RU2791528C1 - Method for the development of mineral deposits - Google Patents

Method for the development of mineral deposits Download PDF

Info

Publication number
RU2791528C1
RU2791528C1 RU2022108996A RU2022108996A RU2791528C1 RU 2791528 C1 RU2791528 C1 RU 2791528C1 RU 2022108996 A RU2022108996 A RU 2022108996A RU 2022108996 A RU2022108996 A RU 2022108996A RU 2791528 C1 RU2791528 C1 RU 2791528C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
leaching
ore
separation
tailings
sorting
Prior art date
Application number
RU2022108996A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Алексеевич Хакулов
Юрий Камбулатович Альтудов
Артур Геннадьевич Секисов
Хасби Билялович Кушхов
Иван Давыдович Устинов
Дмитрий Гурьевич Кощуг
Виталий Александрович Шаповалов
Жанна Викторовна Карпова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2791528C1 publication Critical patent/RU2791528C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to the mining industry and can be used in the underground mining of ore deposits. Method for developing mineral deposits includes carrying out opening and preparatory workings, dividing a deposit into floors, cutting stope blocks, stope extraction of ore, downhole sorting of broken ore mass with the release of process flows, backfilling the mined-out area with substandard mining mass, represented by tailings of downhole sorting, leaching it with solutions leaching reagents and the issuance of conditioned ore and products to the surface. Downhole screening includes two sequential processes: crushing with screening and X-ray fluorescent separation. As a result of X-ray luminescent separation, two process streams are formed. The separated enriched product is sent to the first stream for flotation enrichment. Separated tailings of X-ray luminescent separation and non-separation size classes obtained in the process of crushing and screening, which have a rational size for leaching, are sent to the second technological stream for backfilling the worked-out space. From the X-ray luminescent separation tailings sent for leaching, a part of the host rocks is removed for useful use, namely marble, which hinders the leaching process.
EFFECT: increasing the efficiency of the process, as well as reducing the negative environmental impact of the technology on the environment.
1 cl, 2 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке рудных месторождений.The invention relates to the mining industry and can be used in the underground mining of ore deposits.

Известен способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых с применением выщелачивания, по которому выемку руды производят камерами, раздробленную руду транспортируют на поверхность, где ее сортируют и обогащают, при этом хвосты обогащения укладывают в отвалы и выщелачивают их, а отходами производства закладывают отработанные камеры (Патент США №3260548, кл. 299-18, 1966).There is a known method of underground mining of mineral deposits using leaching, according to which the extraction of ore is carried out by chambers, the crushed ore is transported to the surface, where it is sorted and enriched, while the tailings are placed in dumps and leached, and waste chambers are laid with production waste (U.S. Patent No. 3260548, class 299-18, 1966).

Однако известный способ не позволяет производить достаточно полное извлечение полезного ископаемого и связан с большими затратами на сооружение хвостохранилищ на поверхности.However, the known method does not allow for a sufficiently complete extraction of minerals and is associated with high costs for the construction of tailings on the surface.

Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий проведение вскрывающих и подготовительных выработок, деление залежи на этажи, нарезку очистных блоков, очистную выемку, забойную сортировку отбитой рудной массы, закладку выработанного пространства некондиционной рудной массой, выщелачивание ее растворами реагентов с полным влагонасыщением и выдачу на поверхность кондиционной рудной массы и продуктов выщелачивания, одновременно с отработкой добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды осуществляют отработку и сортировку по кондиционности рудной массы добычных блоков кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд, при этом закладку выработанного пространства производят отсортированными мелкими фракциями рудной массы кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд, объединенными с хвостами сортировки по содержанию вредных примесей, а выщелачивание их производят реагентами, минимизирующими взаимодействие с вредными примесями, при этом концентрат со сниженным содержанием вредных примесей после сортировки выдают на поверхность после расшихтовки с рудной массой из добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды (Патент РФ №2 685 009, 2018).A known method for the development of mineral deposits, including carrying out opening and preparatory workings, dividing the deposit into floors, cutting stope blocks, stope excavation, downhole sorting of broken ore mass, filling the goaf with substandard ore mass, leaching it with solutions of reagents with complete moisture saturation and issuing to the surface of conditioned ore mass and leaching products, simultaneously with the development of mining blocks of conditioned ore without harmful impurities, the mining blocks of conditioned hard-dressing ores with harmful impurities are mined and sorted according to the quality of the ore mass, while backfilling the mined-out space is carried out with sorted fine fractions of the ore mass of conditioned hard-dressing with harmful impurities ores combined with sorting tailings according to the content of harmful impurities, and their leaching is carried out with reagents that minimize interaction with harmful impurities, while the concentration rat with a reduced content of harmful impurities after sorting is released to the surface after unloading with ore mass from mining blocks of ore conditioned without harmful impurities (RF Patent No. 2 685 009, 2018).

