятий под влиянием природных и техногенных факторов. Фактор сезонности является определяющим в формировании объемов и химического состава водопритоков подотвальных вод и существенным для шахтных и карьерных вод. Общая минерализация образующихся техногенных стоков, концентрация в них меди и водородный показатель среды зависят от времени года. Наличие пиритизированной руды в зоне действия техногенной аэрации определяет содержание сульфатных ионов и водородный показатель водной среды. Кислотность воды может служить экспрессной оценкой количественного содержания меди в растворе.

3. Проведена систематизация локальных методов очистки селективно разделенных по содержанию меди и кислотности потоков техногенных вод в порядке понижения содержания в них меди.

Для извлечения меди из растворов с содержанием 1...12 г/дм3 рекомендована цементация. Для техногенных вод с минимальным промышленным содержанием меди эффективна сорбция на природных и техногенных минеральных продуктах: для концентрации 0,1-1,0 г/дм3 - на пиритных концентратах, для 0,01-0,1 г/дм3 - на цеолитах и окисленной медной руде.

4. Установлены оптимальные значения кислотности среды для каждого из процессов: для цементации в пределах 1.5...3.5; сорбции на окисленной медной руде - 3,5-4,0, на цеолитах - 2,5-4,0, пиритах - 2,5-3,5.

5. Определены термодинамические условия образования ковеллина и халькозина по пириту в серосодержащих системах: рН 2.5...3.5, БИ +0,2В-+0Д5В. Рентгеноструктурным, элементным электронным и имидж-анализами подтверждено образование низкотемпературного халькозина - модификации по пириту. Вскрыт механизм его образования, заключающийся в двух-стадиальном метасоматическом замещении ионов железа пирита ионами меди из медьсодержащих сернокислых растворов с образованием на первой

стадии ковелина, который в результате изменения окислительно-восстановительных условий во вновь образующемся слое переходит в халькозин.

6. Получение водо- и кислотостойкого материала для сорбции меди из техногенных растворов с необходимыми фильтрационными (Кф=28,0м/сут), сорбционными (Е=54 мг/г) и прочностными (ссж=1,4МПа) свойствами, обеспечивается окомкованием пиритных концентратов и шлака медной плавки.

7. Определены технологические параметры сорбционного извлечения меди из техногенных вод окомкованными пиритными концентратами. Требуемые окислительно-восстановительные и гидродинамические условия для процесса сорбции создаются в кюветах, работающих в режиме затопления. Продолжительность цикла сорбции при положительной температуре 5 суток.

8. В результате реализации технологии сорбционного извлечения меди из подотвальных вод Сибайского карьера возможно получение дополнительной товарной продукции в виде сульфидного продукта с массовой долей меди 4,5 % в количестве 2370 т/год, экономический эффект от снижения экологических платежей за сброс загрязняющих веществ составит 555,581 млн руб в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Влияние гранулометрического состава, пористости и серфектанта на фильтрационные процессы при кучном выщелачивании медных руд / Чанту-рия ВА, Шадрунова И.В., Емельяненко Е.А. и др. // Горный журнал. - 2002. -№3.-С. 51-54.

2. Сорбционная технология извлечения меди из стоков горнорудных предприятий гранулированными пиритсодержащими отходами / Чантурия ВА., Шадрунова И.В., Емельяненко Е.А. и др. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - Новосибирск, 2004. - № 6. - С. 8995.

3. Рыльникова М.В., Шадрунова И.В., Емельяненко Е.А. Совершенствование технологии извлечения меди из медьсодержащих промышленных растворов //Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2001. - №2. -С. 110-112.

4. Исследование процессов вторичного минералообразования медьсодержащих руд месторождения Бакр-Узяк / Шадрунова И.В, Ляховец К.А, Емельяненко Е.А. и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2001.-№2.-С.90-94.

5. Шадрунова И.В., Емельяненко Е.А. Сорбционно-флотационная технология извлечения меди из стоков горного производства // Направленное изменение физико-химических свойств минералов в процессах обогащения полезных ископаемых: Материалы Международного совещания «Плаксинские чтения - 2003». - М.: Альтекс, 2003. - С.96-97.

6. Емельяненко Е.А. Формирование зоны техногенеза предприятиями медедобывающего комплекса Южного Урала // Научные основы и практика

переработки руд и техногенного сырья: Материалы Междунар. науч.- техн конференции. - Екатеринбург, 2004. - С.159-162.

7. Шадрунова И.В, Емельяненко ЕА Влияние климатических условий на формирование медьсодержащих стоков горных предприятий // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: Материалы Меж-дунар. науч.- техн. конференции. - Екатеринбург, 2004. - С. 162-167.

8. Совершенствование процесса извлечения меди путем цементации и: рудничных подотвальных вод и растворов кучного выщелачивания / Рыльни-кова М.В., Шадрунова И В., Емельяненко Е.А. и др. // Освоение запасоЕ мощных рудных месторождений: Межвуз. сборник. - Магнитогорск: МГТУ 2001.-С 193-195.

9. Шадрунова И.В., Емельяненко ЕА, Старостина Н.Н. Закономерности процессов извлечения меди из растворов кучного выщелачивания и рудничных вод //Комбинированная геотехнология: проектирование и геотехнологические основы: Материалы Междунар. науч.- техн. конф. - Магнитогорск 2001.-С.48-51.

»2 62 1 7

Подписано в печать 22.11.2004. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,00. Тираж 100экз. Заказ 810.

455000, Магнитогорск, пр.Ленина, 38 Полиграфический участок МГТУ

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Емельяненко, Елена Алексеевна

Введение.

