Комбинирование технологий выщелачивания с традиционными технологиями горного передела руд

Рассмотрена проблема рационализации и оптимизации параметров недропользования с целью полноты использования вскрытых и извлеченных на земную поверхность минеральных ресурсов. Целью исследования является детализация методов комбинирования технологий добычи металлов при подземной разработке месторождений. Кратко характеризуется история совершенствования горных технологий как база совершенствования процессов добычи и первичной переработки руд, обобщены негативные последствия реформы 90-х годов. В качестве инструмента упрочнения ресурсной базы промышленности предложено направление комбинирования традиционных технологий и новой технологии выщелачивания металлов. Предложена типизация методов совершенствования технологии выщелачивания металлов в активаторе-дезинтеграторе. Отмечено, что выщелачивание в дезинтеграторе позволяет извлекать металлы до санитарного уровня, ликвидируя необходимость хранения хвостов традиционной переработки. Обобщены проблемы упрочнения базы горнодобывающей отрасли с приоритетом разработки новых технологий добычи и переработки руд и повышения комплексности использования металлосодержащего сырья. Рекомендована схема комбинирования процессов извлечения металлов из руд на металлургическом заводе, выщелачивания в блоках и кучах, а также из хвостов обогащения в дезинтеграторах. Предложена идея комбинирования способов руд в рамках рудного поля. Разработана экономическая модель оценки эффективности комбинирования традиционных и инновационных технологий. Показано, что комбинирование технологий добычи и обогащения руд является перспективным резервом упрочнения ресурсной базы промышленности. Новизна подхода определяется использованием в технологическом процессе принципиально нового процесса перевода металлов в жидкую фазу в скоростной мельнице с комбинированием механической и химической энергии в рамках единого процесса, а также в кучах и подземных блоках на территории рудника.

Валиев Н. Г., Разоренов Ю. И., Голик В. И., Лебзин М. С. Комбинирование технологий выщелачивания с традиционными технологиями горного передела руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 4. – С. 33–43. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_4_0_33.

Валиев Нияз Гыдым Оглы¹ — д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой, e-mail: gtf.gd@m.ursmu.ru, ORCID ID: 0000-0002-5556-2217,
Разоренов Юрий Иванович² — д-р техн. наук, профессор, профессор, ректор, e-mail: yiri1963@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-8171-0749,
Голик Владимир Иванович² — д-р техн. наук, профессор, профессор, Московский политехнический университет, e-mail: v.i.golik@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-1181-8452,
Лебзин Максим Сергеевич¹ — младший научный сотрудник, e-mail: science@ursmu.ru, ORCID ID: 0000-0001-5959-135X,
¹ Уральский государственный горный университет,
² Южно-Российский государственный политехнический университет.

Голик В.И., e-mail: v.i.golik@mail.ru.Голик В.И., e-mail: v.i.golik@mail.ru.

1. Половов Б. Д., Валиев Н. Г., Кокарев К. В. Особенности имитационного анализа уровней геомеханических рисков горнотехнических объектов // Горный журнал. — 2016. — № 12. — С. 8—13. DOI: 10.17580/gzh.2016.12.02.

2. Голик В. И., Комащенко В. И., Урумова Ф. М. Сырье для твердеющих смесей при подземной добыче руд // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2018. — № 2. — С. 232—246.

3. Бурмистров К. В., Овсянников М. П. Обоснование параметров этапа открытых горных работ в переходные периоды разработки крутопадающих месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 6. — С. 20—28. DOI: 10.25018/0236-1493-20186-0-20-28.

4. Азев В. А., Попов Д. В. Управление качеством товарной продукции в условиях отработки сложноструктурного угольного месторождения // Горные науки и технологии. — 2020. — № 5(2). — С. 119—130. DOI: 10.17073/2500-0632-2020-2-119-130.

5. Качурин Н. М., Стась Г. В., Корчагина Т. В., Змеев М. В. Геомеханические и аэрогазодинамические последствия подработки территорий горных отводов шахт Восточного Донбасса // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2017. — № 1. — С. 170—182.