Область применения данного способа, как и рассмотренных выше способов, ограничивается некондиционными рудами. При этом испытанным способом извлекается и перерабатывается наиболее ценная часть балансовых запасов, а подземным выщелачиванием ведется отработка остальной части руд. В тоже время часто нет четкой геометризации технологических сортов для их этапной разработки, когда возможна очистная выемка руды одного сорта, затем - выщелачивание руд другого сорта. Таким образом, область применения данного способа не может распространяться на случаи когда нет четкой геометризации технологических сортов для их этапной разработки, т.е. отсутствует возможность поэтапно очистной выемки руды одного сорта, затем - выщелачивание руд другого сорта.The scope of this method, as well as the methods discussed above, is limited to substandard ores. At the same time, the most valuable part of the balance reserves is extracted and processed by a proven method, and the rest of the ores are mined by underground leaching. At the same time, there is often no clear geometrization of technological grades for their staged development, when it is possible to mine the ore of one grade, then leaching the ores of another grade. Thus, the scope of this method cannot be extended to cases where there is no clear geometrization of technological grades for their stage development, i.e. there is no possibility of stage-by-stage clearing excavation of ore of one grade, then - leaching of ores of another grade.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий проведение вскрывающих и подготовительных выработок, деление залежи на этажи, нарезку очистных блоков, очистную выемку руды, забойную сортировку отбитой горнорудной массы, закладку выработанного пространства некондиционной горнорудной массой, выщелачивание ее растворами выщелачивающих реагентов и выдачу на поверхность отбитой кондиционной руды и продуктов выщелачивания, при котором технологическая дифференциация внутриблоковых запасов по качеству осуществляется с использованием кусковой сортировки. В результате такой сортировки в первый технологический поток выделяется часть рудной массы, максимально адаптированная для дальнейшего флотационного обогащения. Во второй технологический поток для закладки выработанного пространства выделяются хвосты сепарации и несепарационные классы крупности, которые по раскрытию полезных минералов представляют собой адаптированный для выщелачивания материал. Данное техническое решение обеспечивает прирост сквозного извлечения WO3 при переработке за счет улучшение ряда параметров рудной массы, поступающей на измельчение и флотацию. Это, прежде всего увеличение содержания WO3 в исходной рудной массе. Кроме того, исходная рудная масса, направляемая на измельчение, стабилизирована по крупности и преимущественной текстуре рудных минералов. Из рудной массы грохочением перед сепарацией удалены классы крупности -20 мм с высоким содержанием шламов, а в процессе сепарации удалены куски с прожилковой и слабовкрапленной текстурой полезного минерала. Это решает проблему рационального раскрытия полезных минералов для повышения эффективности флотации. Мелкие классы крупности, вызывающие проблемы неоднородности ситовой характеристики, и куски отличающейся текстуры направляются на закладку выработанного пространства с последующим выщелачиванием (Хакулов В. А., Кононнов О.В., Шаповалов В. А., Карпова Ж.В. Совершенствование технологии добычи и переработки руд Тырныаузского месторождения // Обогащение руд. 2021. №3. С. 3-5).The closest in technical essence to the invention is a method for the development of mineral deposits, including carrying out opening and development workings, dividing the deposit into floors, cutting treatment blocks, mining ore, downhole sorting of broken rock mass, backfilling the goaf with substandard rock mass, leaching it with solutions leaching reagents and the issuance of broken conditioned ore and leaching products to the surface, in which the technological differentiation of intra-block reserves in terms of quality is carried out using lump sorting. As a result of such sorting, a part of the ore mass is allocated to the first technological stream, which is maximally adapted for further flotation enrichment. Separation tailings and non-separation size classes are separated into the second technological stream for backfilling the worked-out space, which, according to the disclosure of useful minerals, represent a material adapted for leaching. This technical solution provides an increase in the through extraction of WO 3 during processing by improving a number of parameters of the ore mass supplied for grinding and flotation. This is primarily an increase in the content of WO 3 in the original ore mass. In addition, the original ore mass sent for grinding is stabilized in size and predominant texture of ore minerals. Size classes of -20 mm with a high content of slimes were removed from the ore mass by screening before separation, and pieces with a veinlet and slightly disseminated texture of a useful mineral were removed during the separation process. This solves the problem of rational disclosure of useful minerals to improve flotation efficiency. Small size classes that cause problems of heterogeneity of the sieve characteristics, and pieces of a different texture are sent to backfill the goaf with subsequent leaching (Khakulov V.A., Kononnov O.V., Shapovalov V.A., Karpova Zh.V. Improving the technology of mining and processing of ores of the Tyrnyauz deposit // Enrichment of ore, 2021, No. 3, pp. 3-5).

В тоже время, данное техническое решение имеет недостатки связанные недостаточной комплексностью использования минерального сырья и в частности вмещающих пород, отрицательно влияющей на эффективность технологии подземного выщелачивания, экологию окружающей среды. Так из-за относительно небольшого удельного веса полезного компонента выделяемого из руды в процессе переработки и разрыхления вмещающих пород, (часть которых не содержит полезный компонент) не обеспечивается полное размещение хвостов переработки в выработанном пространстве подземного рудника, что требует создания дополнительного хвостохранилища и усложняет процесс выщелачивания, снижая его эффективность.At the same time, this technical solution has disadvantages associated with the insufficient complexity of the use of mineral raw materials and, in particular, host rocks, which negatively affects the efficiency of the underground leaching technology and environmental ecology. So, due to the relatively small specific gravity of the useful component released from the ore during processing and loosening of the host rocks (some of which do not contain a useful component), the complete placement of processing tailings in the mined-out space of an underground mine is not ensured, which requires the creation of an additional tailing dump and complicates the leaching process. , reducing its effectiveness.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности процесса посредством решения системной задачи повышения комплексности использования минерального сырья, а также снижения отрицательного экологического воздействия технологии на окружающую среду.The technical result of the proposed method is to increase the efficiency of the process by solving the system problem of increasing the complexity of the use of mineral raw materials, as well as reducing the negative environmental impact of technology on the environment.

