ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ В ПРИГОТОВЛЕНИИ ТВЕРДЕЮЩИХ ЗАКЛАДОЧНЫХ СМЕСЕЙ

В. И. Голик, Ю. В. Дмитрак, Чжун Чан, С. А. Масленников

Голик В. И. и др. Использование хвостов обогащения в приготовлении твердеющих закладочных смесей // Известия УГГУ. 2018. Вып. 2(50). С. 95-101. DOI 10.21440/2307-2091-2018-2-95-101

Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения полноты использования извлекаемого из недр металлического минерального сырья и комплексности его использования путем увеличения области применения новых природоохранных и ресурсосберегающих технологий, использующих малоисследованные резервы производства.
Цель работы: обоснование технологической возможности и целесообразности использования отходов обогатительного и металлургического производств для изготовления твердеющих закладочных смесей с повышением их активности в активаторах типа «дезинтегратор» одновременно с извлечением остаточных металлов.
Методология исследования: анализ теории и передового опыта, промышленный и лабораторный эксперимент, интерпретация результатов исследований.
Результаты. Природо- и ресурсосберегающие тенденции развития горнодобывающих отраслей реализуются в условиях, когда в перспективе многих горнодобывающих предприятий России наметилась тенденция перехода к подземной разработке рудных месторождений с использованием камерных вариантов технологии с заполнением технологических пустот твердеющими смесями. Сформулирована проблема обеспечения горных работ сырьем для изготовления твердеющих смесей, добыча которого открытым способом в связи с разрушением земной поверхности экологически некорректна. Показано, что решение проблемы обеспечения сырьем для приготовления твердеющих смесей в виде хвостов обогащения и металлургии связано с необходимостью извлечения из них редких и благородных металлов. Приведены результаты промышленного эксперимента использования механохимической активации металлосодержащего некондиционного сырья, позволяющей извлекать металлы и повышать активность хвостов до состояния, когда они проявляют вяжущие свойства. Описаны направления совершенствования активаторов для достижения целей механохимической технологии.
Заключение. Предлагаемая технология является реальной возможностью решать проблемы обеспечения сырьевой базы и облегчения нагрузки на окружающую природную среду. Горно-геологические условия и тенденции природосбережения делают предпочтительными варианты технологий с заполнением техногенных пустот твердеющими смесями. Перспективным направлением утилизации металлосодержащего некондиционного сырья, позволяющим не только извлечь металлы, но и повысить активность хвостов, является механохимическая активация процессов выщелачивания в дезинтеграторе.

Ключевые слова: металл; минеральное сырье; отходы переработки; бетонная смесь; дезинтегратор; механохимическая активация; вяжущие свойства.

 ЛИТЕРАТУРА

1. Дмитрак Ю. В., Камнев Е. Н. АО «Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии» – путь длиной в 65 лет // Горный журнал. 2016. № 3. С. 6–12.
2. Brzovica A., Villaescusa E. Rock Mass Characterization and Assessment of Block-Forming Geological Discontinuities during Caving of Primary Copper Ore at the El Teniente Mine, Chile // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2007. Vol. 44. Р . 565–583.
3. Полухин О. Н., Комащенко В. И. Природоохранная концепция добычи и переработки минерального сырья в Центральном федеральном округе России на примере Белгородского региона // Науч. ведомости БелГУ. Сер. «Естественные науки». 2014. Т. 29, № 23 (194). С. 180–186.
4. Перспективы экологически безопасного использования отходов производства на территориях горнодобывающих регионов / Н. М. Качурин [и др.] // Безопасность труда в промышленности. 2014. № 9. С. 81–84.
5. Polukhin O. N., Komashchenko V. I., Golik V. I., Drebenstedt C. Substantiating the possibility and expediency of the ore benefciation tailings usage in solidifying mixtures production // Geology, Mining, Processing, Economics, Safety and Environmental Management: sci. Reports on Resource Issues Innovations in Mineral Resource Value Chains. Freiberg, 2014. С. 402–412.
6. Голик В. И., Страданченко С. Г., Масленников С. А. Экспериментальное обоснование возможности утилизации хвостов обогащения руд цветных металлов // Цветная металлургия. 2011. № 3. С. 19–27.
7.Golik V., Komashchenko V., Morkun V. Innovative technologies of metal extraction from the ore processing mill tailings and their integrated use // Metallurgical and Mining Industry. 2015. № 3. Р. 49–52.
8. Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В., Радченко Д. Н. Проблема использования возобновляемых источников энергии в ходе разработки месторождений твердых полезных ископаемых // ФТПРПИ. 2015. № 1. С. 88–96.
9. Mwase J. M., Petersen J., Eksteen J. J. A conceptual fowsheet for heap leaching of platinum group metals (PGMs) from a low-grade ore concentrate // Hydrometallurgy. 2012. Vol. 111–112. P. 129–135.
10. Chen T., Lei C., Yan B., Xiao X. Metal recovery from the copper sulfde tailing with leaching and fractional precipitation technology // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 147–148. Р. 178–182.
11. Рыльникова М. В. Условия устойчивого функционирования минерально-сырьевого комплекса России // ГИАБ. Cпец. вып. 2014. Т. 2. С. 25–32.
12. Ляшенко В. И. Повышение экологической безопасности в зоне влияния уранового производства // Изв. вузов. Геология и разведка. 2015. № 1. С. 43–52.
13. Ястребинский М. А. Разработка эколого-экономической классификации техногенных вторичных ресурсов, содержащих цветные, драгоценные металлы и редкоземельные элементы // ГИАБ. 2013. № 1. С. 78–84.
14. Комащенко В. И., Ерохин И. В. Концепция минимизации опасного загрязнения окружающей среды железорудных регионов КМА // ГИАБ. 2014. № 2. С.134–138.
15. Авдеев П. Б., Овешников Ю. М. Опыт применения кучного выщелачивания на рудных карьерах Забайкалья // ГИАБ. 2014. № 4. С. 90–95.
16. Яшкин И. А., Овешников Ю. М., Авдеев П. Б. Повышение эффективности технологии кучного выщелачивания золотосодержащих руд // ГИАБ. 2014. № 4. С. 90–95.
17. Golik V., Komashchenko V., Morkun V. Geomechanical terms of use of the mill tailings for preparation // Metallurgical and Mining Industry. 2015. № 4. Р. 321–324.
18. Волков Ю. В., Соколов И. В. Оптимизация подземной геотехнологии в стратегии освоения рудных месторождений комбинированным способом // Горный журнал. 2011. № 11. С. 41–44.
19. Комащенко В. И., Васильев П. В., Масленников С. А. Технологиям подземной разработки месторождений КМА – надежную сырьевую основу // Изв. ТулГУ. Науки о Земле. 2016. № 2.С. 101–114.
20. Golik V. I., Hasheva Z. M., Economical Effciency of Utilization of Allied Mining Enterprises Waste // The Social Sciences. 2015. № 10 (5). Р . 682–686.