RU2585293C1 - Method for combined development of ore - Google Patents

Method for combined development of ore Download PDF

Info

Publication number
RU2585293C1
RU2585293C1 RU2015103584/03A RU2015103584A RU2585293C1 RU 2585293 C1 RU2585293 C1 RU 2585293C1 RU 2015103584/03 A RU2015103584/03 A RU 2015103584/03A RU 2015103584 A RU2015103584 A RU 2015103584A RU 2585293 C1 RU2585293 C1 RU 2585293C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ore
leaching
granules
rich
water
Prior art date
Application number
RU2015103584/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Лизункин
Андрей Леонидович Гурулев
Дмитрий Николаевич Лаевский
Алексей Владимирович Бейдин
Александр Анатольевич Морозов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ")
Priority to RU2015103584/03A priority Critical patent/RU2585293C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585293C1 publication Critical patent/RU2585293C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/28Dissolving minerals other than hydrocarbons, e.g. by an alkaline or acid leaching agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F15/00Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
    • E21F15/005Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings characterised by the kind or composition of the backfilling material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to mining industry and is intended for underground leaching of metals from ores and technogenic mineral formations. Method of combined development of ore involves extraction of rich ore to surface, enrichment of rich ores, filling mined space with disintegrated filling consisting of rejects of rich ore and ordinary ore enrichment, leaching of metals from filling materials. Prior to leaching rejects of rich ore enrichment are granulated with addition of cement and water, activated by ultrasound for 8-10 minutes, at frequency of 2.0-2.2*104 Hz, with further maturing of granules for 20-22 days.
EFFECT: technical result is increase of efficiency of development, as well as reduced ecological harm to environment.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземного выщелачивания металлов из руд и техногенных минеральных образований.The invention relates to the mining industry and is intended for underground leaching of metals from ores and man-made mineral formations.

Известен способ комбинированной разработки руд, включающий выемку богатой руды и выщелачивание металлов из оставшейся части руды на месте ее залегания. После чего производят закладку камер твердеющей смесью, а образуемое последующей выемкой целиков пространство заполняют дезинтегрированной (сухой) закладкой, которая состоит из хвостов сортировки и обогащения богатой руды и рядовой руды, полученной при проходке подготовительных и нарезных выработок. После чего производят взрывание оставшейся рядовой руды. Выщелачивание металлов из рядовой руды и материалов закладки проводят в две стадии: на первой - шахтными водами, насыщенными кислородом, с подачей в них штаммов тионовых бактерий, а на второй - растворами основных активированных выщелачивающих реагентов (см. пат. РФ №2361077, МПК E21B 43/28, E21C 41/00, опубл. 10.07.2009).A known method for the combined development of ores, including the extraction of rich ore and leaching of metals from the remaining part of the ore at its location. After that, the chambers are laid with a hardening mixture, and the space formed by the subsequent excavation of the pillars is filled with a disintegrated (dry) bookmark, which consists of sorting and beneficiation tailings for rich ore and ordinary ore obtained during the excavation of preparatory and cut workings. Then produce the explosion of the remaining ordinary ore. Leaching of metals from ordinary ore and bookmark materials is carried out in two stages: in the first, by mine water saturated with oxygen, with the supply of strains of thionic bacteria, and in the second, by solutions of the main activated leaching reagents (see US Pat. No. 2361077, IPC E21B 43/28, E21C 41/00, published July 10, 2009).

Недостатками данного способа являются большие капиталовложения на производство кислорода и тионовых бактерий; процесс выщелачивания дезинтегрированной закладки может привести к кольматации, что резко снизит процент извлечения полезного компонента.The disadvantages of this method are the large investment in the production of oxygen and thionic bacteria; the process of leaching a disintegrated bookmark can lead to clogging, which will drastically reduce the percentage of recovery of the useful component.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности способа за счет гранулирования хвостов обогащения богатой руды для подготовки минеральной массы к последующему выщелачиванию ценного компонента, повышения прочности гранул при использовании их в качестве закладки для поддержания выработанного пространства, снижения процентного содержания цемента при изготовлении гранул.The technical result of the proposed solution is to increase the efficiency of the method by granulating the tailings of rich ore for preparing the mineral mass for the subsequent leaching of the valuable component, increasing the strength of the granules when using them as a bookmark to maintain the worked out space, and reducing the percentage of cement in the manufacture of granules.

