КВ · испытания · растворы
Главная / Проект кучного выщелачивания

Проект кучного выщелачивания

Проект кучного выщелачивания (КВ) включает рудоподготовку, штабель на противофильтрационном основании, систему орошения, пруды растворов и узел извлечения золота. Основа проекта — колонные испытания руды.

1. Из каких переделов состоит технология КВ?

Руда дробится, при необходимости окомковывается, укладывается в штабель и орошается раствором. Продуктивный раствор собирается с основания и направляется на сорбцию.

01

Рудоподготовка

Дробление до крупности по испытаниям, окомкование для глинистых руд.

02

Укладка штабеля

Ярусная отсыпка, контроль высоты и уплотнения.

03

Орошение

Капельное или дождевальное, режим по колонным тестам.

04

Сбор растворов

Дренаж основания, пруды продуктивных и оборотных растворов.

05

Извлечение

Сорбция на уголь, десорбция, электролиз, плавка.

06

Обезвреживание

Отработанный штабель и растворы.

2. Кому и с чем может помочь СТП по КВ?

Собственных проектов кучного выщелачивания у СТП нет. Мы выполняем смежные работы: сравнение вариантов переработки, рудоподготовку, водный баланс, оборотное водоснабжение и инфраструктуру площадки, а также проверку технологических решений.

РаботаПрименимость к КВОснова компетенции
Сравнение КВ и фабричной переработкиВыбор технологииТехнологические расчёты ОФ и ЗИФ
Рудоподготовка: дробление, грохочение, конвейерыУзел подготовки руды перед штабелемРД дробильно-конвейерных комплексов
Водный баланс и оборотная водаПруды растворов, аварийные ёмкостиРД водооборота со сгущением отвальных продуктов
ИнфраструктураЭнергетика, склады, дорогиИнфраструктурный комплекс гидрометаллургического комбината

Проектирование самого штабеля и противофильтрационного экрана, если задача требует, выполняется с привлечением профильных специалистов; мы честно обозначаем эту границу.

Если по итогам сравнения выгоднее фабричная переработка, мы продолжаем работу уже как проектировщики фабрики. Так заказчик получает независимую оценку без заинтересованности в конкретной технологии.

3. Как проектируют основание и противофильтрационный экран?

Основание штабеля и пруды проектируются с противофильтрационным экраном и системой контроля утечек — это ключевое требование экологической и промышленной безопасности.

4. Какие испытания нужны для проекта КВ?

Минимальный набор — вещественный состав, бутылочные тесты и колонные испытания. Без них нельзя обосновать крупность, режим орошения и извлечение.

ИспытаниеЧто определяет
Вещественный составФормы золота, примеси, глинистость
Бутылочные тестыИзвлекаемость, расход реагентов
Колонные испытанияКинетика, проницаемость, режим орошения
Перколяционные тестыУстойчивость штабеля, необходимость окомкования
Опытная кучаПодтверждение параметров для крупных проектов

5. Как работает КВ в холодном климате?

В большинстве золотоносных районов России КВ работает сезонно или с подогревом растворов. Это меняет объём прудов, теплоизоляцию сетей и годовую производительность.

В проекте мы считаем водный баланс по сезонам, объём накопления растворов на зиму и тепловые потери сетей.

  1. Хвосты Балейской ЗИФ сменили владельца: что проверить в техногенном золоте

6. Какие нормы применяются к объектам КВ?

Объекты КВ с цианидными растворами, как правило, являются опасными производственными объектами, а их ПД проходит экспертизу.

