Введение к работе
Актуальность тс\гг>г
Истощение запасов урановых руд с промышленным содержанием, добычу которых ведут традиционными горными способами, требует внедрения новых технологий для рентабельной nq)q)a6oTKii беддотоварных и забалансовых руд, а на гидрометаллургические заводы поставлять более богатое сырье.
Альтернативными способами их nepq)a6oTKii п настоящее время являются научно обоснованные технологические решения по комбпннропашпо технологии подземного и кучного выщелачивания с традиционными, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса. Интенсификация указанных процессов позволит вовлечь в переработку значительные массы дополнительного сырья.
Цель работы
Разработка эффективной технологии интенсификации выщелачивания металлов из урановых руд за счет комбинирования традиционных и геогехнологпчеекнх способов добычи и переработки продуктивных растворов.
Научная идея
Разделение рудничных полей на геомеханнчески сбалансированные участки по признаку максимального сквозного извлечения.
Методі.? исследования
Обобщение п критический анализ литерат}рпых источников, теоретические исследования, математическое моделирование процессов, лабораторные и производственные эксперименты, обработка экспериментальных данных с использованием ЭВМ.
Защищаемые научные положения
1. Сохранение экосистем в районе разработок месторождении обеспечивается двойным комбинированием технологий: с сохранением земной поверхности и максимальному екгозному извлечению металлов из руд.
2. Максимальное (до 95%) извлечение из классов крупности - 25
+ 0 мм при концентрации серной кислоты 20-25 г/л адекватно обес
печивается направленным изменением режима орошения с выстаи
ванием.
-
Надежность процесса выщелачивания обеспечивается для скальных массивов тобой сложности строения использованием механизма взрывного дробления. Извлечение в штабелях производится кругліли год при поддержании температуры оборотных растворов 7-11 С при экстремальных температурах воздуха - 50 С и скорости ветра до 30 м/с.
-
Экономическая эффективность двойного комбинирования технологии определяется совместным решением экономической, технологической и геомеханнческон моделей месторождения. Для урановых месторождений подземному выщелачиванию подлежат руды с содержанием до 0,07 %.
Достоверность научных положений подтверждена хорошей сходимостью результатов и сопоставимостью расчетных и измеренных параметров при надежности 85 и более процентов.
Научная новизна
-
Выдвинута рабочая гипотеза о возможности управления массивом п земной поверхностью над ним использованием системы "хвосты подземного выщелачивания - искусственные массивы".
-
Сформулированы критерии расчета достаточных и необходимых параметров комбинирования традиционных и геотехнологий по максимальному извлеченшо металлов при сохранении устойчивости массива.
-
Разработана методика расчета и проектирования параметров извлечения урана в подземных блоках и штабелях на поверхности в зависимости от гранулометрии рудГ*""
-
Сформулированы условия круглогодичного цикла извлечения металлов в штабелях при экстремальных.климатических условиях.
-
Разработана математическая моделі» процесса выщелачивания из материала сферической формы.
-
Разработана комплексная методика комбинирования технологий, включающая методы: определения сквозного извлечения, геомеханнческон оценки и управления эффективностью комбинации.
-
Описана модель комбинирования технологий и особенности участвующих в коибинацни технологий горного, обогатительного и металлургических переделов.
8. Приведены результаты использования новых технологий активации материалов в мембранных электролизерах, дезннтегра-торах и сорбционно-десорбционных колоннах.
Научное значение работы
Раскрыты взаимосвязи, определяющие условия применения, параметры и эффективность комбинирования традиционных технологии по условию максимального сквозного извлечения металлов при сохранении экосистемы.
Практическое значение работы
-
Доказано, что направленное сочетание двух или нескольких альтернативных технологий позволяет использовать прогрессивные геотехнологнческие методы добычи в любых горногеологических, горно-техннческих и климатических условиях.
-
Определены оптимальные условия параметров комбинирования для месторождений урановых скальных руд.
-
Технология опробована и внедрена в промышленном масштабе на рудниках CeBqjnoro Казахстана, в том числе штабеле выщелачивания с объемом переработки 2 млн .т/год бедпотопаріімх
руд-
4. Разработана методика расчета и конструирования пара
метров комбинирования: размеры целиков, пролетов и зон влияния
выработок, величина сквозного извлечения и др.
5. Рекомендованы технологические приемы обогащения и гид-
рометаллуршческого передела комбинируемых фракций руд.
Реализация работы
Результаты исследовании использованы при проектировании и разработке месторождении "Ш-к", "М", "С", "В", "3" Северного Казахстана, в практике добычи и переработке нескольких млн. т РУД-
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на Тырныаузском ВМК (1995г.), на Садонском СЦК (1995г.), на кафедрах ОПИ ТРМПИ экологии Владикавказ (1995г.), в институте "Кавказгипроцветмет" Владикавказ, (1995г.).
Публикации
Основные положения диссертации опубликованы в 3-х монографиях, 6-тн статьях, 5-тн отчетах НИР с номером государственной регистрации и 2-х методиках.
Структура и объем работы
Диссертация состоит, из введения, 5 глав, выводов, библиографического списка из 104 наименовании и содержит 163 стр. машинописного текста, 38 рисунков и 15 таблиц.