Влияние высоты штабеля на процесс КВ

 

От высоты рудной массы при KB зависят размеры занимаемых площадей, объ­емы переработки и организация работ, а, следовательно, и конечная эффективность процесса.

В настоящее время, высота отсыпае­мой горной массы достигает 40-60 м. При выборе высоты штабеля необходимо руководствоваться сле­дующими положениями:

• с увеличением высоты укладываемой рудной массы организа­ция процесса экономичнее из-за исключения подготовки новых пло­щадей, насосного хозяйства, систем орошения и т.д.;

• большая масса руды, особенно при частичном окислении суль­фидных минералов, позволяет поддерживать внутри штабеля более высокую температуру, что во всех случаях благоприятно сказывается как на кинетике процесса, так и возможности проведения процес­са в зимних условиях.

К отрицательным факторам сооружения высоких штабелей мож­но отнести:

• снижение фильтрационной способности отсыпанной рудной массы;

• большую вероятность возникновения каналообразования;

• большую уплотняемость штабеля, особенно в нижней зоне штабеля.

· некоторое снижение степени извлечения полезного компонента по сравнению с отработкой тех же руд в условиях малых высот.

 

Изоляция поверхности штабеля

 

Верхняя площадка и боковые стороны штабеля (откосы) подле­жат изоляции с целью предупреждения испарения растворов выще­лачивания, стекания практически исходных растворов по поверхно­сти боковых стенок и ликвидации непрорабатываемых приповерхно­стных участков. Изоляцию откосов осуществляют с помощью защит­ного грунтового слоя, пленочных покрытий без защитного слоя и с защитным слоем.

Для покрытия откосов грунтом используют легкие суглинки и су­песи, мелко- и тонкозернистый песок. Равномерность распределения грунта по откосам зависит от угла естественного откоса этой породы. При использовании для покрытия супесей и суглинков крутизна от­косов штабеля увеличивается, а при защите боковых стенок песком откосы становятся более пологими (Рисунок 55).

 

Рисунок 55 - Изоляция откосов штабеля:

а — вариант защиты боковых стенок песком; б — вариант защиты боковых стен супесями и суглинками; в — защита боковых стенок тканепленочными рулонными материалами; α _р — угол естественного откоса рудного материала

Если при сооружении штабеля производят обваловку откосов песком и экранирующим грунтом, то учитывают также угол естественного откоса отсыпанного грунта с целью удер­жания его на плоскостях откосов штабеля.

 

Тема 15. Система орошения

 

Система орошения складывается из следующих элементов: оро­сительных устройств, размещаемых в штабеле, схемы орошения, ре­жимов орошения и видов оросителей. Размещение оросительных устройств в соответствии с геометрическими параметрами штабеля охватывает большое разнообразие вариантов, зависящих от схем по­дачи, распределения и режимов орошения, величины и формы отсы­панной рудной массы, размеров кусков руды и других показателей.

Открытую укладку оросителей (трубопроводов, шлангов и емко­стей) на верхнем основании штабеля применяют чаще в тех случаях, когда растворы выщелачивания, например при испарении, не ока­зывают отрицательного влияния на окружающую среду, работаю­щий персонал и технику.

Закрытая укладка оросителей (Рисунок 56) более эффективна и безопасна при выщелачивании открытых штабелей, особенно большой высоты (более 4 м), а также при наращивании штабеля и последующей от­работке второго и других этажей (ярусов). Особенно важна закры­тая укладка при использовании цианидов.

Рисунок 56 - Рудник Рефугио. Трубопровод капельного орошения засыпан 1, 2м руды, что предотвращает его замерзание в зимний период

При закрытом размещении систем орошения коллекторы стре­мятся изолировать инертным материалом (песком, грунтом, рудной массой), воздухо- и водонепроницаемой пленкой. Здесь исключается испарение растворителя и происходит более равномерное его рас­пределение по всему объему штабеля. Геометрическое и пространст­венное расположение труб коллектора-оросителя может быть самым разнообразным (ярусное, рассредоточенное, горизонтальное, верти­кальное).