1. Состояние изученности вопроса. Цель и задачи исследований.

1.1. Закономерности формирования техногенных медьсодержащих гидроминеральных ресурсов в условиях техногенеза горнорудного профиля.

1.2. Методы извлечения меди из техногенных вод горнорудных предприятий.

• 1.3. Цель, задачи и методы исследований.

2. Факторы, формирующие состав и свойства техногенных медьсодержащих вод.

2.1 Влияние региональных и локальных факторов на формирование природных и техногенных вод медно-колчеданных месторождений Южного Урала.

2.2. Физико-химические факторы, влияющие на формирование медьсодержащих техногенных вод и химизм окисления сульфидных минералов.

2.3. Целенаправленное формирование потоков техногенных вод.

Выводы.

3. Изучение возможности извлечения меди из техногенных вод электрохимическими и сорбционными методами.

3.1 Цементация.

3.2 Сорбция на цеолитах и на окисленной медной руде.

3.3 Сорбция на пиритах.

Выводы.

4. Факторный анализ процесса сорбции меди из техногенных вод на тонкодисперсных пиритсодержащих продуктах.

4.1 Изучение генетических особенностей формирования пиритной минерализации и их влияние на адсорбционные свойства пиритного концентрата.

4.2. Термодинамический анализ устойчивости серы и ее соединений в водных растворах, условий существования и взаимных переходов соединений меди и железа в серосодержащих системах.

4.3 Изучение влияния физико-химических параметров на устойчивость и растворимость соединений меди в серосодержащей системе.

4.4. Механизм взаимодействия пирита с ионами меди в серосодержащих системах.

4.5 Изучение влияния физико-химических факторов на процесс метасоматоза пирита в кислых медьсодержащих техногенных водах.

4.6. Исследование прочности окатышей.

Выводы.

5. Разработка технологических рекомендаций применения сорбционной технологии переработки медьсодержащих гидроминеральных ресурсов.

5.1. Разработка технологических рекомендаций по реализации сорбционной технологии переработки медьсодержащих гидроминеральных ресурсов.

5.2 Разработка принципиальной технологической схемы переработки медьсодержащих гидроминеральных ресурсов

5.3 Обоснование технологических параметров сорбционного извлечения меди из техногенных вод Сибайского карьера.

5.4 Оценка экономической эффективности и экологического эффекта от применения технологии сорбционного извлечения меди из техногенных вод.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка технологии освоения медьсодержащих техногенных гидроресурсов с использованием пиритных концентратов"

Актуальность работы.

При освоении медьсодержащих месторождений на горнорудных предприятиях постоянно образуются и накапливаются значительные объемы медьсодержащих стоков, качественный и количественный составы которых позволяют классифицировать данные воды как техногенные гидроминеральные ресурсы [45]. Традиционные методы переработки медьсодержащих техногенных вод, такие как химическое осаждение, цементация, гальванокоагуляция, экстракция и другие используются главным образом для локализованных, достаточно богатых по меди растворов и сопровождаются образованием вторичных промышленных отходов, требующих последующего обезвреживания и утилизации. Эффективные технологии извлечения меди из болыиеобъемных потоков, не постоянных по минерализации, имеющих низкую концентрацию меди отсутствуют. Для безотходного извлечения меди из вод с низкой концентрацией используют методы, основанные на применении природных сорбционных материалов -цеолитов, глинистых минералов и пиритсодержащей руды, наиболее перспективными из которых являются методы с использованием пиритов [61,66,67,113,117]. Однако возможность применения пиритных концентратов для извлечения меди из техногенных вод без образования токсичных отходов с одновременным получением товарной продукции не изучена. Объем накопленных на Южном Урале пиритных концентратов, продуктов флотационного обогащения медно-колчеданных руд составляет более 50 млн т [103]. В связи с отсутствием спроса, пиритные концентраты в настоящее время складируются в отвалы и в результате ветровой и водной эрозии оказывают негативное влияние на окружающую среду. Разработка технологии совместной переработки медьсодержащих гидроресурсов и отходов обогащения - пиритных концентратов, позволит решить своевременную и актуальную задачу повышения полноты использования природных ресурсов при одновременном снижении экологической нагрузки на окружающую среду.

Целью работы является разработка технологии освоения медьсодержащих техногенных гидроресурсов, основанной на извлечении меди из техногенных вод минеральным сорбентом - пиритным концентратом, с получением сульфидных медьсодержащих продуктов.

Идея работы заключается в создании технологических условий для сорбции меди на пиритных концентратах из целенаправленно сформированных по качественному составу медьсодержащих гидроресурсов для получения сульфидного медьсодержащего продукта. Задачи исследований:

• - изучение закономерностей образования медьсодержащих техногенных вод при эксплуатации медно-колчеданных месторождений Урала;

• - определение условий сорбции меди из техногенных вод пиритными концентратами;

• - выявление механизма сорбции ионов меди на пиритном концентрате в сернокислой среде;

• - обоснование принципов целенаправленного формирования медьсодержащих гидроресурсов;

• - установление параметров технологии и режима сорбции меди на окомкованном пиритном концентрате.