ДокументЧто регулирует
Градостроительный кодекс РФ, ст. 48.1, 49Особо опасные и технически сложные объекты, обязательность госэкспертизы
ПП РФ от 16.02.2008 № 87Состав разделов ПД и требования к их содержанию
ФЗ-116 «О промышленной безопасности ОПО»Требования к ОПО, ЭПБ при техперевооружении
ФНП в области промышленной безопасностиПравила для горнорудных и обогатительных производств, хвостохранилищ
ГОСТ Р 21.101, СПДСОформление проектной и рабочей документации
УслугаСрокиСтоимость
Технико-технологический аудит ОФот 12 днейот 1 500 000 ₽
Аудит проектной документацииот 10 днейот 1 200 000 ₽
ТЭО / концепцияот 30 днейиндивидуально
Проектная документация (ПД)от 45 днейиндивидуально
Рабочая документация (РД)от 60 днейиндивидуально
Реконструкция / модернизацияпо объёмуиндивидуально

Значения ориентировочные и не являются офертой. Основные факторы: т/год, число переделов, состав разделов ПД, вид экспертизы.

7. Какие параметры определяют проект штабеля?

Крупность руды, высота ярусов и штабеля, интенсивность и режим орошения, время выщелачивания, концентрация реагентов, проницаемость руды и несущая способность основания. Почти все они задаются результатами испытаний.

ПараметрОткуда берётсяНа что влияет
Крупность рудыКолонные испытания при разной крупностиСхема дробления, извлечение
Необходимость окомкованияИспытания на проницаемостьУзел окомкования, расход связующего
Высота ярусовИспытания на уплотнение и проницаемостьПлощадь штабеля, устойчивость
Интенсивность орошенияКолонные испытанияНасосы, трубопроводы, пруды
Время выщелачиванияКинетика извлечения в колоннахОборот площади, производительность
Расход реагентовИспытанияРеагентное хозяйство, затраты

Перенос результатов колонных испытаний на промышленный штабель требует поправок: в промышленных условиях распределение растворов менее равномерно, поэтому проект закладывает консервативные значения.

Для каждого параметра в проекте указывают источник: номер испытания или принятое допущение. Это упрощает проверку экспертизой и позволяет быстро пересчитать проект, если дополнительные испытания дадут другие значения. Результаты испытаний оформляют в технологическом регламенте, который становится исходным документом для ПД.

8. Как устроена схема растворов на площадке КВ?

Раствор подаётся на штабель системой орошения, просачивается через руду, собирается дренажом на экране и поступает в пруд продуктивных растворов. Оттуда — на сорбцию, затем обеднённый раствор доукрепляют реагентом и возвращают на орошение.

01

Орошение

Капельное или дождевальное; капельное снижает испарение и подходит для холодного климата.

02

Дренаж

Сбор растворов по экрану в коллекторы.

03

Пруд продуктивных растворов

Накопление и усреднение.

04

Сорбция

Извлечение золота на активированный уголь в колоннах.

05

Доукрепление и возврат

Корректировка концентрации реагента и pH, подача на орошение.

Схема замкнутая: сброс растворов в окружающую среду не допускается. Избыток воды от осадков накапливается в аварийных ёмкостях и обезвреживается перед выпуском.

Насосные станции, трубопроводы растворов и пруды проектируют с резервом на аварийные режимы.

9. Как рассчитывают узел рудоподготовки для КВ?

Узел рудоподготовки рассчитывают по производительности укладки и требуемой крупности, установленной испытаниями. Обычно это двух- или трёхстадийное дробление с грохочением, конвейерная укладка или автотранспорт на штабель и при необходимости окомкование.

  1. Определение крупности продукта по колонным испытаниям.
  2. Выбор числа стадий дробления и типа дробилок по свойствам руды.
  3. Расчёт грохотов и замкнутых циклов.
  4. Узел окомкования: барабанный окомкователь или окомкование на перегрузках конвейеров, дозирование цемента или извести.
  5. Способ укладки: конвейерный штабелеукладчик или самосвалы; от этого зависит уплотнение и проницаемость.
  6. Склад руды и усреднение перед дроблением.

Этот узел ближе всего к собственному опыту СТП: рабочая документация дробильно-конвейерных комплексов, перегрузочных узлов и систем транспортировки руды. Принципы расчёта дробления, грохочения и конвейерного транспорта общие для фабрик и площадок КВ.

10. Как считают водный баланс площадки КВ?

