Исследования и разработка технологии кучного выщелачивания медных и медно-цинковых руд тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, доктор технических наук Халезов, Борис Дмитриевич

• Халезов, Борис Дмитриевич
• доктор технических наук
• 2008

Оглавление диссертации доктор технических наук Халезов, Борис Дмитриевич

I ВВЕДЕНИЕ.:.:.

ГЛАВА 1. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА И КРАТКИЙ ОБЗОР ЗАРУБЕЖf НОЙ; И ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ПРАКТИКИ КУЧНОГО И ПОДЗЕМНОГО

I ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕДНЫХ РУД!. f 1.1. ВЫВОДЫ. . 21".

ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ МЕДНЫХ И МЕДНО

ЦИНКОВЫХ РУД ДЛЯ ГЕОТЕХНОЛОГИИ.,

2.1. Опробование отвалов забалансовых и некондиционных руд. с 2:2. Изучение объектов выщелачивания и вещественного состава руд. 33/ ь ■ ' ■ ■ f 2:2Л. Коунрадское месторождение.'. f 22.2. Кальмакырское месторождение. 38*

2:2.3; Бощекульское месторождение. 43?ь ' ■■.'■'

I 22Ж Актогайское месторождение. 45: i ' '

2.2:5; Маланджханское месторождение.

I 2.2.6; Джезказганское месторождение. 48?

212:7. Волковское месторождение. 52"

I 2:2.8: Удоканское месторождение. 54!

2.2.9. Карбонатные руды медистых песчаников Западного Приуралья.;.,.

I Юговское месторождение.

Чалковское месторождение.

Каргалинская группа месторождений;.

I Гирьяльское месторождение;. 60^

2.2.10.Гумешевское месторождение:. 60>

2.2.11. Николаевское месторождение. 62: f 2.2:12. Комсомольское месторождение.

I 2.2.13. Месторождения рудника им. III Интернационала.

I 23: ВЫВОДЬР. 82:

I ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ КШ-1ЕТИКИ РАСТВОРЕНИЯ МИНЕРАЛОВ МЕ • ДИ И ЦИНКА. . 84:

I 3.1. Краткий литературный обзор изучения кинетики растворения медных и цинковых минералов.

3.2. Методика исследований.

3.3. Подготовка образцов и результаты исследований.:.

3.4. ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ РУД.

4.1. Методические особенности лабораторных исследований и полупромышленных испытаний выщелачивания руд.

4.2. Лабораторные исследования и. полупромышленные испытания выщелачивания руд.

4.2.1. Забалансовые руды Коунрадского месторождения.

4.2.2. Забалансовые руды Кальмакырскогоместорождения.

4.2.3. Забалансовые руды Волковского месторождения.179'

4.2.4. Окисленные забалансовые руды Актогайского месторождения.

4.2.5." Окисленные забалансовые руды месторождения Маланджханд.

4.2.6. Забалансовые окисленные и балансовые сульфидные руды Джезказганского месторождения.'.

4.2.7. Карбонатные руды медистых песчаников западного Приуралья.

4.2.8. Забалансовые окисленные и балансовые сульфидные руды.Николаевского месторождения.-.

4.2.9. Балансовые сульфидные руды Комсомольского месторождения.

4.2.10. Минерализованные породы рудника им. Ш Интернационала.

4.3.ВЫВОД Ы.:.

ГЛАВА 5. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ СПОСОБОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ И ЦИНКА ИЗ РАСТВОРОВ, ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕДНЫХ И МЕДНО-ЦИНКОВЫХ РУД.

5.1. Цементация меди.

5.1.1. Теоретические основы процесса-цементации.'.

5.1.2. Исследование извлечения меди в барабанном цементаторе.

5.2. Испытание экстракционного извлечения меди из растворов кучного выщелачивания.291*

5.3. Поисковые исследования* электролитического извлечения меди непосредственно из растворов кучного выщелачивания.

5.4. Разработка гидросульфидного способа извлечения меди и цинка из растворов.

5.4.1. Лабораторные исследования получения сульфидного цинкового концентрата из растворов после цементации меди.

5.4.2. Полупромышленные испытания гидросульфидного способа извлечения цинка из обезмеженных растворов кучного выщелачивания.

5.4.3. Лабораторные исследования извлечения «сульфидов» меди и цинка из медно-цинковых сернокислых растворов.