Объекты исследований. Для решения поставленных задач в качестве объектов исследований выбраны подотвальные, карьерные, шахтные воды Учалинского, Бурибаевского ГОКов и Башкирского медно-серного комбината, пиритные концентраты Сибайской обогатительной фабрики. Методы исследований. В работе использован комплекс физических и физико-химических методов: химический, рентгенофазовый, элементный электронный, минералогический, рН-метрия, имидж-анализ, термодинамический и другие анализы. Измерение контрольных параметров исследуемых процессов проводилось с использованием стандартных и специально разработанных аппаратуры и методик в лабораториях МГТУ, ОАО «БМСК», ОАО «Учалинский ГОК», ОАО «ММК». Экспериментальная проверка результатов теоретических исследований выполнялась в лабораторных, полупромышленных условиях. Работа выполнена с применением методов физического моделирования, прикладной математики, математической статистики, теории вероятности, прикладных программ Microsoft Excel, Corel DRAW 10. Положения, представленные к защите:

• Целенаправленное формирование техногенных медьсодержащих гидроресурсов по концентрации меди и водородному показателю позволит вовлечь их в эффективную переработку.

• Извлечение меди из техногенных сернокислых вод происходит в условиях метасоматоза пирита, механизм которого состоит в двухстадиальном замещении ионов железа пирита на ионы меди с получением низкотемпературного халькозина Р-модификации.

• Сорбционным материалом, эффективно извлекающим медь из техногенных вод в виде медьсодержащего сульфидного продукта, является окомкованный пиритный концентрат.

Научная новизна работы:

• Обоснована необходимость целенаправленного формирования техногенных вод по концентрации меди и водородному показателю в местах их локального образования для извлечения меди и повышения полноты использования гидроресурсов.

• Вскрыт механизм образования низкотемпературного халькозина Р-модификации, заключающийся в двухстадиальном замещении ионов железа серного колчедана на ионы меди из сернокислых техногенных вод.

• Установленные закономерности метасоматического замещения железа пирита ионами меди определяют условия и параметры сорбционного извлечения меди из сернокислых техногенных вод окомкованными пиритными концентратами.

• Определены технологические параметры извлечения меди из техногенных вод на окомкованных пиритных концентратах, устойчивых в кислой среде, проявляющих сорбционные свойства в широком диапазоне водородного показателя среды и эффективно работающих в режиме затопления.

Достоверность научных положений и результатов обеспечивается надежностью и представительностью исходных данных, оценкой полученных результатов методом математической статистики, сопоставимостью результатов лабораторных и натурных исследований. Практическая значимость работы состоит в освоении техногенных медьсодержащих гидроресурсов, создании технологии, вовлекающей в совместную переработку целенаправленно сформированные по качественному составу техногенные воды и пиритные концентраты в качестве сорбционного материала, определении оптимальных параметров и условий применения процесса сорбции.

Реализация работы. Результаты работы использованы при разработке технологических рекомендаций по переработке медьсодержащих подотвальных вод Сибайского карьера, растворов кучного выщелачивания окисленной медной руды месторождения Бакр-Узяк.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Международном совещании «Плаксинские чтения» (2002), III и IV Конгрессах обогатителей (2001, 2003), I Международной научно-технической конференции «Комбинированная геотехнология» (Магнитогорск, 2001), на научно-технической конференции «Новые материалы: получение и технология обработки» (Красноярск, 2001), на научно-технических конференциях МГТУ им. Г.И. Носова (г. Магнитогорск, 2001, 2002, 2003, 2004), на Международной научнопрактической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» (г. Екатеринбург, 2004).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 работ. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ «Урал» №0405-96060. Объем и структура работы: диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка из 190 наименований и содержит 152 стр. машинописного текста, 52 рисунков, 17 таблиц, 3 приложения.

Заключение Диссертация по теме "Обогащение полезных ископаемых", Емельяненко, Елена Алексеевна

Основные результаты проведенных исследований заключаются в следующем:

1. Разработана физико-химическая геотехнология освоения гидроминеральных медьсодержащих ресурсов, обеспечивающая расширение минерально-сырьевой базы горнодобывающих предприятий и снижение экологической нагрузки на водные объекты и прилегающую к горнорудным предприятиям территорию.

2. Выявлены закономерности формирования медьсодержащих стоков горнорудных предприятий под влиянием природных и техногенных факторов. Фактор сезонности является определяющим в формировании объемов и химического состава водопритоков подотвальных вод и существенным для шахтных и карьерных вод. Общая минерализация образующихся техногенных стоков, концентрация в них меди и водородный показатель среды зависят от времени года. Наличие пиритизированной руды в зоне действия техногенной аэрации определяет содержание сульфатных ионов и водородный показатель водной среды. Кислотность воды может служить экспрессной оценкой количественного содержания меди в растворе.

3. Проведена систематизация локальных методов очистки селективно разделенных по содержанию меди и кислотности потоков техногенных вод в порядке понижения содержания в них меди.

Для извлечения меди из растворов с содержанием 1.12 г/дм3 рекомендована цементация.

Для техногенных вод с минимальным промышленным содержанием меди эффективна сорбция на природных и техногенных минеральных продуктах: для

3 3 концентрации 0,1-1,0 г/дм - на пиритных концентратах, для 0,01-0,1 г/дм - на цеолитах и окисленной медной руде.

4. Установлены оптимальные значения кислотности среды для каждого из процессов: для цементации в пределах 1.5.3.5; сорбции на окисленной медной руде - 3,5-4,0, на цеолитах - 2,5-4,0, пиритах - 2,5-3,5.

5. Определены термодинамические условия образования ковелина и халькозина по пириту в серосодержащих системах: рН 2.5.3.5, Eh +0,2-+0,15В. Рентгеноструктурным, элементным электронным и имидж-анализами подтверждено образование низкотемпературного халькозина р-модификации. Вскрыт механизм его образования, заключающийся в двухстадиальном метасоматическом замещении ионов железа пирита ионами меди из медьсодержащих сернокислых растворов с образованием на первой стадии ковелина, который в результате изменения окислительно-восстановительных условий во вновь образующемся слое переходит в халькозин.

