Экологические аспекты извлечения благородных металлов с использованием инновационных технологий

реакций и реакций адаптации при переездах на отдых и лечение из других климатических зон.

Наибольшее число удовлетворительных погод приходиться на курорте на холодный период года (78 из 125 за год), включая переходные сезоны. Эти погоды не вызывают дискомфортных теплоощущений при наличии одежды по сезону, климатолечение назначается в сочетании с двигательными режимами. Степень функционального напряжения систем терморегуляции - средняя и сильная.

С учетом повторяемости различных типов погоды и возможности проведения определенного объема лечебнооздоровительных мероприятий рассчитан климаторекреационный потенциал, который достигает 60 баллов. Это позволяет расценивать изучаемый район как местность, благоприятную для климатолечения и рекреации. При этом основной вклад в значительный климаторекреационный потенциал (43 балла) происходит за счет теплого периода. В зимние месяцы климаторекреационный потенциал незначителен.

Проведенная комплексная оценка качества медикоклиматических ресурсов показывает, что сезонный курорт «Чедер» по своим ландшафтно-климатическим особенностям степной межгорной котловины, обилию солнечного сияния, оптимальному режиму ультрафиолетовой радиации, преобладающей повторяемости благоприятных для рекреации погод, особенно в теплый период года, разнообразию лечебных факторов, включая купания в целебном соленом озере, отвечает требованиям курортно-рекреационной деятельности.

Климатолечебный потенциал создает хорошую базу для большого разнообразия оздоровительных мероприятий с широким диапазоном воздействия от щадящего до экстремального.

МЕТОДИКИ КЛИМАТОЛЕЧЕНИЯ

Издавна климатотерапия признана как один из наиболее доступных и эффективных лечебно-оздоровительных методов, не требующих для его применения больших материаль-

ных затрат. Основными её нормами являются: аэротерапия -лечение свежим чистым воздухом, гелиотерапия - использование лечебных свойств биологически активной части солнечной радиации, талассотерапия - купания в море, озере, бассейне.

Климатолечение способствует закаливанию, коррекции УФ недостаточности, снятию явлений гипоксии, гиподинамии, интоксикации организма. Климатотерапевтичские факторы оказывают благоприятное влияние на процессы иммуногенеза, способствуют десенсибилизации организма больного. Оно является мощным методом повышения неспецифической резистентности организма человека. Наряду неспецифическим влиянием оно оказывает специфическое действие на структурные и гистохимические процессы в коже: так под влиянием солнечного облучения появляется эритема, происходит накопление ряда биологически активных веществ, образование витамина Д и другие изменения.

Сущность процесса климатолечения на курортах и в санаториях заключается в повышении функциональной способности основных систем организма, что достигается применением различных климатолечебных режимов, которые согласуются с санаторным режимом.

Таким образом, климатолечение на курорте осуществляется при помощи использования различных климатолечебных процедур в условиях местного привычного климата, а также с помощью смены климатических условий при переездах из одной географической зоны в другую. При направлении больных на лечение в иную климатическую зону следует учитывать контрастность смены погодно-климатических условий и способность организма больного к адаптации.

Правильное использование климатических факторов в санаторно-курортных условиях повышает эффективность лечения на 30 %. В конечном итоге имеет значение не только где и в каком климате лечить больного, но и как правильно использовать природно-климатические факторы.

Bibliography

1. Kuderek B.K. Development of natural therapeutic factors, and their present use and the prospect of developing a network of sana-toriums Republic / B.K. Kuderek / / Actual problems of the health of the population of the Republic of Tyva. - Kyzyl, 2003.

2. Treatment of patients with natural factors resort "Cheder", Ed. E.F. Levitsky, L.P. Strelis, L.S. Erdynieva [and others].: A guide for physicians. - Tomsk, 1996.

3. Report on research work. Development of techniques for treating patients with cold radon sources deposit Shivilig taking into account national and ethnic peculiarities and traditions of the local population (Republic of Tuva) (1997), Ed. E.F. Levitsky [and others]. -Tomsk.1997.