Технический результат достигается за счет того, что в способе разработки месторождений полезных ископаемых, включающем проведение вскрывающих и подготовительных выработок, деление залежи на этажи, нарезку очистных блоков, очистную выемку руды, забойную сортировку отбитой горнорудной массы с выделением технологических потоков, закладку выработанного пространства некондиционной горнорудной массой представленной хвостами забойной сортировки и последующего обогащения, выщелачивание ее растворами выщелачивающих реагентов и выдачу на поверхность кондиционной руды и продуктов выщелачивания, при этом из хвостов забойной сортировки направляемых на выщелачивание дополнительно выводят для полезного использования часть вмещающих пород затрудняющих процесс выщелачивания.The technical result is achieved due to the fact that in the method of developing mineral deposits, including conducting opening and preparatory workings, dividing the deposit into floors, cutting the stope blocks, the stope extraction of ore, downhole sorting of the broken ore mass with the release of process streams, backfilling the mined-out space of substandard mining the mass of bottomhole sorting tailings and subsequent enrichment, its leaching with solutions of leaching reagents and the release of conditioned ore and leaching products to the surface, while from the bottomhole sorting tailings sent for leaching, a part of the host rocks that impede the leaching process is additionally removed for useful use.

На фиг. 1. представлена технологическая схема реализации предлагаемого способа разработки месторождений полезных ископаемых.In FIG. 1. the technological scheme for the implementation of the proposed method for the development of mineral deposits is presented.

Пример выполнения предлагаемой технологии со сравнительным анализомAn example of the implementation of the proposed technology with a comparative analysis

Тырныаузское месторождение уникально по запасам, но отличается сложным геологическим строением, многообразием технологических типов (подтипов) руд и относительно невысоким содержанием металла в руде. При этом только скарновые руды месторождения эффективно перерабатывались в промышленных объемах. С точки зрения отработанных технологий наиболее перспективными из остаточных балансовых запасов являются «Скарны слепой залежи», но они по качественным характеристикам уступают практически отработанным рудам «Главного скарна». Так, если при отработке «Главного скарна» прослеживалась четкая зависимость роста извлечения от увеличения содержания WO3 в руде, то для скарнов «Слепой залежи» имеют место более сложные зависимости. Изменчивость структурных, прочностных свойств рудных массивов Слепой залежи ухудшает ситовую характеристику измельченного продукта и в конечном счете, снижает показатели извлечения и качества флотационного обогащения. Другим фактором существенного снижения эффективности флотационного обогащения является наличие в руде минералов и пород с высокоразвитой удельной поверхностью (например, глин), поглощающих флотореагенты, а также наличие кальций содержащих минералов, имеющих близкие к шеелиту и молибдошеелиту флотационные свойства. Кроме того «Слепая залежь» отличается изменчивостью по степени метасоматического замещения скарнов и пироксен-плагиоклазовых роговиков рудоносными метасоматитами, от которого зависит распределение уровня содержания вольфрама.The Tyrnyauzskoye deposit is unique in terms of reserves, but it is distinguished by a complex geological structure, a variety of technological types (subtypes) of ores, and a relatively low metal content in the ore. At the same time, only the skarn ores of the deposit were efficiently processed in industrial volumes. From the point of view of proven technologies, the most promising of the remaining balance reserves are the Skarns of the Blind Deposit, but in terms of quality characteristics they are inferior to the almost exhausted ores of the Main Skarn. So, if during the development of the "Main skarn" there was a clear dependence of the increase in extraction from the increase in the content of WO 3 in the ore, then for the skarns of the "Blind deposit" there are more complex dependencies. The variability of the structural, strength properties of the ore massifs of the Blind deposit worsens the sieve characteristics of the crushed product and, ultimately, reduces the recovery and quality of flotation enrichment. Another factor in a significant decrease in the efficiency of flotation enrichment is the presence in the ore of minerals and rocks with a highly developed specific surface (for example, clays) that absorb flotation reagents, as well as the presence of calcium-containing minerals with flotation properties close to scheelite and molybdoscheelite. In addition, the "Blind deposit" is characterized by variability in the degree of metasomatic replacement of skarns and pyroxene-plagioclase hornfelses by ore-bearing metasomatites, which determines the distribution of the level of tungsten content.

Вторым по ценности типом вольфрамомолибденовых руд на Тырныаузском месторождении являются скарнированные мраморы, удельный вес которых около 48% балансовых запасов. Главным недостатком руд этого типа является высокое содержание кальцита, ограничивающее возможность их флотационной переработки. Поэтому значительная часть оставшихся балансовых запасов руд на сегодняшний день при существующих технологиях добычи и переработки не обеспечивают требуемого уровня рентабельности, полноты и качества извлечения ценных компонентов из минерального сырья.The second most valuable type of tungsten-molybdenum ores at the Tyrnyauz deposit are skarn marbles, whose share is about 48% of the balance reserves. The main disadvantage of this type of ores is the high content of calcite, which limits the possibility of their flotation processing. Therefore, a significant part of the remaining balance reserves of ores today with existing technologies for mining and processing do not provide the required level of profitability, completeness and quality of extraction of valuable components from mineral raw materials.

