Научно-методические основы выщелачивания свинца и цинка из бедных полиметаллических руд

• Автор: Каргинов, Казбек Георгиевич
• Шифр специальности: 25.00.22, 25.00.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 343 с. : ил.

1. ШАХТНОЕ ПОДЗЕМНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ МЕТАЛЛОВ, ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1 Л. История подземного выщелачивания металлов
1.2. Системы ШИВ с магазинированием руды
1.3. Системы ШИВ с обрушением руды
1.4. Управление процессами выщелачивания
1.5. Цель, задачи и методы исследований
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА ПРОЦЕССЫ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ
2.1. Исследование перспектив увеличения сырьевой базы
2.2. Исследование влияния локализации руд на параметры выщелачивания
2.3. Исследование условий опытного участка выщелачивания
2.4. Перспективы увеличения запасов руд для выщелачивания
2.5.Исследование возможности селективного разупрочнения горных пород ... 85 Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ
3.1. Исследование физико-механических свойств руд и пород
3.2. Исследование качества проходки горных выработок
3.3. Исследование параметров скоростного вскрытия запасов руд
3.4. Исследование параметров дробления руд для выщелачивания
3.5. Исследование закономерностей распределения металла в руде
Выводы по главе
4. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГЕОТЕХНОЛОГИЙ
4.1. Организация проектирования геотехнологических рудников
4.2. Гибкое проектирование технологий выщелачивания
4.3. Проектирование отработки недостаточно разведанных руд
4.4. Проектирование параметров технологических процессов
^ 4.5. Проектирование схем выщелачивания металлов из бедных руд
Выводы по главе
5. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ РУД
5.1. Конкурентоспособность российской минерально-сырьевой базы

5.2. Структура мирового и российского рынков свинца и цинка
5.3. Оценка инвестиционных проектов с учетом риска
5.4. Перспективы инвестиционных проектов эксплуатации не полностью разведанных месторождений
5.5. Методика риск-анализа технологической безопасности ШПВ
Выводы по главе
# ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальность диссертационной работы. Начиная с 1991 г., цветная металлургия России испытывает трудности, связанные с общим кризисом экономики страны. С 1990 по 1998 г. добыча руд цветных металлов снизилась на 42 %, производство свинцовых концентратов - на 3,9 %, а цинковых - на 23 %.
Уменьшение запасов полиметаллических руд, залегающих в благоприятных горно-геологических и экономико-географических условиях с одной стороны, и постоянное возрастание потребности промышленности в свинце и цинке - с другой, предполагают в проектирование и освоение рентабельных методов добычи ранее не осваиваемых запасов бедных и забалансовых полиметаллических руд и рационального использования недр на действующих полиметаллических рудниках.
Одним из путей успешного решения такой задачи является проектирование и широкое использование способов подземного выщелачивания при разработке скальных полиметаллических месторождений. Об этом свидетельствует накопленный на урановых рудниках Минсредмаша СССР опыт применения технологий разработки месторождений полезных ископаемых специальными способами.
Широкому внедрению технологий шахтного подземного выщелачивания на скальных полиметаллических месторождениях препятствует не только недостаточное соответствие геологического и геохимического состояния горных объектов возможностям технологий, но и недостаточная разработка теоретических основ проектирования горнотехнических систем, ориентированных на возможность выщелачивания металлов в условиях неполного изучения геологии сложноструктурных месторождений.
Вследствие этого проектирование и подготовка залежей, дробление и магазинирование полиметаллических руд и их выщелачивание производятся без учета некоторых геолого-гидрогеологических, минералогических и физико-химических особенностей полезных ископаемых и режима движения вынудительно разрушать свод, перешедший в силу ряда причин (малого пространства, повышенной слеживаемости и т. п.) из динамического в статическое состояние.
В блоке ШПВ такая ситуация по данному способу создается искусственно; не исключается, однако, возможность самопроизвольного образования подобных сводов на разных уровнях, особенно в случаях применения выщелачивающих реагентов, вызывающих появление множественных минеральных новообразований и, как следствие, повышенную кольматацню. С учетом этой возможности специальные скважины и располагаются на нескольких подэтажах.
Подобные мероприятия связаны с применением значительных количеств ВВ и способны вызвать возникновение воздушных волн; для уменьшения вредных воздействий на выработки и рудничную атмосферу такие посадки целесообразно производить не по всей длине объекта, а посекционно.
Исследованиями по формированию продуктивных растворов было установлено, что при одинаковой крупности руды по высоте выщелачивающего слоя (имеется в виду постоянный гранулометрический состав) скорость извлечения на нижних участках снижается. Это происходит вследствие уменьшения градиента концентраций полезного компонента между поровым раствором и общим объемом растворителя, а такая зависимость характерна для любого процесса выщелачивания кусковых руд независимо от вида обрабатываемого сырья, размеров объекта и технологических параметров.
С увеличением продолжительности процесса снижение скорости уменьшается, однако и через 300 суток полнота извлечения из нижних слоев руды меньше, чем из верхних. В опыте использовалась руда крупностью -150+0 мм. Аналогичным опытом на той же руде, но с различной крупностью по высоте слоя (от -200+0 мм в верхнейнасти с постепенным уменьшением до -100+0 мм в нижней части) те же результаты, что и в предыдущем опыте, были получены уже за 260 суток, причем по высоте слоя (10 м) извлечение было практически одинаковым [59, 103].