RU2569607C2 - Line for heap cryoleaching of gold-bearing rocks - Google Patents
Line for heap cryoleaching of gold-bearing rocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2569607C2 RU2569607C2 RU2013157422/02A RU2013157422A RU2569607C2 RU 2569607 C2 RU2569607 C2 RU 2569607C2 RU 2013157422/02 A RU2013157422/02 A RU 2013157422/02A RU 2013157422 A RU2013157422 A RU 2013157422A RU 2569607 C2 RU2569607 C2 RU 2569607C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ore
- gold
- leaching
- heap
- stack
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к технологии добычи золота и может быть использована на горнодобывающих предприятиях при освоении месторождений полезных ископаемых природного и техногенного происхождения в условиях криолитозоны.The claimed group of inventions relates to the technology of gold mining and can be used in mining enterprises for the development of mineral deposits of natural and man-made origin in the permafrost zone.
Известен способ кучного выщелачивания металлов при отрицательных температурах окружающей среды путем выемки горной массы и формированием на ее месте штабеля с чашечной поверхностью, в основании которого создается антифильтрационный слой с уложенным на нем перфорированным трубопроводом, в который подаются реагенты в режиме отсутствия объемных вод (см. Пат. РФ №2057920, М.кл. Е21В 43/28 от 15.07.93 г.).There is a method of heap leaching of metals at negative ambient temperatures by excavating the rock mass and forming a stack with a cup surface in its place, at the base of which an anti-filtration layer is created with a perforated pipe laid on it, into which reagents are fed in the absence of volumetric water (see Pat . RF №2057920, M.cl. Е21В 43/28 from 07.15.93).
Недостатком данного способа является его низкая эффективность в виду использования механизма миграции выщелачивающих растворов в виде пленок, двигающихся вверх к поверхности штабеля под действием температурного градиента. Кроме того, в способе не учтено влияние сопутствующих криогенных процессов, в частности, формирование сезонного слоя мерзлых пород в верхней части штабеля при его промерзании, что будет препятствовать выходу растворов на его поверхность, а также влияние многолетнемерзлых горных пород, подстилающих основание штабеля, на снижение градиента температур по его разрезу. Другим важным ограничением данного способа является гранулометрический состав минерального сырья, который должен преимущественно состоять из дисперсного материала (супеси, суглинка или глинистых частиц), по контактам частиц которых и должна происходить миграция выщелачивающих растворов.The disadvantage of this method is its low efficiency in view of using the mechanism of migration of leaching solutions in the form of films moving up to the surface of the stack under the influence of a temperature gradient. In addition, the method does not take into account the influence of concomitant cryogenic processes, in particular, the formation of a seasonal layer of frozen rocks in the upper part of the stack when it is frozen, which will prevent the exit of solutions to its surface, as well as the effect of permafrost rocks underlying the base of the stack, to reduce temperature gradient along its section. Another important limitation of this method is the particle size distribution of mineral raw materials, which should mainly consist of dispersed material (sandy loam, loam or clay particles), at the contacts of the particles of which the leaching solutions should migrate.
Известен также способ кучного выщелачивания металлов из песчано-глинистых пород при отрицательной температуре окружающей среды, который достигается формированием штабеля до наступления холодного периода года и его увлажнением до полной влагоемкости, с последующим полным промерзанием штабеля при наступлении холодов. Этими мероприятиями создаются условия для образования сети зияющих морозобойных трещин с целью увеличения коэффициента фильтрации штабеля (см. Пат. РФ №2188937, М.кл. Е21В 43/28 от 26.02.2001 г.).There is also known a method of heap leaching of metals from sandy-clayey rocks at negative ambient temperature, which is achieved by forming a stack before the onset of the cold period of the year and moistening it to full moisture capacity, followed by complete freezing of the stack during cold weather. These measures create the conditions for the formation of a network of yawning frost cracks in order to increase the stack filtration coefficient (see Pat. RF No. 2188937, M.cl. E21B 43/28 of February 26, 2001).
Недостатками способа является то, что в виду неоднородности пород образование морозобойных трещин будет приводить к формированию фильтрационных потоков выщелачивающих растворов не во всем объеме штабеля, а в его отдельных частях, что значительно отразится на снижении экономической эффективности данного способа кучного выщелачивания металлов. Кроме того, низкая скорость сезонного промерзания и оттаивания песчано-глинистых пород в условиях криолитозоны, при максимальной глубине промерзания-оттаивания от 1,5 до 2 м, будет приводить к увеличению периода подготовки штабеля, а следовательно, к снижению производительности предприятия.The disadvantages of the method is that in view of the heterogeneity of the rocks, the formation of frost cracks will lead to the formation of filtration flows of leaching solutions not in the entire volume of the stack, but in its individual parts, which will significantly affect the decrease in the economic efficiency of this method of heap leaching of metals. In addition, the low rate of seasonal freezing and thawing of sandy-clayey rocks in the permafrost zone, with a maximum depth of freezing-thawing from 1.5 to 2 m, will lead to an increase in the period of preparation of the stack, and therefore to a decrease in the productivity of the enterprise.
