Файл: Альбов М.Н. Рудничная геология.pdf

3.Изменение системы разработки месторождения

итехнологической схемы переработки руд

Рудные месторождения по структуре, форме и вещественному составу весьма разнообразны, что оказывает существенное влияние на выбор спо­ соба их разработки. Главными факторами, влияющими на выбор системы разработки месторождения, являются:

—форма и размеры рудных тел;

—углы падения рудных тел по отношению к горизонту;

—крепость руды и вмещающих пород;

—ценность руды;

—устойчивость руды и вмещающих пород против обрушения, нали­ чие или отсутствие тектонических нарушений;

—наличие или отсутствие на руднике обогатительных фабрик и необходимость в связи с этим ведения селективной или массовой выемки

логическая информация о месторождении, что может внести коренные изменения в первоначальные представления о факторах, влияющих на выбор системы разработки. Рудничный геолог для решения вопроса об изменении системы разработки месторождения представляет на рассмотре­ ние специалистов технического отдела рудоуправления или проектной организации соответствующие геологические материалы, устанавлива­ ющие изменения главных геологических факторов, влияющих на выбор системы разработки месторождения. К числу таких факторов относятся новые данные о геологическом строении месторождения и характеристике тектонических нарушений в пределах рудного тела, о структурах и тек­ стурах руд, характере направления слоистости, трещиноватости, от­ дельности вмещающих пород. Существенное значение для изменения систем разработки месторождения имеют данные о размере, форме и услови­ ях залегания рудного тела. Эти данные отмечаются на соответствующие геолого-маркшейдерских планах и в обязательном порядке должны быть учтены при решении вопроса об изменении системы разработки месторо­ ждения.

Существенное влияние на выбор и последующее изменение системы разработки месторождения оказывает распределение полезного компонента в месторождении, а также наличие безрудных прослоев и участков в руд^ ном теле. При равномерном распределении оруденения обычно ведется валовая добыча. При неравномерном распределении оруденения и наличии безрудных участков в рудном теле рудничному геологу совместно с экс­ плуатационниками приходится решать вопрос о необходимости разработки месторождения или отдельных его участков селективным способом.

Существенную роль играет рудничный геолог в решении вопроса об изменении технологической схемы переработки руд. Занимаясь система­ тическим изучением месторождения, рудничный геолог может установить,

409"

переработки руд, по сравнению с первоначальными представлениями изменяются. Эти изменения могут оказать отрицательное влияние на ка­ чественные показатели работы обогатительной фабрики и привести к сни­ жению процента извлечения полезных минералов в концентрат.

Геологическая служба рудника, располагая данными, характеризую­ щими изменение вещественного состава, текстур и структур руд и содер­ жания твердых примесей в руде, обязана заблаговременно предупреждать технологов о предстоящем изменении вещественного состава руд и сов­ местно с ними решает вопрос о необходимости внесения соответству­ ющих изменений в ранее принятую технологическую схему их перера­ ботки.

4. Вопросы комплексного использования руд

Научно-технический прогресс во всех областях производства, созда­ ние таких видов продукции, о существовании которых еще несколько де­ сятилетий тому назад не подозревало человечество, заставило изменить представление о необходимости добычи многих элементов периодической системы Менделеева. Так, стремительные темпы исследования космического пространства, широкое применение электронно-вычислительной техники, изготовляемой на полупроводниковой основе, требуют новых материалов, обладающих повышенной прочностью и надежностью в условиях высоких давлений, температур и скоростей. Изготовление материалов, соответст­ вующих этим требованиям, вызвало необходимость, в частности, широкого применения редких и рассеянных элементов, обладающих замечательными свойствами.

Как известно, многие из рассеянных элементов не образуют в земной коре самостоятельных месторождений. Они чаще всего являются продук­ тами попутной комплексной переработки руд черных и цветных металлов или других видов минерального сырья. Технология извлечения редких и рассеянных элементов имеет ряд характерных черт, отличающих ее от технологии извлечения черных и цветных металлов. Металлургия редких металлов не знает процессов непосредственного получения металла путем плавки руд в крупных печах. Например, извлечение гафния из цирконовых концентратов стало возможно только благодаря развитию вакуумной техники, а выделение элементов групп редких земель — в результате при­ менения ионнообменных смол.

Немаловажную роль для процессов комплексной переработки руд, содержащих редкие и рассеянные элементы, сыграла техника высоких температур, а также современные физические и физико-химические методы анализа и контроля производства. В связи с малыми содержаниями попут­ ных компонентов в комплексных рудах цветных и черных металлов боль­ шое значение для рациональной переработки имеют процессы обогащения руд и концентрирование попутных компонентов с процессе переработки сырья. Полиметаллические руды, главной составной частью которых яв­ ляются свинец и цинк, часто содержат, кроме висмута, сурьмы, золота и серебра, кадмий, талий, галлий и германий, которые концентрируются в отходах производства свинцовых и цинковых заводов. Эти отходы явля-

410

ются, таким образом, исходным сырьем для получения ряда ценных эле­ ментов.