Альтернативой выборочной отработки наиболее ценных руд с консервацией оставшейся части балансовых запасов, может быть, вариант развития комбинированной технологии подземного выщелачивания. Комбинированная технология позволяет отработанным способом извлекать и перерабатывать наиболее ценную часть балансовых запасов, а подземным выщелачиванием вести отработку части руд недоступной для традиционных технологий. В тоже время структура остаточных запасов Тырныаузского месторождения не позволяет буквально использовать комбинированную технологию в части деления блока, на участки представленные рудами разных технологических сортов, когда залежи в пределах блока разрабатывают в два этапа: вначале очистная выемка руды одного сорта, затем выщелачивание руд другого сорта. Поэтому предлагается новый подход технологической дифференциации внутриблоковых запасов по качеству с использованием кусковой сортировки. В результате кусковой сортировки формируются два технологических потока. В первый технологический поток выделяется часть рудной массы максимально адаптированная для дальнейшего флотационного обогащения. Во второй технологический поток, для закладки выработанного пространства, выделяются хвосты сепарации и не сепарационные классы крупности, которые имеют рациональный для выщелачивания размер крупности. Кроме того для полезного использования из хвостов забойной сортировки направляемых на выщелачивание дополнительно выводят часть вмещающих пород не содержащих полезный компонент, а лишь затрудняющих процесс выщелачивания.An alternative to the selective mining of the most valuable ores with the conservation of the remaining part of the balance reserves, perhaps, is the option of developing a combined in-situ leaching technology. The combined technology makes it possible to extract and process the most valuable part of the balance reserves using the developed method, and to mine part of the ores inaccessible to traditional technologies by underground leaching. At the same time, the structure of the residual reserves of the Tyrnyauz deposit does not allow literally using the combined technology in terms of dividing the block into areas represented by ores of different technological grades, when the deposits within the block are developed in two stages: first, the ore mining of one grade of ore, then the leaching of ores of another grade. Therefore, a new approach is proposed for technological differentiation of intra-block reserves by quality using lump sorting. As a result of lump sorting, two technological streams are formed. Part of the ore mass that is maximally adapted for further flotation enrichment is allocated to the first technological stream. Separation tailings and non-separation size classes are separated into the second process flow for goaf backfilling, which have a size that is rational for leaching. In addition, for useful use, part of the host rocks that do not contain a useful component, but only hinder the leaching process, are additionally removed from the bottomhole screening tailings sent for leaching.

Таким образом, предлагаемое решение открывает возможность существенного расширения полезного использования вмещающих пород для обеспечения размещения оставшейся части отходов производства в выработанном пространстве подземного рудника и в конечном счете выйти на создание крупного, с большим сроком существования, высокорентабельного, экологически безопасного производства.Thus, the proposed solution opens up the possibility of a significant expansion of the useful use of host rocks to ensure the placement of the remaining part of the production waste in the goaf of an underground mine and, ultimately, to create a large, long-term, highly profitable, environmentally friendly production.

Структурная схема предлагаемой технологии представлена на фиг. 1. Как видно из структурной технологической схемы перспективными для технологической дифференциации внутриблоковых запасов являются скарнированные мраморы и скарны «Слепой залежи» (ССЗ). Эффективность использования этих типов руд для технологической дифференциации на технологические потоки указанные выше, подтверждена обширными исследованиями и промышленной апробацией. Кусковая сепарация, как технология предварительного обогащения некондиционных шеелитсодержащих руд[8] успешно апробирована с участием авторов на Тырныаузском вольфрамомолибденовом комбинате. Проведены успешные промышленные испытания двух модулей рентгенолюминесцентной сепарации шеелитсодержащих руд производительностью 1 млн. тонн переработки некондиционных руд в год. По результатам обширных технологических исследований шеелитсодержащих руд Тырныаузского месторождения выработалась концепция, которая ограничивала практическое использование кусковой сортировки некондиционными рудами[8]. Балансовые руды, по причине сверх нормативных потерь полезных компонентов, не рекомендовалось использовать для предварительного обогащения. В тоже время необходимо отметить, что сепарация балансовых руд может эффективно использоваться в составе технологии дифференциации внутриблоковых запасов на потоки для раздельной их переработки, так как выщелачивание хвостов сепарации и не сепарационных классов крупности решает проблему потерь полезных компонентов при сепарации. Таким образом, ранее выполненные обширные технологические исследования на эффективность рентгенолюминесцентной сепарации шеелитсодержащих руд Тырныаузского месторождения [8] являются, актуальными, но их результаты следует рассмотреть в другом ключе с упором не на максимальное извлечение полезных компонентов, а на получение более качественного продукта для условий последующего флотационного обогащения. Выделение в отдельный поток высококачественного минерального сырья адаптированного для эффективного флотационного обогащения предполагает, получение второго потока - хвостов сепарации контрастного по содержанию полезного компонента из которого, как подтверждено исследованиями, может быть выделена значительная часть вмещающих пород с фоновым содержанием полезного компонента. Так в процессе технологического картирования руд исследована преимущественная текстура рудных минералов и неоднородность распределения WO3 в основных типах руд Тырныаузского месторождения. Для практического использования разработана классификация, предлагающая по характеру люминесценции выделять четыре группы кусков:The block diagram of the proposed technology is shown in Fig. 1. As can be seen from the structural technological scheme, skarn marbles and skarns of the "Blind deposit" (SSZ) are promising for the technological differentiation of intra-block reserves. The effectiveness of using these types of ores for technological differentiation into the technological streams indicated above has been confirmed by extensive research and industrial approbation. Lump separation as a technology for preliminary enrichment of substandard scheelite-containing ores [8] was successfully tested with the participation of the authors at the Tyrnyauz tungsten-molybdenum plant. Successful industrial testing of two X-ray luminescent separation modules for scheelite-containing ores with a capacity of 1 million tons of substandard ores processing per year was carried out. Based on the results of extensive technological studies of scheelite-containing ores of the Tyrnyauz deposit, a concept was developed that limited the practical use of lump sorting to substandard ores [8]. Balance ores, due to excess losses of useful components, were not recommended to be used for preliminary enrichment. At the same time, it should be noted that the separation of balance ores can be effectively used as part of the technology for differentiating intra-block reserves into streams for their separate processing, since the leaching of separation tailings and non-separation size classes solves the problem of loss of useful components during separation. Thus, the previously performed extensive technological studies on the efficiency of X-ray luminescent separation of scheelite-containing ores of the Tyrnyauz deposit [8] are relevant, but their results should be considered in a different light, with an emphasis not on the maximum extraction of useful components, but on obtaining a better product for the conditions of subsequent flotation. enrichment. Separation into a separate stream of high-quality mineral raw materials adapted for efficient flotation enrichment implies the production of a second stream - separation tailings with a contrasting content of a useful component from which, as confirmed by research, a significant part of the host rocks with a background content of a useful component can be separated. Thus, in the process of technological mapping of ores, the predominant texture of ore minerals and the heterogeneity of the distribution of WO 3 in the main types of ores of the Tyrnyauz deposit were studied. For practical use, a classification has been developed that proposes to distinguish four groups of pieces according to the nature of the luminescence:

