Введение к работе
Актуальность темы. В соответствии с заколом Российской Федерации "О недрах" при разработке месторождений любых по-іезньїх ископаемых необходимо обеспечить рациональное освоение тедр и охрану окружающей среды, что во многом определяет ус-іешнос развитие базовых отраслей промышленности.
В связи с эгич при разработке месторождений россыпного зол^-га перевод горных предприятий на бессточные системы водопо-гребления, применение эффективных методов счистки воды, снижение потерь металла при добыче и обогащении песков имеют пер-юочередное значение. Сложность задачи состоит в том, что наибо-іее доступные и простые по строению россыпи б основном отработаны, в эксплуатацию вовлекают трудно-разраб?тьтземие и труд-юобегатимые месторождения с высоким содержанием глины з песках, мелкой крупкесть.'о золота и конгломерацией продуктивной голщн. Такие месторождения составляют не менее 45% от общего эбъема разведанных запасов и их удельным вес постоянно во?гаста-
ЇТ.
Разработка сцементированных песков (конгломератов) затруднена неполной нх дезинтеграцией перед обогащением и Интенсивным загрязнением оборотной воды за счет накопления в ней тонкс-аисперсных взвесей, представленных глиной, что приводит к потерям металла на стадиях добычи и обогащения. В этих условиях многостадийные схемы рыхления и дезинтеграции глинистых песков, а также использование коагулянтов и флокулгштов на стадии водо-подготоаки недостаточно эффективны, экологически опасны и не всегда экономически оправданы, что затрудняет нх широкое применение. Перечисленные обстоятельства обуславливают значительные потери металла при разработка высексглннистых россыпей, нередко достигающие 50% и более.
Достижение необходимых результатов требует применения технологий, основанных на физических и химических эффектах, увеличивающих эффективность очистки оборотных вод с высоким содержанием взвешенных веществ, улучшающих диспергирование юлотоносных конгломератов, обеспечивающих реет извлечения металла при минимальных затратах и техногенном воздействии на
природную среду.
Одним из возможных решений задачи создания ресурсосбере гающих технологий освоения россыпных месторождений являете? применение практически не изученного для этих целей метода элек трогидравлического воздействия, в частности разрядно-импульсної активации водных дисперсий глинистых минералов.
Поэтому тема настоящего исследования, связанная с разработ кой технологии удовлетворяющей вышеперечисленным условиям актуальна и своевременна.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с комплекс ной программой Союззолото МЦМ КП-10-ГО, планом важненши: научно-исследовательских работ на 1986-90 годы и на период дс 2000 года "Создание научных основ и методов повышения эффек тивности рационального и комплексного освоения месторождениі твердых полезных ископаемых и охраны недр", утвержденный По становлением ГКНТ СССР № 56 от 10.03.86 г.
Осяог.лап н,.<еи раГюты состоит в том, что повышение эффек тивности разработки высокоглинистых россьшсГ: традиционным: технологиями может быть достигнуто за счет включения в них про цесса разрмдно-импульсной активации из етадчн нодоподготопки.
Цель настоящей работы состоит в обосновании параметров технологии разработки аысихоглинметых россыпей при использова ний разрядно-импульсном актпеацпи технологической ьоды в с::е міх оборотного водоснабжения.
Ооно»ніле зчдачн исследований.
Дли достижения поставленное а работе цели потребовалось по шить следующие задачи:
- изучить олилкме параметров разрядне-ямпульспой активацій
(РИА) на эффективность о:л<стцн сточных вод г замкнутых схема:
аедоснабїісения при разработке россыпных месторождений с раз
-л ич н ы г ьоод ержаї \ иєгугв-пєскнхтііїїньТ;
- установить влияние активирогапной разрядно-импульсныл
методом воды на эффективность процесса дезинтеграции глинисты:
песков и получить соответствующие зависимости для условий орга
низации схем оборотного водоснабжения при разработке месгорож
дений различными способами;
определить вид зависимости между потерями металла в хвостах обогащения и показателями дезинтеграции высокоглинистых песков при разрядно-импульсной активации оборотной воды;
обосновать технологию отработки высокоглннистых россыпей на основе применения разрядно-импульсной активации оборотной воды;
выявить условия рационального применения технологии разработки россыпей, основанной на разрядно-импульсной активации оборотной воды.
