автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.08, диссертация на тему:Разработка комбинированной технологии кучного и подземного выщелачивания металлов из урановых руд

На правах рукописи Для служебного пользования Экз. N9 0

ГОЛИК Дмитрий Владимирович

РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ!! КУЧНОГО И ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ УРАНОВЫХ РУД

Специальность: 05.15.08 - "Обогащение полезных ископаемых"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владикавказ - 1995

Работа выполнена в Северо-Кавказском ордена Дружбы народов государственном технологическом университете.

Научные руководители: доктор технических наук, профессор Бубнов В.К. кандидат технических наук, доцент Кабисов Х.Г.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, пофессор Тедеев М.Н. кандидат технических наук, доцент Сыса А.Б.

Ведущая организация: Новочеркасский государственный технический университет

Защита состоится "М." 1995 г. в и г часов

на заседании диссертационного совета К063.12.02 в СевероКавказском государственном технологическом университете по ад-ресу:362021, г.Владикавказ, РСО-Алания, ул. Николаева, 44, СКГТУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СевероКавказского государственного технологического университета.

-Г- йЩ^Л

Автореферат разослан " " 1995 г.

Ученый секретарь / /Ж ,/(//

совета д.т.н., проф. ЦуЬрУЩШ М.И.АЛКАЦЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Истощение запасов урановых руд с промышленным содержанием, добычу которых «едут традиционными горными способами, требует внедрения новых технологии для рентабельной переработки беднотоварных и забалансовых руд, а на гидрометаллургические чанодг>г поставлять более богатое сырье.

Альтернативными способами их перч^аботки п настоящее время являются научно обоснованные технологические решения по комбинированию технологий 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 геогехнологпчееких способов добычи и переработки продуктивных растворов.

Научная идея

Разделение рудничных полей на геомеханнчески сбалансированные участки по признаку максимального сквозного извлечения.

Методы исследования

Обобщение п критический анализ литературных 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 обеспечивается направленным изменением режима орошения с выстаиванием.

3. Надежность процесса выщелачивания обеспечивается для скальных массивов любой сложности строения использованием механизма взрывного дробления. Извлечение в штабелях производится круглый год при поддержании температуры оборотных растворов 711 °С при экстремальных температурах воздуха - 50 °С и скорости ветра до 30 м/с.

4. Экономическая эффективность двойного комбинирования технологии определяется совместным решением экономической, технологической н геомеханнческон моделей месторождения. Для урановых месторождении 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 и земной поверхностью над ним использованием системы "хвосты подземного выщелачивания - искусственные массивы".

2. Сформулированы критерии расчета достаточных и необходимых параметров комбинирования традиционных и геотехлологни по максимальному извлечению металлов при сохранении устойчивости массива.

3. Разработана методика расчета и проектирования параметров извлечения урана в подземных блоках и штабелях на поверхности в зависимости от гранулометрии руд Г"

4. Сформулированы условия круглогодичного цикла извлечения металлов в штабелях при экстремальных климатических условиях.

5. Разработана математическая модель процесса выщелачивания из материала сферической формы.

6. Разработана комплексная методика комбинирования технологи]!, включающая методы: определения сквозного извлечения, геомеханнческон оценки и управления эффективностью комбинации.

7. Описана модель комбинирования технологий и особенности участвующих в коибннацни технологий горного, обогатительного и металлургических переделов.

8. Приведены результаты использования новых технологий активации материалов в мембранных электролизерах, дезинтеграторах и сорбционно-десорбциоиных 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

1. Доказано, что направленное сочетание двух или нескольких альтернативных технологий позволяет использовать прогрессивные геотехнологнческие методы добычи в любых горногеологических, горно-техннческих. и климатических условиях.

2. Определены оптимальные условия параметров комбинирования для месторождений урановых скальных руд.