Известен также способ кучного выщелачивания минерального сырья при отрицательной температуре, включающий выщелачивание дробленного и измельченного минерального сырья, содержащего сульфиды металлов, до крупности не менее 3 мм, сложенного на водонепроницаемом основании в кучу, водным раствором серной кислоты концентрацией более 1,5 г/дм3, содержащим ионы трехвалентного железа концентрацией более 3 г/дм3 и антигололедные реагенты (см. Пат. РФ №2339707, М.кл. С22В 3/08 от 16.04.2007 г.).There is also known a method of heap leaching of mineral raw materials at a negative temperature, including leaching of crushed and ground mineral raw materials containing metal sulfides to a particle size of at least 3 mm, folded on a waterproof base into a heap, with an aqueous solution of sulfuric acid with a concentration of more than 1.5 g / dm 3 containing ferric ions with a concentration of more than 3 g / dm 3 and anti-icing reagents (see Pat. RF №2339707, Mkl. C22B 3/08 from 04/16/2007).
Недостатками способа являются отсутствие данных по влиянию отрицательных температур и антигололедных реагентов на физические, водно-физические и физико-химические свойства выщелачивающих растворов, а также режимам управления процессом кучного выщелачивания минерального сырья при изменениях температур в области отрицательных их значений. Кроме того, данный способ не позволяет проводить кучное выщелачивание золотосодержащего сырья.The disadvantages of the method are the lack of data on the influence of negative temperatures and anti-icing reagents on the physical, water-physical and physico-chemical properties of leaching solutions, as well as on the modes of controlling the process of heap leaching of mineral raw materials with temperature changes in the region of their negative values. In addition, this method does not allow heap leaching of gold-containing raw materials.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ сернокислотно-хлоридного выщелачивания благородных металлов из руд и материалов в присутствии гидратированного диоксида марганца, включающий дробление рудного материала, агломерацию и гранулирование дробленой руды с добавкой регенерированного диоксида марганца, получение окатышей, кучное сернокислотное хлоридное выщелачивание с получением золотого осадка (Пат. №1785536, Способ извлечения благородных металлов из продуктов их переработки. / В.А. Гуров, А.П. Мазуркевич, М.И. Фазлулин и др. Заявлено 01.09.92. Опубл. 30.12.92 // Открытия. Изобретения. - 1992 г. - №48.).Closest to the claimed invention is a method of sulfuric acid-chloride leaching of precious metals from ores and materials in the presence of hydrated manganese dioxide, including crushing of ore material, agglomeration and granulation of crushed ore with the addition of regenerated manganese dioxide, producing pellets, heap sulfate-acid precipitation with chloride (Pat. No. 1785536, Method for the extraction of precious metals from products of their processing. / V.A. Gurov, A.P. Mazurkevich, M.I. Fazlul in and others. Claimed 09/01/92. Publish. 12/30/92 // Discoveries. Inventions. - 1992 - No. 48.).
Наиболее близким решением для осуществления заявляемого способа является технология, включающая последовательно расположенные отделение крупного и среднего дробления руды, отделение секционного складирования руды и ее промораживания, установку кучного выщелачивания золота (см. Шестернев Д.М., Мязин В.П., Татауров С.Б. Исследование криогенной дезинтеграции золотокварцевых руд для интенсификации процесса кучного выщелачивания золота // Физико-технические проблемы разработки месторождений полезных ископаемых. №1-2, Новосибирск: СО РАН., 2006, - стр. 108-116.).The closest solution to the implementation of the proposed method is a technology that includes sequentially located separation of coarse and medium ore crushing, separation of sectional ore storage and freezing, installation of heap leaching of gold (see Sheternev D.M., Myazin V.P., Tataurov S. B. The study of cryogenic disintegration of gold-quartz ores to intensify the process of heap leaching of gold // Physico-technical problems of development of mineral deposits. No. 1-2, Novosibirsk: SB RAS., 2 006, - pp. 108-116.).
Недостатками данного способа и технологии является то, что они не позволяют проводить кучное криовыщелачивание золота и требуют значительных временных и эксплуатационных затрат на рудоподготовительные мероприятия. Ориентированность данного способа на проведение кучного выщелачивания благородных металлов только в теплый период снижает эффективность производства на горнодобывающих предприятиях, а также в случае недоизвлечения металла в летний период может приводить к нарушению технологических режимов после зимнего периода. Кроме того, данная технология предусматривает проведение только сезонных мероприятий, направленных на круглогодичную работу предприятия, но не самого процесса выщелачивания золота.The disadvantages of this method and technology is that they do not allow for heap cryo-leaching of gold and require significant time and operational costs for ore preparation activities. The focus of this method on heap leaching of precious metals only in the warm period reduces the efficiency of production at mining enterprises, and also in the case of under-extraction of metal in the summer period, it can lead to disruption of technological regimes after the winter period. In addition, this technology provides only seasonal events aimed at the year-round operation of the enterprise, but not the process of gold leaching.