4. Belinsky, V.A. Ultraviolet radiation from the sun and sky on the globe / V.A. Belinsky, L.M. Andrienko. - M., 1976.

Article Submitted 11.12.10

УДК 502.171 ^ 628.39

В.И. Лебедев, д.г-м.н., директор Тувинского института комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, vil@tikopr.fromtuva.ru, Н.В. Бурдин, с.н.с.,Тувинского институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, nik-burdin@yandex.ru, М. Ф. Лебедева, н.с. Тувинского институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН,

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

В результате изучения экологических проблем освоения объектов благородно-метальной минерализации, широко распространенных на территории Тувы и сопредельных районов Монголии, установлено преобладающее развитие березит-лиственитовой ассоциации метасоматически и гидротермально измененных пород с наложенной, продуктивной на золото россыпеобразующей минерализацией кварц-пиритового и кварц-арсенопиритового состава.

Ключевые слова: благородные металлы, геоэкология, россыпь, технология, обогащение, упорные руды, техногенный, ртуть.

Одной из наиболее сложных проблем в повышении эко- витационного извлечения мелких, тонких и дисперсных фрак-

лого-экономической эффективности при отработке как руд- ций ценных минералов и металлов без применения экологиче-

ных, так и россыпных месторождений благородных металлов ски опасных химических реагентов [1]. Анализ достижений

по-прежнему остается максимально достижимая степень гра- мировой практики переработки золотосодержащего сырья, а

также результатов лабораторных экспериментов, полупромышленных и промышленных испытаний обогатительных устройств (аквагравитационных комплексов), свидетельствуют о том, что максимально извлечь мелкое и дисперсное золото, техногенную ртуть на одной установке, в одну стадию, практически невозможно. Для решения этой задачи требуется создание технологической линии с оптимальным набором и рациональной компоновкой необходимого оборудования - как традиционно используемого в золотодобыче, так и оригинального, способствующего повышению степени извлечения мелкого и дисперсного металла [2-5]. При разведке и эксплуатации россыпных месторождений, извлечение золота из черновых концентратов гравитационного обогащения до недавнего времени осуществляли амальгамацией, то есть извлечением золота из концентратов при помощи смачивания его ртутью. В результате произошло интенсивное загрязнение ртутью природной среды в долинах рек, что подтверждено геоэкологическими исследованиями участков старых старательских отработок. В связи с загрязненностью долин рек техногенной ртутью, распространенной во многих районах Сибири, возможна интоксикация ртутью [6]. Как известно, ртуть — тиоловый яд, блокирующий сульфгидрильные группы тканевых белков; этот механизм лежит в основе полиморфных нарушений в деятельности центральной нервной

системы (ЦНС). Ртуть обладает выраженным тропизмом к глубинным отделам головного мозга. Клинически, при острой интоксикации парами ртути, характерны головная боль, лихорадка, понос, рвота, а спустя несколько дней развиваются геморрагический синдром и язвенный стоматит. Начальная стадия хронической интоксикации парами ртути протекает по типу вегетососудистой дистонии, неврастении (раздражительная слабость, головная боль, прерывистый сон, сонливость днем). Характерен мелкий, неритмичный тремор пальцев, тахикардия, повышенная потливость, «игра» вазомоторов, блеск глаз. Повышается функция щитовидной железы, коры надпочечников; дисфункция яичников. Выраженная интоксикация протекает по типу астеновегетативного синдрома. Нарастает головная боль, астения, беспокоят упорная бессонница, тягостные сновидения. Характерен симптом «ртутного эретизма» - робость, неуверенность в себе, при волнении — гиперемия лица, сердцебиение, потливость. Типичны выраженная сосудистая неустойчивость, кардиалгии. Возможно развитие синдрома гипоталамической дисфункции с вегетосо-судистыми пароксизмами. По мере прогрессирования заболевания формируется синдром энцефалопатии, нарастают психопатологические расстройства. Изменения внутренних органов носят дисрегуляторный характер (кардионеврозы, диски-незии). Часто наблюдается субфебрилитет [6].

Рис. 1. Обогатительный комплекс

С целью очистки загрязненного аллювия от продуктов амальгамации разработаны обогатительный комплекс (рис. 1) и технологическая схема утилизации ртути с попутным извлечением благородных металлов из эфелей старательских отработок и карт захоронения золотосодержащих хвостов обогатительных фабрик [1, 2-6, 7]. Технологической основой, особенно для труднопромывистых (глинистых) зараженных техногенной ртутью золотосодержащих песков, является подготовка пульпы к процессу обогащения, т.е. его интенсивная дезинтеграция. Основным преимуществом обогатительных комплексов является высокая производительность по исходному материалу при эффективном улавливании тяжелых тонких частичек с максимальным извлечением полезного компонента в концентрат, а также возможность обогащения руд с высоким содержанием в глине тонких тяжелых частичек. Полученный концентрат доводят на шлихообогатительной установке (ШОУ) с использованием виброгрохота-шлюза, механического лотка, гидроколонны и центробежно-вихревого концентратора.

