Кучное выщелачивание

(a. Heap leaching. Н. Haufenlaugen. Ф. Lixiviation en tas. И. Lixiviacion en montones) - способ переработки хим. Или бактериальным выщелачиванием попутно добытых забалансовых и бедных балансовых крупнокусковатых руд, заскладированных в отвалах, извлечение из к-рых полезных компонентов обычными обогатительными или гидрометаллургии, методами (выщелачивание в пачуках, автоклавах и др. Аппаратах) нерентабельно.K. В. Меди практиковалось c 16 в. В Венгрии и Германии. C cep. 20 в. Этот способ в пром. Масштабах применяют для извлечения меди, золота и урана. Ведутся экспериментальные работы по его использованию для извлечения др. Металлов.При K. В. В качестве реагентов используют водные растворы минеральных (серной, азотной, соляной) и органических (напр., уксусной) кислот, соды, солей аммония и др.

(см. Выщелачивание, Бактериальное выщелачивание, Выщелачивание подземное). Площадки для размещения куч, отвалов руд подготавливают c обеспечением соответствующих уклонов в сторону растворсборников. Покрывают гидроизо- лирующим материалом (глина, асфальт, цемент, твердеющие растворы синтетич. Смол и др.), сооружают дренажную систему в виде перфорированных труб из материалов, инертных к действию выщелачивающих реагентов. Высоту куч, отвалов и способ отсыпки руд (бульдозерами, автосамосвалами, экскаваторами и др.) выбирают в зависимости от их физ.-механич. Свойств, способности к уплотнению. Важно обеспечить в конечном итоге хорошую проницаемость руд, исключить переуплотнённые невовлекаемые в процесс K. В. Участки.

Различают две схемы ведения процесса K. В. Непрерывную (рис. 1) и цикличную (рис. 2). Рис. 1. Принципиальная схема цепи аппаратов на установке непрерывного действия кучного выщелачивания руд. 1 - поверхность земли. 2 - гидроизолирующее покрытие. 3 - песчаный дренажный слой. 4 - отвал крупнокусковатой руды забойной крупности. 5 - оросительные трубопроводы для орошения отвала в летний период. 6 - перфорированные оросительные трубопроводы для орошения руды в зимний период. 7 - питательные трубопроводы. 8 - желоб для сбора продукционных растворов. 9 - зумпф для продукционных растворов. 10 - зумпф для выщелачивающих и оборотных растворов реагента. 11 - насос для подачи продукционных растворов в сорбционную колонну для извлечения металла.

12 - насос для подачи выщелачивающих растворов реагента. 13 - сорбционная колонна c ионитом и верхним дренажем оборотного раствора. 14 - ёмкость c мешалкой для приготовления регенерирующих растворов. 15 - колонна для регенерации ионита. 16 - аэролифты для ионита. 17 - контейнер для готовой продукции. 18 - отстойник. 19 - барабанные грохоты для ионита. 20 - накопитель для ионита. Рис. 2. Конструктивная схема установки цикличного действия кучного выщелачивания руд. 1 - поверхность земли. 2 - гидроизолирующее покрытие. 3 - дренажные перфорированные трубы. 4 - дренажный слой из крупнокусковатой породы в основании отвала. 5 - отвал попутно добытых крупнокусковатых бедных и забалансовых руд. 6 - трубопроводы оборотных растворов. 7 - трубопроводы продукционных растворов.

8 - трубопровод c концентрированным реагентом. 9 - зумпфы, используемые попеременно для сбора продукционных и приготовления выщелачивающих растворов. 10 - буферные ёмкости. 11 - секция отвала. 12 - оросительные трубопроводы c форсунками-разбрызгивателями для орошения руд. 13 - подающий трубопровод для выщелачивающего раствора. 14 - технологический комплекс для переработки продукционных растворов и получения металла в химическом концентрате.При непрерывной схеме руда в кучах и отвалах после выщелачивания металла остаётся на месте складирования. Цикличная схема предусматривает периодич. Замену выщелоченной горн. Массы c вывозом её в породный отвал. Для применения этой схемы необходимы площадки меньших размеров. Выбор той или иной схемы зависит от рельефа местности, производительности установки K.

В. По руде, технико-экономич. Показателей и др. Факторов. B зависимости от физ.-механич. Свойств руд возможны два режима K. В. Инфильтрационный и фильтрационный. Инфильтрационный режим применяют при K. В. Крепких руд, не подверженных уплотнению. При небольшой плотности орошения таких руд выщелачивающим реагентом он не заполняет полностью все пустоты (как при фильтрационном режиме), a лишь смачивает или покрывает тонкой плёнкой поверхность рудных кусков, заполняет капилляры и постепенно стекает к днищу площадки. При инфильтрационном режиме K. В. C помощью спец. Оросит. Устройств (перфорированных шлангов, форсунок, разбрызгивателей и др.) подачу реагента проводят циклично, чередуя циклы орошения и выстаивания. Продолжительность циклов может быть разной (зависит от минерального и вещественного состава руд).

Для руд c локализацией оруденения по трещинам размер куска при K. В. Существ. Роли не играет, т.к. Кусковатость отбитой горн. Массы соответствует естеств. Кусковатости массива. Для вкрапленного оруденения решающими факторами в процессе инфильтрационного K. В. Являются скорость и глубина проникновения раствора реагента в глубь рудного куска.Технико-экономич. Показатели переработки забалансовых и балансовых руд K. В. В ряде случаев могут быть повышены путём включения в технол. Схему подготовит. Операций грохочения, сортировки и додрабливания руды. Предварительное грохочение руды c выделением в отвалы крупного материала c низким содержанием металла позволяет в ряде случаев снизить расходы на переработку и увеличить производительность установки K.

В. B др. Случаях грохочение, сортировка руды и додрабливание крупных фракций приводят к значит. Увеличению извлечения металла (иногда в 1,5-1,7 раза). Фильтрационный режим применяют при K. В. Песчано-глинистых руд, подверженных уплотнению. При этом подачу реагента осуществляют по скважинам, пробурённым c поверхности кучи, отвала.Для интенсификации процесса K. В. В зависимости от конкретных условий применяют аэрацию куч и отвалов c помощью перфорированных труб, наращиваемых в процессе отсыпки руд. Встряхивающие взрывы. Повышение темп-ры и напора раствора. ПАВ и др.Литература. Кучное и подземное выщелачивание металлов, под ред. C. H. Волощука, M., 1982.Л. И. Лунев..