Основной задачей линии для кучного криовыщелачивания золотосодержащего сырья является создание новой высокоэффективной энергосберегающей технологии, позволяющей решить проблему круглогодичного кучного выщелачивания золота при отрицательных температурах штабеля и выщелачивающих растворов, повысить экологическую безопасность и эффективность выщелачивания ценного компонента.The main objective of the line for heap cryo-leaching of gold-containing raw materials is the creation of a new highly efficient energy-saving technology that allows solving the problem of year-round heap leaching of gold at negative temperatures of the stack and leaching solutions, increasing the environmental safety and efficiency of leaching of the valuable component.
Это достигается за счет применения криодезинтеграции руд для увеличения их открытой пористости, управления концентрацией серной кислоты, используемой в качестве электролита-криопротектора, при сернокислотно-хлоридном криовыщелачивании золотосодержащего сырья в присутствии диоксида марганца, вовлечения в переработку крепких золотосодержащих сульфидных руд с содержанием золота до 0,5 г/т, а также снижения затрат на стадиях рудоподготовки и кучного выщелачивания золота в зимний и летний периоды.This is achieved through the use of cryodisintegration of ores to increase their open porosity, control the concentration of sulfuric acid used as a cryoprotectant electrolyte, when sulfuric acid-chloride cryo-leaching of gold-containing raw materials in the presence of manganese dioxide, involvement of strong gold-containing sulfide ores with a gold content of up to 0, 5 g / t, as well as reducing costs at the stages of ore preparation and heap leaching of gold in the winter and summer periods.
Кроме того, данное изобретение является энергосберегающим за счет исключения из технологии таких затратных операций, как создание тепловых экранов на поверхности штабеля, подогрев растворов и других технических приемов, используемых для этих целей. Также данное изобретение исключает применение высокотоксичных цианидных растворов в технологических операциях.In addition, this invention is energy-saving due to the exclusion from the technology of such costly operations as creating heat screens on the surface of the stack, heating solutions and other techniques used for these purposes. Also, this invention excludes the use of highly toxic cyanide solutions in technological operations.
Также важным достоинством применения данного изобретения является входящая в состав выщелачивающего раствора серная кислота, используемая в качестве электролита-криопротектора, препятствующая образованию льда.Another important advantage of the use of this invention is sulfuric acid, which is part of the leach solution, used as an electrolyte-cryoprotectant, which prevents the formation of ice.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе кучного криовыщелачивания золотосодержащего сырья, включающем дробление руды, добавление регенерированного диоксида марганца в дробленую руду, кучное сернокислотно-хлоридное выщелачивание с получением золотого осадка, при этом дробленую крепкую руду крупностью менее 20 мм перед формированием штабеля кучного выщелачивания золота подвергают криодезинтеграции путем замораживания при температуре ниже -10°С с последующим ее оттаиванием до температуры более +5°С, выщелачивание проводят при положительных и отрицательных температурах рудного штабеля от +20 до -30°С с весовым содержанием серной кислоты, используемой в качестве электролита-криопротектора, более 10,5%, а после кучного выщелачивания золота штабель подвергают естественному промерзанию-оттаиванию с проведением повторной стадии кучного криовыщелачивания золота.The essence of the invention lies in the fact that in the method of heap cryo-leaching of gold-bearing raw materials, including crushing ore, adding regenerated manganese dioxide to crushed ore, heap sulfuric acid-chloride leaching to obtain a gold precipitate, while crushed strong ore with a particle size of less than 20 mm before forming a stack of heap before stacking gold is subjected to cryodisintegration by freezing at a temperature below -10 ° С followed by its thawing to a temperature of more than + 5 ° С, leaching is carried out at positive and negative temperatures of the ore stack from +20 to -30 ° C with a weight content of sulfuric acid used as an electrolyte-cryoprotectant, more than 10.5%, and after heap leaching of gold, the stack is subjected to natural freezing-thawing with a repeated heap cryo-leaching of gold.
Способ также заключается в том, что извлечение золота при кучном криовыщелачивании минерального сырья с применением сернокислотно-хлоридного раствора в присутствии диоксида марганца рассчитывается по формуле (1) и зависит от коэффициента фильтрацииThe method also consists in the fact that the extraction of gold by heap cryo-leaching of mineral raw materials using sulfuric acid-chloride solution in the presence of manganese dioxide is calculated by the formula (1) and depends on the filtration coefficient
ε(Т) - извлечение золота при прямом режиме выщелачивания, %; С - концентрация золота в продуктивном растворе, кг/м3; tlea - время выщелачивания, сут; S - площадь орошаемой поверхности, м2; Р - средняя масса золота в исходной руде, кг.ε (T) - gold recovery in the direct mode of leaching,%; C is the concentration of gold in the productive solution, kg / m 3 ; t lea — leaching time, days; S is the irrigated surface area, m 2 ; P is the average mass of gold in the original ore, kg
Последний рассчитывается с использованием формулы (2), определяющей влияние концентрации электролита-криопротектора (серной кислоты), температуры влияющей, на изменение динамической вязкости и плотности, коэффициента фильтрации и пористости руды (см. Грунтоведение / Трофимов В.Т., Королев В.А., Вознесенский Е.А., Голодковская Г.А., Васильчук Ю.К., Зиангиров Р.С. Под ред. В.Т. Трофимова. - 6-е изд., переработ. и доп. // М.: Изд-во МГУ, 2005, - 1024 с.)The latter is calculated using formula (2), which determines the effect of the concentration of cryoprotectant electrolyte (sulfuric acid), the temperature affecting the change in dynamic viscosity and density, filtration coefficient and ore porosity (see Soil Science / Trofimov V.T., Korolev V.A ., Voznesensky E.A., Golodkovskaya G.A., Vasilchuk Yu.K., Ziangirov R.S. Under the editorship of V.T. Trofimov. - 6th ed., Revised and supplemented // M. : Publishing House of Moscow State University, 2005, - 1024 p.)