5.4.4. Полупромышленные испытания коллективного и селективного осаждения сульфидов меди и цинка из сернокислых растворов в непрерывном режиме.

5.5. Получение оксида цинка из гипсогидратных осадков, полученных от нейтрализации растворов выщелачивания. 331"

5.6. ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 6. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ

КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕДНЫХ И МЕДНО

ЦИНКОВЫХ РУД.

6:1. Кучное выщелачивание на Николаевском руднике Восточно

Казахстанского медно-химического комбината (ВКМХК).

6.2. Кучное выщелачивание на Коунрадском руднике Балхашского горнометаллургического комбината (БГМК), ПО «Балхашмедь».

6.3. Кучное выщелачивание на Волковском руднике Красноуральского медеплавильного комбината (КУМК, ОАО «Святогор»).

6.4. Кучное выщелачивание на Кальмакырском руднике Альмалыкского горно-металлургического комбината (АГМК).

6.5. ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследования и разработка технологии кучного выщелачивания медных и медно-цинковых руд»

За последние десятилетия произошло значительное истощение запасов богатых руд, особенно в промышленно развитых районах. Так, например, по прогнозам среднее содержание меди в добываемых рудах и перерабатываемых по традиционным технологиям уменьшится к началу третьего тысячелетия как минимум до 0.5%. Данное обстоятельство естественно приводит к значительному удорожанию производства цветных металлов, несмотря на усовершенствование существующих технологических процессов добычи» и переработки руды. Отсюда - необходимость поиска и внедрения новых способов производства цветных металлов из нетрадиционных источников сырья: К таким источникам; в первую очередь следует отнести окисленные; бедные сульфидные и богатые труднообогатимые руды цветных металлов как разрабатываемых, так и разведываемых месторождений.

Некондиционные руды накапливаются в отвалах, а в> недрах месторождений остаются в качестве горных потерь, как богатые, так и бедные руды в виде целиков, отдельных рудных тел и т.д., которые в. соответствии с горнотехническими условиями эксплуатации месторождений' или из-за низких содержанийполезных компонентов не отрабатывались.

Указанное сырье исчисляется многими миллиардами тонн, содержит десятки миллионов тонн цветных, редких и благородных металлов и> может быть полезно использовано.

Имеется и другой аспект данной проблемы. Отвалы забалансовых и некондиционных руд, отвалы минерализованных горных пород, а также «отработанные» месторождения являются долговременным источником загрязнения' окружающей среды за счет самопроизвольного выщелачивания из-них меди, цинка, свинца, молибдена, мышьяка и других металлов. Так, например, в отвалах Гайского горно-обогатительного комбината содержится более 300 тысяч тонн меди и более 250 тысяч тонн цинка.

Если учесть, что с растворами, вытекающими из-под отвалов, выносится ежегодно до 160 т меди и 120 т цинка, то продолжительность такого естественного выщелачивания составит более 2000 лет.

Рудники, отработанные подземным или открытым способом, также являются экологически опасными объектами. К таким объектам, например, можно отнести на Урале отработанный Блявинский рудник, на котором попытки прекращения откачки медьсодержащих рудничных вод и их последующей нейтрализации привели к поднятию уровня воды в карьере и поступлению ее по тектоническим нарушениям в водоемы. Мокрая консервация многочисленных подобных отработанных рудников неминуемо приводит к тем же последствиям.

Таким образом, существующие отвалы минерализованных пород и оставшиеся в недрах руды следует рассматривать не только, а в «ряде случаев даже не столько как источники добычи металлов, а, прежде всего как объекты экологически опасные. Наиболее рациональный по нашему мнению способ избавить от пагубного влияния таких объектов на окружающую среду - это интенсифицировать естественный процесс выщелачивания путем организации кучного и подземного выщелачивания (KB и ПВ).

Только после «обеднения» отвалов и подземных горных потерь принудительным выщелачиванием можно рекомендовать рекультивацию отвалов или использование горной породы в качестве строительных материалов и консервацию рудников. Таким образом, выщелачивание призвано решить одновременно две задачи: расширить сырьевую базу производства металлов и строительных материалов и улучшить экологию данных районов [135,237].