3. Технология опробована и внедрена в промышленном масштабе на рудниках Северного Казахстана, в том числе штабеле выщелачивания с объемом, переработки 2 млн .т/год беднотоваршлх

руд-

4. Разработана методика расчета и конструирования параметров комбинирования: размеры целиков, пролетов и зон влияния выработок, величина сквозного извлечения и др.

5. Рекомендованы технологические приемы обогащения и гнд-рометаллургического передела комбинируемых фракции 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 РУЛ

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 н 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 рнсунков и 15 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Анализ состояния вопроса и постановка задач исследования.

Существующие методы добычи минерального сырья основаны на использовании руд определенных кондиций и устанавливаются экономической целесообразностью разработки месторождений.. Степень использования недр по основным видам рудно.го сырья оценивается на уровне 50-60 %. Не используются запасы полезных ископаемых н виде бедных м забалансовых руд, залегающих в сложных горногеологнческих условиях. При традиционных технологиях открытой и подземной добыче полезных ископаемых теряется до 25 % кондиционных руд.

Уменьшение потерь рудного сырья, повышение полноты использования недр, изыскание экономически эффективных методов извлечения металлов из бедных и забалансовых руд формируют актуальную проблему современного горного производства - сокращение затратности добычи руд при повышении полноты использования недр и сохранении экологического равновесия.

В результате значительного объема исследований, проектных проработок и практического применения способов выщелачивания скальных руд. геотехнология превратилась в конкурентоспособный^ традиционной добыче метод. Сочетание традиционных способов с выщелачиванием в соответствующих горнотехнических и горногеологнческих условиях в сравнении с традиционной подземной добычен обеспечивает преимущества. При избирательном выщелачивании руды забойной крупности в подземных условиях благодаря исключению трудоемких и дорогостоящих операции транспортировки, дополнительного дробления н измельчения руды, содерх<ання рудных отвалов н хвостов рентабельно перерабатывать руды с содер-

жаннем урана 0,015 - 0,020 % при минимальном для традишюнных технологии 0,03 %.

Подземное выщелачивание урана, меди, молибдена, золота пз скальных руд в промышленных масштабах применяется в США, Канаде, Германии, Бразилии, ЮАР и других странах. Общий недостаток опубликованных работ по теме исследования - недостаточная увязка вопросов поддержания массива пород при комбинировании традиционных технологий и технологии с выщелачиванием. Следствие такого подхода - противопоставление показателен извлечения при горном н заводском переделе, хотя системой запасы-нзвлечение-экоиомнка нельзя управлять, не увязывая в один комплекс вопросов добычи, обогащения и пч^аботкн разносортных руд при горном, обогатительном и металлургическом переделах.

Развитие комбинированных способов позволяет заменить дефицитные закладочные материалы хвостами выщелачивания. Принципиальное отличие комбинированной технологии добычи - в профилактическом использовании для управления массивом очередности выемки разносортных запасов руд и возведении на их месте разпопрочпмк искусственных массивов.

Автор диссертации различает три комбинации: рЛервыи - комбинация способов изоляции и закладки твердеющими смесями характеризуется тем, что изолируемые выработки разделяют искусственными массивами или в массиве пз твердеющей закладки заключают незаполненные выработки;

второй - комбинации твердеющей закладки с хвостами подземного выщелачивания подразделяют на группы в зависимости от кровли: естественная или созданная твердеющей закладкой;

третий - комбинации открытых выработок, твердеющей закладки и хвостов выщелачивания включает способы, разделенные по принципу доработки междуэтажных целиков: замещение руды материалом или оставление открытыми пустот.

В немногочисленных работах рассматриваются вопросы ком-плексирования, эта тенденция требует развития. В частности, нуждаются в исследовании вопросы обеспечения надежности комбинации технологии по признаку сквозного извлечения металлов из руд при всех переделах.

Повышение надежности комбинирования традиционных и гео-технологпн по этому признаку достигается решением основных задач: создание физико-механических и физико-химических основ выщелачивания крепких скальных руд; оптимизация технологических процессов в режиме выборочного растворения мипералов.