Пыли и возгоны металлургических печей и илы сернокислого произ­ водства нередко содержат селен, теллур, таллий. Шлаки черной металлур­ гии могут служить источником получения ванадия и титана. Золы и воз­ гоны некоторых углей и горючих сланцев содержат значительные концен­ трации германия, ванадия, иногда молибдена, галлия, а в их шлаках накапливаются цирконий, редкие земли и другие элементы. В калийных солях установлены рубидий и цезий, а в глиноземном сырье галлий, индий и Др.

Большое значение для комплексной переработки руд имеет качествен­ ная и количественная оценка попутных компонентов в рудах отдельных типов месторождений, а также установление формы их нахождения и баланса распределения в рудообразующих минералах.

В настоящее время из минерального сырья извлекают более 74 эле­ ментов периодической системы Менделеева, в том числе около 50 элементов получают преимущественно при комплексной переработке руд.

Комплексность минерального сырья может быть обусловлена наличием парагенетических минеральных ассоциаций различных элементов; геохи­ мическим сродством отдельных элементов, входящих в определенных соот­ ношениях в одни и те же минеральные образования. В обоих случаях воз­ можность комплексного использования минерального сырья определяется

сдостаточно высокими технологическими показателями;

—экономическим, требующим, чтобы стоимость дополнительно полу­ чаемой продукции не только покрывала все затраты, связанные с комплекс­ ной переработкой руд, но и обеспечивала в определенных размерах необ­ ходимую прибыль.

Примером комплексного минерального сырья первого типа являются широко распространенные медно-свинцово-цинковые и свинцово-цинковые руды, представленные сульфидами меди, свинца и цинка в различных соот­ ношениях, сульфидные медно-никелевые руды и т. п. Применение класси­ ческих методов селективной флотации при обогащении таких руд позволяет получать концентраты соответствующих минералов, в дальнейшем пере­ рабатываемых раздельно. Способы переработки таких руд при различных, но, как правило, очень высоких технологических показателях широко освещены в отечественной и зарубежной литературе.

К этому типу комплексных руд относятся бранерит-уранинит-тухо- лит-золотоносные конгломераты Битватерсранда (ЮАР), Блайнд-Рнвер (Канада) и Серра-де-Жакобина (Бразилия). В обобщенном виде схема использования конгломератов такого типа выглядит следующим образом: после соответствующего измельчения выделяют золото, выщелачивают урано-редкоземельные минералы, осаждают и выделяют урановые сое-

411

динения, производят переработку остаточных растворов гидрометаллурги­ ческим методом с выделением суммы редких земель.

Вмолибденовых рудах месторождения Клаймакс (США) спутниками молибденита являются вольфрамит, гюбнерит, касситерит, пирит, халько­ пирит и монацит. В течение многих лет эти минералы уходили в отвал, но потом для их улавливания были установлены спиральные сепараторы. Применение новой технологии обогащения руд оказалось экономически выгодным. Из хвостов основной молибденовой флотации, после удаления шламов, последовательно извлекают пирит, монацит, вольфрамит и кас­ ситерит.

ВНигерии комплексные руды месторождений района плато Джонс, представленные рыхлыми выветрелыми гранитами, содержащими в форме акцессорных включений касситерит, колумбит, магнетит, ильменит, цир­ кон, оранжит, ксенотим, монацит и кварц, являются сырьем для получе­

ния концентратов названных минералов. Содержание этих минералов в первичных рудах сравнительно невысокое, но благодаря применению сов­ ременной технологии обогащения руд на обогатительных фабриках полу­ чают кондиционные концентраты.

Для обогащения руд здесь применяют метод гравитации последова­ тельно на отсадочных машинах, концентрационных столах и гидроцикло­ нах. Первоначально руды подвергаются ручной сортировке. Полученные гравитационные концентраты, содержащие колумбит, касситерит, магне­ тит, ильменит, циркон, оранжит, ксенотим, монацит и кварц, подверга­ ются электростатической сепарации при температуре 100—110° С, что позволяет получать два продукта. Один из них содержит колумбит, кас­ ситерит, ильменит, магнетит, а другой — циркон, оранжит, ксенотим, монацит, кварц. Из первого концентрата методом гравитации и магнитной сепарации выделяют самостоятельные колумбитовые, касситеритовые, ильменитовые и магнетитовые концентраты; из второго методом флотации выделяют самостоятельные циркониевые, оранжитовые, ксенотим-монаци- товые концентраты.

В Китае сурмяно-ртутно-шеелит-золотые руды подвергают многоста­ дийной обработке; они являются сырьем для получения сурьмы, ртути, шеелитового концентрата и золота. Сурьма и ртуть извлекаются при об­ жиге руд в шахтных печах. Шлаки подвергают обогащению различными методами; они являются источником для получения кондиционных кон­ центратов шеелита и золота.

Известное крупнейшее комплексное месторождение олова Гедзю (КНР) наряду с колоссальными запасами олова содержит в больших количествах железо, медь, свинец, цинк, бериллий, вольфрам, молибден и многие дру­

медные, свинцовые, цинковые, вольфрамовые, молибденовые и бериллиевые.

Американская компания «Серро-де-Паско» из полиметаллических руд месторождения одноименного названия (Перу) получает свинцовый, цин­ ковый и медный концентраты. Свинцовый концентрат содержит повышен­ ные концентрации сурьмы, висмута и серебра.

412