Методы научных исследовании: анализ и обобщение литературных источников; патентные исследования; анализ и обобщение теоретических разработок и практического опыта; минералогический и химический анализы пород и воды; лабораторные эксперименты; натурные наблюдения и исследования в промышленных условиях; аналитические, графические и графоаналитические методы, а также методы математического и физического моделирования; методы математической статистики и программные средства расчетов на ЭВМ типа IBM.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
- разрядно-импульсная активация водных дисперсий глини
стых минералов вызывает долгосрочные химические, физические и
электрические изменения жидкой и минеральной фаз, приводящие к
увеличению скорости осаждения взвесей в б - 10 раз, повышая эф
фективность осветления сточных и оборотных вод;
а результате РИА технологическая вода приобретает свойства, способствующие разрушению природных связей в глинистых минеральных соединениях, повышая тем самым извлечение металла на 7 - 13%;
структура минерального осадка, скорость осаждения и условия гетерокоагуляции определяются свойствами водных дисперсий глинистых минералов и параметрами активации, которые в оптимальных диапазонах позволяют существенно снизить техногенную нагрузку на окружающую природную среду.
Достоверность научных результатов и выводов подтверждена: достаточным объемом экспериментальных работ; соответствием результатов статистической обработки полученных данных крите-
ри.чм доверительной вероятности (с 95% доверительной вероятностью по критерию Фишера и Стьюдента); подтверждением результатов лабораторных исследований в промышленных условиях. Научная новизна:
впервые исследованы физико-химические процессы, протекающие в водных дисперсиях глинистых минералов при активация технологической воды разрядно-импульсны.ч методом;
разработаны экспериментальные и аналитические основы раз-рядио-импулъсной активации оборотной воды, содержащей глинистые взвеси, в целях повышения эффективности водоочистки;
впервые получены экспериментальные доказательства повышения эффективности дезннтеграцпи высокоглинистых минеральных ассоциаций при использовании активированной с помощью РИА технологической воды;
получены зависимости потерь металла от исходного содержания глины б роесьши */ основных факторов, регламентирующих режим обогащении песков на промырочных установках;
- определено влияние качества технологической воды показа
тели извлечения металла при бульдозерной разработке россыпи.
Лрасгтическгш ценность работы:
исследована и внедрена ресурсосберегающая технология разработки высокоглинистых россыпей, включающая процесс разрядно-импульсной активации технологической воды, что позволило повысить показатели использования недр;
обоснован и реализован на практике новый способ очистки сючных вод от трудноосаждаемых глинистых взвесей, основанной на использовании разрядно-импульсной активации оборотной воды, позволяющий повысить эффективность оборотного водоснабжения и снизить сброс загрязняющих веществ;
изучены и оптимизированы физические параметры разрядно -импульсного воздейстЕИя_иазйДиые-дисперсии-глннистых-мпнсра^ лов.
Личный вклад автора состоит:
в разработке методик проведения лабораторных и производственных исследований;
в проведении экспериментальных исследований и теоретиче-
ской оиенке взаимосвязей параметров разрядно-импульсной активацией оборонной болы и показателей зодоиодготоики;
- в организации и внедрении в промышленное производство технологии с предложенной разрядно-импульсной активации технологической воды;
Реализация результатов исследований. Результаты исследований технологии разработки оысоксглинистых россыпей на основе разрядно-импульсной подготовки оборотной воды использованы при составлении технологического регламента на разработку бульдозерным способом россыпей ПО "Северовостокзолото", а также при производстве горных работ на россыпях АО "Енисейзолото", что позволило снизить потери металла с хвостами обогащения.
Экономический эффект при внедрении результатов диссертационной работы по АО "Енисейзолото" в ценах 1989 г. составил 216 тыс. руб.
Материалы диссертационной работы используются в учебных курсах в Красноярской государственной академии цветных металлов и золота.
Апробаїщп работы. Основные положения диссертационной работы докладывались: на третьей Международной конференции "Новые идеи в науках о земле" (г. Москва, 1997 г.); на Международной научно-практической конференции "Проблемы охраны окружающей среды от промышленных, бытовых, биологических и медицинских отходов, осадков сточных вод" (г. Пенза, 1997 г.); на Международном симпозиуме "Биотехнология и выщелачивание золота из золотосодержащих руд" (г. Красноярск, 1997 г.), на XY межрегиональной неумно-технической конференции (г. Красноярск, 1997 г.), па краевых научно-технических конференциях (г. Красноярск. 1987 г., 1988 г.), на научных конференциях горного факультета Красноярского института цветных металлов и золота (1985-88 г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано и печатных работ.
Объем н структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, изложена на 156 страницах машинописного текста, включает 34 таблицы, 26 рисунков, 4 приложения и список использованной литературы из 153 наименований.