И, наконец, третий аспект данной проблемы. В ведении предприятий и геологоразведочных организаций имеется сотни разведанных месторождений, которые не обрабатываются по различным причинам: повышенная окисленность рудных минералов, низкое содержание полезных компонентов, сложные горно-технические условия, маломощность месторождений и т.д. Такие месторождения, как правило, экономически нецелесообразно разрабатывать традиционными способами.

По тем же причинам тысячи месторождений и рудопроявлений оставлены на стадии поисковых геологоразведочных работ. Значительная часть перечисленных рудоносных объектов представляет практический интерес для- разработки их геотехнологией, т. к. критерии пригодности вышеуказанных объектов для эксплуатации KB и ПВ принципиально иные, нежели для разработки их традиционными способами.

Тем не1 менее, до последнего времени геологоразведочные организа-циш разведывали месторождения- цветных металлов- без- учета применения геотехнологического метода для их разработки. Такое положение, в-частности, приводило к тому, что эксплуатируемые месторождения отрабатывали не полностью. Фактические потери' богатых балансовых руд в ряде случаев г составляли 25-50%, не говоря уже о бедных и некондиционных рудах, непригодных для традиционных способов .обогащения.

При-открытом способе разработки все забалансовые руды и оруде-нелые породы, попадающие в контур карьера, складировали и до сих пор складируют часто совместно с пустой породой, иногда - отдельно, но повсеместно - на неподготовленное основание. Применение кучного выщелачивания для таких руд часто экономически невыгодно, т.к. требуется сортировка и перевалка* горнорудной массы на специально подготовленные гидроизолирующие площадки.

В связи со сказанным, требуется существенно пересмотреть подход к разведке и эксплуатации месторождений цветных металлов, руководствуясь при- этом^ критериями, определяющими пригодность месторождений' как к совместной с традиционной, так. и исключительно-к геотехнологической отработке.

В- качестве иллюстрации можно привести два различных примера.

На Волковском месторождении на Урале 600 тысяч тонн меди сосредоточено в бедных забалансовых рудах и только 150 тысяч тонн меди - в богатых рудах, подлежащих переработке по схеме: обогащение - плавка. Указанное обстоятельство является экономическим препятствием для интенсивной и массовой разработки данного месторождения. Другим примером может служить Актогайское месторождение в Казахстане, в котором на стадии геологоразведочных работ установлено только в бедных окисленных рудах более 300 тысяч тонн меди.

Разработка технологии KB для данных руд, сделанная нами совместно с ИМиО Казахстана, позволила геологам утвердить запасы месторождения, пригодные для эксплуатации с учетом бедных окисленных руд.

В мире в широких масштабах успешно производят медь способами кучного (KB) и подземного выщелачивания (ПВ), которые являются одним из направлений геотехнологического метода переработки минерального сырья. Освоена в промышленных масштабах подземная выплавка серы [1]. Значительную часть урана также производят с применением геотехнологии [15, 241]. Все активнее внедряются способы KB и ПВ при эксплуатации золотых месторождений [16].

Имеются исследования по геотехнологии свинцово-цинковых руд [242, 243, 244]. Внедрение геотехнологии цветных металлов, в частности меди и цинка, в России сдерживалось рядом причин:

1 . слабо изучены физико-химические основы выщелачивания цветных металлов из медно-цинковых руд и извлечения меди и цинка из растворов выщелачивания;

2. не оптимизированы режимы выщелачивания цветных металлов из различного типа медных и медно-цинковых руд;

3. не найдены эффективные и малозатратные способы выщелачивания меди из высококарбонатных бедных руд;

4. не решены вопросы комплексного использования сырья при осуществлении KB и ПВ медных и медно-цинковых руд;

5. отсутствовали эффективные способы извлечения цинка из сложных медно-цинковых растворов;

6. не разработаны конструкции высокопроизводительных аппаратов, позволяющих механизировать и усовершенствовать способ цементации меди из растворов;

7. не предложено дешевого и технически приемлемого способа осуществления замкнутого водооборота технологических растворов без вывода их из схемы* для очистки от примесей;

8. не разработаны критерии оценки возможности выщелачивания старо-годних отвалов на месте их складирования на неподготовленном основании;

9. не определены наиболее дешевые и надежные способы подготовки растворонепроницаемых оснований для складирования отвалов перед кучным выщелачиванием;

10. нет исчерпывающих научно-обоснованных рекомендаций по рудоподготовке перед KB (по способам складирования отвалов, по сортировке и оптимизации гранулометрического состава различного типа руд и т. д.);

11. не определены критерии пригодности руд и месторождений для геотехнологии и как следствие - не сделана систематизация (паспортизация) текущего сырья как разрабатываемых, так и разведанных месторождений цветных металлов с позиций применения KB и ПВ для переработки этого сырья.

