RU2176730C2 - Process of pile leaching of mineral resources - Google Patents

Process of pile leaching of mineral resources Download PDF

Info

Publication number
RU2176730C2
RU2176730C2 RU99125175/03A RU99125175A RU2176730C2 RU 2176730 C2 RU2176730 C2 RU 2176730C2 RU 99125175/03 A RU99125175/03 A RU 99125175/03A RU 99125175 A RU99125175 A RU 99125175A RU 2176730 C2 RU2176730 C2 RU 2176730C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
leaching
ore
ore mass
solution
mass
Prior art date
Application number
RU99125175/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99125175A (en
Inventor
В.П. Ягин
Н.Н. Нейланд
И.А. Давыдов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Красноярский проектно-изыскательский институт "Гидропроект"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Красноярский проектно-изыскательский институт "Гидропроект" filed Critical Открытое акционерное общество Красноярский проектно-изыскательский институт "Гидропроект"
Priority to RU99125175/03A priority Critical patent/RU2176730C2/en
Publication of RU99125175A publication Critical patent/RU99125175A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2176730C2 publication Critical patent/RU2176730C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry, leaching of mineral resources predominantly during mining of tailing dumps. SUBSTANCE: technical result of process consists in creation of physical and chemical conditions intensifying leaching process by means of acoustic cavitation excited by electric source of pulse pressure in solution to be leached. In correspondence with process pile leaching of mineral resources includes arrangement of ore mass over prepared site with system of solution supply and collection, supply of leaching solution, treatment of ore mass by electric current and collection of productive solution. Leaching solution is fed into ore mass till it is saturated before treatment by electric current. Electric current treatment is conducted with the aid of electric-hydraulic device generating electric discharges in ore mass. These discharges are generated and repeated with intensity securing excitation of acoustic cavitation sufficient to produce specified amount of hydrogen peroxide in leaching solution saturating ore mass. Ore mass is placed in layers over site prepared for leaching and every layer is treated with the help of electric-hydraulic device. Ore mass is worked over by electric-hydraulic plough, for example. Upper part of layer by thickness in this case is poured from sand ore and intensity of treatment of layers grows with growth of height of pile. EFFECT: intensified leaching process. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к кучному выщелачиванию полезных ископаемых преимущественно при разработке хвостохранилищ. The invention relates to the mining industry, namely to heap leaching of minerals mainly in the development of tailings.

Известен способ кучного выщелачивания полезных ископаемых, включающий размещение рудной массы на подготовленную площадку с системой подачи и сбора растворов, подачу выщелачивающего раствора, обработку рудной массы с помощью импульсного источника давления, осуществляемого взрывное или пневматическое встряхивание ручной массы и сбор продуктивного раствора (А.Е.Воробьев, Т.В. Чекушина. Классификация штабелей кучного выщелачивания металлов // Горный журнал 1997 г. N 3, с. 36-42). A known method of heap leaching of minerals, including placing the ore mass on a prepared site with a solution supply and collection system, supplying a leaching solution, treating the ore mass with a pulsed pressure source by blasting or pneumatically shaking the hand mass and collecting the productive solution (A.E. Vorobev, TV Chekushina. Classification of heap leaching stacks of metals // Mining Journal 1997 N 3, p. 36-42).

Недостатком известного способа кучного выщелачивания полезных ископаемых является низкая эффективность выщелачивания из-за того, что разовое взрывное встряхивание рудной массы недостаточно увеличивает интенсивность процесса выщелачивания, повторение взрывного встряхивания сложно и связано со значительными затратами, а пневматическое встряхивание слабо влияет на интенсивность процесса выщелачивания и на полноту извлечения полезного компонента. A disadvantage of the known method of heap leaching of minerals is the low efficiency of leaching due to the fact that a single explosive shaking of the ore mass does not sufficiently increase the intensity of the leaching process, the repetition of explosive shaking is difficult and associated with significant costs, and pneumatic shaking weakly affects the intensity of the leaching process and the completeness extract a useful component.