Водный баланс учитывает орошение, испарение, удержание влаги рудой, осадки на штабель и пруды, снеготаяние и расчётные паводки. Ёмкость прудов и аварийных резервуаров определяют по экстремальному сценарию, а не по средним данным.

ПриходРасход
Подпитка свежей водойИспарение с поверхности штабеля и прудов
Атмосферные осадки на штабель и прудыУдержание влаги рудой при насыщении
СнеготаяниеТехнологические потери
Возврат растворов из штабеляВыпуск очищенного избытка (при наличии)

Для большинства золотоносных районов России с выраженным снеготаянием баланс положительный: воды больше, чем нужно. Её нужно аккумулировать и обезвреживать. Методика расчёта общая с водооборотом обогатительных фабрик; у СТП есть опыт РД водооборота со сгущением отвальных продуктов.

11. Как извлекают золото из продуктивных растворов?

Обычно — сорбцией на активированный уголь в колоннах, затем десорбцией, электролизом и плавкой. Эти переделы аналогичны золотоизвлекательному участку ЗИФ и проектируются по тем же принципам.

Требования к учёту и охране драгоценного металла здесь такие же, как на ЗИФ; подробнее о составе переделов ЗИФ — на странице о проектировании обогатительных фабрик.

12. Как проектируют закрытие площадки КВ?

Проект закрытия включает промывку штабеля, обезвреживание остаточных растворов, вывод из работы прудов, рекультивацию и мониторинг подземных вод. Его закладывают в ПД, а затраты — в экономику проекта.

01

Промывка

Подача воды или растворов до снижения концентраций в стоках.

02

Обезвреживание

Обработка остаточных растворов.

03

Вывод прудов

Осушение, демонтаж или консервация.

04

Рекультивация

Выполаживание откосов, покрытие, озеленение.

05

Мониторинг

Наблюдательные скважины на период после закрытия.

13. Чем технически отличаются КВ и CIL на ЗИФ?

В CIL руда тонко измельчается и выщелачивается в перемешиваемых чанах за часы или десятки часов, в КВ дроблёная руда выщелачивается в штабеле неделями и месяцами. Отсюда разница в извлечении, затратах и чувствительности к климату.

ПараметрКучное выщелачиваниеCIL/CIP на ЗИФ
Подготовка рудыДробление, иногда окомкованиеДробление и тонкое измельчение
Контакт раствора с рудойФильтрация через слойПеремешивание пульпы в чанах
Время процессаНедели и месяцыЧасы и десятки часов
Контроль процессаОграниченныйВысокий
Чувствительность к климатуВысокаяНизкая (в здании)
Основные сооруженияШтабель, экран, прудыГлавный корпус, хвостохранилище

Выбор технологии для ЗИФ и роль КВ среди других вариантов разобраны во второй статье серии о ЗИФ в блоге — о выборе между CIL, флотацией и автоклавом.

14. Какие исходные данные нужны для оценки проекта КВ?

Результаты испытаний (бутылочных, колонных, на окомкование), геология и запасы, климатические данные за многолетний период, инженерно-геологические условия площадки штабеля и прудов, источники воды и энергии.

  • отчёт о колонных испытаниях с кинетикой извлечения и расходом реагентов;
  • гранулометрия, содержание глинистых фракций, проницаемость;
  • запасы и содержание по сортам руды;
  • климат: осадки, снегозапасы, температуры, испарение;
  • инженерно-геологические условия площадок;
  • источники воды, энергии и транспортная схема.

По этим данным мы оцениваем, достаточно ли их для ТЭО, и формируем перечень недостающих исследований.

15. Чек-лист проверки проектных решений КВ

При проверке проекта кучного выщелачивания в первую очередь смотрят на связь проектных параметров с испытаниями и на водный баланс.

  1. Крупность и окомкование обоснованы колонными испытаниями.
  2. Время выщелачивания и извлечение приняты с поправкой на промышленный масштаб.
  3. Высота штабеля проверена на устойчивость и проницаемость.
  4. Экран и дренаж рассчитаны на нагрузку штабеля.
  5. Водный баланс выполнен по многолетним данным с экстремальными сценариями.
  6. Аварийные ёмкости достаточны для расчётного паводка.
  7. Предусмотрен мониторинг утечек и подземных вод.
  8. План закрытия и его стоимость включены в проект.