2.Исследование физико-механо-химнческих процессов выщелачивания

Показатели извлечения урана показаны на рис. 1. Кинетические кривые (Рис. 1 а.)представлены для рядовых руд с забойной крупностью куска при концентрации выщелачивающих растворов 25 г/л. Извлечение зрака из руд превышает 80 % при расходе серной кислоты около 100 кг на 1 кг урана. При вовлечении этих же руд в процесс карбонатного выщелачивания степень извлечения урана не превышает 67 % при расходе соды от 50 до 100 кг на 1 кг извлеченного урана. На рис. 16 показана зависимость степени извлечения урана от времени выщелачивания.- Кинетические кривые представлены для руд с забоиной крупностью куска при концентрации карбоната натрия в выщелачивающем растворе 20 г/л. Извлечение урана из этих руд составляет 40-70 % при расходе соды 50-100 г/кг извлеченного урана. С повышением концентрации серной кислоты в выщелачивающем растворе с 15 до 30 г/л извлечение металла возрастает от 80 до 95 %, увеличивается интенсивность процесса, а также расход кислоты. За оптимальную концентрацию принята величина 25 г/л.

Рис.1. Извлечение урана: а - и заиисимостн от расхода реагента; 1 • серной кислоты; 2 • соды; и - со иремеисм: 1 - ссрио кислый растнор (100-150 кг/кт); 2 - содовый раствор (100 кг/кг).

По признаку извлечения урана при сернокислотном выщелачивании автором разработана типизация месторождений: с высоким -более 80 %; с умеренным от 60 до 80 %; с низким - менее 60 %. По расходу реагентов выделены типы месторождений: малый - до 50 кг/т; умеренный - 50-200 кг/т; большой - более 200 кг/т.

Исследованиями установлено, что при карбонатном выщелачивании извлечение урана из крупнокусковых руд не превышает 67 %. ,

В табл.1 приведен гранулометрический состав рудных кусков, который обеспечивает максимальное извлечение урана при сернокислотном выщелачивании.-

Таблица 1

Извлечение урана в зависимости от гранулометрического состава руд

Руды Размер, мм Выход, % Содержа кие урана, % Продолжительность процесса, сутки Извлечение урана в раствор,%

актнвн. время общее время общее по классу

Фельзит-порфит -200 + 100 -100 +50 -50+25 -25+0 9,9 21,8 24,2 44,1 0,215 102 150 93,5 80,1 90,0 92,6 94,6

-200 + 100 10,0 0,079 Я4 1«0 «4,0 64,7

Аргил- -100 + 50 15,Я 74,7

лит -50+25 22,0 82,6

-25+0 52,2 96,0

По методике автора диссертации из кусков керна со средним размером 95 мм выщелачивали металл раствором серной кислоты с концентрацией 25 г/л. орошение проводили три раза в неделю с интенсивностью 18 л/м2,ч в течении 8 часов. Для извлечения от 46,56 до 73,68 % показал, что при К-4 = 6,05 ± 0,0056 • Ю-3 см/сутки расход кислоты составил 0,8 %.

По приведенному эффективному коэффициенту диффузии рассчитано извлечение металла из рудного материала известного гранулометрического состава. При гранулометрическом составе шихты, -200 + 0 мм время выщелачивания принимали, исходя из условия, что концентрация металла в растворе снизилась до 0,03 г/л 0 = 220 сут).

Для описания закономерностей предложена математическая модель. Если проработка поверхности реагентом для всех кусков руды одинакова и одновременна, то объем проработанного слоя шара по отношению к общему объему:

Ръ ~{D - 2xf a = -_-, (1)

где D - диаметр шара, х - глубина проработки к центру шара,

Для случая, когда толщина слоев одинакова для всех кусков и равна 0,1 см, распределение материала ддя одинаковых размеров диаметров шаров и ребер куба доли объема слоев одинаковы. При одинаковых объемах кусков наружные слои куба занимают по сравнению с шаром больший объем. По эффективному коэффициенту диффузии глубина проработки рудного материала с заданной сте-

х

пенью извлечения: С / Сп = erf —••:-••, для заданной степени _

извлечения х - 2 z^K^ . После подстановки их:

D'jp-AzjK^ -t)

а = -г—. (2)

Поскольку z зависит от степени проработки д, то количество вещества рабочего слоя - aq.