Горизонтальное ярусное расположение труб коллектора-оросите­ля осуществляют, когда штабель отрабатывают и строят последова­тельными ярусами высотой по 3—5 м. В этом случае при последую­щей отработке второго яруса данная оросительная система может не демонтироваться и служить в качестве дренажного коллектора второго яруса. Рассредоточенная система оросителя может быть и вер­тикальной, и горизонтальной. Эта система формируется одновремен­но с отсыпкой всего объема штабеля. Вертикальные оросительные коллекторы в основном являются закачными (а при дренаже - откачными) скважинами. При большой высоте штабеля эти скважины удобнее сооружать с верхнего основания штабеля.

Режимы орошения:

1) одно­временное насыщение штабеля раствором (заводнение). Выполняют только в первый момент отработки горной массы для сокращения расхода растворителя и интенсифи­кации выщелачивания. Замачивание можно осуществлять как через систему орошения, так и поливом сверху через отдельные трубопро­воды.

2) непрерыв­ное орошение. Заключается в равномерной (во време­ни и по объему) подаче растворителя на рудную массу.

3) цикличное орошение - процесс подачи растворителя с периодическими оста­новками. В период остановок подачи растворителя горная масса или отстаивается, или осуществляется подача другого раствора или воз­духа (окислителя, нейтрализатора и т.д.).

Схемы орошения

Схемы орошения (подачи растворов) при выщелачивании - то­чечная подача, капельное орошение, равномерное разбрызгивание и прудковое смачивание.

1) Точечную подачу растворов осуществляют через отверстия в трубах, уложенных на расчетном расстоянии друг от друга, или че­рез вертикально установленные патрубки, расположенные в шах­матном порядке по площади орошаемой рудной массы. Недостатком такой схемы подачи является неравномерность проработки во вре­мени отдельных участков штабеля, что требует пространственного смещения точек излива по мере эксплуатации штабеля. При точеч­ном орошении производительность излива из каждой точки различная в связи с ее уменьшением по мере удаления точки от места нагнетания раствора - насосной станции (Рисунок 57).

Рисунок 57 - Точечная схема орошения с применением труб: 1 - верхняя площадка штабеля; 2 - трубопровод; 3 - перфорированные полиэтиленовые шланги; 4 - штуцер

2) Равномерность рас­ходов подачи раство­ра в каждую точку достигается приме­нением капельного орошения (Рисунок 58). Сущность этого способа состоит в применении ка­пельных устройств, установленных по дли­не раствороподающих шлангов. При капельном орошении излив раствора осу­ществляется с минимальным расходом.

Рисунок 58 – Капельная система орошения

 

3) Орошение разбрызгиванием через форсунки (Рисунок 59 а) при открытой системе размещения оросительных систем позволяет более полно охватить всю площадь штабеля. Форсунки устанавливают в трубопроводах порядно или в шахматном порядке. Работа форсунок требует избыточного дав­ления в трубопроводе. Чем больше давление, тем больше площадь раз­брызгивания и тем меньше плотность размещения форсунок.

4) Прудковое орошение (Рисунок 59 б, Рисунок 60) при кучном выщелачивании осуществляют через оросительные полости (канавы, траншеи и прудки), сооружен­ные на верхнем основании штабеля или на его боковой поверхности. Оросительные полости периодически заполняются раствором, кото­рый дренирует по всей массе рудного штабеля. При оценке возможности применения прудкового орошения помимо испарения следует учитывать свойства руды, его можно использовать лишь при наличии довольно низкой проницаемости штабеля, ограничивающей фильтрацию. Прудковое орошение противопоказано для очень пористой руды из-за быстрой фильтрации и связанного с этим подъема уровня растворов в преде­лах штабеля, что может привести к его неустойчивости.

 

 

Рисунок 59 - Схемы орошения посредством разбрызгива­ния выщелачивающих растворов (а) и с применением прудка-накопителя (б): 1 - рудная масса; 2 - трубопровод; 3 - форсунка; 4 - выщелачивающий раствор; 5 - песчаный слой.

Рисунок 60 - Прудковое орошение

На практике за рубежом для большинства руд благородных металлов интенсивности орошения поддерживают в пределах 1-6 мл/с·м².

Распределение раствора на штабеле осуществляется с помощью следующих устройств: вращающихся импульсных разбрызгивателей, распылителей Вобблера, виглеров, погружных эмиттеров, работаю­щих под давлением (Рисунок 61).

