Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback

Evaluation of efficiency and environmental safety of leaching metals from ore: ways of development and prospects

Evaluation of efficiency and environmental safety of leaching metals from ore: ways of development and prospects

Abstract

The object of research is traditional mining technologies and technical means in combination with underground block leaching (UBL) of metals from rock ores with their preliminary crushing with explosives in installations mounted in mine workings. One of the most problematic areas is the difficulty of achieving a given crushing quality, as well as the required height of ore storage in the chamber for the subsequent leaching of metals and a loosening factor, taking into account the control of the energy of explosive destruction of rock ores. The study used: – data from literary sources and patent documentation in the field of technologies and technical means for UBL of metals from ores in energy disturbed massifs, substantiation of technological parameters of operational blocks; – laboratory and production experiments; – physical modeling of metal extraction from ores from the average linear size of a piece of blasted ore. Analytical studies, comparative analysis of theoretical and practical results using standard and new methods were carried out with the participation of the authors. It was found that the most intensive infiltration leaching occurs when the size class of ore lumps is –100+0 mm. Metals are extracted from fractions –200+100 mm less intensively and for a longer time. To neutralize and flush the spent ore mass, it is recommended to treat it with lime solution and mine water through wells for supplying leaching solutions (irrigation system). The protection of the hydrogeological environment is carried out by silting the bottom of the chamber for collecting productive solutions with clay solution and by constant monitoring of mine water pollution in the zone of UBL influence. On the basis of the positive results obtained from the study and implementation of technologies for UBL of metals from rock ores during the development of block 5–86, in accordance with the recommendations issued, the same approach was used for blocks 5–84–86 and 5–88–90, as well as industrial experimental block 1–75–79. Due to the involvement in the production of substandard ores, the raw material base for the extraction of metals, at the operating mines, can be increased by 1.4–1.6 times. The research results can be used in underground mining of ore deposits of complex structure in Ukraine, the Russian Federation, the Republic of Kazakhstan and other developed mining countries of the world.

Объектом исследования являются традиционные горные технологии и технические средства в сочетании с подземным блочным выщелачиванием (ПБВ) металлов из скальных руд с предварительным их дроблением взрывчатыми веществами в установках, смонтированных в горных выработках. Одним из самых проблемных мест является сложность достижения заданного качества дробления, а также требуемой высоты магазинирования руды в камере для последующего выщелачивания металлов и коэффициента разрыхления с учетом управления энергией взрывного разрушения скальных руд. В ходе исследования использовались: – данные литературных источников и патентной документации в области технологий и технических средств для ПБВ металлов из руд в энергонарушенных массивах, обоснования технологических параметров эксплуатационных блоков; – лабораторные и производственные эксперименты; – физическое моделирование извлечения металла из руд от среднего линейного размера куска взорванной руды. Выполнены аналитические исследования, сравнительный анализ теоретических и практических результатов по стандартным и новым методикам с участием авторов. Установлено, что наиболее интенсивное инфильтрационное выщелачивание происходит при классе крупности рудных кусков –100+0 мм. Менее интенсивно и более длительно извлекают металлы из фракций –200+100 мм. Для нейтрализации и промывки отработанной рудной массы рекомендовано обрабатывать раствором извести и шахтной водой через скважины для подачи выщелачивающих растворов (оросительная система). Охрану гидрогеологической среды осуществлять путем заиливания глинистым раствором днища камеры по сбору продуктивных растворов и постоянным мониторингом загрязнения шахтных вод в зоне влияния ПБВ. На основе полученных положительных результатов исследования и внедрения технологий ПБВ металлов из скальных руд при отработке блока 5–86, в соответствии с выданными рекомендациями, использован такой же подход и для блоков 5–84–86 и 5–88–90, а также промышленно-экспериментального блока 1–75–79. За счет вовлечения в производство некондиционных руд, сырьевая база добычи металлов, на действующих шахтах, может быть увеличена в 1,4–1,6 раза. Результаты исследований могут быть использованы при подземной разработке рудных месторождений сложной структуры Украины, Российской Федерации, Республики Казахстан и других развитых горнодобывающих стран мира.

Об'єктом дослідження є традиційні гірські технології та технічні засоби в поєднанні з підземним блоковим вилуговуванням (ПБВ) металів зі скельних руд з попереднім їх дробленням вибуховими речовинами в установках, змонтованих в гірських виробках. Одним з найбільш проблемних місць є складність досягнення заданої якості дроблення, а також необхідної висоти вилуговування та коефіцієнта розпушення з урахуванням управління енергією вибухового руйнування скальних руд. В ході дослідження використовувалися: – дані літературних джерел і патентної документації в області технологій та технічних засобів для ПБВ металів із руд в енергопорушених масивах, обґрунтування технологічних параметрів експлуатаційних блоків; – лабораторні та виробничі експерименти; – фізичне моделювання вилучення металу від середнього лінійного розміру шматка підірваної руди. Виконано аналітичні дослідження, порівняльний аналіз теоретичних і практичних результатів за стандартними та новими методиками за участю авторів. Встановлено, що найбільш інтенсивне інфільтраційне вилуговування відбувається при класі крупності рудних шматків –100+0 мм. Менш інтенсивно та триваліше витягають метали з фракцій –200+100 мм. Для нейтралізації та промивання відпрацьованої рудної маси рекомендовано обробляти розчином вапна та шахтною водою через свердловини для подачі витравлюючого розчину (зрошувальна система). Охорону гідрогеологічного середовища здійснювати шляхом замулювання глинистим розчином днища камери зі збору продуктивних розчинів та постійним моніторингом забруднення підземних вод у зоні впливу ПБВ. На основі отриманих позитивних результатів дослідження та впровадження технологій ПБВ металів з скельних руд при відпрацюванні блоку 5–86, відповідно з виданими рекомендаціями, використаний такий же підхід і для блоків 5–84–86 та 5–88–90, а також промислово-експериментального блоку 1–75–79. За рахунок залучення у виробництво некондиційних руд, сировинна база видобутку металів, на діючих шахтах, може бути збільшена в 1,4–1,6 рази. Результати досліджень можуть бути використані при підземній розробці рудних родовищ складної структури України, Російської Федерації, Республіки Казахстан та інших розвинених гірничодобувних країн світу.

Keywords

гірничі виробки, рудные месторождения, блочное выщелачивание, environmental safety, горные выработки, підземна розробка, block leaching, ore deposits, mine workings, екологічна безпека, подземная разработка, экологическая безопасность, блочне вилуговування, underground mining, рудні родовища

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
gold