Обоснование способов подготовки техногенного сырья для эффективного использования при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений

• Автор: Ангелов, Валерий Андреевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Состояние и перспективы развития технологий формирования
техногенных месторождений
1.1. Анализ мирового опыта складирования, эксплуатации и последующей
утилизации отходов горно-обогатительного производства
1.2. Масштабы накопления, особенности вещественного состава и свойств
отходов производства при разработке медно-колчеданных месторождений Южного Урала
1.3. Обобщение технологий формирования техногенных массивов из
отходов горно-обогатительных предприятий
1.4. Влияние технологических характеристик массива на показатели выщелачивания техногенного сырья
1.5. Цель, задачи, методы исследований
2. Развитие научно-методических основ технологии формирования технологических свойств отходов добычи и обогащения руд
2.1. Обоснование целесообразности и условий формирования техногенных массивов с заданными технологическими характеристиками
2.2. Классификация отходов добычи и переработки медно-колчеданных руд по свойствам, влияющим на технологические характеристики формируемого массива
2.3. Разработка научно-методических основ технологии целенаправленного изменения свойств техногенного сырья при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений
2.4 Разработка методики выбора способов формирования технологических свойств для эффективного складирования некондиционного сырья
Выводы по 2 главе
3. Экспериментальные исследования процессов подготовки техногенного сырья для последующей эффективной эксплуатации
3.1. Разработка способов подготовки отходов добычи руд для эффективного использования в краткосрочной перспективе
3.2. Изучение структурных характеристик техногенных массивов, представленных поризованными хвостами обогащения руд
3.3. Разработка способа подготовки тонко дисперсного техногенного сырья для эффективного вовлечения в эксплуатацию
3.4. Изучение технологических свойств хвостов обогащения медноколчеданных руд, уложенных в контейнеры из геотекстиля
3.5. Разработка способа складирования хвостов обогащения медноколчеданных руд для длительного хранения
Выводы по 3 главе
4. Разработка технологических рекомендации по комплексному использованию отходов Бурибаевской обогатительной фабрики и оценка их экономической эффективности
4.1. Разработка алгоритма выбора способов подготовки техногенного сырья к последующей эксплуатации
4.2. Технологические рекомендации по складированию текущих хвостов Бурибаевской обогатительной фабрики
4.3. Оценка эколого-экономической эффективности предлагаемых технологических решений
Выводы по 4 главе
Заключение
Список использованных источников

Введение
Освоение медно-колчеданных месторождений Урала приводит к образованию на земной поверхности значительного количества отходов добычи и переработки руд. Причем, содержание в них ценных компонентов и общий объем накопленных металлов сопоставимы по многим элементам с рудами перспективных месторождений. По оценкам специалистов отработка техногенных образований возможна, преимущественно, физикохимическими геотехнологиями, актуальность применения которых не вызывает сомнений. Вместе с тем, развитие их в России сдерживается рядом весомых причин: недостаточной изученностью техногенной сырьевой базы, характеризующейся низкими технологическими свойствами; низкой интенсивностью процессов выщелачивания; сложностью управления процессами фильтрации; отсутствием апробированных технологических решений, в том числе основанных на применении новых реагентов, физических полей, геоматериалов, для формирования техногенных массивов с заданными характеристиками.
Сокращение объемов отходов на поверхности Земли требует изменения подхода к использованию техногенного сырья. В процессе складирования и хранения техногенного сырья должна осуществляться его целенаправленная подготовка для дальнейшего использования, достигаемая путем контролируемого изменения его физико-механических свойств, вещественного состава и структурных характеристик. Это позволит задать необходимые технологические характеристики отходам, которые обеспечат возможность последующей эффективной эксплуатации сформированного техногенного образования. Обоснование геотехнологических решений по подготовке техногенного сырья для эффективного использования при комплексном освоении медно-колчеданных месторождений призвано обеспечить расширение минерально-сырьевой базы горных предприятий и представляет собой весьма актуальную задачу.
Целью работы является обоснование способов подготовки техногенного медно-колчеданного сырья к эффективному использованию для повышения комплексности освоения месторождений.
Идея работы заключается в совершенствовании технологий формирования техногенных образований путем. использования новых реагентов и материалов для направленного преобразования или сохранения
увеличение срока сохранности технологических и промышленных свойств, складируемых отходов добычи руд, предотвращения выветривания покрывающего слоя и минерального сырья при длительном его хранении на дневной поверхности, а также создания активной системы полезного взаимодействия исходных компонентов складируемых горных пород.
А.Е. Воробьевым и Т.В. Чекушиной получен целый ряд авторских свидетельств и патентов на изобретение различных технологий складирования некондиционных руд и пород. Авторами предлагаются способы формирования техногенных объектов с заданным внутренним строением, которое обеспечивает эффективное их хранение и дает возможность успешного вовлечения в переработку в будущем. Указанный эффект достигается в результате повышения эффективности складирования горных пород за счет концентрации полезных компонентов в наиболее технологичных для последующей отработки частях отвала путем управления направлением миграции полезных компонентов. Предлагаемые решения позволяют не только сохранить их технологические свойства, но и создать условия для улучшения их качества и образования новых видов минерального сырья за счет внутриотвального обогащения.
Необходимо подробнее остановиться на технологических приемах складирования отходов, которые способствуют процессам внутриотвального обогащения. Данный способ обогащения открывает большие возможности для его применения в области ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих технологий, а также с точки зрения охраны окружающей среды.
При разработке и обосновании метода внутриотвального обогащения некондиционных руд необходимо учитывать, что в обычных условиях длительного и неконтролируемого хранения металлсодержащей горной массы в результате процессов выветривания происходит изменение ее первоначального качества, как правило, в сторону ухудшения, в том числе -снижение содержания металлов вследствие их выщелачивания и миграции за пределы отвального массива.
В работе [97] показано, что с целью перераспределения полезных компонентов в отвальном массиве целенаправленно создают зоны активной