Слабая люминесценция отдельных зерен (слабо-вкрапленная текстура) - класс содержаний менее 0.050%.Weak luminescence of individual grains (weakly disseminated texture) - content class less than 0.050%.

Интенсивная люминесценция гнезд полезного компонента на одной из сторон куска (умеренно-вкрапленная текстура) - класс содержаний 0.050 - 0.100%.Intense luminescence of useful component nests on one side of the piece (moderately interspersed texture) - content class 0.050 - 0.100%.

Равномерная люминесценция по всей поверхности кусков (умеренно-вкрапленная текстура) - класс содержаний 0.100 - 0.200%.Uniform luminescence over the entire surface of the pieces (moderately disseminated texture) - content class 0.100 - 0.200%.

Равномерная интенсивная люминесценция компонента по всей поверхности кусков (густо-вкрапленных текстур) - класс содержаний 0.200 - 0.500%.Uniform intense luminescence of the component over the entire surface of the pieces (densely interspersed textures) - content class 0.200 - 0.500%.

Таблица 1Table 1 Результаты исследования распределения WO3 по кускам с различной степенью люминесценцииThe results of the study of the distribution of WO 3 in pieces with different degrees of luminescence Тип рудыOre type Переделы содержания WO3 Repartitions of the content of WO 3 Содержание WO3 в группах кусков отличающихся люминесценцией, %The content of WO 3 in groups of pieces differing in luminescence, % ГруппыGroups 11 22 33 44 ССЗCVD 0.93-0.1350.93-0.135 0.012-0.0270.012-0.027 0.053-0.0760.053-0.076 0.119-0.1470.119-0.147 0.278-0.4560.278-0.456 СМЦSMC 0.034-0.1130.034-0.113 0.008-0.0120.008-0.012 0.049-0.0570.049-0.057 0.108-0.1290.108-0.129 0.291-0.4730.291-0.473

Кускам четвертой группы соответствует максимальное содержание WO3, куски первой группы по содержанию полезного компонента не представляют практического интереса. Работа с кусками второй группы имела смысл при сортировке некондиционных руд. Весьма показательны результаты экспериментов на реальных пробах скарнированных мраморов и скарнов «Слепой залежи» (см. табл. 2). С точки зрения существовавшей концепции использования кусковой сепарации для предобогащения некондиционных руд показателен малый рациональный интервал качественных характеристик исходной для сепарации руды. При этом одинаковая по содержанию WO3 руда могла отличаться разным соотношением кусков 1-4 групп, которое определяло показатели кусковой сортировки и сложность выбора рационального режима работы[1]. Суть управления технологией сводилась к регулировке количества попадания (отбора) в обогащенный продукт похожих по люминесцентным свойствам кусков второй группы (см. фиг. 2). При этом кусок второй группы, с точки зрения постоянных кондиций может быть равнозначно породным или рудным.The pieces of the fourth group correspond to the maximum content of WO 3 , the pieces of the first group are of no practical interest in terms of the content of the useful component. Working with pieces of the second group made sense when sorting substandard ores. Very indicative are the results of experiments on real samples of skarn marbles and skarns from the Blind Deposit (see Table 2). From the point of view of the existing concept of using lump separation for pre-enrichment of substandard ores, a small rational range of quality characteristics of the initial ore for separation is indicative. At the same time, an ore with the same content of WO 3 could differ in a different ratio of pieces of 1-4 groups, which determined the indicators of lump sorting and the complexity of choosing a rational mode of operation [1]. The essence of the technology control was reduced to adjusting the amount of ingress (selection) of pieces of the second group similar in luminescent properties into the enriched product (see Fig. 2). At the same time, a piece of the second group, from the point of view of constant conditions, can be equivalent to rock or ore.