Извлечение из наибольшего размера куска фракции:

D1 - (D - 2л-,)3 Ds - (D - IXif яв= -„- ^-^

2?3 - (& - 2*r„f

-Яа

D

или

по - ащ1 + а.Ц1 +... + а^ (4)

Л = аоЪг + аиЪг +..". + аоЪп, (5)

где А - извлечение мегалаа из шихты, Ь - доля фракции в шихте, я;, а2,... а„ - объем проработки материала куска для различного извлечения ([ 1, ... при 2х < Д, ао - извлечение из наибольшего куска фракции (табл.2).

Параметры выщелачивания, определенные моделированием

Эффективный коэффициент диффузии, <м/сут. Время вмщелачмпания, с 5т. Крупность оеншшон фракции, мм

5,0 10' 75 -40

7,5-10< 100 -50

1,0-10' 130 -60

2,5- Ю-3 \\ 160 -70

5,0-10-5 200 -80

7,5- Ю-5 250 -100

1,0-101 300 -150

3. Натурные исследования технологии

Исследование добычи металлов п блоках подземного выщелачивания (ПВ) и штабелях кучного выщелачивания (КВ) выполнено автором на практике сернокислотного и карбонатного извлечения из руд одиннадцати месторождений (Рис.2).

Блок ПВ (месторождение "В") сформирован системой разработки с подэтажным обрушением и частичным творцевым выпуском. Выщелачивание балансовых урановых руд выполнено впервые в мировой практике. Месторождение представлено отложениями ордовиков и девона и приурочено к крупному разлому. Коренные породы перекрыты толщей мезокойнозойских отложений. Орудне-нне локализовано в залежах в висячем боку разлома. Рудопме-щающнми породами являются интенсивно рассланцованные и г^эе-мятые аргиллиты и алевролиты. Угол падения залежи 55-60 ° в верхней части, 80-90 0 - на глубине. Коэффициент крепости руды и вмещающих пород - 5-8 по шкале М.М.Протодьяконсва, коэффициент рудоносностн от 0,55 до 0,95, водопритоки до 300 м3/ч. Блоки доготовнли буровыми штреками сечением 8,2 м2 длиной 40 м. Размеры блоков 40 х 10 -г 15 м при высоте 60 м. Отбойку осуществляли взрыванием граиулита АС-4 в скважинах диаметром 105 мм с расходом ВВ около 3 кг/м3. Скважины в конечной части расходились на 2,5 м при л.н.с. - 3 м.

ШАХТА Э

л

wm г

ffifigp&wi

IUAVTA <0

Рис.2. Схема комбинированной разработки месторождения.

Растворы подавали через устья скважин, а улавливали в дренажных шпурах диаметром 56 мм. Время выщелачиваши не превысило 12 месяцев при извлечении 72 %. Удельный объем горноподготовительных и нарезных работ 66 мV 1000 т, производительность труда забойного рабочего по руде около 10 м3/ смену, выход горной массы с одного погонного метра скважины - 5 м7 п.м при коэффициенте разрыхления - 1,17.

В соответствии с методикой автора диссертации исследование полноты выщелачивания выполнено в ходе вскрытия массива после завершения процесса выработками, расположенными через 10 м по вертикали и горизонтали. Из хвостов отобраны шифрованные пробы в трех экземплярах, каждый из которых опробован в лабораториях ВНИИХТ, ВНИПИПТ, МГРИ. Со сходимостью 96 % полнота выщелачивания балансовых запасов в блоке ПВ составила 72 % (табл.3). Техническая сложность эксперимента заключается в том, что хвосты выщелачивания состояли из кусков и структурных от-дельностей, связь которых друг с другом оценивалась прочностью 0,5 Па. Одновременно на месторождении "В" автором приведены укрупненные опытно-промышленные исследования складированных в штабеле кучного выщелачивания бедно-товарных руд (табл.4) Объемом около 1,5 млн.т в год.