где k(Т) - коэффициент фильтрации, м/сут; ρ, η - соответственно плотность (кг/м3) и вязкость (Па·с) выщелачивающего раствора при положительной и отрицательной температурах; d - эффективный диаметр частиц, мм; S1 - число Слихтера, безразмерная величина, определяемая коэффициентом упаковки частиц.where k (T) is the filtration coefficient, m / day; ρ, η, respectively, the density (kg / m 3 ) and viscosity (Pa · s) of the leach solution at positive and negative temperatures; d is the effective particle diameter, mm; S1 is the Slichter number, a dimensionless quantity determined by the coefficient of particle packing.
Линия для кучного криовыщелачивания золотосодержащего сырья, содержащая последовательно расположенные отделение дробления руды, отделение подготовки сернокислотно-хлоридных выщелачивающих растворов, содержащая серную кислоту в качестве криопротектора для выщелачивания руды при положительных и отрицательных температурах, штабель кучного выщелачивания золота с добавленным гидратированным диоксидом марганца, отделение восстановления золота, дополнительно снабжена отделением криодезинтеграции руды, установленным после отделения дробления руды, включающим камеру для водонасыщения руды, камеру для замораживания руды и камеру для оттаивания руды, установленные последовательно друг за другом с обеспечением цикличности процесса криодезинтеграции руды.Gold-containing heap cryo-leaching line for gold-bearing raw materials, containing a sequentially located ore crushing section, a sulfuric acid-chloride leaching solution preparation section, containing sulfuric acid as a cryoprotectant for ore leaching at positive and negative temperatures, a heap leaching stack of gold with added hydrated separation of gold manganese dioxide recovery, , is additionally equipped with an ore cryodeintegration unit installed after separation ore crushing, including a chamber for water saturation of the ore, a chamber for freezing the ore and a chamber for thawing the ore, installed sequentially one after another to ensure the cyclic process of cryodegradation of the ore.
При этом для круглогодичной работы линии для кучного криовыщелачивания золотосодержащего сырья в летний и зимний период, отделение криодезинтеграции руды снабжено установкой производства сухого воздуха и криогенной установкой для производства жидкого хладагента.At the same time, for the year-round operation of the line for heap cryo-leaching of gold-containing raw materials in the summer and winter, the ore cryodeintegration department is equipped with a dry air production unit and a cryogenic installation for the production of liquid refrigerant.
В известном способе низкая эффективность круглогодичного кучного выщелачивания в условиях криолитозоны обусловлена тем, что процесс выщелачивания золота осуществляется только при положительных температурах внутри штабеля. При этом сохранение положительных температур штабеля и выщелачивающих растворов, при наступлении холодов, требует проведения специальных мероприятий, а именно подогрев растворов, заглубление системы орошения ниже слоя сезонного промерзания-оттаивания штабеля, применение теплоизолирующих экранов и нагревательных установок для поддержания его положительного теплового состояния и других. Подобные мероприятия не обеспечивают стабильную и надежную работу всей технологической схемы кучного выщелачивания при низких отрицательных температурах окружающей среды. В результате это ведет к снижению извлечения золота и(или) промораживанию штабеля, а также требует значительных энергозатрат для поддержания работы всей инфраструктуры кучного выщелачивания золота.In the known method, the low efficiency of year-round heap leaching in the conditions of the permafrost zone is due to the fact that the gold leaching process is carried out only at positive temperatures inside the stack. At the same time, maintaining positive temperatures of the stack and leaching solutions during the onset of cold weather requires special measures, namely heating the solutions, deepening the irrigation system below the seasonal freezing-thawing layer of the stack, using heat-insulating screens and heating installations to maintain its positive thermal state and others. Such measures do not provide stable and reliable operation of the entire technological scheme of heap leaching at low negative ambient temperatures. As a result, this leads to a decrease in gold recovery and / or freezing of the stack, and also requires significant energy costs to support the operation of the entire infrastructure of gold heap leaching.