Таблица 2table 2 Результаты исследования типов руд на эффективность рентгенолюминесцентной сепарации шеелитсодержащих руд Тырныаузского месторожденияThe results of the study of types of ores on the efficiency of X-ray luminescence separation of scheelite-containing ores of the Tyrnyauz deposit Номер пробSample number Тип рудыOre type Продукт сепарацииSeparation product Вых.,%Output,% Содержание, %Content, % Извлечение,%Recovery,% Коэф. обогащенияCoef. enrichment WO3 WO3 МОMO СаСо3CaCo3 WO3 WO3 МОMO WO3 WO3 МОMO ТПК-193-аTPK-193-a Скарны «Слепой залежи»Skarns "Blind Deposit" ИсходнаяInitial 100100 0.1270.127 0.0350.035 12.6212.62 Рудный продуктore product 27.327.3 0.3560.356 0.0630.063 5.475.47 76.576.5 49.149.1 2.82.8 1.81.8 ХвостыTails 72.772.7 0.0410.041 0.02450.0245 15.315.3 ТПК-195-аTPK-195-a Скарны «Слепой залежи»Skarns "Blind Deposit" ИсходнаяInitial 100100 0.1720.172 0.0430.043 9.399.39 Рудный продуктore product 24.124.1 0.4990.499 0.0730.073 4.134.13 69.969.9 40.940.9 2.92.9 1.71.7 ХвостыTails 78.678.6 0.0680.068 0.03350.0335 11.0611.06 ТПК-50TPK-50 Скарнированные мраморы ЦентраSkarn marbles of the Center ИсходнаяInitial 100100 0.0290.029 0.0590.059 77.177.1 Рудный продуктore product 41.841.8 0.0650.065 0.1090.109 62.062.0 93.693.6 77.277.2 2.22.2 1.81.8 ХвостыTails 58.258.2 0.0040.004 0.0230.023 88.088.0 ТПК-97TPK-97 Скарнированные мраморы ЦентраSkarn marbles of the Center ИсходнаяInitial 100100 0.1590.159 0.0670.067 71.271.2 Рудный продуктore product 21.721.7 0.4930.493 0.1610.161 14.714.7 67.367.3 52.152.1 3.13.1 2.42.4 ХвостыTails 78.378.3 0.0660.066 0.0410.041 86.986.9

Применительно для типа руд представленного скарнированными мраморами, (которых в структуре балансовых запасов месторождения около 48%) от 90 до 98% кусков первой группы имеет фоновое содержание полезного компонента, а выход кусков с содержанием WO3 около 0.035 - 0.050% менее 1%. В данном случае полезный компонент связан со скарновыми жилами мощностью от 0.01 до 1.8 м, а вмещающие породы представлены мрамором. В результате кусковой сортировки данного типа руд может быть выделено 50-70% кусков с фоновым содержанием полезного компонента. Т.е. вмещающие породы представленные мрамором и не содержащие полезный компонент, а лишь затрудняющие процесс выщелачивания могут быть выведены из потока, направляемого на закладку выработанного пространства и выщелачивание. В данном случае мрамор является ценным сырьем для производства строительных материалов, таких как мраморная крошка, известь искусственный волластонит.As applied to the type of ores represented by skarn marbles (of which there are about 48% in the structure of the balance reserves of the deposit), from 90 to 98% of the pieces of the first group have a background content of the useful component, and the yield of pieces with a WO 3 content of about 0.035 - 0.050% is less than 1%. In this case, the useful component is associated with skarn veins with a thickness of 0.01 to 1.8 m, and the host rocks are marble. As a result of lump sorting of this type of ores, 50-70% of pieces with a background content of a useful component can be isolated. Those. host rocks represented by marble and not containing a useful component, but only hindering the leaching process, can be removed from the flow directed to backfilling the goaf and leaching. In this case, marble is a valuable raw material for the production of building materials, such as marble chips, lime, artificial wollastonite.

На Фиг. 1. представлена технологическая схема реализации предлагаемого способа разработки месторождений полезных ископаемых. Из схемы видно, что вывод из потока, направляемого на закладку выработанного пространства и выщелачивание 13,7% вмещающих пород позволяет поднять содержание WO3 в хвостовом продукте с 0.105 до 0.129%.On FIG. 1. the technological scheme for the implementation of the proposed method for the development of mineral deposits is presented. It can be seen from the diagram that the withdrawal from the flow directed to backfilling the goaf and leaching of 13.7% of the host rocks allows increasing the WO 3 content in the tail product from 0.105 to 0.129%.

Как видно из зависимости (фиг. 2.) на интервале порогового значения сигнала люминесценции от 1.5 до 3.5в содержание WO3 в хвостовом продукте остается неизменным, в тоже время содержание WO3 в обогащенном продукте, за счет снижения его выхода, увеличивается почти в два раза. Таким образом, данный интервал был важен в существовавшей концепции использования кусковой сортировки для «подтягивания» качественных характеристик бедных и труднообогатимых руд к богатым, легкообогатимым, а область значений более 3.5 вольт с практической точки зрения не рассматривалась. Для выбора порога использовался диапазон сигнала люминесценции до 3.5в граничащий с уровнем шумов. Это требовало тонкой настройки подающих устройств, рентгеновского оборудования и устройств регистрации люминесценции.As can be seen from the dependence (Fig. 2.), in the interval of the threshold value of the luminescence signal from 1.5 to 3.5v, the content of WO 3 in the tail product remains unchanged, at the same time, the content of WO 3 in the enriched product, due to a decrease in its yield, increases by almost two times. Thus, this interval was important in the existing concept of using lump sorting to “pull up” the qualitative characteristics of poor and hard-dressing ores to rich, easy-dressing ores, and the range of values above 3.5 volts was not considered from a practical point of view. To select the threshold, we used the range of the luminescence signal up to 3.5 V bordering on the noise level. This required fine tuning of feeders, X-ray equipment, and luminescence registration devices.