Результат достигается тем, что способ комбинированной разработки руд, включающий выемку богатой руды на поверхность, обогащение богатой руды, заполнение выработанного пространства дезинтегрированной закладкой, состоящей из хвостов обогащения богатой руды и рядовой руды, выщелачивание металлов из материалов закладки, отличается тем, что хвосты обогащения богатой руды перед выщелачиванием подвергают гранулированию с добавлением цемента и воды, активированной ультразвуком в течение 8-10 минут, при частоте 2,0-2,2∗104 Гц, с последующим выстаиванием гранулированной массы в течение 20-22 суток.The result is achieved in that the method of combined mining of ores, including the extraction of rich ore to the surface, enrichment of rich ore, filling the worked out space with a disintegrated bookmark, consisting of tailings for rich ore and ordinary ore dressing, leaching of metals from bookmark materials, is characterized in that the tailings for rich ore dressing prior to leaching the ore is granulated with the addition of cement and water, activated sonicated for 8-10 minutes, at a frequency of 2.0-2.2 x 10 4Hz, followed by stan vaniem granular mass for 20-22 days.

Гранулирование хвостов обогащения с добавлением цемента и активированной ультразвуком воды позволяет повысить прочность гранул с целью использования их в качестве закладки для поддержания выработанного пространства, снизить процентное содержание цемента при изготовлении гранул, подготовить минеральную структуру гранулированной массы к последующему эффективному выщелачиванию ценного компонента. Полученную гранулированную массу выстаивают в течение 20-22 суток, что позволяет достичь максимальной прочности.Granulation of enrichment tailings with the addition of cement and ultrasonic activated water makes it possible to increase the strength of granules in order to use them as a bookmark to maintain the worked out space, reduce the percentage of cement in the manufacture of granules, and prepare the mineral structure of the granular mass for the subsequent effective leaching of a valuable component. The obtained granular mass stand for 20-22 days, which allows to achieve maximum strength.

С целью установления воздействия ультразвуковых колебаний на характер изменения прочностных свойств гранулированной закладки проведены лабораторные исследования. Гранулы двух видов изготовлены методом окомкования. Гранулы 1-го вида изготовлены из раствора, состоящего из хвостов, цемента и воды, обработанного СВЧ излучением различной мощности (от 160 до 800 Вт) и продолжительности по времени (от 1 до 9 мин). Гранулы 2-го вида изготовлены на основе воды, обработанной ультразвуком (время обработки от 1 до 15 мин).In order to establish the effect of ultrasonic vibrations on the nature of the change in the strength properties of the granular bookmarks, laboratory studies were carried out. Granules of two types are made by pelletizing. Granules of the first type are made of a solution consisting of tails, cement and water, treated with microwave radiation of various power (from 160 to 800 W) and duration in time (from 1 to 9 min). Granules of the 2nd type are made on the basis of water treated with ultrasound (processing time from 1 to 15 minutes).

В обоих случаях использовали обычную водопроводную воду. Содержание цемента во всех гранулах составило 10%. После изготовления все гранулы высушивались при комнатной температуре (20-25°C) в течение 14 дней.In both cases, ordinary tap water was used. The cement content in all granules was 10%. After manufacture, all granules were dried at room temperature (20-25 ° C) for 14 days.

Обработку раствора СВЧ излучением производили в микроволновой печи. Воздействие на воду ультразвуком осуществляли магнитострикционным излучателем при частоте 2.5∗105 ГЦ.The microwave solution was treated in the microwave. Ultrasonic exposure to water was carried out by a magnetostrictive emitter at a frequency of 2.5 * 10 5 Hz.

Прочность гранул определяли индикатором механических свойств «Викинг» путем раздавливания их в количестве 10 штук для каждого опыта. На графике (фиг. 1) представлены результаты исследований изменения прочности гранул в зависимости от времени обработки раствора и мощности СВЧ излучения.The strength of the granules was determined by the Viking mechanical properties indicator by crushing them in an amount of 10 pieces for each experiment. The graph (Fig. 1) presents the results of studies of changes in the strength of the granules depending on the processing time of the solution and the power of microwave radiation.