Рисунок 61 - Конструкции оросителей:

(а - вращающийся импульсный; б - распылитель Вобблера; в - нагнетательный по­гружной эмиттер (сверху вниз: оболочка, сердечник, эмиттер в сборе)

Разбрызгиватели обычно устанавливают по пятиточечной системе с расстоянием от 7 до 10 м таким образом, чтобы потоки перекры­вали друг друга в пределах орошаемой окружности, причем это пе­рекрытие может отсутствовать (раздельный поток) или быть чрез­мерным, как это показано на Рисунок 62.

Рисунок 62 - Неравномерное орошение раствором с помощью импульсных разбрызгива­телей:

а — без перекрытия; б — излишнее (чрезмерное) перекрытие; в — оптимальное пере­крытие.

Вобблеры представляют собой эксцентричные разбрызгиватели вращательного типа, они нашли широкое применение в практике KB, их поставляет компания " Сенингер Ирригейшн" (штат Флорида, США). Вобблеры производят орошение крупными каплями, вслед­ствие этого уменьшается испарение, легко монтируются на стальных стояках не более 1, 2 м над поверхностью. Вобблеры устанавливают в зависимости от требуемой плотности орошения при заданном давлении. Равномерность распределения вы­щелачивающих рас­творов достигается вобблерами с инди­видуальными регуля­торами давления.

При установке виглеров - трубок, вставляемых в отверстия сис­темы оросительных труб, — равномерное распределение растворов достигается благодаря хаотическому раскачиванию (" вихлянию" ) этих трубок.

Типичная система распределения растворов с помощью эмитте­ров показана на Рисунок 63. На большинстве рудных штабелей эмитте­ры и трубопроводы устанавливают таким образом, чтобы каждый эмиттер охватывал площадь около 1 м². Распределительная магист­ральная линия и погружной эмиттер, размещенные под небольшим слоем руды, показаны на Рисунок 64. В этом случае можно осуществ­лять отработку и в течение зимнего периода, что является достоин­ством метода.

Погружные эмиттеры позволяют поддерживать более широкие пределы скоростей орошения по сравнению с другими оросителями, это также является важным преимуществом. Необычно низкие ин­тенсивности орошения могут быть получены посредством обратного дросселирования (сдавлива­ния) линии распределения по­тока, которое уменьшает паде­ние давления в каждом по­гружном эмиттере. Эта опера­ция особенно полезна, когда цикл выщелачивания завер­шается и скорость извлечения золота из штабеля существенно уменьшается. Снижение ско­рости потока препятствует па­дению содержания золота

Обычно эмиттеры погружают в руду на глубину 20-25 см, однако практикуется также установка их на верхнем основании штабеля. Основное преимущество использования эмиттеров, помимо приведенных ранее, заключается в том, что сис­тема обеспечивает непрерывное капание раствора с минимальной силой падения и тем самым препятствует перемещению зерен и каналообразованию. В результате такого орошения штабель смачива­ется по горизонтали и вертикали вследствие капиллярного эффекта.

Таким образом, к преимуществам применения эмиттеров можно от­нести следующие:

• возможность проведения работ в зимнее время;

• уменьшение потерь растворов на испарение;

• исключение разрушения поверхности;

• равномерность орошения;

• отсутствие каналообразования.

Рисунок 63 - Установка поверхностного орошения:

1 — магистральный поливинилхлоридный трубопровод; 2 — эмиттер; 3 — рудный слой; 4 — линия орошения

Рисунок 64 - Неглубоко захороненные погружные эмиттеры.

Главный недостаток использования эмиттеров состоит в возмож­ности образования кальцита на путях фильтрации, по которым про­сачиваются растворы до выхода из штабеля. Таким образом, крайне важно предусмотреть качественную обработку растворов и очистку системы при эксплуатации.

 

Тема 16. Система дренажа

Дренажная система в пределах штабеля состоит из кол­лекторной системы, размещаемой выше изоляции и состоящей из руды, если она хорошо проницаема, фильтрующего материала (гра­вий) и сборных трубок либо их комбинации.

При KB можно применять следующие схемы дренажных систем.

