Федеральное агентство по образованию

ГОУ  ВПО

Уральский Государственный Горный Университет 
 
 

Кафедра инженерной экологии 
 
 
 

Реферат по дисциплине:

«Природосберегающие технологии »

Тема: «Кучное выщелачивание  золота» 
 
 
 
 

                                                 Преподаватель: Альбрехт В.Г. 

                                                                              Студент: Пирогова А.М.

                                                                                                            Гр. ИЗС-07 
 
 
 
 
 
 

Екатеринбург

2010 
 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ3

Глава 1. Основы кучного выщелачивания  руд...............................................4 

Глава 2. Основные этапы развития кучного выщелачивания....................8 

Глава 3. Технология кучного  выщелачивания золота................................11

     3.1. Общие сведения  о технологии

     3.2. Метод цианирования.........................................................................15

     3.4. Окомкование руды при кучном выщелачивании золота..........17

     3.5. Месторождения золота, использующие метод  кучного выщелачивания...................................................................................................19

          3.6. Доставка руды и формирование штабеля.....................................21

     3.7. Типы руд, пригодные  для кучного выщелачивания  золота.....22

8. Факторы, определяющие пригодность технологии КВ...........24

Глава 4. Освоение технологии на территории РФ........................................26 

     ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................................27 

     Литература..................................................................................................28 

Приложения..........................................................................................................29 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

     Под золотодобычей понимают  процесс  извлечения золота из естественных источников.

  Среднее содержание золота в литосфере составляет 4,3 × 10−7% по массе. Люди добывают золото с незапамятных времён. Существует несколько основных методов добычи золота, основными из которых является промывание речного песка и добыча золотоносной породы в шахтах. Из золотоносной породы золото можно извлечь амальгамированием, хлорированием, цианидным способом.

     Всего человечеством было добыто более 140 тысяч тонн золота. Из них более 40 % ушло на ювелирные изделия, а 12 % на технические цели.

     Собранное в одном месте, добытое за всю  историю золото образовало бы куб с ребром, равным 19 м, то есть высотой с пятиэтажный дом (тогда как руда и песок, из которого это золото извлечено, представляло бы гору высотой более 2,5 км). Золото, добываемое сейчас во всем мире за один год, поместилось бы в комнате средних размеров.

     Основные  золотодобывающие страны: ЮАР, США, Австралия, Канада, Китай и Россия. В России первым золотодобытчиком считается  Ерофей Марков, памятник которому стоит  в городе Берёзовский близ Екатеринбурга.

     В данном реферате более подробнее  будет рассмотрена такая технология как технология кучного выщелачивания золота.

     Под кучным выщелачиванием понимают процесс  получения полезных компонентов (прежде всего металлов) растворением подготовленного (раздробленных забалансовых руд  и отвалов бедных руд или хвостов обогатительной фабрики) и уложенного в специальный штабель минерального сырья, с последующим их выделением (осаждением) из циркулирующих растворов. Способ кучного выщелачивания включает в себя несколько стадий.

     Технология  добычи золота методом кучного выщелачивания (КВ) известна на протяжении порядка ста лет. Во второй половине XX века эта технология стала широко применяться при добыче драгоценных металлов из рудных месторождений в Соединенных Штатах. Сейчас  КВ занимает лидирующее место в Америке среди других технологий добычи золота из руд. Кучное выщелачивание сравнительно новая для России технология, позволяющая добывать золото с небольшими капитальными вложениями.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1. Основы кучного  выщелачивания руд 

     Способ  кучного выщелачивания руд предназначен для извлечения цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов путем орошения выщелачивающими растворами рудного штабеля. Способ включает дробление руды, окомкование руды, отсыпку штабеля, орошение штабеля руды выщелачивающим раствором. Причем после дробления руду разделяют на фракции, а отсыпку штабеля осуществляют однородными по фракциям слоями с уменьшением крупности руды от нижнего слоя к верхнему слою. Кроме того, отсыпку штабеля руды осуществляют наклонными от центра к боковым поверхностям штабеля слоями с разделением слоев перфорированной полимерной пленкой. При отсыпке штабель руды ориентируют широкой частью на юг. Орошение штабеля руды выщелачивающим раствором осуществляют под водорастворонепроницаемой светопрозрачной пленкой, при этом в зимний период поверх пленки размещают искусственный теплоизолятор. Техническим результатом является повышение эффективности выщелачивания за счет увеличения скорости выщелачивания в результате снижения негативного эффекта кольматации в штабеле руды, а также за счет повышения температуры в штабеле руды и уменьшения выбросов загрязняющих веществ.

     Известны  способы кучного выщелачивания  руд, включающие рудоподготовку, формирование штабеля руды, орошение штабеля руды выщелачивающим раствором, инфильтрацию раствора в массив штабеля, растворение металла и дренирование обогащенного растворителя. В качестве выщелачивающих растворов применяют воду (для урановых руд, содержащих пирит), слабые растворы серной кислоты, раствор сернокислого железа и серной кислоты, содовый раствор, цианид натрия и др.

     Недостатком известных способов является снижение скорости выщелачивания и полноты  извлечения металла из-за кольматации  порового пространства в нижней части  штабеля вследствие сегрегации кусков руды и суффозии (переноса) мелких частиц (глина, шлам) из верхней части штабеля в нижнюю. При низкой температуре наружного воздуха скорость выщелачивания также резко уменьшается вследствие повышения вязкости выщелачивающих растворов.