В. представленной работе сделана попытка в определенной мере решить указанные задачи, и в качестве постановки вопроса сделано предложение о корректировке геологоразведочных работ с учетом1 возможного применения геотехнологии кфазведуемым месторождениям.

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Халезов, Борис Дмитриевич

6.5. ВЫВОДЫ

1. В условиях практики в течение 19 лет кучным выщелачиванием подверглись различные промышленно-генетические типы руд: медно-порфировые, ванадиево-железо-медные, медно-колчеданные. Для этих руд разработаны режимы выщелачивания, технологические параметры извлечения металлов из растворов и условия водооборота технологических растворов.

2. Решен ряд практических задач по опробованию отвалов забалансовых руд, по поверхности и бурением различными станками, испытанию на растворопроницаемость грунтов под существующими1 отвалами и изготовлению специальных гидролизующих площадок под вновь отсыпаемые отвалы.

Получен опыт восстановления перколяционной способности отвалов за счет: снятия1 верхнего слоя'выщелоченной руды с перемещением этого материала в откосы отвалов.с одновременным тем самым вовлечением дополнительно в сферу орошения руды, расположенною по периметру отвалов; рыхления отвалов на глубину до одного метра; бурения отвалов; проведения встряхивающих взрывов и т.д.

31 При выщелачивании использованы различные дешевые отходы серной кислоты. В одном случае - это загрязненный различными примесями, включая мышьяк, электролит. В результате' отпадает необходимость специальной очистки в электролизном производстве загрязненного электролита. Полезно использованы кислота и медь при-выщелачивании. При этом, мышьяк осаждается: в теле отвала в виде трудно растворимых арсенатов железа.

В' другом случае - это отходы серной кислоты, содержащие хлор. Использование такого реагента-позволило при. выщелачивании; полиметаллических руд установить переход- в^ раствор'редких и благородных металлов. В результате появляется возможность существенно'повысить комплексность использования сырья и в целом повысить экономику процесса геотехнологии.

4. Испытаны разные способы орошения отвалов зависимости от свойств выщелачиваемых руд: наливом растворов в прудки на поверхности отвалов или разбрызгиванием растворов различными дождевальными устройствами.

5. Для восполнения испаряющихся растворов, циркулирующих в технологической схеме, в основном использован рудничный водоприток, а также фекальные воды (Коунрадский рудник). Тем самым' снижается расход свежей воды.

6. Внедрен усовершенствованный способ цементации меди в барабанном цементаторе, позволяющий из бедных растворов извлекать медь до 9598%, использовать пакетированный скрап и полностью механизировать узел цементации.

7. Впервые из сложных растворов кучного выщелачивания получена партия цинкового концентрата, которая успешно переработана на Усть-Каменогорском цинковом заводе совместно с текущими на комбинате флотационными цинковыми концентратами.

8. На опытном участке Коунрадского рудника прошел испытания экстракционный способ извлечения меди из растворов выщелачивания, который следует считать подготовленным для внедрения.

9. На всех участках KB проведены микробиологические обследования, установлен видовой и количественный состав микроорганизмов и сформулирован ряд рекомендаций о возможности'активизации жизнедеятельности микроорганизмов с целью интенсификации окислитель-ныхлроцессов.

10. С учетом полученного опыта эксплуатации участков, КВ. разработаны рекомендации и технологические регламенты для' проектирования промышленных участков1 KB на Коунрадском, Кальмакырском, Вол-ковском рудниках и подземного выщелачивания на Блявинском руд-, нике.

11. На объектах выщелачивания в период отработки технологических1 схем получено более 24 тыс. т меди. Установлено, что и при небольших масштабах получения меди (от 120 до 700 т в год) производство рентабельно. Это означает, что на всех горнорудных предприятиях наряду с традиционными способами переработки руды целесообразно организовывать выщелачивание всех бедных, некондиционных руд, а также отвалов оруденелых пород.