- Исследования в ходе промышленного извлечения металла включали: оперативное регулирование высоты, насыпной плотности и разрыхления материала, проницаемости растворов, динамики движения запасов в штабеле, устойчивость режимов работы при низких температурах, эффективность интенсификации и т.д. Результаты комплексных исследований показаны на рис.3.

Автором доказана возможность погашения пустот комбинированием хвостов выщелачивания с закладкой из отходов производства после активации материалов в аппаратах механо-, вибро- и мембранной технологии.

Экономический эффект комбинирования определяется суммой эффектов, достигаемых за счет переноса металлургического процесса в шахтные условия, вовлечения в производство забалансовых и убогих руд и использования геоматериалов для управления массивом. Комбинирование технологии по признаку максимального извлечения позволяет активизировать основные технологические процессы горного, обогатительного и металлургического переделов, увеличивая содержание в исходной руде и повышая заданное извлечение (Рис.4).

209 сугки

5 Ч 5

!ОЛ«)МНЛ ШЙ.П

Рис. 3. Параметры извлечения металла: а - со временем; б - в июле - 1, декабре - 2; в -с толщиной слоя; г - карбонатами; д - сернокислыми растворами.

Показатели подземного выщелачивания руд

Операции Единица измерения Показатели

восстают ий блок ПВ-2

Масса руды т 259 6050

Содержанке металла в руде % 0,0773 0,075

Средняя вькота и 30 29

Гранулометрический состав, мм %

+200 +220-100 -100 +50 -59 +0 - - 15,75 21,95 6,55 55,75

Продолжительность выщелачивания сутки 220 478

Кислоты в растворе: г/л

в выщелачивающем в продуктивном 35,6 0,1 23,7 5,4

Средняя конце! ггр-.иим металла в растворе: г/л

в продуктивном в выщелачивающем П|ггеживность орошения Расход воды Вывод продуктивных растворов Расход окислителя Расход кислоты Извлечение металла: л/и1-ч м'/т м'/т кг/т к/т % 0,206 0,004 30-55 0,38 3,1 118,6 0,113 0,004 15-30 0,63 5,5 10 102,0

в раствор в готовую продукцию Содержание металла в последние сутки г/л в продуктивном растворе Содержание металла в хвостах г/л % 82,1 80,4 0,050 0,015 76,6 76,1 0,035 0,019

блллнсобые руды 9.«м м-м

пвтери

• «Л

гвговы* ПРОДУКТ

КАЛДНСОВЫЕ Рады

м,- гс.г5

• и«

г п 1

Н,» 75.15 1, 0.78

1, •вЛ1

Рис.4. Моделирование сквозного извлечения металлов из руд: а -традиционная тех- нологыя; б - комбнннропанная технология.

Показатели кучного выщелачивания металла из бедно-товарных руд

Операция Бдншща мзмерени), Количество

Масса руды в секции тыс.т 35,8

Содержание металла в руде по данным РКС по данным опробования % % 0,039 0,045

Высота штабеля м 9,25

Площадь орошения: верхней площадки всего штабеля м> 1008 1700

Плотность массы Т/ч! 1,9

Гранулометрический состав; мм: +200 -200+100 -100+50 -50+25 -25+0 % 8,06 17,35 17,62 15,15 41,82

Продолжительность активного выщелачивания сутки 730

Средняя интенсивность орошения л/м1 -ч 10,8

Средняя концетрацня серной кислоты в растворе: в выщелачивающем в продуктивном г/л 14,8 1,1

Средняя концентрация металла в растворе в продуктивном в выщелачивающем Г/Л 0,081 0,029