Обогатительные комплексы и технологические линии различных модификаций, отличающиеся тем, что для каждого месторождения соответствовала своя оптимальная компонов-

ка оборудования и технологический режим, прошли полупромышленные и промышленные испытания на опытноэксплуатационном полигоне ТувИКОПР СО РАН в бассейне реки Хопто (Тува), при переработке лежалых хвостов Арте-мовской ЗИФ (Красноярский край), на промышленной отработке аллювиальных россыпей золота в (старательских артелях «Восток», «Аякс-О» и «Ожу». На всех испытательных полигонах достигнуто стабильное увеличение степени извлечения благородных металлов и техногенной ртути на 15-20 % по сравнению с традиционными технологиями, в основном, за счет дополнительного улавливания более мелких, тяжелых фракций. Извлечение золота в черновые концентраты составляло в среднем 80-95 % при содержании в концентрате до 5,6 кг/т, полученном из дезинтегрированных руд месторождения «Кызык-Чадыр» (Тува) и до 24 кг/т - из аллювиальных россыпей золота, ранее затронутых старательской отработкой. Извлечение техногенной ртути из россыпей составило 98%. На полученном золотосодержащем продукте отработана технология амальгамирования и разделения золота и ртути по замкнутой схеме, а также извлечения золота и платиноидов на селективных сорбентах. Наряду с успешными испытаниями обогатительных аппаратов лоткового типа различной производи-

тельности, выполнены исследования и опытно- испытания технологии обогащения руд месторождения Кы-

конструкторские работы, ориентированные на применение зык-Чадр были проведены с переработкой 5 тонн исходной

центробежно-вихревого принципа обогащения минерального руды на полигоне ТувИКОПР СО РАН по технологической

сырья с концентрацией тяжелых тонких металлов, минералов схеме (рис. 2).

с использованием "эффекта воронки" и полупромышленные

' I

Руда

Дробление

Измельчение 1

Механический лотковый шлюз

Концентрат

Классификация I - 0.25 мм

таг

Цент-вихр. концентратор

Хвосты т

Обезвоживание в Ц-в обесшламливателе

Цент-вихр. обесшламливатель_______

слив +

Цент-вихр. концентратор

Концентрат

Хвосты

Измельчение II

Ф-5

ҐЛ

жІва

Обезвоживание в Ц-в обесшламливателе

Пески на выщелачивание

Слив в огвал

^ у Концентрат Перечистка на конц. столе I I Хвосты Концентрат^

Перечистка на копц. столе II

Хвосты

Золотомедный Золотая головка

концентрат на аффинаж или

потребителю в спецперерабо тку

Рис. 2. Технологическая схема переработки руды месторождения Кызык-Чадр

Изучение вещественного состава пробы руды наиболее богатой золотом кварцевой жилы №3 месторождения Кызык-Чадр проведено с использованием спектрального, химического, гранулометрического и минералогического методов анализа. Данные свидетельствуют о том, что основную промышленную ценность руды определяет золото, среднее содержание которого в жиле составляет 14,6 г/т. Из других попутных ценных компонентов в руде присутствуют 9,2 г/т серебра и 4,3 % меди. Редкие и рассеянные элементы содержатся в количествах, не представляющих промышленного интереса. Содержание серы сульфидной составляет 0,42%. Представленные результаты показывают, что основная масса золота (93,5%) в руде находится в свободной форме; 5,3% золота присутствует в сростках; немногим более 1% золота связано с окислами и сульфидами меди; 0,1% золота заключено в кварце. С целью изучения распределения золота и серебра по классам крупности выполнен ситовой анализ исходной руды с определением содержания названных компонентов в каждом классе. Основная масса золота (99,1%) и серебра (94,6%) сосредоточена в крупных и средних классах, от 0,074 мм и выше. В классе 0,074 мм находится около 1,5% золота и 5,4% серебра. По данным полуколичественного минералогического анализа преобладающим минералом в материале технологической пробы является кварц. В нерудной части пробы присутствуют хлорит, серицит, а также кальцит, анкерит, доломит - в единичных зёрнах и в составе немногочисленных сростков. В составе сростков отмечается преимущественно кварц, в меньшем количестве сульфиды, малахит, хлорит. Основными рудными минералами являются сульфиды меди - халькозин,

халькопирит и другие сульфиды в виде очень тонкой редкой вкрапленности наблюдаются в кварце и хлорите.

