способ внутриотвального обогащения и переработки некондиционных руд

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВНУТРИОТВАЛЬНОГО ОБОГАЩЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ НЕКОНДИЦИОННЫХ РУД, включающий формирование дренажного слоя, укладку на него обогощаемого и выщелачиваемого слоев некондиционных руд и перераспределение металлов путем выщелачивания их из выщелачиваемого слоя и осаждения в обогащаемом слое, отличающийся тем, что при обогащении и переработке никельсодержащих руд обогащаемый слой формируют из глинистых с некомпенсированными зарядами никельсодержащих минералов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формировании обогащаемого слоя в качестве никельсодержащих минералов используют монтмориллонит, нонтронит и вермикулит, а после осаждения никеля осуществляют переработку руд обогащаемого слоя электродиализом.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при формировании обогащаемого слоя используют преимущественно монтмориллонит, а после осаждения никеля осуществляют переработку руд обогащаемого слоя выщелачиванием никеля растворами минеральных кислот.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обогащаемый слой после переработки его руд повторно используют для осаждения никеля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к экологии и может быть использовано при складировании никельсодержащих некондиционных руд и пород.

Известен способ внутриотвального обогащения золотосодержащих пород, включающий формирование фильтрационного обогащаемого и выщелачиваемого слоев, обработку растворами и обеспечение перераспределения золота.

Недостатком данного способа является низкая эффективность внутриотвального обогащения и переработки никеля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, включающий формирование фильтрационного, обогащаемого и выщелачиваемого слоев, обработку штабеля растворами и обеспечение перераспределения золота.

Недостатком данного способа является недостаток, указанный выше.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности перераспределения в отвальном массиве никеля и последующего его извлечения из техногенных руд.

Цель достигается тем, что при осуществлении предложенного способа, включающего формирование дренажного, обогащаемых и выщелачиваемого слоев, на дренажном слое последовательно формируют обогащаемый слой из некондиционных никельсодержащих руд, являющийся для никеля барьерным, затем выщелачиваемый слой из никельсодержащих сульфидных пород.

В период хранения горной массы под действием атмосферной влаги происходит окисление сульфидов верхнего выщелачиваемого слоя и растворение никеля. Никельсодержащие растворы мигрируют в обогащаемый слой, где никель осаждается на геохимическом барьере.

По достижении промышленных концентраций техногенные руды подвергают переработке.

На чертеже представлен вариант схемы внутриотвального обогащения, где 1 дренажный слой; 2 обогащаемый слой, 3 выщелачиваемый слой.

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально формируется дренажный слой 1, затем обогащаемый слой 2 из некондиционных никельсодержащих руд на основе минералов-осадителей никеля, преимущественно минералов с некомпенсированными зарядами слоев. После этого производят формирование выщелачиваемого слоя 3 из никельсодержащих сульфидных пород.

В период хранения горной массы под действием процессов гипергенеза, обусловленных атмосферной влагой и кислородом, происходит окисление сульфидов и выщелачивание из слоя 3 никеля. Никельсодержащие растворы мигрируют в слой 2, где происходит выпадение никеля из растворов. Очищенные растворы удаляются через слой 1.

При осуществлении этого способа необходимо учитывать то, что минералы с некомпенсированными зарядами слоев -монтмориллонит, нонтронит и вермикулит обладают максимальными сорбционными свойствами для никеля (см. Зузук Ф.А, Крюков В.Л. Сорбция никеля рядом минералов коры выветривания. Геохимия, N 6, 1987, с. 855-856), около 19-25 мг/г Ni. По способности сорбировать никель минералы образуют ряд: монтмориллонит > нонтронит > >вермикулит > керолит > хлорит > каолинит> > тальк.

По достижении в слое 2 промышленных концентраций никеля техногенные руды подвергают переработке. Причем в зависимости от исходного их минералогического состава разной будет и последующая переработка.

Для всех техногенных руд слоя 2 применяют электродиализ. При силе тока 3-5 мА поглощенный минералами никель легко вытесняется. Согласно другой схеме переработки техногенные руды выщелачивают растворами HCl. Но так как при этом происходит снижение сорбционных свойств минералов, то обработку кислотами производят только техногенных руд на основе монтмориллонита (малоснижающего при этом сорбционную емкость). После этого из переработанных руд снова формируют обогащаемый слой и цикл повторяют.

Примером конкретного выполнения предложенного способа служит перераспределение в отвальном массиве никеля, мигрирующего в процессе гипергенеза из штабелей, образуемых при открытой разработке никельсодержащего месторождения.

Первоначально на спланированной площадке формируют дренажный слой 1 мощностью 0,5 м из дробленных пород. На нем формируют обогащаемый слой 2 из некондиционных никельсодержащих руд (0,4%) на основе монтмориллонита, нонтронита и вермикулита мощностью 3-5 м. Затем формируют выщелачиваемый слой 3 из никельсодержащих сульфидных пород (0,09-0,12%) мощностью 12-15 м.

В период хранения горной массы в процессе гипергенеза происходит выщелачивание никеля из слоя 3 и миграция никельсодержащих растворов вниз в обогащаемый слой 2, где происходит сорбция никеля. В дальнейшем техногенные руды перерабатывают. Переработка осуществляется путем электродиализа при силе тока 3-5 мА. Если слой 2 был сформирован преимущественно из монтмориллонита, то производят выщелачивание никеля 3%-ным раствором НСl, предварительно удалив слой 3. После этого на слое 2 снова формируют выщелачиваемый слой 3 из никельсодержащих пород и осуществляют перераспределение металлов вновь.

В результате обеспечивается перераспределение в отвальном массиве никеля и повышение уровня его содержания в слое 2 до кондиционного, обуславливающее возможность дальнейшего его извлечения.

Положительный эффект предложенного технического решения заключается в перераспределении никеля, последующем его извлечении и повторном использовании сорбирующих минералов.

Изобретение может быть использовано при формировании длительно хранящихся складов некондиционных никельсодержащих руд.