В отличие от известного в предлагаемом изобретении повышение надежности работы кучного выщелачивания обеспечивается за счет управления концентрацией серной кислоты, используемой в качестве электролита-криопротектора, препятствующей образованию льда, при сернокислотно-хлоридном выщелачивании золота в присутствии гидратированного диоксида марганца (MnO2).In contrast to the known invention, the increase in the reliability of heap leaching is ensured by controlling the concentration of sulfuric acid, which is used as an electrolyte-cryoprotectant that prevents ice formation, when sulfuric acid-chloride leaching of gold in the presence of hydrated manganese dioxide (MnO 2 ).
Данный результат достигается тем, что, в зависимости от температуры окружающей среды, штабеля и выщелачивающего раствора регулируется концентрация серной кислоты, входящей в состав выщелачивающего раствора. Добавление или уменьшение серной кислоты приводит к тому, что выщелачивающий раствор становится незамерзающим вследствие замещения достаточного количества воды в растворе на серную кислоту (H2SO4), которая практически полностью диссоциирует на ионы (Н+, HSO4 - и SO4 2-). При этом образуются сольваты - соединения частиц растворенного вещества с молекулами воды. Это приводит к тому, что для превращения молекул воды раствора в лед требуется больше энергии как на замедление движения молекул воды, так и на разрушение сольватов, в результате снижается температура замерзания раствора ниже 0°С.This result is achieved by the fact that, depending on the ambient temperature, the stack and the leach solution, the concentration of sulfuric acid, which is part of the leach solution, is regulated. The addition or reduction of sulfuric acid causes the leach solution to become non-freezing due to the replacement of a sufficient amount of water in the solution with sulfuric acid (H 2 SO 4 ), which almost completely dissociates into ions (H + , HSO 4 - and SO 4 2- ) . In this case, solvates are formed - compounds of particles of a dissolved substance with water molecules. This leads to the fact that for the transformation of water molecules of the solution into ice, more energy is required both to slow down the movement of water molecules and to destroy solvates, as a result, the freezing temperature of the solution decreases below 0 ° C.
Важно отметить, что с повышением концентрации серной кислоты в растворе все большая часть молекул воды оказывается связанной, что приводит к изменению физических и физико-химических свойств раствора, а как следствие, изменению кинетики выщелачивания золота.It is important to note that with an increase in the concentration of sulfuric acid in the solution, an increasing part of the water molecules becomes bound, which leads to a change in the physical and physico-chemical properties of the solution, and as a result, a change in the kinetics of gold leaching.
Таким образом, управление расходом серной кислоты на одну тонну дробленой руды в зависимости от температуры штабеля и выщелачивающего раствора от +20 до -30°С с весовым содержанием серной кислоты, используемой в качестве электролита-криопротектора, более 10,5% позволяет создать оптимальные условия для кучного выщелачивания золота как в летний, так и зимний периоды без проведения дополнительных дорогостоящих мероприятий и энергозатрат.Thus, controlling the consumption of sulfuric acid per ton of crushed ore depending on the temperature of the stack and leaching solution from +20 to -30 ° C with a weight content of sulfuric acid used as an electrolyte-cryoprotectant, more than 10.5% allows you to create optimal conditions for heap leaching of gold in both summer and winter periods without additional costly activities and energy costs.
При этом регулируется соотношение частей всех химических компонентов, участвующих в процессе выщелачивания - воды, хлорида натрия, оксида кальция, диоксида марганца. В таблице представлены диапазоны значений ориентировочного суммарного расхода реагентов на одну тонну дробленой руды для кучного сернокислотно-хлоридного криовыщелачивания золота в присутствии диоксида марганца.At the same time, the ratio of the parts of all chemical components involved in the leaching process is regulated - water, sodium chloride, calcium oxide, manganese dioxide. The table shows the ranges of approximate total reagent consumption per ton of crushed ore for heap sulfuric acid-chloride cryo-leaching of gold in the presence of manganese dioxide.
При определении оптимального расхода серной кислоты в выщелачивающем растворе также учитывается коэффициент фильтрации в зависимости от изменения пористости руды в штабеле, а также геотехнологических параметров выщелачивающего раствора - температуры, динамической вязкости и плотности (см. формулу 2).When determining the optimal consumption of sulfuric acid in the leach solution, the filtration coefficient is also taken into account depending on the change in ore porosity in the stack, as well as the geotechnological parameters of the leach solution - temperature, dynamic viscosity and density (see formula 2).
Влияние данных параметров на изменение коэффициента извлечения золота при кучном выщелачивании рассчитывается по формуле 1.The influence of these parameters on the change in the recovery ratio of gold during heap leaching is calculated by the formula 1.
Таким образом, управление концентрацией серной кислоты, используемой в качестве электролита-криопротектора, с учетом изменений коэффициента фильтрации и извлечения золота, зависящих от пористости руды, температуры штабеля и выщелачивающих растворов, позволяет разработать более надежную и экологически безопасную технологию кучного выщелачивания. Тем самым это позволяет снизить трудозатраты и энергозатраты за счет проведения кучного криовыщелачивания золота в зимних условиях, а в целом повысить эффективность добычи золота на территории распространения криолитозоны.Thus, controlling the concentration of sulfuric acid used as a cryoprotectant electrolyte, taking into account changes in the filtration coefficient and gold recovery, depending on ore porosity, stack temperature and leach solutions, allows developing a more reliable and environmentally friendly heap leaching technology. Thus, this allows to reduce labor costs and energy costs due to the heap cryo-leaching of gold in winter conditions, and in general to increase the efficiency of gold mining in the territory of distribution of the permafrost zone.