Также известен способ кучного выщелачивания полезных ископаемых, включающий размещение рудной массы на подготовленную площадку с системой подачи и сбора раствора, подачу выщелачивающего раствора, обработку рудной массы электрическим током путем его спокойного перетекания по руде между электродами и сбор продуктивного раствора. Недостатком этого способа является также его низкая эффективность из-за того, что такая спокойная без встряхивания электрохимическая обработка руды недостаточно увеличивает скорость выщелачивания. Also known is a method of heap leaching of minerals, including placing the ore mass on a prepared site with a solution supply and collection system, feeding the leaching solution, treating the ore mass with electric current by quietly flowing through the ore between the electrodes and collecting the productive solution. The disadvantage of this method is its low efficiency due to the fact that such a quiet without shaking electrochemical processing of ore does not sufficiently increase the leaching rate.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности способа выщелачивания полезного ископаемого. Технический же результат от использования изобретения заключается в создании посредством электрического источника в выщелачивающем растворе физико-химических условий, интенсифицирующих процесс выщелачивания. The problem to which the invention is directed, is to increase the efficiency of the method of leaching of minerals. The technical result from the use of the invention is to create by means of an electric source in a leach solution physico-chemical conditions that intensify the leaching process.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе кучного выщелачивания полезных ископаемых, включающем размещение рудной массы на подготовленную площадку с системой подачи и сбора растворов, подачу выщелачивающего раствора, обработку рудной массы электрическим током и сбор продуктивного раствора, согласно изобретению перед обработкой электрическим током подачу выщелачивающего раствора в рудную массу производят до ее насыщения, причем обработку электрическим током производят с помощью плазменной установки, производящей в рудной массе электрические разряды. Эти разряды производят с повторением и интенсивностью, обеспечивающими возбуждение в насыщающем рудную массу выщелачивающем растворе акустической кавитации, достаточной для образования заданного количества перекиси водорода, обеспечивающего окисление нерастворимых солей рудной массы. Рудную массу на подготовленную площадку размещают слоями, при этом плазменной установкой обрабатывают каждый слой. В качестве плазменной установки используют, например, электрогидравлический плуг, при этом верхнюю по толщине половину слоя рудной массы отсыпают из песковой руды, а по мере увеличения высоты кучи интенсивность обработки слоев увеличивают. The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the method of heap leaching of minerals, including placing the ore mass on a prepared site with a feed and collection system of solutions, feeding the leaching solution, treating the ore mass with electric current and collecting the productive solution, according to the invention, before processing by electric current, the leaching solution is fed into the ore mass until it is saturated, and the electric current is processed using plasma installation producing electric discharges in the ore mass. These discharges are performed with repetition and intensity, providing excitation in the saturating ore mass leaching solution of acoustic cavitation, sufficient for the formation of a given amount of hydrogen peroxide, providing oxidation of insoluble salts of the ore mass. Ore mass on the prepared site is placed in layers, with each layer being processed by a plasma installation. As a plasma installation, for example, an electro-hydraulic plow is used, while the upper half-thickness of the ore mass layer is poured from sand ore, and as the heap height increases, the intensity of the processing layers increase.

Сущность технического решения заключается прежде всего в том, что в растворе, насытившем рудную массу, с помощью ударных волн и высокого импульсного давления, создаваемых электрическими разрядами, в жидкости (растворе) возбуждают и поддерживают акустическую кавитацию до обеспечения в течение заданного времени в рудной массе заданного количества перекиси водорода. The essence of the technical solution lies primarily in the fact that in a solution that has saturated the ore mass with the help of shock waves and high pulse pressure created by electric discharges, acoustic cavitation is excited and maintained in the liquid (solution) until the specified mass in the ore mass is ensured for a given time the amount of hydrogen peroxide.

На фиг. 1 изображена площадка в процессе послойного размещения на ней рудной массы и ее выщелачивания, поперечный раз рез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1, электрогидравлический плуг в работе. In FIG. 1 shows the site in the process of layer-by-layer placement of ore mass on it and its leaching, cross section; in FIG. 2 - node I in FIG. 1, electro-hydraulic plow in operation.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