Из графика видно, что прочность гранул возрастает по мере увеличения мощности СВЧ излучения и времени обработки раствора. Наибольшее увеличение прочности гранул происходит при мощности излучения 800 Вт и времени обработки 9 минут. В целом прочность образцов в исследуемых интервалах увеличилась на 15-20%. Это объясняется тем, что при действии электромагнитного поля на суспензию, содержащую в качестве дисперсионной среды воду, в системе вода-цемент-хвосты возникают области (микроканалы) пространственного заряда. При этом силы действия магнитного поля сопоставимы с тепловым движением и оказывают влияние на физико-химические процессы. Это меняет характер и скорость переноса вещества, а также является одной из причин временного нарушения равновесного состояния в структурно-организованной системе. Образование флуктуирующих микроканалов обусловлено наличием в воде противоположно заряженных ионов, а также наличием свободных протонов и гидроксидных групп воды, имеющих аномально высокие значения подвижности.The graph shows that the strength of the granules increases with increasing power of microwave radiation and the processing time of the solution. The greatest increase in pellet strength occurs with a radiation power of 800 W and a processing time of 9 minutes. In general, the strength of the samples in the studied intervals increased by 15-20%. This is explained by the fact that under the action of an electromagnetic field on a suspension containing water as a dispersion medium, regions (microchannels) of space charge arise in the water-cement-tails system. In this case, the forces of the magnetic field are comparable with the thermal motion and affect the physicochemical processes. This changes the nature and speed of substance transfer, and is also one of the reasons for the temporary disturbance of the equilibrium state in a structurally organized system. The formation of fluctuating microchannels is due to the presence of oppositely charged ions in water, as well as the presence of free protons and hydroxide groups of water having abnormally high mobility values.

Характеристики изменения прочности гранул в зависимости от времени обработки воды ультразвуком представлены на фиг. 2.The characteristics of the change in the strength of the granules depending on the time of water treatment with ultrasound are presented in FIG. 2.

Из графика видно что, по мере увеличения времени обработки воды ультразвуком, возрастает и прочность гранул. При этом максимальный прирост прочности гранул наблюдается после 10-15 минут ультразвукового воздействия на воду и составляет 25-30%. Это объясняется тем, что энергия ультразвуковых колебаний, вводимая в воду, приводит к изменению ее физико-химических свойств: плотности, диэлектрической проницаемости, поверхностного натяжения, снижается общая жесткость воды и увеличивается растворяющая способность.It can be seen from the graph that, as the time for processing the water with ultrasound increases, the strength of the granules also increases. In this case, the maximum increase in the strength of the granules is observed after 10-15 minutes of ultrasonic exposure to water and is 25-30%. This is because the energy of ultrasonic vibrations introduced into the water leads to a change in its physicochemical properties: density, dielectric constant, surface tension, the general hardness of the water decreases and the dissolving ability increases.

На фиг. 3 представлена сравнительная диаграмма прочности гранул в зависимости от способа активации.In FIG. 3 is a comparative diagram of pellet strength depending on the activation method.

Из диаграммы видно, что наиболее прочными являются гранулы, изготовленные на основе воды, обработанной ультразвуком. Прочность этих гранул на 30% выше прочности обычных гранул и на 11% активированных СВЧ излучением.The diagram shows that the most durable are granules made on the basis of water treated with ultrasound. The strength of these granules is 30% higher than the strength of conventional granules and 11% activated by microwave radiation.

Выводы:Findings:

1. Выявлены изменения прочности гранул в зависимости от времени обработки раствора и мощности СВЧ излучения.1. Revealed changes in the strength of the granules depending on the processing time of the solution and the power of microwave radiation.

2. Установлены изменения прочности гранул в зависимости от времени обработки воды ультразвуком.2. Changes in the strength of the granules were established depending on the time of water treatment with ultrasound.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

При подземной разработке месторождений полезных ископаемых добытая богатая руда поднимается на поверхность и поступает на обогатительную фабрику, где производят обогащение руды.During underground mining of mineral deposits, the extracted rich ore rises to the surface and enters the beneficiation plant, where ore is enriched.