Расход серной кислоты кт/т 80

Извлечение металла в раствор при исходном содержании 0,0392 0,0455 % % 86,3 75,3

Выпод продуктивных растворов м'/т 5,73

Содержание металла в хвостах при нсх. содерж. в руде 0,0390 0,0455 % % 0,0054 0,0120

4. Технологии комбинированной добычи металлов

Автором выполнено имитационное моделирование добычи металла из разносортных руд, основу которого составляет выемка богатых руд с переработкой на заводе и извлечение металла из за-магазированных обеденных руд способами выщелачивания. Связующую и регулирующую роль играет твердеющая закладка из которой создают искусств ей Н1.1 е сооружения в массивах различной прочности: потолочины, целики, днища блоков, раствороприемники и т.п.

Комбинирование технологии добычи по признаку максимального сквозного извлечения позволяет увеличить содержание металла в рудах, попадающих на металлургический передел после их выборочного извлечения, рудозабойной сортировки и обогащения. Это разгружает мощности ГМЗ для более качественного извлечения основного и сопутствующих компонентов. Улучшение показателей завода увеличивает эффективность горного производства в размерах, на порядок выше, чем совершенствование технологии извлечения руд традиционными способами.

Количественный предел возможностей комбинирования технологий традиционных и гсотехиолопш или бортовое содержание металла:

где Сг.у - граничное содержание урана, вес.ед.; I, - извлечение металла при выщелачивании; С«« - оста точное содержание в хвостах выщелачивания.

Комбинирование технологий по геомеханическим условиям возможно при:

где // - глубина работ; /¡с - высота свода над выработкой, м.

Автором предложен метод геомеханической оценки решением оптимизационной модели с определением экстремума функции вида:

Сг.у — / (1у, Сох«)

(6)

Н>Ьс

О)

Э =/(¥,, VI, V,) -> тах

(8)

при условии VI тт, Уг -» шах

1гс =/(Т>+ VI + Уз) < Н,

(9)

где V1 - объем выдачи для заводского передела, м3; Ка - объем руд в блоках ПВ.

Модель управления массивом при комбинировании технологии по геомеханическому и технологическому признакам имеет вид группы совместно решаемых неравенств:

Оу = а

- 0„

М1Кру - 1)

(10)

Гф *

24

10 ^г

КгуН

- 1

<

прел

Н > Ь

IV

м) £

'п - Цг

ГДС С<скм. - объем балансовых месторождении, м3; 0Р - объем выдаваемой из недр руды, м3; М/ - количество выдаваемого на поверхность металла, т; р - среднее содержание металла в руде, доли ед.; у -плотность руды, т/м3; КР - коэффициент разрыхления; /ф, Лргд - фактический и предельные пролеты выработок; г// - размер структцрных блоков, прочность при сжатии, мПа; Л/ - коэффициент запа-

са; Н - глубина работ, м; кс - высота зоны влияния горной выработ-, ки, м; а - предельный пролет свода естественного заклинивания пород;, м; V- коэффициент устойчивости трещиноватых пород; ¿т, С21 - извлечение металла на стадиях переделов.

Область комбинирования технологии по максимальному сквозному извлечению при условии сохранения земной поверхности определяется решением системы неравенств последовательным перебором вариантов на ЭВМ с целью нахождения экстремума функции вида:

а =/(X/, Хз, Хз,... Хп) -> пип

(П)

где а - оптимальный параметр - извлечение металла, X;... Хп ■ переменные параметры модели.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации издожеиы результаты разработай научно обоснованных технологических решений по добыче урана, включающие выявление закономерностей физико-механических процессов извлечения металлов, формирования напряжений в элементах экосистемы и разработку методов управления массивом с использованием выщелачивания.

Основные теоретические результаты, практические выводы и рекомендации:

1. Повышение экологической, и экономической эффективности разработки скальных месторождений достигается двойным комбинированием технологий разработки по признаку максимального сквозного извлечения при сохранении экосистемы.