12. В процессе строительства и освоения участков KB подготовлены инженерные и- рабочие кадры, которые в будущем способны самостоятельно на своих предприятиях решать вопросы организации и технологии выщелачивания больших объемов рудной массы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Из данных зарубежного и отечественного опыта кучного и подземного выщелачивания медных руд следует, что переработка различных бедных и некондиционных руд методом геотехнологии является чрезвычайно перспективным в части полноты и эффективности использования' минерального сырья.

В данной работе предметом исследований и промышленной реализации выбраны медные и медно-цинковые руды, которые могут быть переработаны кучным или подземным выщелачиванием и которые по технологическим или экономическим соображениям не могут быть переработаны по традиционным технологиям.

2. Впервые проведено целенаправленное обследование ряда горнорудных предприятий на предмет применения геотехнологии к переработке бедных и труднообогатимых медных и медно-цинковых руд. Только на 13 указанных в диссертации месторождениях, на рудах которых проведены исследования и установлена целесообразность внедрения кучного выщелачивания, сосредоточены миллиарды тонн руды, содержащей >30 млн.т меди и цинка (табл.13).

В диссертацию не включены многие медные, медно-молибденовые, свин-цово-цинковые и молибденовые месторождения Сибири, Бурятии, Дальнего Востока, а также Армении и Узбекистана, обследованные нами и по ряду которых проведены исследования на выщелачиваемость руд [184, 208, 235]. С учетом этих месторождений потенциальная сырьевая база для геотехнологии (KB и ПВ), изученная нами, увеличивается в несколько раз против указанной в таблице 13.

3. Изучен вещественный состав ряда медных и медно-цинковых руд, на основании которого впервые сделаны предварительные прогнозы о степени благоприятности тех или иных руд для геотехнологии. Прогнозы основаны на исследовательских данных по минералогии, петрографии, а также химического, фазового, гранулометрического состава и ряда физикохимических свойств различных руд - таких как трещинноватость, крепость, пористость, влагоемкость.

4. Изучена кинетика растворения наиболее распространенных медных и цинковых минералов методом вращающегося диска, обеспечивающего равнодоступность поверхности растворяемого образца в строго контролируемых гидродинамических условиях (метод В.Г.Левича). Данная методика позволяет получать надежные и хорошо воспроизводимые результаты. Установлены режимы и механизм растворения окисленных и сульфидных минералов меди и цинка как природных, так и искусственно* приготовленных: ZnO, Cu20, CuSi03-nH20, CuC03-Cu(0H)2, 2CuC03-Cu(0H)2, Cu2S, CuFeS2, ZnS. Установлено, что все указанные минералы растворяются в диффузионном режиме, осложненном образованием промежуточных продуктов .реакции растворения, затормаживающих диффузионные процессы. Оценена доля< участия- микроорганизмов в интенсификации растворения-ряда минералов. Единообразие методического подхода позволило выстроить последовательный ряд минералов по увеличению скорости их* растворения: халькопирит, сфалерит, халькозин, хризоколла, малахит, азурит, куприт, цинкит.

Полученные данные по кинетике растворения медных и цинковых минералов использованы как для разработки технологии выщелачивания руд различной генетики, так и для научного объяснения происходящих при этом процессов.

5. Проведены лабораторные исследования и полупромышленные испытания, в результате которых установлены оптимальные режимы выщелачивания различных генетических типов руд: медно-порфировых, медно-железо-ванадиевых, медистых песчаников и медно-колчеданных. Использован метод перколяционного выщелачивания руд, который наиболее достоверно имитирует промышленные процессы кучного и подземного выщелачивания. При этом впервые применен метод матричного планирования экспериментов. Это позволило на уровне изобретения впервые установить и научно обосновать! последовательно изменяемые режимы выщелачивания; руд по кислотности растворов, плотности орошения и паузе между орошениями в зависимости от степени обезмеживания породно-рудной массы. Установлено, что: с целью оптимизации расхода кислоты: концентрацию ее в орошающих растворах следует постепенно уменьшать;: для> получения- более: концентрированных продукционных растворовsпо? извлекаемым металлам и уменьшения1 общего объема растворов;. циркулирующих в схеме, паузу между орошениями необходимо поеледовательно1 увеличивать при?одновременном-снижениишлотности орошения: Все окисленные, а также сульфидные медно-порфировые руды преимущественно^ с: вторичной минерализацией отнесены к наиболее благоприятным как по интенсивности и полноте извлечения; металлов; так и по расходу кислоты.