Линия для кучного криовыщелачивания золотосодержащего сырья, реализующая способ, дополнительно содержит отделение для криодезинтеграции руды, что позволяет увеличить открытую пористость руды крупностью менее 20 мм до 50% без проведения дополнительных операций дробления, сохранить оптимальный размер куска для эффективной фильтрации выщелачивающего раствора в штабеле, а также проводить криодезинтеграцию руды как в летний, так и в зимний периоды.The line for heap cryo-leaching of gold-containing raw materials that implements the method further comprises a compartment for cryodeintegration of ore, which allows to increase the open porosity of ore with a grain size of less than 20 mm to 50% without additional crushing operations, to maintain the optimal piece size for efficient filtering of the leaching solution in the stack, as well as to carry out cryo-disintegration of ore both in summer and in winter.
Камера для водонасыщения руды позволяет увеличить влагонасыщение дробленой руды, тем самым подготовив ее к процессу криодезинтеграции, который проходит в камере для замораживания руды при отрицательной температуре ниже -10°С.The chamber for water saturation of the ore allows you to increase the moisture saturation of the crushed ore, thereby preparing it for the cryodeintegration process, which takes place in the chamber for freezing ore at a negative temperature below -10 ° C.
Камера для оттаивания руды позволяет осуществить размораживание и обезвоживание транспортируемой руды путем ее обработки сухим воздухом.The ore thawing chamber allows defrosting and dewatering of the transported ore by treating it with dry air.
При этом в зимний период камера для водонасыщения руды используется как для оттаивания, так и для увлажнения руды перед ее поступлением в камеру для замораживания руды.Moreover, in the winter period, the chamber for water saturation of the ore is used both for thawing and for moistening the ore before it enters the chamber for freezing the ore.
На фиг. 1. представлена линия для кучного криовыщелачивания золотосодержащего сырья, общий вид; на фиг. 2 - схема отделения криодезинтеграции руды, разрез А-А.In FIG. 1. presents a line for heap cryo-leaching of gold-containing raw materials, general view; in FIG. 2 is a diagram of the separation of ore cryo-disintegration, section AA.
Линия для кучного криовыщелачивания золотосодержащего сырья содержит отделение дробления руды 1, отделение криодезинтеграции руды 2, установку для производства сухого воздуха 3, криогенную установку для производства жидкого хладагента 4, отделение подготовки выщелачивающих растворов 5, штабель кучного выщелачивания золота 6, отделение восстановления золота 7.The heap cryo-leaching line for gold-bearing raw materials contains an ore crushing unit 1, an
Отделение для криодезинтеграции руды 2 состоит из последовательно установленных друг за другом камеры для водонасыщения руды 8, камеры для замораживания руды 9 и камеры для оттаивания руды 10, подающего транспортера 11, транспортерной ленты 12, системы орошения водой 13, системы орошения жидким хладагентом 14, системы орошения сухим воздухом 15, поддона для сбора воды 16.The
Линия для кучного криовыщелачивания золотосодержащего сырья работает следующим образом.The line for heap cryo-leaching of gold-containing raw materials is as follows.
Исходная руда поступает в отделение дробления 1, после которого руда крупностью менее 20 мм направляется в отделение криодезинтеграции руды 2. В отделении криодезинтеграции руды 2 дробленая руда по подающему транспортеру 11 поступает в камеру для водонасыщения руды 8, в которой проводится ее влагонасыщение путем подачи технической воды через систему орошения водой 13. После орошения руды излишки технической воды поступают в поддон для сбора воды 16. Далее дробленая руда по транспортерной ленте 12 поступает в камеру для замораживания руды 9, в которую через систему орошения жидким хладагентом 14 подается охлаждающая жидкость (например, жидкий азот), получаемая в криогенной установке для производства жидкого хладагента 4.The initial ore enters the crushing compartment 1, after which the ore with a particle size of less than 20 mm is sent to the ore cryo-
В результате замораживания дробленой руды происходит процесс раскрытия полезных компонентов путем раскалывания руды по межминеральным границам без их переизмельчения в результате расклинивающего действия льда. Механизм этого процесса заключается в увеличении объема воды в трещинах руды при переходе ее в лед на 9%, что объясняется спецификой межмолекулярных взаимодействий, характерных для структуры льда, представляющей микрокристаллы, соединенные между собой водородной связью.As a result of the freezing of crushed ore, the process of revealing useful components occurs by breaking ore at inter-mineral boundaries without over-grinding as a result of the wedging effect of ice. The mechanism of this process is to increase the volume of water in ore cracks when it goes into ice by 9%, which is explained by the specifics of intermolecular interactions characteristic of the ice structure, which is microcrystals interconnected by a hydrogen bond.