6. Получение водо- и кислотоустойчивого материала с необходимыми фильтрационными (Кф=28,0 м/сут), сорбционными (Е=54 мг/г) и прочностными (асж=1,4МПа) свойствами обеспечивается окомкованием пиритных концентратов и шлака медной плавки.

7. Определены технологические параметры сорбционного извлечения меди из техногенных вод окомкованными пиритными концентратами. Требуемые окислительно-восстановительные и гидродинамические условия для процесса сорбции создаются в кюветах, работающих в режиме затопления. Продолжительность цикла сорбции при положительной температуре - 5 сут.

8. В результате реализации технологии сорбционного извлечения меди из подотвальных вод Сибайского карьера возможно получение дополнительной товарной продукции в виде сульфидного продукта с массовой долей меди 4,5 % в количестве 2370 т/год, экономический эффект от снижения экологических платежей за сброс загрязняющих веществ составит 555,581 млн руб в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе выполненных исследований была решена актуальная научно-техническая задача — разработана технология освоения медьсодержащих техногенных гидроресурсов, основанная на извлечении меди из техногенных вод минеральным сорбентом — пиритным концентратом с получением сульфидных медьсодержащих продуктов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Емельяненко, Елена Алексеевна, Магнитогорск

1. Авдохин В.М., Абрамов А.А. Окисление сульфидных минералов в процессах обогащения. М.: Недра, 1989. - 231с.

2. Автоклавные процессы в цветной металлургии /Масленицкий И.Н., Доливо-Добровольский В.В., Доброхотов Г.Н., Соболь С.И. и др. М.: Металлургия, 1969. - 349 с.

3. Агаркова Г.А. Выщелачивание медных окисленных минералов, характерных для месторождений СССР // Цветные металлы. 1950. - № 1. - С. 3541.

4. Агошков М.И. Разработка рудных месторождений. М.: Металлургиздат, 1954.-615 с.

5. Адамов Э.В., Панин В.В., Воронин Д.Ю. Комбинированные технологии переработки руд цветных металлов// IV Конгресс обогатителей стран СНГ: Материалы конгресса. Т. 1. - М.: Альтекс, 2003. - С. 53-54.

6. Аксенов В.И., Гринев Д.И. Вопросы переработки химически загрязненных стоков//Экологические проблемы промышленных регионов: Сб. науч. трудовМеждунар. науч.-техн. конф. Екатеринбург, 2003. - С. 242-243.

7. Алкацев М.И. Процессы цементации в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1981. - 113 с.

8. Арене В.Ж. Физико-химическая геотехнология: Учебное пособие. -М: Изд во МГГУ, 2001.- 656 с.

9. Арене В.Ж. О горной науке, геотехнологии и жизни вообще//ГИАБ. 2002. - № 4. - С. 137-139.

10. Ашихмин А.А., Гумилевский А.С. Эколого-экономические аспекты оценки возможности софинансирования проектов кучного выщелачивания металлов // ГИАБ. 1999. - №2. - С. 55-59.

11. Баранов Э.Н., Куликовский В.Е. Морфогенез колчеданных залежей Верхнеуральского рудного района Южного Урала// Придонные гидротермальные постройки. Свердловск: УрО АН СССР, 1988. - С. 43-68.

12. Барский JI. А., Данильченко JI. М. Обогатимость минеральных комплексов. М.: Недра, 1977. - 240 с.

13. Башлыкова Т.В., Дорошенко М.В., Макавецкас А.Р. Изучение тонких минеральных частиц с помощью анализатора изображений // ГИАБ. 2002. - №5 -С. 231-233.

14. Бернадер М.Г., Ентов В.М. Гидродинамическая теория фильтрации жидкостей. М.: Наука, 1975. - 200 с.

15. Бокий Г.Б. Кристаллохимия. М.: Наука, 1971. - 400 с.

16. Борбат В.Ф. Гидрометаллургия. М.: Металлургия, 1986. - 263 с.

17. Бородаевская М.Б., Кривцов А.И., Ширай E.JI. Основы структурно-формационного анализа колчеданоносных провинций. М.: Недра, 1977.

18. Бочаров В. А. Комплексная переработка сульфидных руд на основе фракционного раскрытия и разделения минералов// Цветные металлы. -2002. № 2. - С. 30-37.

19. Бочаров В. А., Кулигин С. А., Филимонов В. Н. Состояние и перспективы обогащения медных и медно-цинковых руд Урала.- М.: Цветметинформация, 1971. 76 с.

20. Брикетирование необогащаемых классов руд и материалов как новое направление их утилизации/ В.З. Козин и др.// Горный журнал. 2002. -№2. -С.55-58.

21. Будников П.П., Гинстлинг A.M. Реакции в смесях твердых веществ. -М.: Стройиздат, 1965. 474 с.

22. Ванюков А.В., Зайцев В.Я. Шлаки и штейны цветной металлургии. М.: Металлургия, 1969. - 408 с.

23. Валуконис Г.Ю., Ходьков А.Е. Роль подземных вод в формировании месторождений полезных ископаемых. Д.: Недра, 1978. - 296 с.

24. Вигдергауз В.Е., Марченкова Т.Г., Кунилова И.В. Сорбционное концентрирование растворов механохимического выщелачивания хвостов обогащения медно-цинковых руд //Цветные металлы. 2001. - №3. - С. 21-24.