Высококарбонатные; окисленные руды, например; такие как медистые: песчаники; Приуралья; активно выщелачиваются; содовыми растворами^ Сульфидные руды медистых песчаников • с учетом; современного состояния геотехнологии признаны практически непригодными для геотехнологии

Отработаны замкнутые схемы водооборота без сброса технологических растворов.

6. Усовершенствованы ранее известные, а также разработаны и опробованы новые способы извлечения меди и цинка из медных и медно-цинковых руд. Усовершенствован способ цементации меди на, железном скрапе, на уровне изобретений разработана оригинальная конструкция барабанного цементатора и оптимальные условия его работы. Конструкция барабанного; аппарата позволяет осуществлять ! непрерывный процесс цементации меди из растворов, использовать пакетированный скрап; и полностью исключить.:, ручной труд. Оптимальные условия: работы', цементатора позволяют обезмеживать растворы, до> 95-98% в течение 3-6 минут контакта раствора со скрапом и получать качественный продукт — цементационную' медь.

Опробован в опытно-промышленных масштабах экстракционный способ извлечения меди из растворов KB, который можно считать подготовленным к промышленной реализации. С положительным результатом выполнен поиск условий электролиза меди непосредственно из растворов KB актогайских руд. В лабораторных и полупромышленных условиях разработан (и в опытно-промышленных масштабах опробован) новый способ извлечения меди и цинка гидросульфидом натрия из растворов КВ.и рудничного притока. Способ позволяет получать из растворов селективно сульфидный медный и сульфидный цинковый концентраты, а также сульфидный коллективный медно-цинковый концентрат. Цинковый^ концентрат содержит более 45% цинка и соответствует существующим требованиям на этот продукт. Медный концентрат содержит свыше 50% меди.

7. На меднорудных предприятиях по нашим разработкам построено и освоено 7 опытных, опытно-промышленных и промышленных участков* KBt и участок по переработке растворов рудничного притока:

- опытный и опытно-промышленный участки на Кальмакырском руднике Алмалыкского горно-металлургического комбината;

- опытный, опытно-промышленный и промышленный участки на Коун-радском руднике Балхашского горно-металлургического комбината;

- опытно-промышленный участок на Николаевском руднике Восточно-Казахстанского медно-химического комбината;

- промышленный участок на Волковском руднике Красноуральского медеплавильного комбината;

- опытный участок переработки растворов рудничного притока с получением медного и цинкового сульфидных концентратов на Дегтярском руднике.

Кроме того, проведены многолетние испытания на участке ПВ Блявин-ского рудника Медногорского медно-серного комбината, по извлечению меди из растворов рудничного притока Уральских рудников, материалы. по которым не включены в данную работу. В процессе опытно-промышленных и промышленных испытаний на участках KB получено 16598 т меди в цементационном осадке и опытная партия цинкового концентрата, содержащая 186 т цинка и 1,6 т кадмия. В течение этого же периода из растворов рудничного притока и от ИВ на Блявинском руднике получено 7631 т меди (табл. 153). В результате на предприятиях цветной металлургии получен экономический эффект более 3.7. млн. рублей (Приложение №2). Кроме того в процессе наладки и освоения первой очереди промышленного участка KB' на Балхашском' горно-металлургическом комбинате в течение первых трех лет с учетом получения 4314 т меди при себестоимости 229руб. за 1 т меди дополнительно получен экономический эффект более 3 млн. рублей.

В период опытных, опытно-промышленных и промышленных испытаний установлено следующее: а) подтверждены все результаты лабораторных испытаний* и испытаний как по выщелачиванию руд, так и извлечению металлов из растворов б) установлены режимы отстаивания и сгущения осадка цементационной меди в вертикальных отстойниках оригинальной конструкции и в стандартных сгустителях, отработаны условия сушки сгущенного цементационного осадка, а также его грануляции и брикетирования; в) найдены условия самоочистки технологических растворов как в условиях оборота их в технологической схеме, так и путем подачи на обез-меженные отвалы и отвалы пустых пород, что послужило основанием для осуществления полного замкнутого водооборота в схеме без специальной, нейтрализации или вывода части растворов на сброс; г)- проведены микробиологические обследования* на участках кучного выщелачивания с целью определения количества и условий жизнедеятельности микроорганизмов в различных точках технологической схе

