Подготовка крупнообъёмной залежи с мелким тонким золотом (МТЗ) к выщелачиванию на месте её постоянного нахождения
Огромный интерес к мелкому тонкому россыпному золоту (МТЗ — мельче 0,5 мм) связан с тем, что его чрезвычайно много. Его даже называют иногда «главным золотом нашей планеты». Однако добиться извлечения МТЗ с приемлемой рентабельностью можно не всегда [1]. Гравитационный способ извлечения не даёт должного результата даже при значительном усложнении схемы обогащения за счёт включения в неё устройств с повышенной селективностью разделения частиц разной плотности.
Теоретически самым эффективным для МТЗ нужно признать извлечение путём выщелачивания. Однако низкие содержания золота не позволяют организовать рентабельное цианирование по известным технологическим схемам с предварительной добычей песков. Поэтому предлагается к рассмотрению технология выщелачивания непосредственно на месте нахождения залежи.
К преимуществам такого подхода следует отнести:
1. Исключение затрат на валовые горные работы, так как их объём кратно сокращается, оставаясь только в виде небольшого количества горно-подготовительных работ (ГПР).
2. Сохранение ландшафта в неизменном виде и, как следствие, сокращение работ по рекультивации.
Экономия, полученная на вышеназванных переделах работ, может быть направлена на приобретение и использование менее вредных, но более дорогих реагентов выщелачивания. Активная работа, проводимая химиками мирового сообщества, позволяет надеяться на изобретение новых более дешёвых безвредных реагентов.
Описание технологии подготовки объекта к выщелачиванию
Объектами выщелачивания могут быть россыпные месторождения приповерхностного и глубокого залегания, а также техногенные отвалы.
Их объединяет схожесть пространственной структуры залегания, когда продуктивная толща с повышенными фильтрационными свойствами лежит на более консолидированном, относительно водоупорном основании. Этот фактор является благоприятным условием для осуществления процесса выщелачивания.
Аналогичное, но, естественно, более безупречное строение имеет полигон для кучного выщелачивания. Концептуальная сущность способа кучного выщелачивания состоит в том, что на специально подготовленную и гидроизолированную площадку, исключающую неконтролируемую утечку ядовитого раствора цианида натрия, укладывают золотосодержащее сырьё в виде штабеля. Штабель сверху орошают выщелачивающим раствором, который опускается через материал штабеля и переводит золото в растворимую соль. Насыщенный золотом раствор собирают у основания штабеля и отправляют на дальнейшую переработку. Недостатком данного способа является повышенная трудоёмкость, связанная с процессом добычи или отгрузки сырья, его транспортировки и формированием штабеля.
Целью предлагаемой технологии является подготовка сырьевого объекта на месте его постоянного нахождения к проведению надёжно функционирующего технологического процесса выщелачивания с минимальными негативными экологическими издержками, используя при этом благоприятное расположение продуктивной толщи с повышенными фильтрационными характеристиками на относительно водоупорном основании.
Рис. 1. Подготовка приповерхностной залежи
1 — металлогенная залежь; 2 — подсечная траншея; 3 — дренажные скважины; 4 — скважины подачи раствора; 5 — противофильтрационная завеса
В этих условиях, если доставить раствор на верхнюю поверхность сырьевого объекта, то он, проходя через толщу сырья, растворит золото и будет сосредотачиваться в зоне над водоупорным основанием. Для выпуска раствора наружу проходят горную выработку по периметру обрабатываемого объекта, которая верхней частью подсекает контакт между сырьевым массивом и основанием, а нижней частью, заглубленной в породы основания, образует растворосборную канаву. В качестве такой горной выработки может выступать открытая траншея (поз. 2 на рис. 1) для приповерхностной залежи или техногенного отвала, и подземная выработка (поз. 2 на рис. 2) для глубокозалегающего объекта. Растворосборную канаву гидроизолируют. Собранный раствор после отстаивания направляют в технологическую схему согласно требованиям рабочего регламента.
Скрытый рельеф площади контакта может быть относительно ровным и благоприятным для обеспечения стока раствора. В этом случае выполненных работ достаточно для начала технологического процесса выщелачивания.
Рис. 2. Подготовка глубокозалегающей залежи
1 — металлогенная залежь; 2 — подсечной штрек; 3 — штрек для бурения горизонтальных скважин подачи раствора; 4 — дренажные скважины; 5 — горизонтальные скважины подачи раствора; 6 — вертикальные закачные скважины; 7 — противофильтрационная завеса
При сложном рельефе площади контакта из оконтуривающей подсечной выработки бурят дренажные горизонтальные скважины в зону контакта (поз. 3 на рис. 1, поз. 4 на рис. 2). Скважины обсаживают перфорированными трубами, через которые раствор из массива самоизливом поступает в растворосборную канаву.
Для улучшения дренажа и исключения проскока раствора ниже контакта по каналам естественной трещиноватости трубы подключают к вакуумному насосу.
При наличии сильнотрещиноватого массива основания залежи можно использовать облегчённую подземную водонепроницаемую завесу (ПВНЗ), технология создания которой хорошо вписывается в комплекс подготовительных работ для выщелачивания залежи [2].
Подачу раствора к выщелачиваемому сырью производят различными способами в зависимости от конкретных горно-геологических и горно-технических условий расположения сырьевого объекта. Для техногенных отвалов и неперекрытых залежей используют орошение по аналогии с кучным выщелачиванием. Для доставки раствора к перекрытым залежам с поверхности бурят вертикальные скважины (поз. 6 на рис. 2). Для достижения равномерного смачивания сырья и улучшения технологических показателей из подсечной траншеи (поз. 2 на рис. 1) или из специально пройденной подземной выработки (поз. 3 на рис. 2) при глубоком залегании объекта выщелачивания, в верхнюю зону залежи бурят горизонтальные раствородоставочные скважины (поз. 4 на рис. 1 или поз. 5 на рис. 2).
Резюме
Вышеописанная технология подготовки крупнообъёмного объекта к выщелачиванию состоит из стандартных технологических операций горного производства. Поэтому нет никаких оснований сомневаться в её практической реализуемости. Зоной неопределённости на данном этапе является процесс непосредственного цианирования. Необходимо проведение опытных работ на небольшом фрагменте залежи, в результате которых будет отработан технологический регламент, опробованы различные реагенты, оценено воздействие на экологию, что позволит принять решение о целесообразности начала производственного процесса.
1. Кавчик Б.К. «Где оно мелкое золото?». ОАО «Иргиредмет», Золотодобыча, № 29, апрель, 2001 г.
2. Желябовский Ю.Г. «Сооружение водонепроницаемых завес непосредственно под сырьевыми объектами — перспективное направление развития технологий выщелачивания» // Золото и технологии. 2021, № 1 (51), с. 160–162.
Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 4 (54)/декабрь 2021 г.