     Наиболее  близким к предлагаемому является способ кучного выщелачивания руд, включающий дробление руды, окомкование руды (цементом, известью, полимерами, природными соединениями типа гуминовых кислот и др.), отсыпку руды в форме трапециевидного штабеля, орошение штабеля руды выщелачивающим раствором (для золотосодержащих руд - цианиды, например цианид натрия концентрацией 0,2...0,4 г/л с плотностью орошения 150...170 л/(м2·сут)), инфильтрацию раствора в массив штабеля, растворение металла и дренирование обогащенного растворителя с последующей сорбцией на активированный уголь или цинковую стружку.                                          

     Недостатком этого способа является также  низкая эффективность выщелачивания  из-за снижения скорости и полноты  извлечения вследствие осадкообразования (химическая кольматация).

     Результат достигается тем, что в способе  кучного выщелачивания руд, включающем дробление руды, окомкование руды, отсыпку штабеля, орошение штабеля  руды выщелачивающим раствором, после  дробления руду разделяют на фракции, и отсыпку штабеля осуществляют однородными по фракциям слоями с уменьшением крупности руды от нижнего слоя к верхнему с наклоном слоев от центра к боковым поверхностям с разделением их перфорированной полимерной пленкой.

     Отсыпка дробленой фракционированной руды в штабель однородными по фракциям слоями с уменьшением крупности руды от нижнего слоя к верхнему позволяет увеличить скорость выщелачивания и полноту извлечения металла за счет того, что нижележащие слои руды не кольматируются глинистыми и тонкими шламовыми частицами, поступающими из верхних слоев при сегрегации во время отсыпки и суффозии при орошении, так как по структуре имеют более крупные поры, создающие возможность вымывания глинистых и тонких шламовых частиц через боковые поверхности рудного штабеля. Кроме того, при отсыпке дробленой руды наклонными слоями с разделением слоев перфорированной полимерной пленкой практически полностью исключается суффозия глинистых и шламовых частиц из верхних слоев в нижние и обеспечивается равномерность распределения выщелачивающего раствора по всем слоям рудного штабеля. Наклон слоев от центра к боковым поверхностям ускоряет вынос (вымывание) глинистых и шламовых частиц через боковые поверхности отвала. Отсыпка штабеля с ориентацией широкой частью на юг с орошением руды раствором под водорастворонепроницаемой светопрозрачной пленкой позволяет повысить температуру раствора за счет поглощения проникающей под пленку солнечной радиации, полной ликвидации затрат энергии на испарение и уменьшения затрат энергии на конвективный теплообмен с наружным воздухом и на длинноволновое излучение поверхности орошаемого отвала. В целом это повышение температуры зависит от времени года, суток, потока солнечной радиации и климатических факторов и составляет от 5 до 15°С.

     Такое повышение температуры раствора позволяет значительно ускорить растворение и выщелачивание металла из руды, существенно повысить его извлечение. Кроме того, исключаются потери выщелачивающего раствора испарением, в результате чего повышаются концентрация реагента в руде и скорость выщелачивания, а также уменьшается загрязнение атмосферного воздуха токсичными парами выщелачивающего раствора.

     Применение  в зимний период поверх пленки искусственного теплоизолятора позволяет вести  круглогодичное выщелачивание, особенно в районах с суровым климатом - Якутия, Забайкалье.  
 

На фиг.1 изображен  штабель руды, разрез, на фиг.2 - вид  сверху, где 1 - нижний слой штабеля; 2 - верхний  слой штабеля; 3 - система орошения и  питания штабеля руды выщелачивающим раствором; 4 - боковые поверхности  штабеля руды; 5 - коллекторы; 6 - наклонное основание штабеля; 7 - перфорированная полимерная пленка; 8 - дуговые опоры; 9 - водорастворонепроницаемая светопрозрачная пленка; 10 - искусственный теплоизолятор.

     При рудоподготовке на дробильно-сортировочной  установке (ДСУ) добытую руду дробят и разделяют на фракции - обычно по классам (-5,0) мм, (+5)...(-10) мм, (+10)...(-15) мм и (+15)...(-20) мм. Отсыпку дробленой фракционированной руды в штабель ведут слоями, уменьшая крупность руды от нижнего слоя к верхнему, т.е. в нижний слой 1 штабеля отсыпают руду фракции (+15)...(-20) мм, затем в вышерасположенный слой отсыпают руду менее крупной фракции (+10)...(-15) мм и т.д. до верхнего слоя 2, в который отсыпают самую мелкую фракцию (-5,0) мм.

     При отсыпке руды в такой последовательности часть мелких глинистых и шламовых частиц проникает из мелкопористых верхних слоев руды в нижние крупнопористые слои руды.

     На  поверхности верхнего слоя 2 размещают  систему орошения и питания 3 руды выщелачивающим раствором в виде распределительных трубопроводов и питателей - эмиттеров.

     При орошении выщелачивающим раствором  глинистые и шламовые частицы  вымываются из верхних слоев в  нижние и под действием динамического  давления выносятся через боковые  поверхности 4 штабеля руды, в результате этого предотвращается кольматация руды в массиве штабеля и повышается ее проницаемость для выщелачивающего раствора, ускоряется процесс выщелачивания металла и повышается полнота его извлечения в продуктивный раствор. Продуктивный раствор поступает в коллекторы 5 и после очистки его от глинистых частиц фильтрованием направляется в сорбционные аппараты для извлечения металла.

     При отсыпке руды в штабель наклонными слоями вначале создают известными способами наклонное основание 6 штабеля из противофильтрационных  и дренажных слоев таким образом, чтобы основание штабеля имело углы наклона 5-8° от осевой линии к внешней боковой поверхности штабеля. Затем под такими же углами отсыпают нижний слой руды крупной фракции, на который укладывают перфорированную полимерную пленку 7, поверх которой отсыпают слой руды менее крупной фракции, и т.д. до верхнего слоя.