В пределах хвостохранилища 1 посредством замкнутой в плане дамбы 2 создают площадку в виде емкости 3, вмещающей в себя нижнюю часть многоразово создаваемой будущей кучи 4. Дно 5 емкости 3 и ее борта (откос дамбы 2) гидроизолируют слоем глины 6 и многослойной пленкой 7, над которой выполняют дренажный слой 8 (крупнозернистый песок) с собирательными перфорированными трубами (не показаны) и отводящей коллекторной трубой 9. Кучу 4 в пределах емкости 3 и выше ее создают путем последовательной отсыпки рудной массы слоями 10. Каждый слой 10 посредством периодически перекладываемых перфорированных труб 11 насыщают выщелачивающим раствором 12 и обрабатывают посредством плазменной установки 13 (известной также как электроразрядная или электрогидравлическая), производимой обычно с повторением и интенсивностью, обеспечивающими возбуждение в насыщающем рудную массу выщелачивающем растворе акустической кавитации, достаточной для образования заданного количества перекиси водорода, обеспечивающего окисление нерастворимых солей рудной массы. Within the tailing pond 1, by means of a dam 2 closed in plan, a platform is created in the form of a container 3, containing the lower part of the reusable future pile 4. The bottom 5 of the container 3 and its sides (slope of the dam 2) are waterproofed with a clay layer 6 and a multilayer film 7, above which carry out a drainage layer 8 (coarse sand) with collective perforated pipes (not shown) and a discharge collector pipe 9. A pile of 4 within the tank 3 and above is created by successively filling the ore mass with layers 10. Each layer 10 by per The odically transmitted perforated pipes 11 are saturated with a leach solution 12 and treated with a plasma unit 13 (also known as electrodischarge or electro-hydraulic), usually produced with repetition and intensity, which ensures that acoustic cavitation in the ore-saturating ore mass is excited enough to form a given amount of hydrogen peroxide, providing oxidation of insoluble salts of ore mass.

Последнее определяют путем взятия из кучи 4 проб выщелачивающего раствора. The latter is determined by taking 4 samples of the leach solution from the heap.

При создании кучи 4 воздействие выщелачивающего раствора на верхние слои всегда будет менее продолжительным, чем на нижнем, поэтому по мере увеличения высоты кучи 4 интенсивность обработки слоев 10 увеличивают. When creating heap 4, the effect of the leaching solution on the upper layers will always be less prolonged than on the lower one, therefore, as the height of the heap 4 increases, the processing intensity of the layers 10 is increased.

Слив рабочего раствора из дренажного слоя 8 производят в зумпф (раствороприемник) 14 путем открытия задвижки 15 на коллекторной трубе 9. После этого насосом 16 раствор подают на сорбционные колонки 17. The draining of the working solution from the drainage layer 8 is carried out in a sump (grout) 14 by opening the valve 15 on the collector pipe 9. After that, the pump 16 serves the solution on sorption columns 17.

Плазменную установку 13 выполняют, например, в виде электрогидравлического плуга, предложенного для агропромышленной отрасли (Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. Л: Машиностроение, Лен.отд. 1986, с. 222, рис. 7.3). Такой плуг (фиг. 2) включает плужную раму 18, токопровод 19, коленчатую ось 20, транспортные колеса 21, лыжи 22, задний нож 23, сошник (отрицательный электрод) 24, конец кабеля (положительный электрод) 25, передний нож - сошник 26. При обработке слоя 10 сошники 24 и 26 заглубляют на половину высоты слоя 10, в которую отсыпают песковую руду, например хвосты 27, а в нижнюю половину - руду, средние и крупнодробленую 28 (при ее наличии и целесообразности). Plasma installation 13 is performed, for example, in the form of an electro-hydraulic plow proposed for the agricultural industry (Yutkin L.A. Electro-hydraulic effect and its application in industry. L: Engineering, Len.otd. 1986, p. 222, Fig. 7.3). Such a plow (Fig. 2) includes a plow frame 18, current lead 19, crankshaft 20, transport wheels 21, skis 22, rear knife 23, opener (negative electrode) 24, cable end (positive electrode) 25, front knife - opener 26 When processing the layer 10, the coulters 24 and 26 are buried at half the height of the layer 10 into which sand ore is poured, for example tailings 27, and in the lower half ore, medium and coarsely crushed 28 (if available and expedient).

Электроды 24 и 25 образуют энерговыделяющий узел. Генератор импульсных токов, система высоковольтной зарядки и управления и элементы кабельной системы передачи энергии (кроме токопровода 19) на чертеже не показаны. The electrodes 24 and 25 form an energy-generating unit. The pulse current generator, the high-voltage charging and control system and the elements of the cable power transmission system (except current lead 19) are not shown in the drawing.

Вокруг длинного плазменного канала электрического разряда 29 электрогидравлический эффект приводит к разрыву сорбционных и периферических химических связей и даже к образованию новых соединений. Так образуются анионы OH-, которые интенсивно переходят в перекись водорода, в свою очередь распадающуюся обычно в виде микровзрывов на H2O и O, что вызывает энергичное, практически мгновенное окисление образовавшимся активным атомарным кислородом до этого нерастворимых и труднорастворимых солей рудной массы.Around the long plasma channel of the electric discharge 29, the electro-hydraulic effect leads to the breaking of sorption and peripheral chemical bonds and even to the formation of new compounds. This is how OH - anions are formed, which are intensively converted to hydrogen peroxide, which in turn decomposes usually in the form of microexplosions into H 2 O and O, which causes energetic, almost instantaneous oxidation of previously insoluble and hardly soluble salts of ore mass by the formed active atomic oxygen.

