Обоснование параметров комбинированной разработки месторождений медно-колчеданных руд с утилизацией отходов обогащения в выработанном пространстве карьера

• Автор: Ахмедьянов, Ильяс Харисович
• Шифр специальности: 25.00.22, 25.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 176 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Обобщение опыта и перспективы утилизации отходов обогащения руд в выработанном пространстве рудников
1.1 Общая характеристика и специфика хранилищ отходов обогащения медно-колчеданных руд Урала
1.2 Технологии утилизации отходов обогащения руд в выработанном пространстве карьеров и шахт
1.3 Перспективные геотехнологические решения по утилизации хвостов обогащения медно-колчеданных руд
1.4 Обобщение методики обоснования предельной глубины карьера при комбинированной геотехнологии
1.5 Цель, задачи и методы исследований
2 Развитие научно-методических основ технологии утилизации тонкодисперсных отходов обогащения руд
2.1 Систематизированы направления утилизации техногенного сырья, представленного отходами обогащения медно-колчеданных руд
2.2 Факторный анализ технологии утилизации отходов в выработанном пространстве карьеров
2.3 Обоснование условий формирования техногенных массивов с локальным распределением качества сырья
2.4 Методика оценки влияния учета перспектив складирования в карьер отходов обогащения руд на глубину перехода от открытых горных работ к
подземным
Выводы по главе
3 Исследование параметров комбинированной геотехнологии с утилизацией отходов обогащения медно-колчеданных руд в выработанном пространстве карьера
3.1 Моделирование технологии формирования техногенного образования в выработанном пространстве карьера
3.2 Оценка параметров техногенного массива, формируемого в выработанном пространстве карьера
3.3. Оценка влияния перспективы складирования техногенного сырья в выработанное пространство карьера на его предельную глубину
3.4. Алгоритм определения параметров технологии утилизации отходов
обогащения руд в выработанном пространстве карьеров
Выводы по 3 главе
4 Разработка технологических рекомендаций по складированию отходов
обогащения руд в выработанном пространстве Учалинского карьера
4.1 Формирование изолирующих перемычек с применением передвижного
подземного закладочного комплекса
4.2. Совершенствование технологии обезвоживания хвостов обогащения медно-колчеданных руд
4.3 Технология утилизации текущих хвостов Учалинской обогатительной фабрики в выработанное пространство карьера
4.4 Оценка эффективности технологических решений по утилизации хвостов обогащения руд в выработанном пространстве Учалинского карьера
4.5 Оценка рыночного потенциала технологий утилизации некондиционного
сырья
Выводы по 4 главе
Заключение
Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ
Рациональное использование недр основывается на повышении эффективности комплексной добычи полезных компонентов и утилизации отходов горно-обогатительного производств. Так, для производства 1 тонны меди необходимо переработать до 100 т горной массы. Полученные отходы являются техногенным сырьем и складируются чаще на земной поверхности в техногенных образованиях различного вида.
Обзор опыта использования техногенного сырья свидетельствует, что лишь при разработке только 15% рудных месторождений проектами предусмотрено какое-либо использование отходов добычи и переработки руд. При этом в стратегии развития региональной сырьевой базы утилизация техногенного сырья все более утверждается в качестве важного компонента минерально-сырьевого баланса и является неотъемлемой составляющей инновационных технологий приоритетного направления Рациональное природопользование. До настоящего времени формирование техногенных образований осуществляется на основе традиционных требований и бессистемного складирования отходов в хвостохранилищах, занимающих только на Урале более 503 га земель при ежегодном приросте объемов техногенного сырья свыше 15 млн.т.
Комплексный подход к освоению недр и использованию техногенных георесурсов включает целенаправленное формирование в выработанном пространстве карьеров и шахт из отходов добычи и переработки руд техногенных месторождений с заданными структурными и вещественными характеристиками с обеспечением возможности эффективной эксплуатации техногенного сырья в ближайшей, либо отдаленной перспективе.
Поэтому обоснование эффективных технологий утилизации отходов переработки медно-колчеданных руд в выработанном пространстве карьеров при комбинированной геотехнологии представляет весьма актуальную научно-практическую задачу.
Целыо работы является повышение эффективности комплексного освоения месторождений медно-колчеданных руд на базе проектного обоснования параметров комбинированной геотехнологии с утилизацией отходов обогащения в выработанном пространстве карьеров.

Рисунок 1.8-Технологическая схема предусматривающая формирование из текущих отходов обогащения намывных массивов, их выщелачивание и оставление отработанного сырья в пространстве подземных камер для управления состоянием массива: 1 - обогатительная фабрика;
поверхностный закладочный комплекс подземного рудника; 3, 4, 5, 6, 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
Реализация технологической схемы (см. рис. 1.8) предполагает обезвоживание текущих хвостов обогащения на обогатительной фабрике, либо в технологическом комплексе подготовки сырья к выщелачиванию, расположенном на промплощадке рудника. При этом применяются традиционные процессы и аппараты сгущения, фильтрации и сушки отходов. Обезвоженный материал подается на шихтовку с вяжущими веществами и подвергается окомкованию. 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, в случае необходимости, до набора требуемой прочности. Сформированный техногенный массив подвергается выщелачиванию до достижения максимальной степени извлечения ценных компонентов. Продуктивные растворы перерабатываются методами гидрометаллургии на горно-перерабатывающем комплексе. Конечной продукцией данной технологической схемы являются товарные металлы, концентраты цветных,