Затем руда поступает в камеру для оттаивания руды 10, в которой происходит ее оттаивание и обезвоживание руды. Это достигается путем обработки руды сухим воздухом, получаемым в установке для производства сухого воздуха 3 и распыляемым через систему орошения сухим воздухом 15. Далее руда направляется на формирование штабеля кучного выщелачивания золота 6.Then the ore enters the chamber for
В ходе формирования штабеля кучного выщелачивания золота в руду, прошедшую стадию криодезинтеграции, добавляется гидратированный диоксид марганца, необходимый для проведения процесса сернокислотно-хлоридного выщелачивания золота. Принцип действия данного процесса сводится к растворению в кислоте гидратированного диоксида марганца с последующим образованием элементарного хлор-иона, который наравне с элементарным хлором участвует во взаимодействии с золотом. Результатом этого процесса является растворение золота в выщелачивающем растворе.During the formation of a stack of heap leaching of gold into the ore, which passed the stage of cryo disintegration, hydrated manganese dioxide is added, which is necessary for carrying out the process of sulfuric acid-chloride leaching of gold. The principle of this process is reduced to dissolving hydrated manganese dioxide in acid with the subsequent formation of elemental chlorine ion, which, along with elemental chlorine, is involved in the interaction with gold. The result of this process is the dissolution of gold in a leach solution.
Перед подачей выщелачивающего раствора на штабель в отделении подготовки выщелачивающих растворов 5, в зависимости от температуры окружающей среды и теплового состояния штабеля, проводится регулирование концентрации серной кислоты, используемой в качестве электролита-криопротектора, с учетом изменения соотношения всех частей химических компонентов, входящих в состав выщелачивающего раствора - воды, хлорида натрия, оксида кальция.Before the leach solution is fed to the stack in the leach
При этом количество серной кислоты в выщелачивающем растворе в зимний период определяется в зависимости от нижней границы отрицательной температуры штабеля и окружающей среды, что предотвращает замерзание раствора при проведении процесса кучного криовыщелачивания золота.In this case, the amount of sulfuric acid in the leach solution in winter is determined depending on the lower boundary of the negative temperature of the stack and the environment, which prevents the solution from freezing during the process of heap cryo-leaching of gold.
После штабеля кучного выщелачивания золота 6 продуктивный раствор поступает в отделение восстановления золота 7.After a stack of heap leaching of
Завершающим этапом кучного выщелачивания золота является естественное промораживание-оттаивание хвостов выщелачивания in situ, образованных в результате выщелачивания штабеля кучного выщелачивания золота 6, после которого проводится доизвлечение золота путем повторного кучного криовыщелачивания золота с последующим обезвреживанием и криоконсервацией штабеля.The final stage of heap leaching of gold is the natural freezing-thawing of in situ leach tails formed as a result of leaching the stack of heap leaching of
В целом представленная линия для кучного криовыщелачивания золотосодержащего сырья позволяет решить проблему круглогодичного выщелачивания золота на территории криолитозоны, для которой характерно преобладание среднегодовых отрицательных температур воздуха, повысить энергосбережение и эффективность выщелачивания ценного компонента, а также обеспечить экологическую безопасность за счет исключения из операций цианидсодержащих растворов.In general, the presented line for heap cryo-leaching of gold-containing raw materials allows solving the problem of year-round leaching of gold in the cryolithozone, which is characterized by a predominance of average annual negative air temperatures, increasing energy saving and leaching efficiency of a valuable component, and also ensuring environmental safety by eliminating cyanide-containing solutions from operations.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013157422/02A RU2569607C2 (en) | 2013-12-25 | 2013-12-25 | Line for heap cryoleaching of gold-bearing rocks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013157422/02A RU2569607C2 (en) | 2013-12-25 | 2013-12-25 | Line for heap cryoleaching of gold-bearing rocks |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013157422A RU2013157422A (en) | 2015-06-27 |
| RU2569607C2 true RU2569607C2 (en) | 2015-11-27 |
Family
ID=53497262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013157422/02A RU2569607C2 (en) | 2013-12-25 | 2013-12-25 | Line for heap cryoleaching of gold-bearing rocks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2569607C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2722675C1 (en) * | 2019-08-02 | 2020-06-03 | Петр Сергеевич Лунев | Method of enriching aqueous product solution during winter season and automatic control system for implementation thereof |
| RU2722676C1 (en) * | 2019-08-02 | 2020-06-03 | Владимир Иванович Лунев | Method of enrichment of aqueous product solution during winter season and actuator for implementation thereof |
| RU2728047C1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-07-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Method of heap leaching of gold from poor ores in cryolite zone conditions |
| RU2728035C1 (en) * | 2019-08-02 | 2020-07-28 | Владимир Иванович Лунев | Method of enrichment of aqueous product solution during winter season and automatic device for implementation thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112858364B (en) * | 2020-07-27 | 2023-07-21 | 苏州泰纽测试服务有限公司 | Method for measuring physical properties of rock core by utilizing nuclear magnetic resonance |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4348056A (en) * | 1981-01-12 | 1982-09-07 | Kohorn H Von | Method for above-ground leaching of metal bearing ores at below-freezing temperatures |
