Комбинирование технологий добычи металлов на основе безотходного выщелачивания

Рассмотрена проблема поддержания минерально-сырьевой базы и минимизации негативного воздействия технологий на окружающую природную среду. Сверхзадачей исследования является комбинирование технологий разработки месторождений так, чтобы при выполнении технологических процессов предыдущего этапа перманентно создавались условия для реализации следующего этапа. Показано, что основным элементом решения проблемы является освоение технологий безотходного извлечения полезных компонентов из хвостов переработки. Методы исследования включает в себя анализ аспектов горного производства и прогнозирование направлений развития технологий добычи и обогащения твердых полезных ископаемых на основе их комбинирования. Детализирована концепция совершенствования процессов добычи и переработки в условиях стохастического развития влияющих факторов. Приведены сведения об извлечении до 80% ранее теряемых металлов при переработке хвостов обогащения полиметаллов Садона, угля Донбасса и железистых кварцитов КМА. Дана типизация методов совершенствования процессов выщелачивания в дезинтеграторе. Сформулирована проблема упрочнения базы добывающих отраслей промышленности. Приведена модель для определения прибыли от комбинирования традиционных и инновационных технологий. Приведены результаты прогнозной оценки возможностей вариантов выщелачивания. В качестве ведущего обозначилась концепция развития ресурсной базы металлургии за счет комбинирования технологий добычи и обогащения руд по критерию извлечения металлов из недр.

Кондратьев В. В., Дьячков А. А., Гусева Е. А., Козенкова Г. Л., Дубровин Р. Г. Комбинирование технологий добычи металлов на основе безотходного выщелачивания // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 12. – С. 29–38. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_12_0_29.

Кондратьев Виктор Викторович¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: v.kondratiev@igc.irk.ru, ORCID ID: 0000-0002-7437-2291,
Дьячков Александр Алексеевич¹ — научный сотрудник, e-mail: sasha.dyachkov.90@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-4905-3950,
Гусева Елена Александровна — канд. техн. наук, доцент, Иркутский Национальный исследовательский технический университет, e-mail: el.guseva@rambler.ru, ORCID ID: 0000-0002-8719-7728,
Козенкова Галина Леонидовна² — доцент, e-mail: galleon56@mail.ru, ORCID ID: 0000-0003-4966-2200,
Дубровин Руслан Григорьевич² — канд. техн. наук, доцент, e-mail: rdubrovin@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0001-8364-268X,
¹ Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения РАН,
² Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова.

Кондратьев В.В., e-mail: v.kondratiev@igc.irk.ru.

1. Голик В. И., Бурдзиева О. Г. К проблеме разработки потерянных руд Садона (РСО-Алания) // Устойчивое развитие горных территорий. — 2022. — Т. 14. — № 3. — С. 370—378. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-3-370-378.

2. Gridina E., Kovshov S., Borovikov D. Hazard mapping as a fundamental element of osh management systems currently used in the mining sector // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, no. 1, pp. 107—115. DOI: 10.33271/nvngu/2022-1/107.

3. Куликова Е. Ю., Баловцев С. В., Скопинцева О. В. Комплексная оценка геоэкологических рисков при ведении открытых и подземных горных работ // Устойчивое развитие горных территорий. — 2024. — Т. 16. — № 1. — С. 205—216. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-1-205-216.

4. Cherkasova T. G., Cherkasova E. V., Tikhomirova A. V., Gilyazidinova N. V., Klyuev R. V., Martyushev N. V., Karlina A. I., Skiba V. Yu. Study of matrix and rare elements in ash and slag waste of a thermal power plant concerning the possibility of their extraction // Metallurgist. 2022, vol. 65, pp. 1324—1330. DOI: 10.1007/s11015-022-01278-2.

5. Радченко Д. Н., Лавенков В. С., Гавриленко В. В., Емельяненко Е. А. Совместная утилизация отходов обогащения при комплексном освоении месторождений многокомпонентных руд // Горный журнал. — 2016. — № 12. — С. 87—93. DOI: 10.17580/gzh.2016.12.18.

6. Sinitsin D. A., Elrefaei A. E. M. M., Glazachev A. O., Kuznetsov D. V., Parfenova A. A., Volokitina I. E., Kayumova E. I., Nedoseko I. V. Study of the characteristics of pavement elements made of reinforced soil with the use of secondary resources // Construction Materials and Products. 2023, vol. 6, no. 6, pp. 2. DOI: 10.58224/2618-7183-2023-6-6-2.

7. Комащенко В. И., Дзапаров В. Х., Дзеранов Б. В., Стась Г. В. Отбойка руд скважинными зарядами модернизированной конструкции // Вектор ГеоНаук. — 2019. — Т. 2. — № 3. — С. 40—46. DOI: 0.24411/2619-0761-2019-10031.