С целью увеличения кинетики технологического процесса для максимального извлечения ценных тяжелых компонентов в относительно спокойной взвешенной среде, в компоновку оборудования включен механический лотковый шлюз [4]. Он относится к устройствам для выделения в концентрат тонких тяжелых частичек с созданием взвешенной тяжелой среды. Способ и устройство позволяют отобрать тонкие частицы без сдергивания их основной более подвижной массой разделяемого материала. Способ включает подготовку исходного материала, содержащего количество глины в процессе классификации и разжижения на сите движением грохочения и водяными форсунками, транспортировку пульпы по платформе, состоящей из каскада камер обогащения. Рабочая поверхность каждой камеры обогащения состоит из плоских поверхностей сибирского лотка, конусной поверхности корейского лотка, внутренней поверхности цилиндра, закрепленного на плоском днище и с закрепленным на днище вторым цилиндром с концентричной наружной поверхностью и с рассекателем. Платформа подвергается круговому движению. При попадании в углубление промывочных лотков пульпа подвергается воздействию центробежных сил для прижатия тонкой фракции к коническим подстилающим поверхностям. На разделяемый материал воздействуют потоком воды, подведенным тангенциально в цилиндрической части лотка для раскручивания тяжелой фракции. При проведении технологического режима, исходный материал в виде пульпы поступает на сито, вмонтированное в верхней части наклонной платформы и исполняющей функцию грохота, размывается из форсунок подачей

воды из магистрали для подачи транспортной воды и нависающих моющих форсунок трубы нисходящего водоороше-ния. Наклонная платформа имеет подвеску в виде четырех тросов, закрепленных на сварном основании для подвески наклонной платформы лоткового шлюза. Подвеска обеспечивает необходимый наклон плоской платформы. Наклонная платформа имеет коробчатую конструкцию стенки, которые являются отбойниками и поддерживающим элементом для всех узлов. Рабочая поверхность платформы выполнена в виде составных комбинированных лотков, выполняющих роль камер обогащения и установленных на поперечных швеллерах наклонной платформы. Наклонная платформа снабжена инерционным приводом, закрепленным на днище платформы. Привод выполнен в виде дисбаланса, вал которого приводится во вращение от шкива передачи трением. Камера обогащения, в виде составного комбинированного лотка, состоит из четырех плоских поверхностей, образующих углубление между длинной поверхностью, короткой плоской поверхностью и двух боковых поверхностей. С образующими лоток плоскими поверхностями сопряжена коническая поверхность, опирающаяся на внутреннюю цилиндрическую поверхность, внутри которой концентрично расположена наружная цилиндрическая поверхность. Конические и цилиндрические поверхности имеют общую вертикальную ось вращения и плоское днище. В придонную часть цилиндрической части лотка подведен сверху, по ходу движения исходного материала, патрубок подвода раскручивающей воды, расположенный тангенциально между внутренней цилиндрической поверхностью и наружной цилиндрической поверхностью. Патрубок для сброса концентрата установлен вертикально в днище и расположен перед патрубком для подачи раскручивающей воды. Патрубок для сброса концентрата имеет патрубок подвода воды для создания восходящего потока, расположенный сверху и по ходу. Концентрат поступает через шланг в емкость для сбора концентрата, имеющую патрубок сполоска. Амплитуда и частота колебаний регулируется подбором дисбаланса и числом оборотов электродвигателя. Привод так же может быть выполнен в виде эксцентрикового механизма, установленного неподвижно на основании подвески платформы. Полученный таким образом концентрат сбрасывают через патрубок в днище лотка с подведенным к нему восходящим потоком. Обес-шламливания пульпы и концентрации тяжелых фракций проводили на центробежно-вихревом обесшламливателе [5]. Под действием центробежных сил происходит осаждение твердой фазы на конусной поверхности нижней части корпуса сепаратора с непрерывным прохождением к разгрузочному отверстию песковой насадки при постоянной промывке от легкой шламовой фракции жидкой частью пульпы. Часть обезвоженных частичек улавливается на конической неподвижной нижней части корпуса сепаратора для последующего вывода как сгущенного продукта через патрубок с песковой насадкой. Жидкую часть пульпы после циркуляции по стенками чаши сепаратора вытесняют через вихревую переливную воронку