1. Дренаж (отвод продуктивных растворов) через песчано-гравийный слой, уложенный на гидроизоляционный экран штабеля. Такую схему можно использовать, когда штабель уложен на желобообразном и наклонном основании по его длинной стороне. Сток растворов через дренажный слой осуществляется в приемный зумпф или траншею, проведенную на границе штабеля. Приемная емкость имеет непроницаемые стенки и днище (Рисунок 65, а).

2. Отвод растворов через дренажные трубы, уложенные горизон­тально на песчаной подушке основания штабеля. Ряды труб укла­дывают поперек или вдоль штабеля. Все трубы соединяют в сбор­ный коллектор, по которому раствор отводят в приемную емкость (Рисунок 65, б).

 

 

Рисунок 65 - Схемы дренажа технологических растворов с выводом растворов через дре­нажный слой (а) и отводом растворов через дренажную трубу (б): 1 - штабель рудной массы; 2 - ограждающая стойка; 3 - противофильтрационный экран; 4 - песчано-гравинный слой; 5 - приемный зумпф; 6 - перфорированная труба

В качестве дренажных систем могут быть использованы трубы и фильтры различных конструкций и из разных материалов. Наиболее распространены фильтры, выполненные из полимерных материалов. В

3. Дренаж растворов в откачные скважины через фильтры, уста­новленные над изоляционным экраном штабеля. Из откачных сква­жин продуктивные растворы извлекают и подают в сборную емкость раствороподъемными устройствами (эрлифтами, насосами). Откач­ные дренажные скважины сооружают после отсыпки штабеля по прямоугольной сети или в шахматном порядке. Расстояние между скважинами зависит от высоты штабеля, его площади, схемы оро­шения и производительности оросительных систем.

Откачка растворов через скважины наиболее перспективна в ус­ловиях, когда штабель горной массы имеет большие габариты (пло­щадь и высоту), а его отсыпку и эксплуатацию осуществляют в один этаж. Для оборудования скважин можно использовать трубы из обычной стали, трубы полиэтиленовые, металлопластиковые и стеклопластиковые. Для приемной части скважин могут быть примене­ны указанные ранее фильтры.

4. Сбор растворов в дренажные колодцы или траншеи, соору­женные в песчано-гравийном слое основания штабеля. Растворы по канавам или отводящим патрубкам колодцев стекают в сборные емкости, установленные за пределами штабеля. Канавы и колодцы располагают, как правило, по длинной стороне штабеля и в его цен­тре.

Для снижения объемов работ и наиболее эффективного использо­вания оборудования схем орошения следует стремиться к тому, что­бы при отработке ярусов (этажей) штабеля оросительная система могла служить и для отвода продуктивных растворов из каждого яруса. Система дренажа, которая служит для сбора раствора, про­ходящего через штабель, и перемещения его в прудки продуктивных растворов, должна удовлетворять следующим требованиям:

• во избежание разрушения штабеля обеспечивать уменьшение зоны насыщения выше противофильтрационного экрана:

• соответствовать общему потоку, поступающему на орошение и проходящему через штабель при выщелачивании;

• учитывать потоки жидкой фазы при различных погодных усло­виях (дождь, шторм, ливни и т.д.);

• быть химически устойчивой к растворам выщелачивания.

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. G. Переживание неодушевленной материи и неорганических процессов
2. I. Фаза накопления отклонений объекта от нормального протекания процесса.
3. II.3. Интериоризация субъектом внешних социальных групповых регуляторов в процессе социализации.
4. II.4. Особенности процесса социализации в маргинальный переходный период.
5. Intel выпустила процессоры Lynnfield
6. IV.5. Ресоциализация как организованный социально-педагогической процесс.
7. Pentium 4 1700 МГц- тактовая частота процессора 1700 МГц.
8. V. ВОСПРИЯТИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ. РОЛЬ СЛУХА В ЭТОМ ПРОЦЕССЕ
9. VI.2. Педагогический стиль и его влияние на межличностные отношения и психологический климат в коллективе класса.
10. VII.3. Социально-педагогическая превенция процесса криминализации неформальных подростковых групп.
11. XVII ВЕК В ИСТОРИИ ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ И РОССИИ. ОСОБЕННОСТИ РОССИЙСКОГО ИСТОРИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ЕГО ФАКТОРЫ
12. А. В процессе плавления. Б. В процессе отвердевания. В. Одинакова в обоих процессах.