8. Shagiakhmetov A. M., Raupov I. R., Terleev A. V. Investigation of selective properties of the gelforming composition for the limitation of water inflow to carbonate reservoirs conditions // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019, vol. 10, no. 2, pp. 485—492.

9. Sitorous F., Cilliers J. J., Brito-Parada P. R. Multicriteria decision making for the choice problem in mining and mineral processing: applications and trends // Expert Systems with Applications. 2018, vol. 121, pp. 393—417. DOI: 10.1016/j.eswa.2018.12.001.

10. Кондратьев Ю. И., Соколова О. А., Камболов Д. А., Мирошников А. С. Электрохимическое выщелачивание полиметаллической руды под действием несимметричных импульсов тока и добавкой поверхностно-активного вещества // Устойчивое развитие горных территорий. — 2022. — Т. 14. — № 1. — С. 20—26. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-1-20-26.

11. Душин А. В., Валиев Н. Г., Лагунова Ю. А., Шорин А. Г. Уральский горный и Московский горный: взаимодействие вузов // Горный журнал. — 2018. — № 4. — С. 4—10. DOI: 10.17580/ gzh.2018.04.01.

12. Malyukova L. S., Martyushev N. V., Tynchenko V. V., Kondratiev V. V., Bukhtoyarov V. V., Konyukhov V. Y., Bashmur K. A., Panfilova T. A., Brigida V. Circular mining wastes management for sustainable production of Camellia sinensis (L.) O. Kuntze // Sustainability. 2023, vol. 15, article 11671. DOI: 10.3390/su151511671.

13. Burks S. F. A simultaneous mining and mineral processing optimization and sustainability evaluation prepared during a platinum project prefeasibility study // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2016, vol. 116, no. 2, pp. 131—138. DOI: 10.17159/2411-9717/2016/ v116n2a4.

14. Kusimova E., Saychenko L., Islamova N., Drofa P., Safiullina E., Dengaev A. Application of machine learning methods for predicting well disturbances // Journal of Applied Engineering Science. 2023, vol. 21, no. 1, pp. 76—86. DOI:10.5937/jaes0-38729.

15. Golik V. I., Klyuev R. V., Martyushev N. V., Kondratiev V. V., Tynchenko V. S., Gladkikh V. A., Iushkova L. V., Brigida V. Reuse and mechanochemical processing of ore dressing tailings used for extracting Pb and Zn // Materials. 2023, vol. 16, article 7004. DOI: 10.3390/ma16217004.

16. Петров Ю. С., Габараев О. З., Соколов А. А. Обобщенная оценка влияния горного предприятия на окружающую природную среду // Горный журнал. — 2015. — № 8. — С. 25—27. DOI: 10.17580/gzh.2015.08.06.

17. Gendler S. G., Grishina A. M., Kochetkova E. A. Optimization of expenditures for labor protection at deep mining // Eurasian Mining. 2017, vol. 2, pp. 35—39. DOI: 10.17580/em.2017.02.09.

18. Галачиева С. В., Махошева С. А., Лютикова Л. А., Тлехугов А. М. Логический подход к построению модели машинного обучения для оценки устойчивого развития горных территорий // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. —Т. 15. — № 4. — С. 921—928. DOI: 10.21177/ 1998-4502-2023-15-4-921-928.

19. Vrancken C., Longhurst P. J., Wagland S. T. Critical review of real-time methods for solid waste characterisation: Informing material recovery and fuel production // Waste Management. 2017, vol. 61, pp. 40—57. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.01.019.

20. Ashane Fernando W., Ilankoon I. M. S. K., Chong M. N., Syed T. H. Effects of intermittent liquid addition on heap hydrodynamics // Minerals Engineering. 2018, vol. 124, pp. 108—115. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.05.016.

21. Raupov I. R., Rogachev M. K., Sytnik J. A. Design of a polymer composition for the conformance control in heterogeneous reservoirs // Energies. 2023, vol. 16, no. 1, article 515. DOI: 10.3390/ en16010515.

22. Kalmykov V. N., Strukov K. I., Kulsaitov R. V., Esina E. N. Geomechanical features of underground mining at Kochkar deposit // Eurasian Mining. 2017, no. 2, pp. 12—15. DOI: 10.17580/em. 2017.02.03.

23. Sinclair L., Thompson J. In situ leaching of copper: Challenges and future prospects // Hydrometallurgy. 2015, vol. 157, pp. 306—324. DOI: 10.1016/j.hydromet.2015.08.022.

24. Голик В. И., Титова А. В. Упрочнение ресурсной базы металлургии комбинированием технологий добычи руд // Горная промышленность. — 2022. — № 5. — С. 105—111. DOI: 10.30686/ 1609-9192-2022-5-105-111. .