Кучное выщелачивание дробленой рудной породы, отходов горнодобывающей промышленности, побочных бедных руд.
Слайд
В условиях падения цен на сырьевых рынках и истощения запасов богатых руд горнодобывающим компаниям приходится постоянно искать способы повышения экономической эффективности месторождений. С этой целью в эксплуатацию вовлекается нетрадиционное сырье — бедные и забалансовые руды, кондиционные руды маломощных месторождений, отходы горнообогатительного производства и др. — что позволяет значительно нарастить сырьевую базу и увеличить добычу металлов. Единственным способом создания экономически эффективного производства в данных условиях является применение инновационных технологий, позволяющих вовлекать в производство виды сырья, ранее считавшиеся нерентабельными.
Одним из таких направлений является технология кучного выщелачивания, которая получает все более широкое распространение в течение последних десяти лет. Метод применяется в промышленной практике с начала 1970-х годов. В настоящее время технология кучного выщелачивания широк применяется в США, Чили, Канаде, Австралии, Мексике, Бразилии, Саудовской Аравии, Индонезии, Новой Гвинеи, Зимбабве, Ганы и др. Кучное выщелачивание меди применялось с 16 века в Венгрии и Германии. С середины 20 века данную технологию широко использут для получения меди, золота и урана. Ведутся экспериментальные работы по применению этого способа для извлечения других металлов.
Слайд
В то время как спрос постоянно растет, предложение не может похвастаться аналогичной стабильностью. Содержание металла в рудах месторождений значительно снизилось в последние 10 лет (рисунок 1). Вкупе с усиливающейся национализацией ресурсов, дефицитом мировых водных запасов, ужесточением экологических и иных законодательных норм, данная ситуация порождает серьезные опасения в отношении перспектив добычи черных и цветных металлов.
Слайд
Согласно определению «Горной энциклопедии», кучное выщелачивание (а. heap leaching; н. Наufenlaugen; ф. lixiviation en tas; и. lixiviacion en montones) — это способ переработки химическим или бактериальным выщелачиванием попутно добытых забалансовых и бедных балансовых крупнокусковатых руд, заскладированных в отвалах, извлечение из которых полезных компонентов обычными обогатительными или гидрометаллургическими методами (выщелачивание в пачуках, автоклавах и других аппаратах) нерентабельно.
В отвалах крупность породы не регулируется, поэтому максимальные куски породы при открытых горных работах доходят до 1000 и 1500 мм. Для кучного выщелачивания вновь складируемую забалансовую руду дробят и укладывают в кучи в соответствии с заранее разработанными правилами.
Объем руды в отвалах часто составляет сотни миллионов и даже миллиарды тонн, тогда как в кучи укладывают обычно сотни тысяч тонн.
Слайд
Площадку для складирования куч готовят более тщательно: после удаления растительного покрова укладывают водонепроницаемый слой, используя доступные материалы (бетон, асфальт, смесь гудрона и хвостов обогащения и др.).
На подготовленную площадку руду первого слоя укладывают более крупных размеров (200-300 м) для лучшей аэрации кучи. Вся куча закладывается более мелким дробленым материалом (10-30 мм) или же смесью крупного и мелкого материала, причем крупные куски равномерно распределяются по всей высоте, что обеспечивает хорошую проницаемость раствора и аэрацию кучи по всей высоте.
При повышенном содержании мелкой руды или при наличии
глинистых материалов класс -5 или -8 мм отсеивают. Ширина отвала у основания может быть от 10-20до 100-200 м, а длина 100-800 м и более.
Для лучшей аэрации кучи и окисления сульфидов целесообразно ее высоту не делать более 60 м, если не применять специальных методов рыхления и искусственной аэрации с помощью прокладки перфорированных труб и других приспособлений, так как атмосферный воздух проникает вглубь на расстояние до 60 м.
Слайд
Как правило, процесс кучного выщелачивания включает следующие стадии:
1. Добыча руды;
2. Дробление руды (при необходимости);
3. Окускование руды (при необходимости);
4. Размещение руды на линейной плоскости (штабелирование);
5. Обработка руды подходящим выщелачивающим реагентом для растворения металлов (выщелачивание);
6. Сбор продукта выщелачивания (богатого раствора) в прудок или чан;
7. Обработка богатого раствора для восстановления металлов;
8. Возвращение обезметалленного раствора (с выщелачивающим реагентом) обратно в кучу.
Слайд
Кучное выщелачивание обладает рядом преимуществ, благодаря которым этот способ завоевывает все большую популярность среди горняков.
Основные преимущества технологии кучного выщелачивания:
• Снижение капитальных и операционных затрат;
• Быстрый период окупаемости;
• Отсутствие необходимости складирования хвостов;
• Простота конструкции и оборудования;
• Снижение влияния на окружающую среду;
• Быстрая фаза конструирования;
• Низкие энерго- и водозатраты;
• Применимо для бедных руд, хвостов и отвалов.
На сегодняшний день кучное выщелачивание с успехом применяется для добычи золота, серебра, меди, никеля, урана и даже йода.
Слайд
Тренды в кучном выщелачивании
Вследствие перечисленных выше экономических преимуществ количество применений технологии постоянно увеличивается. Наибольший эффект проявляется при добыче драгметаллов. Недавний спад на товарном рынке стимулировал ввод в эксплуатацию новых проектов кучного выщелачивания по всему миру
Фабрики кучного выщелачивания работают в различных географических условиях и доказали эффективность во всех типах климата от Арктики до тропиков.
Согласно данным IntelligenceMine, на сегодняшний день в мире насчитывается 235 действующих объектов кучного выщелачивания, еще 39 находятся в разработке и 133 на этапе оценки