25. Винников В.А., Каркашидзе Г.Г. Гидромеханика. М.: МГТУ, 2003.- 302 с.

26. Влияние гранулометрического состава, пористости и серфектанта на фильтрационные процессы при кучном выщелачивании медных руд/ В.А Чантурия, И.В. Шадрунова, Е.А. Емельяненко и др.// Горный журнал. 2002.-№ 7.-С. 15-18.

27. Вольдман Г.М., Зеликман А. Н. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Металлургия, 1993. - 400 с.

28. Воробьев А. Е. Научно-методические основы управления качеством сырья в техногенных минеральных объектах с использованием геохимических барьеров: Дис. д-ра техн. наук. М., 1996. - 385 с.

29. Воробьёв А.Е. Ресурсовоспроизводящие технологии горных отраслей. М.:Изд-во МГГУ, 2001. - 150 с.

30. Воробьев А.Е., Голик В.И., Джанянц А.В. Концепция утилизации отходов промышленного производства // ГИАБ. 2002. - №5. - С. 186-187.

31. Воробьев Б.М., Бурчаков А.С. Основы технологии горного производства. М.: Недра, 1973. - 338 с.

32. Гаррелс Р. Минеральные равновесия. М.: Изд-во иностр. лит. 1962. 306 с.

33. Ганженко Г.Д. Техногенные минерально-сырьевые ресурсы цветных и благородных металлов Восточного Казахстана /Под ред. Ю.Б. Гецкина. Усть-Каменогорск: ВКТУ, 1999. - 174 с.

34. Гатов Т.А. Рациональное использование месторождений цветных металлов. М.: Недра, 1980. - 277 с.

35. Гейер В.Г., Тимошенко Г.М. Шахтные вентиляторные и водоотливные установки. М.: Недра, 1987. - 270 с.

36. Глембоцкий В.А., Колчеманова А.Е. Устойчивость и методы разрушения адсорбционных слоев при флотации. М.: Наука, 1967. - 116 с.

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

38. Гинслинг А. М., Броунштейн Б. И. О диффузионной кинетике реакций в сферических частицах// Журнал прикладной химии. 1950. - Т. 23, вып. 12.-С. 1249-1259.

39. Голубев B.C., Кричевец Г.Н. Математическая модель диффузионного выщелачивания // Проблемы геотехнологии. М.: ГИГХС, 1983. -С. 113-117.

40. Горбатова ЕА. Обоснование физико-химической геотехнологии освоения забалансовых запасов медно-колчеданных месторождений Урала (на примере Узельгинского и Октябрьского месторождений): Дис. канд. техн. наук. Магнитогорск, 2003. - 160 с.

41. Горелик С.С., Расторгуев JI.H., Скаков Ю.А. Рентгенографический электронно-оптический анализ. М.: Металлургия, 1970. - 368 с.

42. Горлова О.Е. Техногенные месторождения полезных ископаемых: Учебное пособие. Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2001. - 77 с.

43. Горное дело и окружающая среда: Учебник/ Сластунов С.В., Королева В.Н., Коликов К.С. и др.: М.: Логос, 2001 - 272 с.

44. Горные науки, освоение и сохранение недр Земли/ Под ред. К. Н. Трубецкого/РАН, АГН, РАЕН, МИА. М.: Изд-во Академии горных наук, 1997.-478 с.

45. Дамаскин Б.В., Петрий О.А., Батраков В.В. Адсорбция органических соединений на электродах. М.: Наука, 1968. - 333 с.

46. Дамаскин Б.В., Петрий О. А. Введение в электрохимическую кинетику. М.: Высш. шк. 1983. - 400 с.

47. Добыча металлов способом выщелачивания/ В. П. Новик-Качан, Н. В. Губкин, Д. Т. Десятников и др. М.:Цветметинформация, 1970.

48. Дейли Дж., Харлеман Д. Механика жидкости. М.: Энергия, 1971.480с.

49. Добрецов H.JL, Кирдяшкин А.Г. Глубинная гидродинамика. -Новосибирск.:НИЦ ОИГГМ СО РАН, 1994. 299 с.

50. Егоров Б. JL, Шадрунова И. В. Особенности химического взаимодействия при сульфатизации сульфидных минералов. Магнитогорск, 1983. - Деп. в ЦНИИИЭИцветмет 4.05.83, № 1021 Д83.

51. Емельяненко Е.А., Девятов Д.Х. Кинетика выщелачивания меди из малахита в процессах комбинированной геотехнологии // Освоение месторождений полезных ископаемых: Межвуз. сборн. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2004. С.52-57.

52. Еремин Е.Н. Основы химической кинетики. М.: Высш. шк. 1976.-375с.55. Ёрошенко В.М., Зайчик Л.И. Гидродинамика и тепломассообмен на проницаемых поверхностях. М.: Наука, 1984. - 276 с.

53. Ершов В.В. Основы горнопромышленной геологии. -М.: Недра, 1988. -328 с.

54. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание.- М.: Химия, 1974.

55. Зубков А.А., Шуленина З.М. Переработка пиритных огарков // 1У Конгресс обогатителей стран СНГ: Материалы конгресса. М.: Альтекс, 2003. -Т.1.- С. 95- 97.

56. Извлечение металлов из замагазинированной руды в блоках подземного и штабелях кучного выщелачивания /Бубнов В.К., Спирин Э.К., Капканщиков A.M., Смирнов Ю.Н. и др. Целиноград: Жана-Арка, 1992. - 307с.