Одновременно с этим высокое импульсное давление создает ударные волны, вызывающие в более существенном, в сравнении с плазменным каналом, объеме 30 акустическую кавитацию в насыщающем рудную массу растворе, последнее ведет к аналогичным, что и в плазменном канале 29, физико-химическим превращениям, основные из которых следующие:
- связная вода, изначально покрывающая поверхность твердых минеральных частиц, переходит в свободную, а во всем растворе уменьшается вязкость;
- образуется перекись водорода H2O2 с последующим ее распадом на H2O и O.At the same time, high pulse pressure creates shock waves that cause acoustic cavitation in a solution saturating the ore mass in a more substantial volume compared to the plasma channel 30, the latter leading to the same physical and chemical transformations as in plasma channel 29, the main which are as follows:
- bonded water, initially covering the surface of solid mineral particles, passes into free, and the viscosity decreases in the whole solution;
- hydrogen peroxide H 2 O 2 is formed with its subsequent decomposition into H 2 O and O.

Первое превращение облегчает доступ раствора к минеральным частицам руды и временно повышает проникающую способность раствора, а второе вызывает энергичное окисление и длительно препятствует восстановлению структуры раствора, а следовательно, и снижению его проникающей способности. The first transformation facilitates the access of the solution to the mineral particles of the ore and temporarily increases the penetrating ability of the solution, and the second causes vigorous oxidation and prevents the restoration of the structure of the solution and, consequently, the decrease in its penetrating ability.

При плазменной обработке слоя 10 в нижнем полуслое средне- и крупнодробленая руда 28 дробится и уплотняется, а в верхнем полуслое песковая руда (хвосты) 27 разрыхляется, что также благоприятным образом сказывается на процессе выщелачивания. During the plasma treatment of layer 10, in the lower half-layer, medium and coarse ore 28 is crushed and compacted, and in the upper half-layer, sand ore (tails) 27 loosens, which also favorably affects the leaching process.

В результате этого даже при малой концентрации раствора время выщелачивания рудной массы многократно сокращается, а полнота извлечения полезных компонентов увеличивается. При этом рабочий раствор, полученный в результате плазменной обработки, экологически относительно чист, обычно содержит одновременно до десяти и более полезных компонентов, в качестве же рудной массы может быть использовано не только ископаемое сырье, но и другие твердые отходы, например зола уноса тепловой электрической станции. As a result of this, even at a low concentration of the solution, the leaching time of the ore mass is many times reduced, and the completeness of the extraction of useful components increases. At the same time, the working solution obtained as a result of plasma treatment is environmentally friendly, usually contains up to ten or more useful components at the same time, not only fossil raw materials, but also other solid wastes can be used as ore mass, for example, fly ash from a thermal power station .

Полученные после выщелачивания конечные хвосты перескладируют на площадку постоянного хранения, а на освободившуюся площадку отсыпают для выщелачивания новую кучу. The final tails obtained after leaching are repositioned to a permanent storage site, and a new pile is poured onto the vacated area for leaching.

Авторы готовы предложить для кучного выщелачивания в общих чертах более совершенную конструкцию плазменной установки, чем известный электрогидравлический плуг. The authors are ready to offer for heap leaching, in general terms, a more advanced design of the plasma system than the well-known electro-hydraulic plow.

Claims (4)

