Введение к работе
Актуальность работы. В связи с потребностью в неуклонной росте объемов добычи широкого спектра полезных ископаемых, обеспечивающих разлитие различных отраслей промышленности, в том числе и таких приоритетных, как электронная, космическая, радиотехническая, как в СССР, так и во всем мире возникает необходимость освоения забалансовых месторождений руд, содержащих такие компоненты, как скандий, редкоземельные элементы, фосфор, уран и другие, залегающих в.сложных природных условиях, разработка которых сопряжена со значительными технологическими, экономическими а экологическими трудностями.
Геологоразведочными работами выявлено большое количество рудопроя^ленпй, которые из.-за отсутствия приешемой теїнологан к: приняты ГКЗ.
На предприятиях отрасли имеется большое количество гадро-
генных осадочных месторождений б рудах с низкой проницаемостью,
отработка которых традиционными горными способами (такими как
открыта "N '-Рентабельна, а применение ка-
кого-либо одного цз получивших достаточно широкое применение, геотехнологических способов (ПБ, СГД) недостаточно эффективно вследстаии высоких затрат, длительности работ или значительных потерь из-за неполноты отработки.
Основанием для выполнения научно-исследовательской работы "Освоение комбинированной технологии сква.танной гидродобыча и подземного выщелачивания руды при отработке месторождения Томак" послуг-ило решение ГГС U1C Министерства по проблеме подземного выщелачивания руд с низкой проницаемостью (Протокол if 316 от 15.06.84 г.).
Разработанный предприятием М-5702 технорабочий проект
опытно-прилит .„ ^^^их' по разработке забалансовой части зале
жи J,1 2 в составе карьера № 5 Прикаспийского горно-металлургиче
ского комбината технологией скааганной гидродобычи, утвержденный
в ноябре 1936 г. включает, кроме технологической части процесса
СГД, проивденпе HiP по доработке рудных целиков и концентрата,
оставленного на почве камер, потери руд а которых составляют до
55,. технологией подземного выщелачивания.
2.
При отработке основных запасов месторождений на комбинате открытым способом при вскрше покрывающих пород, прослои бедных "некондиционных руд", содержащиеся в них, перемещаются во внутренние отвалы, где перемешиваются с пустыми породами и безвозвратно теряются. Запасы металла в этих рудах составляют значительную часть от общего объема разведенных запасов. Кроме того, складированные в отвалах эти руды с течением времени выделяют токсичные соединения серы, загрязняющие окружающую среду, что требует дополнительных затрат на изоляцию. Это определяет необходимость разработки эффективной и экологически чистой технологии кучного выщелачивания этих руд.
Поэтому очевидна актуальность разработки процессов комбинированной технологии СГД-ПВ и KB труднопроницаемых фосфат-урановых руд,.. которые позволят решить вопрос сырьевой базы предприятия, а также рационально и эффективно вести эксплуатацию других гидрогенных осадочных месторождений отрасли.
Цель работы заключается в разработке процессов комбинированной технологии сквакинной гидродобычи (СГД), подземного (ПВ) и кучного (Kd) выщелачивания труднопроницавмых фосфат-урановых руд месторождения, объединенных в единую технологию взаимозависимостью параметров разработки, совместно обеспечивающих максякально полную добычу необходимого объема полезных компонентов.
Идея работн заключается в том, что эффективная разработка
трудиопрояпцаемих фосфат-урановых руд может быть достигнута за
счет комбинации процессов СГД-ШЗ, KB с предварительной подго
товкой. '
Научные положения, разработанные лично соискателем и их тїШ'ш
-
Особенности параметров процесса очистной выемка и их связь с параметрам* процессов ПЗ и способов подготовки, отличв-стивсл тем, что размеры рудных целиков, оставляемых при СГД, рассчитывается исходя на условия устойчивости цоли/ов на время, иеэехошков для По.
-
йэлономорнэ^тв процессов окаслеиял груднопрошщисмгх су*ъ}мcozep*s'sax руд, отличпгьався возможность» ссэди/кя уп-р«а.гл*изго ztbtyzsrozn а* то этического эчьгв окисления при
3.
нагнетании подогретого кислородсодеркадего газа в рудный пласт.
3. Закономерности изменения физако-механическлх и микро-структурных свойсм, параметров процесса выщелачивания при при< нудительном окислении, отличающиеся улучшением фильтрационных, увеличением прочностных свойств руд, ростом скорости и степени извлечения полезных компонентов, позволяющие применять процессе принудительного окисления для подготовки труднопроницаемых глубоко залегающих и забалансовых руд к выщелачиванию.
Практическое значение работы заключается в следующем:
разработаны основные процессы комбинированной технологии СГД-ПВ труднопроницаешх фосфат-урановых руд месторозвдения и методика расчетов их параметров, основанная на сочетаниях комплекса работ по подготовке руд месторождения к ПВ до начала очисі ной выемка, отработка основных Запасов способом СГД и доработки оставшихся рудных целиков ПВ ;
разработаны способы подготовки труднопроницаешх руд месторождения к ПВ их принудительным окислением, обеспечивающие возможность интенсивного протекания процессов выщелачивания с максимальным извлечением комплекса полезных компонентов и достаточную устойчивость целиков на весь период разработки ;
разработаны процессы технологии кучного выщелачивания "на кондиционных" руд месторождения, позволяющие обеспечить экономически элективную, экологически чистую отработку с высокой степенью извлечения комплекса полезных компонентов.
Достоверность научных пологений выводов и рекомендаций, определяется достаточным объемом теоретических и экспериментальных исследований, допустимой сходимостью результатов, проверкой и'внедрением рекомендаций в производство.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Основные результаты исследование вошли н рабочий проект опытно-промышленного'участка СГД на Пріжаспіїйском горно-металлургическом комбинате (ППЖ) и включены в проект опытно-промышленных работ по СГД руд Кана-Аркалыкского рудного поля Тургайской геологоразведочной экспедиция и лиедропн на этих предприятиях с общим экономическим эффектом 12,5 тыс. руб.
Апробация работы. Основные нэучлне положения и результаты работ локлцпімачлдь и обсузгдались- на технических Советах Цент-
4.
ральной научной лаборатории Прикаспийского горно-металлургического комбината, технических совещаниях при зам. главного инженера НІЖ (г. Шевченко 1988-1990 г.г.), на научных кои^еронциях про-фессорско-прзподавательского состава МГРИ им. С. Орджоникидзе (г. Москва, 1987-1990 г.г.), на третьей и четвертой научных конференциях молодых ученых МГРИ (г. Москва, 1988-1989 т.т.).
Публикации. Основные вопросы, рассмотренные в диссертации, изложены в 3 научных статьях, защищены 3 авторскими свидетельствами, по одной заявке на изобретение получено положительное решение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 148 страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц', 42 рисунка, список литературных источников включает 105 наименований, приложения.