57. Извлечение тяжелых металлов из природных вод активированными углями / Никифоров А.Ф., Брызгалова Н.В., Мигалатий Е.В. и др.//Экологические проблемы промышленных регионов: Сб. науч. трудов Междунар. науч.-техн. конф Екатеринбург, 2003. - С. 273-274.

58. Изыскание способов повышения устойчивости выработок в метасоматически измененных породах медно-колчеданных месторождений Урала /Калмыков В.Н., Рыльникова М.В., Емельяненко Е.А. и др. // ГИАБ. -М., 2001. - №3 - С. 45-49.

59. Изыскание способов и технологий переработки медно-пиритного промпродукта доводки цинкового концентрата: Отчет о НИР / МГТУ; Руководитель работы Шадрунова И.В. № ГР 2002 - 03 - Магнитогорск, 2002. - 150 с.

60. Исследование процессов вторичного минералообразования медьсодержащих руд месторождения Бакр-Узяк/ К. А. Ляховец, Е. А. Горбатова, И. В. Шадрунова и др.//ГИАБ. М.,- 2001 .-№2.-С. 138-140.

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

62. Исследование процессов кучного выщелачивания окисленных медных руд месторождения Бакр-Узяк: Отчет о НИР / МГТУ: Руководитель работы Шадрунова И.В. № ГР 46789251. - Магнитогорск, 2000. - 120 с.

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

64. Карелов С.В. Гидрометаллургическая переработка вторичного медьсодержащего сырья и техногенных отходов: Дис.д-ра техн. наук. -Свердловск, 1990.

65. Каур И., Густ В. Диффузия по границам зерен и фаз / Пер. с англ. Б.Б. Страумала; Под ред. Л.С. Швидлермана. М.: Машиностроение, 1991. - 448с.

66. Кафаров В.В. Основы массопереноса. М.: Высшая школа, 1972.493 с.

67. Каковский И.А., Поташников Ю.М. Кинетика процессов растворения. М.: Металлургия, 1975. - 224 с.

68. Кинетика электродных процессов/ Фрумкин А.Н., Багоцкий B.C., Иофа

69. З.А., Кабанов Б.Н. М.: МГУ, 1952. - 319 с.

70. Киреев В. А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций. М.: Химия, 1983. - 535 с.

71. Климентов П.П., Сыроватко М.В. Гидрогеология месторождений твердых полезных ископаемых. М.: Недра, 1966. Ч. I. — 198с.

72. Климентов П.П., Сыроватко М.В. Гидрогеология месторождений твердых полезных ископаемых. М.: Недра, 1966. Ч. II. 378с.

73. Кожурков А.В., Смирнов Б.Н. Об электрохимическом извлечении металлов из сточных вод // Экологические проблемы промышленных регионов: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф. Екатеринбург, 2003. - С. 370.

74. Комбинированные методы переработки окисленных и смешанных медных руд/ С. И. Митрофанов и др. М.: Недра, 1970. - 288 с.

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

76. Конев В. А. Флотация сульфидов. М.: Недра, 1985. - 262 с.

77. Коптяев А. Ф. Оценка степени раскрытия халькопирита и сфалерита в медно-цинковых рудах Сибайского месторождения// Труды УНИПРОМЕДИ. -1976 .-№21.-С. 90-92.

78. Коржинский Д.С. Очерк метасоматических процессов // Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях. — М.: Изд-во АН СССР, 1955. 560 с.

79. Коррилз Р. Течение жидкостей через пористые материалы. М.: Мир, 1964.-340 с.

80. Крейг Дж., Воган Д. Рудная микроскопия. Рудная петрография. М.: Мир, 1983.-423с.

81. Кулебакин В.Г. Применение механохимии в гидрометаллургических процессах. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. 272 с.

82. Курбангалеев С.Ш. Природоохранная деятельность ОАО «Учалинский ГОК» // Изв. вузов. Горный журнал. 2004. - № 3. - С.52-56.

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

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

85. Кунце У., Шведт Г. Основы качественного и количественного анализа. М.: Мир, 1997. - 424 с.

86. Лазаренко Е.А. Курс минералогии. М.: «Высш. шк., 1971. -608 с.

87. Ландау Л.Д., Лифшиц В.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1988.736с.

88. Ласкорин Б.Н., Барский Л.А., Персиц В.З. Безотходная технология переработки минерального сырья. Системный анализ. М.: Недра, 1984. - 334 с.

89. Ларин В. Ф. Исследования кинетики и химизма взаимодействия сульфидов цветных металлов с серной кислотой: Дис .канд. техн. наук. Свердловск, 1969. - 127 с.

90. Леммлейн Г.Г Морфология и генезис кристаллов. — М.: Наука, 1973.- 328 с.

91. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. -6-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1989. - 448 с.

92. Луценко И.К., Белецкий В.И., Давыдова Л.Г. Бесшахтная разработка рудных месторождений. М.: Недра, 1986. - 176 с.

93. Лушпа А.И. Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций. М.: Машиностроение, 1981. - 240 с.

94. Лушпа А.И. Термодинамические процессы. М.: Недра, 1975.- 224 с.

95. Мартынов Б. В. Экстракция органическими кислотами и их солями. М.: Атомиздат, 1978. - 365 с.

96. Масляницкий Н.Н., Беликов В.В. Химические процессы в технологии переработки труднообогатимых руд. М.: Недра, 1986.

97. Меркин Э.Н. Экстракция металлов некоторыми органическими катионообменными реагентами. М.: Химия, 1968. - 124 с.

98. Металлургические заводы Урала ХУ11-ХХ вв.: Энциклопедия. Екатеринбург: Академкнига, 2001. - 536 с.