6. Хоменко О. Е., Кононенко М. Н., Ляшенко В. И. Повышение безопасности проходки подземных вертикальных выработок // Безопасность труда в промышленности. — 2021. — № 2. — С. 41—48. DOI: 10.24000/0409-2961-2021-2-41-48.

7. Еремеева Ж. В., Шарипзянова Г. X. Состав диффузионных слоев и влияние типа активатора на структуру получаемых при диффузионном хромосилицировании порошковых материалов // Технология металлов. — 2007. — № 7. — С. 35—37.

8. Голик В. И., Максимов Р. Н., Игнатов В. Н., Ляшенко Ю. М. Глубокая утилизация хвостов обогащения по механохимической технологии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № S25. — С. 61—71. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-6-25-61-71.

9. Куликова Е. Ю., Баловцев С. В., Скопинцева О. В. Комплексная оценка геотехнических рисков в шахтном и подземном строительстве // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15. — № 1. — С. 7—16. DOI: 10.21177/1998-4502-2023-15-1-7-16.

10. Sitorous F., Cilliers J. J., Brito-Parada P. R. Multi-criteria 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.

11. Li J.-G., Zhan K. Intelligent mining technology for an underground metal mine based on unmanned equipment // Engineering. 2018, vol. 4, no. 3, pp. 381—391. DOI: 10.1016/j.eng.2018.05.013.

12. Куликова А. А. Новый подход к оценке выбросов от горных предприятий с учетом углеродного следа // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15. — № 4. — С. 825— 832. DOI: 10.21177/1998-4502-2023-15-4-825-832.

13. Разоренов Ю. И., Дзеранов Б. В. Параметры породных конструкций при подземной добыче руд // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. — 2017. — № 6. — С. 55—67. DOI: 10.22363/1815-5235-2017-6-55-67.

14. 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: 10.24411/2619-0761-2019-10031.

15. Дмитрак Ю. В., Цидаев Б. С., Дзапаров В. Х., Харебов Г. Х. Минерально-сырьевая база цветной металлургии России // Вектор ГеоНаук. — 2019. — Т. 2. — № 1. — С. 9—18. DOI: 10. 24411/2619-0761-2019-10002.

16. Fernando W. A., Ilankoon I. M., 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.

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

18. Ефимов В. И., Хмелинский А. А., Мефодьев С. Н. Современные подходы к компоновке оборудования для добычи угля на пологих пластах // Уголь. — 2019. — № 6(1119). — С. 36—40. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-6-36-40.

19. Босиков И. И., Клюев Р. В., Силаев И. В., Стась Г. В. Комплексная оценка трудноформализуемых вентиляционно-технологических процессов на угольных шахтах // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15. — № 3. — С. 516—527. DOI: 10.21177/1998-4502-202315-3-516-527.

20. Крупская Л. Т., Орлов А. М., Голубев Д. А., Колобанов К. А., Филатова М. А. Оценка экологической опасности накопленных отходов переработки минерального сырья закрытых горных предприятий в Приамурье и Приморье // Горные науки и технологии. — 2020. — № 5(3). — С. 208—223. DOI: 10.17073/25000632-2020-3-208-223.

21. Голик В. И., Титова А. В. Упрочнение ресурсной базы металлургии комбинированием технологий добычи руд // Горная промышленность. — 2018. — № 2. — С. 232—246.

22. Мартос В. В. Планирование работ по контролю и оценке прочности бетона // Строительное производство. — 2020. — № 1. — С. 108—114.

23. Tolvanen A., Pilu E., Juutinen A., Kangas K., Kivinen M., Markovaara-Koivisto M., Naskali A., Salokannel V., Tuulentie S., Similä J. Mining in the Arctic environment. A review from ecological, socioeconomic and legal perspectives // Journal of Environmental Management. 2019, vol. 23, pp. 832— 844. DOI: 10.1016/j.jenvman.2018.11.124.

24. Velasquez-Yevenes L., Torres D., Toro N. Leaching of chalcopyrite ore agglomerated with high chloride concentration and high curing periods // Hydrometallurgy. 2018, vol. 181, pp. 215—220. DOI: 10.1016/j.hydromet.2018.10.004.