Из смеси хвостов обогащения богатой руды с цементом изготавливают гранулы с добавлением воды, активированной ультразвуком. Размер гранул 20-30 мм, содержание цемента в гранулах 10-15%. Обработка воды ультразвуком осуществляется при помощи промышленных ультразвуковых установок, время активации 8-10 минут, при частоте 2,0-2,2∗104 Гц. После изготовления гранулы выдерживают в складских условиях в течение 20-22 суток для набора прочности. Прирост прочности гранул 25-30%.From a mixture of tailings of rich ore dressing with cement, granules are made with the addition of water activated by ultrasound. The size of the granules is 20-30 mm, the cement content in the granules is 10-15%. Ultrasonic water treatment is carried out using industrial ultrasonic devices, the activation time is 8-10 minutes, at a frequency of 2.0-2.2 * 10 4 Hz. After manufacture, the granules are kept in storage conditions for 20-22 days to gain strength. The increase in strength of the granules 25-30%.

Полученную гранулированную массу размещают в подземном выработанном пространстве в качестве гранулированной закладки и техногенного сырья для выщелачивания. Производят выщелачивание металлов из материалов закладки.The resulting granular mass is placed in an underground mined space as a granular bookmark and man-made raw materials for leaching. Leaching of metals from the bookmark materials is performed.

Предлагаемой способ позволяет использовать хвосты обогащения в качестве гранулированной закладки, тем самым превращая ее во вторичное техногенное сырье для последующего выщелачивания, получить дополнительный доход горнодобывающего предприятия и снизить экологический ущерб на окружающую среду.The proposed method allows the use of tailings as a granular bookmark, thereby turning it into a secondary technogenic raw material for subsequent leaching, to obtain additional income for the mining enterprise and reduce environmental damage to the environment.

Claims (1)

Способ комбинированной разработки руд, включающий выемку богатой руды на поверхность, обогащение богатой руды, заполнение выработанного пространства дезинтегрированной закладкой, состоящей из хвостов обогащения богатой руды и рядовой руды, выщелачивание металлов из материалов закладки, отличающийся тем, что хвосты обогащения богатой руды перед выщелачиванием подвергают гранулированию с добавлением цемента и воды, активированной ультразвуком в течение 8-10 минут, при частоте 2,0-2,2*104 Гц, с последующим выстаиванием гранул в течение 20-22 суток. A method for the combined development of ores, including the extraction of rich ore to the surface, the enrichment of rich ore, filling the worked out space with a disintegrated bookmark, consisting of tailings for rich ore and ordinary ore dressing, leaching of metals from bookmark materials, characterized in that the tailings of rich ore are subjected to granulation before leaching with the addition of cement and water, activated by ultrasound for 8-10 minutes, at a frequency of 2.0-2.2 * 10 4 Hz, followed by aging of the granules for 20-22 su current.
RU2015103584/03A 2015-02-03 2015-02-03 Method for combined development of ore RU2585293C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015103584/03A RU2585293C1 (en) 2015-02-03 2015-02-03 Method for combined development of ore

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015103584/03A RU2585293C1 (en) 2015-02-03 2015-02-03 Method for combined development of ore

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2585293C1 true RU2585293C1 (en) 2016-05-27

Family

ID=56096027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015103584/03A RU2585293C1 (en) 2015-02-03 2015-02-03 Method for combined development of ore