99. Механизм и кинетика гетерогенных реакций // Проблемы кинетики и катализа. Т. XV. М.: Наука, 1972. - 227 с.

100. Минеральные ресурсы Учалинского горно-обогатительного комбината / Серавкин И.Б., Пирожок П.И., Скуратов В.Н. и др. Уфа:1. Башк. Изд-во, 1994.

101. Митрофанов С. И. Переработка окисленных медных руд по методу профессора Мостовича. М.: Металлургиздат, 1956.

102. Морозов Ю.П., Пермикина Н. В. Исследование гидрометаллургической переработки пылей медеплавильного производства//1У Конгресс обогатителей стран СНГ: Материалы конгресса. Т. 1. - М.: Альтекс, 2003. - С. 5-7.

103. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология: Учеб. Для геогр. спец. вузов. -М.: Высш. шк., 1991. 368 с.

104. Набойченко С. С., Юнь А. А. Расчеты гидрометаллургическихпроцессов. М.: МИСиС, 1995.

105. Набойченко С.С. Автоклавная переработка медно-цинковых промпродуктов // Бюл. Цветная металлургия. 1971. - № 3. - С. 33-44.

106. Навтанович М. Л., Черняк А. С. Органические растворители в процессах переработки руд. М.: Недра, 1969. - 151 с.

107. Небера В.П., Бабичев Н.И. Геотехнологические способы извлечения полезных ископаемых из недр. М.:Цветметинформация, 1972. - 65 с.

108. Небера В.П., Соложенкин П.М. Сорбционная флотация металлов // Развитие идей И.Н. Плаксина в области обогащения полезных ископаемых и гидрометаллургии: Тез. докл. юбилейных Плаксинских чтений. М., 2000.-С. 121-122.

109. Обогащение руд цветных металлов/ С. И. Полькин, Э. В. Адамов. М.: Недра, 1983.-400 с.

110. Общие свойства ионообменных материалов /Спирин Э.К., Бубнов В.К., Ласкорин Б.Н. и др. Акмола: Жана-Арка, 1992. - 234 с.

111. Оспанов Х.К. Физико-химические основы избирательного растворения минералов. -М.: Недра, 1993.- 174 с.

112. Очистка стоков промышленных предприятий глинистыми минералами / Козырев Е.Н., Величко Л.Н., Рубановская С.Г. и др.// ГИАБ. 2002. - №5. - С. 189-192.

113. Плюснин А.В., Смирнов Б.Н. О комплексной переработке сульфидных медно-цинковых руд Урала//1У Конгресс обогатителей стран СНГ: Материалы конгресса. Т. 1. - М.: Альтекс, 2003. - С.76.

114. Петров Г.В. Особенности геологии и методов поисков медно-колчеданных месторождений в Верхнеуральском районе Челябинской области// Изв. АН СССР, 1968. №5. - С.61-74.

115. Петракова Н.Г. Использование отходов горного производства // ГИАБ. 2002. - №4. - С. 102-103.

116. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высш. шк., 1989. - 528 с.

117. Плотников Н.И. Техногенные изменения гидрогеологических условий. М.: Недра, 1989. - 268 с.

118. Певзнер М.Е. Горная экология: Учеб. пособ. для вузов М.: Изд-во МГГУ, 2003. - 395 с.

119. Посохов Е.В. Формирование химического состава подземных вод. — JL: Гидрометеорологическое изд-во, 1969. — 333 с.

120. Пшеничный Г.Н. Текстуры и структуры руд месторождений колчеданной формации Южного Урала. М.: Наука, 1984. - 206 с.

121. Разработка комбинированной геотехнологии освоения медьсодержащих георесурсов/ М. В. Рыльникова, И. В. Шадрунова, Н. Н. Старостина и др.// Горный информ.-аналит. бюл. 2001. - № 4. - С. 51-55.

122. Растворимость сульфидных минералов / Ляховец К.А., Горбатова Е.А. и др. //Освоение запасов мощных рудных месторождений: Межвуз. сборник. Магнитогорск: МГТУ, 2000. - С. 209-211.

123. Ротинян А. Л., Тихонов К. И., Шошина И.А. Теоретическая электрохимия. Л.: Химия, 1981. - 424 с.

124. Рыбаков Ю.С. Разработка природоохранных мероприятий для отвалов руд и пород //Экологические проблемы промышленных регионов: Сб. науч. трудов Междунар. науч.-техн. конф Екатеринбург, 2003.- С. 371-372.

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

126. Рыльникова М.В. и др. Совершенствование технологии извлечения меди из медьсодержащих промышленных растворов // ГИАБ. М.: 2001. - № 2. - С. 75-77.

127. 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.

128. Рыльникова М.В., Шадрунова И.В., Сизиков А.В. Разработка комбинированной геотехнологии освоения медьсодержащих георесурсов физико-химическим методом// ГИАБ. 2001.- № 2.

129. Рыльникова М.В., Шадрунова И.В., Старостина Н.Н. Анализ эффективности процессов выщелачивания медьсодержащих руд Сибайского месторождения // Разработка мощных рудных месторождений: Межвуз. сборник. Магнитогорск: МГТУ, 1999. - С. 7175.

130. Самсонов Г.В., Дроздова С.В. Сульфиды. М.: Металлургия, - 1972. - 303 с.

131. Седенко М.В. Гидрогеология и инженерная геология. М.: Недра, 1971.

