способ извлечения металлов из плохопроницаемых глинистых руд

Формула изобретения

Способ извлечения металлов из плохопроницаемых глинистых руд, включающий формирование антифильтрационного основания, формирование штабеля из исходного материала и выщелачивание металлов путем подачи в массив штабеля раствора реагентов через перфорированной трубопровод с получением раствора, содержащего ионы металлов, отличающийся тем, что выщелачивание металлов проводят с получением раствора, содержащего металлы в виде ионов с максимальной степенью валентности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области технологии и может быть использовано при кучном и подземном выщелачивании металлов.

Известен способ кучного выщелачивания руд (Строительство и эксплуатация рудников подземного выщелачивания/Под ред. В.Н.Мосинца. М. Недра, 1987, с. 289-292), включающий формирование основания кучи, массива выщелачиваемых руд и подачу реагентов в массив.

Недостатком данного способа является ограниченность области применения выщелачиванием только хорошо проницаемых руд.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения металлов из плохопроницаемых глинистых руд, включающий формирование антифильтрационного основания, формирование штабеля из исходного материала и выщелачивание металлов путем подачи в массив штабеля раствора реагентов через перфторированный трубопровод с получением раствора, содержащего ионы металлов (Металлургия благородных металлов. /Под ред. Л.В.Чугаева, М. Металлургия, 1987, с. 131-133).

Технический результат достигается при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности процесса выщелачивания металлов из плохопроницаемых руд путем растворения металлов в виде ионов с максимально возможной степенью валентности.

Это достигается тем, что при осуществлении предложенного способа, включающего формирование антифильтрационного основания, выщелачиваемого штабеля и подачу через перфорированный трубопровод в массив реагентов, выщелачивание плохопроницаемых глинистых руд производят активными агентами, растворяющими металлы в форме ионов с наибольшей степенью валентности.

В природных процессах широко известно и экспериментально установлено, что фильтрационные свойства песчано-глинистых пород в значительной степени определяются толщиной диффузных оболочек, развитых вокруг глинистых частиц (Пути интенсификации подземного выщелачивания. /Под ред. Н.И.Чесноков М. Энергоатомиздат, 1988). Диффузные оболочки представляют собой слой гидратированных катионов, физически взаимодействующих с отрицательно заряженной поверхностью глинистых минералов. Диффузионные оболочки заполняют определенный объем в поровом пространстве и не участвуют в процессе фильтрации. Таким образом, связанная вода создает дополнительное гидравлическое сопротивление фильтрации жидкости. В сильноглинистых песках и глинах этот вид гидравлического сопротивления превалирует. Диффузионные оболочки могут увеличивать или уменьшать свой объем в зависимости от валентности обменных катионов. Катионы большей валентности притягиваются к поверхности частиц сильнее, в результате толщина диффузионного слоя уменьшается. Таким образом, металлоносные выщелачивающие растворы, содержащие ионы металлов с наибольшей степенью валентности, способствуют повышению проницаемости выщелачиваемого массива.

На чертеже представлен вариант схемы кучного выщелачивания труднопроницаемых глинистых руд, где цифрами обозначены: 1 - антифильтрационный слой, 2 выщелачиваемый штабель труднопроницаемых высокоглинистых руд; 3 перфорированный трубопровод; 4 растворосборник.

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально формируют антифильтрацонное основание (слой) 1, на котором отсыпают штабель 2 из труднопроницаемых высокоглинистых руд. При подаче выщелачивающих растворов в трубопровод 3 (с составом, обеспечивающим растворение металлов в виде ионов с максимальной степенью валентности) обеспечивается повышение проницаемости руд для выщелачивающих растворов. Та или иная валентность ионов металлов обеспечивается различными pH, Eh растворов и т.д. Так, например, в хлорных растворах основные степени валентности соединений меди: при pH <8 Cu⁺, при pH <9 CuCl^-₂, при pH 7-12 - CuClOOH^-, при pH >12 CuClOH²₂^-, при pH<12 CuCl²₃^- и при pH 10-12 CuCl₂OH^- (Бубнов В.К. и др. Теория и практика добычи полезных ископаемых для комбинированных способов выщелачивания. Акмола, 1992, с. 211).

После выщелачивания металлоносные растворы подают в раствороприемник, откуда направляются на сорбцию (на фигуре не показано).

Примером конкретного выполнения предложенного способа служит кучное выщелачивание золотосодержащих руд с пониженной проницаемостью (полученных при отработке глинистых месторождений типа "кор выветривания").

Первоначально производят планировку поверхности и покрытие ее полиэтиленовой пленкой 1. Затем отсыпают с помощью автосамосвалов выщелачиваемый штабель 2 из глинистых руд, с содержанием золота 1,0-2,0 г/т. Параметры штабеля составляют: длина 50 м, ширина 30 м, высота 3-6 м. После чего формируют сеть перфорированного трубопровода 3. В трубопровод 3 подают растворы, приготовленные на основе гипохлоритных солей (особенностью этой группы реагентов является способность растворять золото при любой геохимической обстановке среды, т.к. в зависимости от геотехнологического сорта руд количества карбонатов, органики или сульфидов, можно подобрать оптимальные для выщелачивания pH и Eh растворов). Но в принципе можно использовать и др. реагенты: цианистые (работающие в щелочной среде) или тиомочевинные (для кислых сред) соединения. Для нашего случая, в связи с необходимостью создания приемлемой проницаемости рудной массы регулируют их pH, добиваясь преобладания ионов золота с наибольшей степенью валентности (его валентность бывает +1, +2, +3, +5).

После растворения золота с максимально возможной степенью ваоентности золотосодержащие растворы собираются в растворосборнике 4, откуда направляются на извлечение золота.

Эффект предложенного технического решения заключается в повышении процесса выщелачивания плохопроницаемых высокоглинистых руд путем выщелачивания металлов в виде ионов с максимальной валентностью.

Предложенное изобретение может быть использовано при кучном и подземном выщелачивании золотосодержащих руд.

Применение изобретения позволит расширить область геотехнологии за счет переработки плохопроницаемых высокоглинистых руд.