| RU2188937C1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-10 | Институт горного дела Севера СО РАН | Method of heap leaching of metals from sandy-argillaceous rocks under subzero ambient temperatures |
| RU2282716C2 (en) * | 2004-11-29 | 2006-08-27 | Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (ИПРЭК СО РАН) | Device to determine technological parameters of heap metal leaching from ore and geo-technogenic waste in cold and warm seasons |
| RU2339707C1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный Институт стали и сплавов (технологический университет) | Method for minerals heap leaching at negative temperature |
-
2013
- 2013-12-25 RU RU2013157422/02A patent/RU2569607C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4348056A (en) * | 1981-01-12 | 1982-09-07 | Kohorn H Von | Method for above-ground leaching of metal bearing ores at below-freezing temperatures |
| RU2188937C1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-10 | Институт горного дела Севера СО РАН | Method of heap leaching of metals from sandy-argillaceous rocks under subzero ambient temperatures |
| RU2282716C2 (en) * | 2004-11-29 | 2006-08-27 | Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (ИПРЭК СО РАН) | Device to determine technological parameters of heap metal leaching from ore and geo-technogenic waste in cold and warm seasons |
| RU2339707C1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный Институт стали и сплавов (технологический университет) | Method for minerals heap leaching at negative temperature |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТАТАУРОВ С.Б. Обоснование геотехнологических процессов кучного выщелачивания золота криогенными преобразованиями минерального сырья. Автореферат диссертации, Санкт-Петербург, 2011. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2728047C1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-07-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Method of heap leaching of gold from poor ores in cryolite zone conditions |
| RU2722675C1 (en) * | 2019-08-02 | 2020-06-03 | Петр Сергеевич Лунев | Method of enriching aqueous product solution during winter season and automatic control system for implementation thereof |
| RU2722676C1 (en) * | 2019-08-02 | 2020-06-03 | Владимир Иванович Лунев | Method of enrichment of aqueous product solution during winter season and actuator for implementation thereof |
| RU2728035C1 (en) * | 2019-08-02 | 2020-07-28 | Владимир Иванович Лунев | Method of enrichment of aqueous product solution during winter season and automatic device for implementation thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013157422A (en) | 2015-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2569607C2 (en) | Line for heap cryoleaching of gold-bearing rocks | |
| Flexer et al. | Lithium recovery from brines: A vital raw material for green energies with a potential environmental impact in its mining and processing | |
| Garrett | Sodium sulfate: handbook of deposits, processing, properties, and use | |
| Bouffard | Review of agglomeration practice and fundamentals in heap leaching | |
| Wang et al. | Potash flotation practice for carnallite resources in the Qinghai Province, PRC | |
| WO1998050592A1 (en) | In-situ chemical reactor for recovery of metals or purification of salts | |
| Liu et al. | Experimental studies and pilot plant tests for acid leaching of low-grade copper oxide ores at the Tuwu Copper Mine | |
| RU2298092C2 (en) | Production line for year-round heap leaching of precious metals | |
| Ordóñez et al. | Use of discharged brine from reverse osmosis plant in heap leaching: Opportunity for caliche mining industry | |
| CN102942196B (en) | Dressing method for dense medium in carnallite ore | |
| CN102562145B (en) | Dry-type cement filling method realized by aid of extracted tail salt of salt deposit | |
| Studemeister | Mercury deposits of western California: An overview | |
| Anikina et al. | The Mangazeya Ag–Pb–Zn vein deposit hosted in sedimentary rocks, Sakha-Yakutia, Russia: mineral assemblages, fluid inclusions, stable isotopes (C, O, S), and origin | |
| CN104291359B (en) | A kind of reoovery method of solid kalium mine | |
| Warren et al. | Non-potash salts: Borates, Na-sulphates, Na-carbonate, lithium salts, gypsum, halite and zolites | |
| CN114059989A (en) | Dissolving mining method of low-grade solid sylvite ore | |
| RU2722676C1 (en) | Method of enrichment of aqueous product solution during winter season and actuator for implementation thereof | |
| CN112461627A (en) | Method for determining mineral separation route of low-potassium high-sodium liquid potassium ore | |
| Zhu et al. | High-oxidation-governed fluid evolution in the Naruo porphyry Cu-Au deposit, Tibet, China | |
| CN104192878B (en) | A kind of method preparing carnallitite raw material from solid kalium mine | |
| Shumilova et al. | Year-round heap leaching of gold in cryolithozone | |
| CN105018737A (en) | Method for handling metal tailing slag | |
| Damian | The genesis of the base metal ore deposit from Herja | |
| Shesternev et al. | Study of cryogenic disintegration of gold-quartz ores to intensify the heap leaching of gold | |
| RU2722675C1 (en) | Method of enriching aqueous product solution during winter season and automatic control system for implementation thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171226 |