1. Способ кучного выщелачивания полезных ископаемых, включающий размещение рудной массы на подготовленную площадку с системой подачи и сбора растворов, подачу выщелачивающего раствора, обработку рудной массы электрическим током и сбор продуктивного раствора, отличающийся тем, что перед обработкой электрическим током, подачу выщелачивающего раствора в рудную массу производят до ее насыщения, причем обработку электрическим током производят с помощью плазменной установки, производящей в рудной массе электрические разряды с повторением и интенсивностью, обеспечивающими возбуждение в насыщающем рудную массу выщелачивающем растворе акустической кавитации, достаточной для образования заданного количества перекиси водорода, обеспечивающего окисление нерастворимых солей рудной массы. 1. The method of heap leaching of minerals, including placing the ore mass on a prepared site with a system for feeding and collecting solutions, feeding the leach solution, treating the ore mass with electric current and collecting the productive solution, characterized in that before processing by electric current, feeding the leach solution into the ore the mass is produced until it is saturated, and the treatment with electric current is carried out using a plasma unit producing electric discharges in the ore mass with repetition and intensity, providing excitation in the saturating ore mass leaching solution of acoustic cavitation, sufficient for the formation of a given amount of hydrogen peroxide, providing oxidation of insoluble salts of the ore mass. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рудную массу на подготовленную площадку размещают слоями, при этом плазменной установкой обрабатывают каждый слой. 2. The method according to claim 1, characterized in that the ore mass on the prepared site is placed in layers, with each layer being processed by a plasma installation. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве плазменной установки используют электрогидравлический плуг, при этом верхнюю по толщине половину слоя рудной массы отсыпают из песковой руды. 3. The method according to claim 2, characterized in that the electrohydraulic plow is used as a plasma installation, while the upper half of the ore mass layer is poured from sand ore. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что по мере увеличения высоты кучи интенсивность обработки слоев увеличивают. 4. The method according to claim 3, characterized in that as the height of the heap increases, the intensity of the processing layers increase.
RU99125175/03A 1999-11-30 1999-11-30 Process of pile leaching of mineral resources RU2176730C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125175/03A RU2176730C2 (en) 1999-11-30 1999-11-30 Process of pile leaching of mineral resources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125175/03A RU2176730C2 (en) 1999-11-30 1999-11-30 Process of pile leaching of mineral resources

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99125175A RU99125175A (en) 2001-08-20
RU2176730C2 true RU2176730C2 (en) 2001-12-10

Family

ID=20227543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99125175/03A RU2176730C2 (en) 1999-11-30 1999-11-30 Process of pile leaching of mineral resources

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2176730C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478780C1 (en) * 2011-11-21 2013-04-10 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственный центр "ГеоМИР" (ООО НПЦ "ГеоМИР") Method to produce rare metals using technology of drillhole in situ leaching and device for its realisation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВОРОБЬЕВ А.Е., ЧЕКУШИНА Г.В. Классификация штабелей кучного выщелачивания металлов. - Горный журнал, 1997, № 3, с. 36-42. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478780C1 (en) * 2011-11-21 2013-04-10 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственный центр "ГеоМИР" (ООО НПЦ "ГеоМИР") Method to produce rare metals using technology of drillhole in situ leaching and device for its realisation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1361002A2 (en) Method and apparatus for purifying a layer of contaminated soil
US20050058512A1 (en) In-situ generation of oxygen-releasing metal peroxides
JP6463222B2 (en) Processing method and processing system of excavated soil
RU2176730C2 (en) Process of pile leaching of mineral resources
JP3811355B2 (en) Method of treating ash from dust incinerator by artificial aging using desalting and underwater high pressure spark discharge
CN108275853A (en) A kind of heavy metal pollution high speed dewatering of slurries system and its method for heavy metal pollution high speed dewatering of slurries
CN108408992A (en) A kind of regulation and control method in situ of water-bearing layer Redox Condition
RU2171372C1 (en) Method of mineral heap leaching and pile for its embodiment
RU2426595C1 (en) Method of cavitation-acoustic weakening and disintegration of placers' clay sands
US5656144A (en) Ion emplasement in soil with chim electrodes
CN105642642B (en) A kind of composite closure structure of the Mine Solid Wastes landfill field of sulfur compound
US11639541B1 (en) Methods and systems for extracting materials from fly ash
RU2175386C2 (en) Method of mineral heap leaching
RU2392436C1 (en) Method for softening and disintegration of clay sands and hydromixture solid component
CN107055709A (en) A kind of method of use chalcopyrite Electrochemical Reactor with Three-dimensional Electrode Landfill Leachate
RU2708773C1 (en) Method for decontaminating metal-containing technogenic formations
JPH1018746A (en) Dual system muddy water treatment method and treatment device
RU2245379C1 (en) Method of intensification of gold leaching-out process
RU2603411C1 (en) Method of heap leaching gold from ores
RU99125142A (en) METHOD OF HEAP LEACHING OF USEFUL FOSSIL
JP3311733B2 (en) Contaminated soil containment treatment method and foundation structure construction method
RU99125175A (en) METHOD OF HEAP LEACHING OF USEFUL FOSSIL
RU2768873C1 (en) Method for reagentless treatment of mine water
Bolter et al. GEOCHEMICAL IMPACT ON LEAD-MINING WASTEWATERS ON STREAMS IN SOUTHEASTERN MISSOURI
RU2193002C2 (en) Method of storing noncombusted fuel remnants in ash disposal area

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031201