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585293C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2536869A (en) * 1946-06-22 1951-01-02 Philip B Bucky Mining method
SU1506090A1 (en) * 1987-09-09 1989-09-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский, Проектный И Конструкторский Институт Горного Дела Цветной Металлургии Method of burying wasthe of mining and concentrating process
RU2327873C1 (en) * 2006-09-25 2008-06-27 Открытое акционерное общество "Учалинский горно-обогатительный комбинат" Method for comprehensive development of complex ore fields
RU2361077C1 (en) * 2007-12-07 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) Method of combined development of ore
RU2363686C1 (en) * 2007-12-24 2009-08-10 Евгений Сергеевич Шитиков Method for control of setting and hardening processes in water-cement systems
RU2379363C1 (en) * 2008-07-21 2010-01-20 Павел Александрович Шмаков Method of ore pretreatment of oxidised gold-containing ores for heap leaching of gold
RU2533516C1 (en) * 2013-04-02 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Concrete mixing water activation method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2536869A (en) * 1946-06-22 1951-01-02 Philip B Bucky Mining method
SU1506090A1 (en) * 1987-09-09 1989-09-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский, Проектный И Конструкторский Институт Горного Дела Цветной Металлургии Method of burying wasthe of mining and concentrating process
RU2327873C1 (en) * 2006-09-25 2008-06-27 Открытое акционерное общество "Учалинский горно-обогатительный комбинат" Method for comprehensive development of complex ore fields
RU2361077C1 (en) * 2007-12-07 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) Method of combined development of ore
RU2363686C1 (en) * 2007-12-24 2009-08-10 Евгений Сергеевич Шитиков Method for control of setting and hardening processes in water-cement systems
RU2379363C1 (en) * 2008-07-21 2010-01-20 Павел Александрович Шмаков Method of ore pretreatment of oxidised gold-containing ores for heap leaching of gold
RU2533516C1 (en) * 2013-04-02 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Concrete mixing water activation method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛИЗУНКИН В.М.и др. "Использование хвостов Дарасункой ЗИФ в качестве гранулированной закладки и техногенного сырья", Вестник Забайкальского государственного университета, N08(99), Чита, 2013, с.30-37. "Кучное выщелачивание благородных металлов", под. ред. ФАЗЛУЛЛИНА М.И., Москва, Академия горных наук, 2001, с. 162-163. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CL2018001689A1 (en) Recovery of lithium from silicate minerals
JP2015500399A (en) Ash treatment method, especially fly ash treatment method
Gyu et al. Sustainable Biocement Production via Microbially Induced Calcium Carbonate Precipitation: Use of limestone and acetic acid derived from pyrolysis of lignocellulosic biomass
RU2585293C1 (en) Method for combined development of ore
CN106583415A (en) Comprehensive utilization method for coal gangue components
CN102513061A (en) Modified active carbon and preparation method and application thereof
CN102174672B (en) Beneficiation method for high-arsenic manganese ore
RU2569607C2 (en) Line for heap cryoleaching of gold-bearing rocks
Oparin et al. Promising mining technologies for gold placers in Transbaikalia
Serdaliyev et al. Research into electro-hydraulic blasting impact on ore masses to intensify the heap leaching process.
US11821054B2 (en) Method for recovering valuable elements from precombustion coal-based materials
CN104710123B (en) A kind of modified diethanol monoisopropanolamine salt solution cement grinding aids
RU2490472C1 (en) Composition of filling mixture and method of its production
RU2540236C2 (en) Processing of high-carbon gold-bearing rock
CN107785089B (en) Method for treating radioactive waste by using waste molecular sieve
RU2569264C2 (en) Preparation for metallurgical conversion of loose hydrogeothite iron ore of oolite structure and device to this end
CN111606585B (en) Superfine carbonate type tailing-based active material, preparation method thereof and application of superfine carbonate type tailing-based active material as cement material
Aljerf et al. The efficient implementation of the Jift as one of the Olive Mill Waste (OMW) in urea extraction from urine
Beisembayeva et al. Coal-mineral sorbents as effective sorbents for removal of boric acid
AU2014299938B2 (en) Production method for low-sulfur iron ore
RU2707459C1 (en) Method of heap leaching of gold from technogenic mineral raw material
RU2599809C1 (en) Blasting method of destruction of irregular blocks
Golik et al. Experience of metal deposits combined development for South African enterprises
Lukyantseva et al. KINETICS STUDY OF SOLVENT AND SOLID-PHASE EXTRACTION OF YTTRIUM FROM PHOSPHORIC ACID SOLUTIONS
Razorenov et al. Technogenic impact on the environment during leaching

Legal Events

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

Effective date: 20190204