2. Использование комбинированных технологий обеспечивается подземным и кучным выщелачиванием металлов из руд классов крупности -25 + Омм при концентрации 20-25 г/л раствора с извлечением до 95 % урана.

3. Выщелачивание металлов из руд, непригодных для добычи традиционными методами, обеспечивается в сложных горногеологических и природных условиях, в том числе в круглогодичном цикле при температуре - 50 °С и скорости ветровых потоков до 30 м/с.

4. Экономическая эффективность комбинирования объясняется, в первую очередь, вовлечением в производство ранее некондиционных. руд с содержанием (урана) до 0,07 %.

5. Эколого-экономическая эффективность кучного и подземного выщелачивания объясняется вовлечением в процесс управления массивом отходов производства после их активации в механо-, вибро- и электроаппаратурах.

6. Создана рабочая гипотеза, методика и методы расчета параметров управления массивом и земной поверхности с помощью системы "хвосты подземного выщелачивания - искусственные массивы".

7. Разработаны экономические и геомеханические критерии параметров комбинирования технологии по максимальному сквозному извлечению при горном, обогатительном и гидрометаллургическом переделах.

8. Разработана математическая модель процесса извлечения руд из искусственного материала сферической формы.

9. Сформулирована модель комбинирования технологий с дифференцированной оценкой технологий извлечения при горном, обогатительном и гидрометаллургическом переделах.

10. Даны результаты промышленного использования нетрадиционных аппаратов-активаторов: дезинтеграторов, мембранных электролизеров, сорбционно-десорбццонных колонн н т.п.

11. Кучное и подземное выщелачивание повышает экологическую безопасность перенося процессы переработай под землю и высвобождая земную поверхность от отходов горнометаллургического производства.

12. Материалы работы используются в учебном процессе по курсу "Обогащение полезных ископаемых" на кафедре ОПИ СКГТУ.

13. Основные результаты диссертационной работы в промышленном масштабе опробованы на урановых рудниках Северного Казахстана.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. ГоликД.В. О надежности работы установок выщелачивания в экстремальных климатических условиях // Цветная металлургия. 1993. №12.

2. Голик Д.В. Тенденции развития технологий управления массивом // Тезисы докладов научно-технической конференции. Владикавказ. 1995.

3. Бубнов В.К., Голик В.И., Голик Д.В. в др. Выбор расчета для кучного выщелачивания молибденовых руд // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1993. №5-6.

4. Бубнов В. К., Го.чик В. И., Поляцкий И. В., Хадотв 3. М., Голик Д.В. и др. Наукоемкие технологии добычи металлов (марганца, меди, молибдена и др. элементов). Акмола. 1995 (монография).

5. Голик В.И., Голик Д.В., Габисов В.Ю. Системы разработки для подготовки рудных тел к выщелачиванию // Изв.вузов. Горный журнал. 1995. №7.

6. Г.»лик В.П., Голик Д.В., Габисов В.Ю. Оценка качества подготовки скальных массивов к выщелачиваншо .// Изв.вузов. Горный журнал. 1995. №8.

7. Голик В.И., Голик Д.В., Пагиев К.Х. Технология извлечения металлов из растворов при разработке целиков и очистке шахтных вод//Изв.вузов. Цветная металлургия. 1995. №10.

8. Бубнов В.К., Голик В.И., Голик Д.В. и др. Основные аспекты теоретических и практических разработок технологии добычи и переработки руд. Акмола. 1995 (монография).

9. Бубнов В.К., Голик В.И., Хадонов З.М. Актуальные вопросы добычи цветных и благородных металлов. Акмола. 1995 (монография).

Подписано » печать 21.09.95 г. Объем 1.0 п.л. Тирая^50 экз. Заказ №99. Северо-Кавказский государственный технологический университет. 362021, г.Владикавказ, ул.Николаева, 44.

Ротапринт СКГТУ. 362021, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44.