В предлагаемом техническом решении, когда потери полезного компонента не имеют практического значения зависимость (фиг. 2) в диапазоне пороговых значений сигнала люминесценции более 3.5в приобретает принципиально иной практический смысл. По пробам балансовых руд для данного диапазона исследована дополнительная выборка значений. Важно отметить, что в балансовой, даже не богатой скарновой руде, наблюдается резкое снижение выхода кусков второй группы, которое компенсируется повышенным выходом кусков третьей группы. В предлагаемом техническом решении смена концепции использования кусковой сортировки существенно повышает эффективность этой технологии. Для кусковой сортировки в составе технологии дифференциации внутриблоковых практическое значение будет иметь только отбор кусков третей и четвертой групп. Т.е. слабые сигналы люминесценции можно будет игнорировать. Таким образом, минеральное сырье, которое подается на сепарацию в данном случае будет иметь значительно большую люминесцентную контрастность. При этом отпадает необходимость в тонкой настройки систем и управление процессом сепарации становится более простым и надежным.In the proposed technical solution, when the loss of a useful component has no practical significance, the dependence (Fig. 2) in the range of threshold values of the luminescence signal of more than 3.5V acquires a fundamentally different practical meaning. Based on samples of balance ores for this range, an additional sample of values was studied. It is important to note that in the balance ore, which is not even rich in skarn, there is a sharp decrease in the yield of pieces of the second group, which is compensated by an increased yield of pieces of the third group. In the proposed technical solution, the change in the concept of using lump sorting significantly increases the efficiency of this technology. For lump sorting as part of intra-block differentiation technology, only the selection of pieces of the third and fourth groups will be of practical importance. Those. weak luminescence signals can be ignored. Thus, the mineral raw materials that are fed to the separation in this case will have a significantly higher luminescent contrast. At the same time, there is no need for fine-tuning of systems and the control of the separation process becomes simpler and more reliable.

Регистрация породных кусков потока выводимого из хвостов забойной сортировки сложности не представляет.Registration of rock pieces of the flow output from the bottomhole sorting tailings is not difficult.

Технический результат: предлагаемая технология эффективна при подземной добыче сложноструктурных, труднообогатимых, прожилковых типов руд, с неравномерным распределением полезного компонента требующих предварительную кусковую сортировку. Технология позволяет эффективно использовать возможности кусковой сортировки, закладки выработанного пространства некондиционной горной массой, выщелачивания и усреднения. В результате сокращаются затраты, повышается извлечение полезного компонента в конечный продукт, повышается комплексность использования минерального сырья, а также снижается отрицательное экологическое воздействие технологии на окружающую среду.EFFECT: proposed technology is effective in underground mining of complex-structured, hard-dressing, vein types of ores, with uneven distribution of the useful component, requiring preliminary lump sorting. The technology makes it possible to effectively use the possibilities of lump sorting, backfilling of mined-out space with substandard rock mass, leaching and averaging. As a result, costs are reduced, the extraction of a useful component into the final product is increased, the complexity of the use of mineral raw materials is increased, and the negative environmental impact of the technology on the environment is also reduced.

Источники информацииInformation sources

Покровский С.С., Култышев В.И., Анастасов В.В. Способ разработки месторождений полезных ископаемых А.с. СССР №1236818, 1999 г.Pokrovsky S.S., Kultyshev V.I., Anastasov V.V. Method for the development of mineral deposits A.S. USSR No. 1236818, 1999

Шестаков В.А., Долгашов Г.Е., Мосинец В.Н. Способ добычи полезных ископаемых с применением выщелачивания А.С.№607020, 1978 г.Shestakov V.A., Dolgashov G.E., Mosinets V.N. Mining method using leaching A.S. No. 607020, 1978

Мосинец В.Н., Лобанов Д.П., Тедеев М.Н. и др. Строительство и эксплуатация рудников подземного выщелачивания, М.: Недра, 1987.Mosinets V.N., Lobanov D.P., Tedeev M.N. and others. Construction and operation of underground leaching mines, M .: Nedra, 1987.

Хакулов В.А., Секисов А.Г., Крапивский Е.И., Карамурзов Б.С., Блаев Б.Х., Шаповалов В.А., Залиханов Б.Х., Хрунина Н.П. Способ разработки месторождений полезных ископаемых патент РФ №2 685 009, 2018.Khakulov V.A., Sekisov A.G., Krapivsky E.I., Karamurzov B.S., Blaev B.Kh., Shapovalov V.A., Zalikhanov B.Kh., Khrunina N.P. Method for the development of mineral deposits patent of the Russian Federation No. 2 685 009, 2018.

Волощук С.Н. и др. Кучное выщелачивание. - М.: Недра, 1982.Voloshchuk S.N. etc. Heap leaching. - M.: Nedra, 1982.

Патент США №3586379, кл. 299-8, 1971 г.US patent No. 3586379, class. 299-8, 1971

Патент США №3260548, кл. 299-18, 1966 г.US patent No. 3260548, class. 299-18, 1966

Хакулов В.А., Кононнов О.В., Шаповалов В.А., Карпова Ж.В. Совершенствование технологии добычи и переработки руд Тырныаузского месторождения // Обогащение руд. 2021. №3. С. 3-5.Khakulov V.A., Kononnov O.V., Shapovalov V.A., Karpova Zh.V. Improving the technology of extraction and processing of ores of the Tyrnyauz deposit // Obogashchenie rud. 2021. 3. pp. 3-5.

