СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ РУД
METHOD OF ORE HEAP LEACHING

Изобретение относится к области выщелачивания руд цветных, редких и радиоактивных металлов и может быть использовано в горной промышленности, преимущественно при добыче золота.
Известны способы кучного выщелачивания руд, включающие рудоподготовку, формирование штабеля руды, орошение штабеля руды выщелачивающим раствором, инфильтрацию раствора в массив штабеля, растворение металла и дренирование обогащенного растворителя. В качестве выщелачивающих растворов применяют воду (для урановых руд, содержащих пирит), слабые растворы серной кислоты, раствор сернокислого железа и серной кислоты, содовый раствор, цианид натрия и др. (см. Калабин А.И. Добыча полезных ископаемых подземным выщелачиванием - М.: Атомиздат, 1969, С.95-319; Рысев В.П., Садыков Р.Х., Фазлуллин М.И. Опыт кучного выщелачивания золота // Горный журнал. - 1994. - №12 - с.8-10).
Недостатком известных способов является снижение скорости выщелачивания и полноты извлечения металла из-за кольматации порового пространства в нижней части штабеля вследствие сегрегации кусков руды и суффозии (переноса) мелких частиц (глина, шлам) из верхней части штабеля в нижнюю. При низкой температуре наружного воздуха скорость выщелачивания также резко уменьшается вследствие повышения вязкости выщелачивающих растворов.
Наиболее близким к предлагаемому является способ кучного выщелачивания золота, включающий дробление руды, окомкование руды, отсыпку штабеля, орошение штабеля руды выщелачивающим раствором. После дробления руду разделяют на фракции, а отсыпку руды осуществляют однородными по фракциям слоями, уменьшая крупность руды от нижнего слоя к верхнему слою. Кроме того, отсыпку руды осуществляют наклонными слоями с разделением слоев перфорированным геотекстильным материалом, при отсыпке штабель ориентируют более широкой стороной на юг (см. пат. РФ №2283879, МПК С22В 3/04, С22В 11/00).
Однако этот способ кучного выщелачивания глинисто-шламистых руд при общем улучшении фильтрационных свойств штабеля может характеризоваться недостаточным извлечением металла из нижних слоев крупных фракций (+15)…(-20) мм, (+10)…(-15) мм, (+5)…(-10) мм вследствие относительно малого времени контакта с поверхностью кусков руды выщелачивающих растворов из-за высокой скорости их фильтрации в этих слоях.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности выщелачивания.
Результат достигается тем, что в способе кучного выщелачивания золота из руд, включающем дробление руды, разделение руды на фракции, отсыпку руды однородными по фракциям наклонными слоями с уменьшением крупности руды от нижнего слоя к верхнему с разделением слоев перфорированной полимерной пленкой и орошение штабеля выщелачивающим раствором, после отсыпки каждого слоя руды производят обработку слоя цианидным раствором повышенной концентрации и выстаивание его в течение 2-6 суток, а концентрацию цианидного раствора и продолжительность выстаивания снижают от нижнего слоя к верхнему.
Предварительная обработка отсыпаемых слоев цианидными растворами повышенной концентрации и последующая выдержка позволяет увеличить полноту извлечения металла, в особенности из крупных фракций классов (+15)…(-20) мм, (+10)…(-15) мм в нижних слоях за счет глубокой диффузии концентрированных выщелачивающих растворов и вступления в реакцию цианидных комплексов с золотом. При этом дальнейшее выщелачивание штабеля фактически сводится к вымыванию из предварительно подготовленной руды прореагировавших выщелачивающих растворов.
На чертеже изображен штабель, где 1 - нижний слой штабеля (фракции (+15)…(-20) мм; 2 - слой штабеля фракции (+10)…(-15) мм; 3 - слой штабеля фракции (+5)…(-10) мм; 4 - слой штабеля фракции (-5) мм; 5 - система орошения и питания штабеля; 6 - боковые поверхности штабеля руды; 7 - коллекторы сбора технологических растворов; 8 - основание штабеля; 9 - перфорированная полимерная пленка.
Способ осуществляют следующим образом.
При рудоподготовке на дробильно-сортировочной установке (ДСУ) добытую руду дробят и разделяют на фракции - обычно по классам (-5,0) мм, (+5)…(-10) мм, (+10)…(-15) мм и (+15)…(-20) мм. Отсыпку штабеля начинают со слоя руды фракций (+15)…(-20) мм 1, производят орошение его выщелачивающим раствором с повышенной концентрацией цианида 2,0…4,0 г/л до полного влагонасыщения, производят выстаивание в течение 5…6 суток. Затем укладывают перфорированную полимерную пленку 9 и отсыпают слой руды фракций (+10)…(-15) мм 2 и орошают его выщелачивающим раствором с концентрацией цианида 1,5…2,5 г/л до полного влагонасыщения и выстаивают в течение 4…5 суток. После этого укладывают перфорированную пленку 9 и отсыпают следующий слой руды фракций (+5)…(-10) мм 3, орошают его выщелачивающим раствором повышенной концентрацией цианида 1…2 г/л до полного влагонасыщения и выстаивают в течение 3…4 суток. Затем укладывают перфорированную пленку 9 и отсыпают верхний слой руды 4 мелкой фракции класса (-5,0) мм и орошают его выщелачивающим раствором концентрацией цианида 1…1,5 г/л до полного влагонасыщения и выстаивают в течение 2…3 суток. После этого на поверхности верхнего слоя 4 размещают стационарную систему орошения и питания 5 и приступают к непрерывному орошению штабеля руды выщелачивающим раствором концентрацией цианида согласно технологическому регламенту - обычно 0,2…0,8 г/л.
При орошении выщелачивающим раствором глинистые и шламовые частицы вымываются из верхних слоев в нижние и под действием динамического давления выносятся через перфорированную пленку 9 и боковые поверхности 6 штабеля руды, в результате этого предотвращается кольматация руды в массиве штабеля и повышается скорость фильтрации выщелачивающего раствора. При прохождении выщелачивающих растворов через нижние слои происходит фактически вымывание прореагировавших во время отстаивания руды цианидных комплексов, за счет чего повышается извлечение металла. Продуктивный раствор поступает в коллекторы 7 и после очистки его от глинистых частиц фильтрованием направляется в сорбционные аппараты для извлечения металла.
Предложенный способ позволяет повысить эффективность за счет увеличения скорости фильтрации выщелачивающих растворов в штабеле и более полного извлечения металла из крупнофракционированных слоев руды за счет их предварительной цианидной подготовки.