Bibliography

со сливной вертикальной трубой по центру за счет принудительной подачи питания и воды с помощью лопаток, закрепленных к внешней стороне чаши сепаратора для раскручивания и проталкивания сверху вниз исходного сырья с образованием вихревого потока пульпы. При этом получают сгущенный продукт в виде мелких и тонких частичек песковой фракции с частичками ценного компонента отмытых от глинистых тонких частичек, содержащихся в исходном сырье. Песковая фракция поступает на центробежно-вихревой концентратор, который относятся к области мокрого разделения особо мелких и тонких частичек по плотности. Способ и устройство позволяют эффективно улавливать особо мелкие и дисперсные частички тяжелых минералов и металлов. Технологический эффект заключается в эффективном разделении особо мелких и тонких частичек по плотности, возможность получения концентрата ценных тяжелых компонентов с высоким содержанием золота. Способ включает формирование пульпы оптимальной консистенции и придание движения исходному материалу между внутренней рабочей поверхностью корпуса концентратора в виде закрученного кругооборота сверху вниз под углом конусности, с последующим движением пульпы в восходящем закрученном вихревом потоке между центральной сливной трубой и внутренней рабочей поверхностью чаши концентратора. На вращающейся внутренней поверхности чаши происходит накопление тонких тяжелых частичек, которые с рабочей поверхности корпуса концентратора и с внутренней поверхности чаши непрерывно улавливаются на кольцевом днище концентратора и, по мере накопления, периодически сбрасываются через патрубок в специальный накопитель (сборник). Легкая фракция отводится в расположенную по центру концентратора сливную вертикальную трубу в виде потока пульпы, текущего в направлении, противоположном действию центробежных сил [5].

Выводы.

• В связи с большой распространенностью загрязнения долин рек техногенной ртутью в Сибири, применение экологически чистых способов по обогащению полезных ископаемых даст возможность снижения степени отравлений и заболеваний, связанных с ртутью, её парами и солями.

• Экспериментальные исследования и полупромышленные испытания технологического оборудования позволили создать эффективную технологическую схему обогащения жильных руд месторождения Кызык-Чадр и достичь высоких показателей извлечения из кварцево-жильных руд в концентраты золота - 99,2%, серебра - 92% и меди - 80,2 %; судя по содержанию ценных компонентов в хвостах гравитации, выщелачивание их экономически нецелесообразно.

• Использование экологически чистых технологий по переработке полезных ископаемых даст возможность снижения степени отравлений и заболеваний, что представляет важную государственную задачу для охраны здоровья населения и заботе о будущих поколениях.

1. Burdin, N.V. Technology to extract gold and anthropogenic mercury in terms of environmental and health / N.V. Burdin, V.V .Grebennikova,

V.I. Lebedev, V.N. Burdin, L. Sazhin: IV International Symposium "Gold of Siberia: geochemistry, technology, economics, 05-07.12.2006 city - Kras-

noyarsk: KNIIGiMS, 2006.

2. Burdin, N.V. Method for extracting thin heavy components from placer and ore mining and concentrating complex for its implementation /

N.V. Burdin, V.I .Lebedev: Patent RF № 2162746. - M.: ROSPATENT FIPS Byull. - 2001. - № 4.

3. Burdin, N.V. Method desliming pulp and device for its implementation: Patent of the Russian Federation № 220923. - M.: Rosagenstvo Patent and Trademark Office, Byull. - 2003. - № 21.

4. Burdin, N.V. Mechanical Bin gateway and method of enrichment of heavy minerals and metals / N.V. Burdin, V.I. Lebedev, P.V. Chadamba: Pa-

tent RF № 2147934. - M.: Rosagentstvo Patent and Trademark Office, Byull. - 2000. - № 12.

5. Burdin, N.V. Method of enrichment of heavy minerals and metals, and centrifugal-vortex concentrator for its implementation / N.V. Burdin, V.I. Lebedev: Patent RF № 2210435. - M.: Rosagenstvo Patent and Trademark Office, Byull. - 2003. - № 23.

6. Burdin, N.V. Machines, technology gravitational extraction of non-ferrous minerals, metals and questions Bioecology / N.V. Burdin, V.V. Grebennikova, V.I. Lebedev, V.N. Burdin / Non-ferrous metals .. - 2008. - № 3.

7. Burdin, N.V. Technology gravitational extraction of fine gold / N.V. Burdin, V.I. Lebedev / Enrichment ores .. - 2008. - № 1.

Article Submitted 07.12.10