Claims (1)

Способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий проведение вскрывающих и подготовительных выработок, деление залежи на этажи, нарезку очистных блоков, очистную выемку руды, забойную сортировку отбитой горнорудной массы с выделением технологических потоков, закладку выработанного пространства некондиционной горнорудной массой, представленной хвостами забойной сортировки, выщелачивание ее растворами выщелачивающих реагентов и выдачу на поверхность кондиционной руды и продуктов, отличающийся тем, что забойная сортировка включает два последовательных процесса: дробление c грохочением и рентгенолюминесцентную сепарацию, в результате рентгенолюминесцентной сепарации формируют два технологических потока, в первый поток для флотационного обогащения направляют выделенный обогащённый продукт, во второй технологический поток для закладки выработанного пространства направляют выделенные хвосты рентгенолюминесцентной сепарации и несепарационные классы крупности, полученные в процессе дробления и грохочения, которые имеют рациональный для выщелачивания размер крупности, при этом из хвостов рентгенолюминесцентной сепарации, направляемых на выщелачивание, выводят для полезного использования часть вмещающих пород, а именно мрамор, затрудняющий процесс выщелачивания.A method for the development of mineral deposits, including carrying out opening and development workings, dividing the deposit into floors, cutting the stope blocks, the stope extraction of ore, downhole sorting of broken rock mass with the release of process flows, backfilling the goaf with substandard mining mass, represented by tailings of bottomhole sorting, its leaching solutions of leaching reagents and the release of conditioned ore and products to the surface, characterized in that bottomhole screening includes two successive processes: crushing with screening and X-ray luminescent separation, as a result of X-ray luminescent separation, two technological streams are formed, the separated enriched product is sent to the first stream for flotation enrichment, the separated tailings of X-ray luminescent separation and non-separation size classes obtained in the process are sent to the second process flow for filling the goaf e crushing and screening, which have a rational size for leaching, while from the X-ray luminescent separation tailings sent for leaching, a part of the host rocks, namely marble, is removed for useful use, which complicates the leaching process.
RU2022108996A 2022-04-05 Method for the development of mineral deposits RU2791528C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2791528C1 true RU2791528C1 (en) 2023-03-09

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5127942A (en) * 1990-09-21 1992-07-07 Newmont Mining Corporation Microbial consortium treatment of refractory precious metal ores
RU2113522C1 (en) * 1993-12-03 1998-06-20 Джеобиотикс, Инк. Method for biooxidation of refractory sulfide ores
RU2175385C1 (en) * 2000-05-31 2001-10-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-внедренческое общество "ФЛОТЭК" Method of mineral deposits mining
RU2569528C9 (en) * 2014-10-13 2016-02-27 Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" Ore lumps separation process
RU2685009C1 (en) * 2018-04-27 2019-04-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of development of mineral deposits
RU2700865C1 (en) * 2019-02-04 2019-09-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of mining deposits development

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5127942A (en) * 1990-09-21 1992-07-07 Newmont Mining Corporation Microbial consortium treatment of refractory precious metal ores
RU2113522C1 (en) * 1993-12-03 1998-06-20 Джеобиотикс, Инк. Method for biooxidation of refractory sulfide ores
RU2175385C1 (en) * 2000-05-31 2001-10-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-внедренческое общество "ФЛОТЭК" Method of mineral deposits mining
RU2569528C9 (en) * 2014-10-13 2016-02-27 Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" Ore lumps separation process
RU2685009C1 (en) * 2018-04-27 2019-04-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of development of mineral deposits
RU2700865C1 (en) * 2019-02-04 2019-09-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of mining deposits development

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111094601B (en) Beneficiation of valuable metals from ores by heap leaching process
CN104226461B (en) The beneficiation method of comprehensive recovery of gold zinc sulfur ferrum from discarded tailing
CN105057072B (en) A kind of comprehensive recycling process of many metal poor values and its resource of barren rock containing ore deposit
AU2012283741A1 (en) Sorting in a mining operation
CN114453129B (en) Lead zinc ore recycling method
CN104815736A (en) Preselecting process for surrounding rock containing magnetite
CN104056714A (en) Beneficiation process for refractory micro-fine particle-graded iron-copper ore
Baibatsha et al. Tails of enrichment factories as the technogenic mineral resources
CN112090474A (en) Production system and process of high-grade chromite lump ore
RU2791528C1 (en) Method for the development of mineral deposits
Amar et al. Mine waste rock reprocessing using sensor-based sorting (SBS): Novel approach toward circular economy in phosphate mining
Wieniewski et al. Technology of Polish copper ore beneficiation–perspectives from the past experience
CN106694190B (en) A kind of beneficiation method recycling nickel metal from discarded copper-nickel sulfide
RU2685009C1 (en) Method of development of mineral deposits
CN109647613A (en) A kind of raising delafossite recycling flotation technology
Mirzekhanov et al. Forward appraisal of potential gold content of dredge and sluice tailings dumps at placers in Russia’s Far East
CN213669439U (en) Production system of high-grade chromite lump ore
Munson et al. Mining and concentrating spodumene in the Black Hills, South Dakota
CN113145291A (en) Grading flash flotation process
Kleine et al. XRT sorting of massive quartz sulphide type gold ore
RU2465051C2 (en) Method of ore-picking
Abd El-Rahman et al. Enrichment of organic matter of some Egyptian black shales
RU2747286C1 (en) Method for pre-enrichment of diamond-bearing placers
Shemyakin et al. Theory and practice of bauxite X-ray sorting
Al-Ajeel et al. Mining and beneficiation of phosphate rocks: prospects of unexploited phosphate deposits in the western desert, Iraq