445 мы, сделаны выводы о необходимости улучшения условий их жизнедеятельности с целью активизации окислительных процессов и сформулированы соответствующие рекомендации; д) получены ценные практические сведения о возможности выщелачивания отвалов как на некоторых естественных грунтах без потери технологических растворов, так и на специально подготовленных площадках с применением битума и пиритной «сыпучки». Рекомендовано по окончании выщелачивания: очередного блока руды направлять обезмег женную породу на переработку с получением строительных материалов: щебенки и песка или на рекультивацию, как «обезвреженную», т.е. прошедшую так; называемую «химическую рекультивацию» кучным выщелачиванием.

8. Анализ полученных данных по вещественному составу руд, технологии выщелачивания и производственному опыту позволил установить критерии благоприятности применения кучного выщелачивания для месторождений различных руд с учетом географо-экономических, геологических, горно-технических, инженерно-геологических, экологических и технологических факторов (Приложение 1).

9. В процессе разработки и освоения технологических схем создано более 50 изобретений на способы переработки руд выщелачиванием, извлечения металлов из растворов и на создание нового оборудования и приборов.

10.Учитывая наличие обширной сырьевой базы для геотехнологии, а также полученный опыт проведения исследований и внедрения, можно прогнозировать возможность производства цветных металлов в России кучным и подземным выщелачиванием сотни тысяч тонн в год со значительно меньшими капитальными и эксплуатационными затратами по сравнению с традиционными способами переработки руд.

11 .Предлагается создать государственную законодательную базу, запрещающую разрабатывать новые месторождения цветных металлов, в тех промышленно развитых районах, в которых имеются законсервированные отработанные» месторождения, в которых фактически оставлена половина ценного сырья. Применение к доработке таких месторождений геотехнологии (KB и ПВ) позволит с меньшими капитальными затратами обеспечить экономику страны необходимыми металлами и материалами, принципиально улучшить экологию в районах этих месторождений и сохранить в России невосполнимые ценнейшие запасы минерального сырья на длительную стратегическую перспективу.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Халезов, Борис Дмитриевич, 2008 год

1. Арене В.Ж. Физико-химическая геотехнология. //М.: РАЕН, МГГУ, 2001,656 с.

2. Podany, Т., In: Proceedings of the International Conference on Use of Microorganisms in Hydrometallurgy. //Hungaiy, 1980, p. 109.

3. Brierley C.L. Crit. Rev. Microbiol., 1978, N6, p.207.

4. Барабошкин C.H. Гидрометаллургия меди. //Свердловск, M.: Государственное научно-техническое издат. литературы по черной и цветной металлургии, 1941. -140 с.

5. Grinvud К.К. Engineering and Mining Journal-Press, 1926, v. 121, N13, p.518.

6. Dennis W.H. Mine Quany Engineering, 1947, v. 13, N5, p. 140.

7. Weed P.S. Mining Engineering, 1956, v.8, N7, p.721.

8. Heins R. Engineering and Mining Journal, 1967, v. 168, N8, p.75.

9. Гидрометаллургическая переработка окисленных руд и отвалов в США. Обзор литературы за период 1966-1969 г.г. //Отчет ин-та Гинцветмет, Москва, 1969.

10. Sheffer H.W. and Evans L.G. Bureau of Mines Information Circular, N8341, U.S. Departament of the Interior, 1968.

11. Цветная металлургия, 1967, N12, c.50. (Реферат обзорной статьи из журнала Mining Engineering, 1966, v. 18, N6, р.70 под ред. Paul С. Merrit).

12. Синявер Б.В., Цейдлер А.А. Гидрометаллургия меди. //М.: Цветметин-формация, 1971. -113 с.

13. The Chamber of Mines Journal, 1965, N4, p.54. (Реферат в бюллетене Цветная металлургия, 1966, N8, с.49).

14. Houot R. Annales des Mines, 1967, N5, p.291-319.

15. Engineering and Mining Journal, 1967, January, N1, p.69, 97-100. (Реферат в бюллетене Цветная металлургия, 1967, N13).16. Iron Age 1967,N12,р.49.17,18