132. Силин-Бекчурин А.И. Формирование подземных вод северо-востока Русской платформы и западного склона Урала// Труды Лаборат. гидрогеолог, проблем. 1949.- Т.4. - С. 1-159.

133. Смирнов С.С. Зона окисления сульфидных месторождений -M.;-JI.: Изд-во. АН СССР, 1955.-33 1с.

134. Снурников А.П. Комплексное использование сырья в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1979. - 272 с.

135. Соложенкин П.М., Небера В.П. Гальванохимическая обработка сточных вод. // Экология и промышленность России. 2000, июль. - С. 10-13.

136. Способ внутриотвального обогащения металлосодержащих горных пород: Пат. 2002950 РФ

137. МКИ Е 21 В 43/28/ Воробьёв А.Е., Чекушина Т.В. и др. 1993(РФ)

138. Способ создания техногенных месторождений: Пат. 2166087 РФ /Трубецкой К.Н., Воробьёв А.Е., Бубнов В.К (РФ).

139. Справочник по горнорудному делу/ Под ред. Гребенюка В.А., Пыжьянова Я.С., Ерофеева И.Е. М.: Недра, 1983. - 816 с.

140. Старостина Н.Н. Разработка физико-химической технологии освоения медьсодержащих месторождений Урала (на примере месторождений Сибайской' группы): Дис. канд. техн. наук. -Магнитогорск, 2002.

141. Сырьевая база подземного и кучного выщелачивания /Халезов Б.Д. и др. // ГИАБ. 2002. - №5. - С. 142-148.

142. Тарасов А. В., Бочаров В. А. Комбинированные технологиицветной металлургии. М.: ФГУП «Институт "Гинцветмет"», 2001. -304 с.

143. Теория и практика добычи полезных ископаемых для комбинированных способов выщелачивания /Бубнов В.К. Спирин Э.К., Капканщиков A.M., Смирнов Ю.Н. и др. Акмола, 1992. - С. 545.

144. Термодинамические свойства индивидуальных веществ/ Под ред. В. П. Глушко. М.: Наука, 1978. - Т. 1. - Кн. 1. - 495 с.

145. Тигунов JI. П. Внедрение физико-химических технологий -кардинальный путь освоения минерально-сырьевых ресурсов России в условиях становления рыночной экономики// ГИАБ. 1999. - № 2. - С. 16- 24.

146. Трейбал Р. Жидкостная экстракция. М.: Химия, 1966. - 724с.

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

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

149. Текстура и структура руд / Бетехтин А.Г., Генкин А.Д., Филимонова А.А., Шадлун Т.Н. М., 1958. - 435 с.

150. Трубецкой К.Н., Воробьёв А.Е. Основы ресурсовоспроизводящих технологий складирования и хранения некондиционного сырья// Горный журнал. 1995.- №5. -С. 47-51.

151. Усовершенствование технологии выщелачивания забалансовх руд/ Б. Д. Халезов, В. А. Неживых, В. К. Шмакова и др.// Цветная металлургия. -1976.-№ 7.-С. 39.

152. Федорова Т.К. Физико-химические процессы в подземных водах. М.: Недра, 1985. - 181 с.

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

154. Халезов Б. Д. Кинетика растворения минералов меди и цинка // ГИАБ. 1999. - № 2. - С. 63-72.

155. Халезов Б. Д. Разработка и внедрение кучного выщелачивания меди из забалансовых медных руд//Совершенствование технологических процессов добычи и переработки руд цветных металлов. Свердловск, 1979.-С. 104-109.

156. Хвосты и хвостохранилища обогатительных фабрик/ В. 3. Козин, Ю. П. Морозов, Б. М. Корюкин и др. // Изв. вузов. Горный журнал. 1996. - № 3-4. - С. 104-116.

157. Химия минералов меди/ Б. С. Христофоров, JI. И. Скворцова, Р. Ф. Бирюкова и др. Новосибирск: Наука, - 1975.

158. Хохряков B.C. Оценка эффективности инвестиционных проектов открытых горных разработок. -Екатеринбург: УГГА, 1996. -179 с.

159. Хохряков B.C. Проектирование карьеров: учеб. для вузов. -3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1992. - 383 с.

160. Чантурия В.А. Состояние и обогащение руд в России // Цветные металлы. 2002. - № 2. - С. 15-21.

161. Чантурия В.А. Вигдергауз В.Е. Электрохимия сульфидов: Теория и практика флотации. М.: Наука, 1983.

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

163. Шадрунова И.В. Комбинированная флотационно-гидрометаллургическая технология переработки медно-цинковыхпромышленных продуктов Сибайской обогатительной фабрики: Дис . канд. техн. наук.- М. 1983.-158с.

164. Шадрунова И.В., Егоров Б.Л. Метасоматическое замещение сфалерита серой при сульфатизации// Изв. вузов Геология и разведка. -1984.-№ 2. С. 12-15.

165. Шадрунова И. В., Старостина Н. Н. Совершенствование технологии цементации из карьерных подотвальных вод и растворов кучного выщелачивания/ Разработка мощных рудных месторождений: Межвуз. сборник. Магнитогорск: МГТУ, 2000. - С. 168-173.

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

167. Шадрунова И.В. Освоение техногенных медьсодержащих георесурсов физико-химическими методами // IV Конгресс обогатителей Стран СНГ: Материалы конгресса. Т. 1. - М.: Альтекс, 2003. - С. 187189.

168. Шестаков В.М. Динамика подземных вод. М.: Изд-во Моск.ун-та, 1973.-С.174.

169. Эммонс В. Вторичное обогащение рудных месторождений. -М.: Недра, 1937.