16. Как подходить к КВ техногенного сырья?

Для отвалов и хвостов прежней переработки сначала выполняют опробование по объёму, минералогию и испытания, а затем оценивают подготовку сырья: перемещение, окомкование, укладку. Техногенное сырьё часто неоднородно и мелкодисперсно.

Хвосты прежней переработки обычно измельчены до крупности, при которой проницаемость слоя низкая, и без окомкования раствор через штабель не проходит. Отвалы, наоборот, могут быть крупными и неоднородными по содержанию. В обоих случаях архивные данные о переработке полезны, но не заменяют собственного опробования.

  1. Анализ архивной документации прежней переработки.
  2. Опробование по сетке с учётом глубины.
  3. Минералогия: форма нахождения золота, сульфиды, глины.
  4. Испытания на выщелачиваемость и окомкование.
  5. Оценка способа выемки и транспортировки сырья.
  6. Технико-экономическое сравнение КВ и других вариантов.

Проверку техногенного золота при смене владельца хвостов мы разбирали отдельно в статье блога.

17. Какие вопросы задаёт экспертиза по проекту КВ?

Основные вопросы — надёжность противофильтрационного экрана, обоснование водного баланса и аварийных ёмкостей, обращение с цианидсодержащими растворами, мониторинг подземных вод и план закрытия.

Эти же вопросы мы рекомендуем проработать до подачи документации, чтобы не тратить месяцы на ответы на замечания.

18. Как выглядит последовательность работ по проекту КВ?

Опробование и испытания → технико-экономическое сравнение вариантов → ТЭО → изыскания → ПД и экспертизы → РД → строительство основания, прудов и рудоподготовки → отсыпка и запуск орошения.

01

Испытания

Бутылочные, колонные, на окомкование; программа — до начала проектирования.

02

Сравнение вариантов

КВ, фабричная переработка, комбинированная схема.

03

ТЭО

Обоснование выбранной схемы, оценка затрат, включая закрытие.

04

Изыскания

Площадки штабеля, прудов, рудоподготовки.

05

ПД и экспертизы

Разделы по ПП РФ № 87, экологическая экспертиза по составу объекта.

06

РД и строительство

Основание и экран, пруды, рудоподготовка, сорбция.

07

Запуск

Отсыпка первого яруса, орошение, выход на режим.

Ориентировочный срок ТЭО — от 30 дней при наличии испытаний; сроки ПД и РД определяются объёмом площадки.

19. Когда технически КВ не подходит?

КВ, как правило, не подходит для упорных сульфидных руд с тонкодисперсным золотом, для руд с высоким содержанием глин без возможности окомкования и при отсутствии площадки с подходящим рельефом и основанием.

В этих случаях рассматривают фабричную переработку: флотацию, гравитацию, CIL или окисление концентрата.

Окончательный вывод делают только по результатам испытаний конкретной руды.

20. Какая инфраструктура нужна площадке КВ?

Энергоснабжение для дробления, насосов и сорбции; водоснабжение для подпитки; склады реагентов; лаборатория; дороги для доставки руды и реагентов; бытовой комплекс. В удалённых районах — склады на межнавигационный запас.

ОбъектТребования
ЭнергоснабжениеНагрузки дробления, насосов орошения, сорбции; резерв для насосов растворов
Склады реагентовТребования к хранению цианида, извести, цемента
ЛабораторияАнализ растворов, руды, контроль окружающей среды
Дороги и площадкиТранспорт руды к штабелю, доступ к прудам
Бытовой комплексДля персонала площадки

Насосы растворов, обслуживающие замкнутую схему, должны иметь резервное питание: остановка циркуляции в мороз ведёт к замерзанию трубопроводов, а при ливне — к переполнению прудов.

Резервирование питания насосов закладывается в проект с первого этапа.

22. FAQ: частые вопросы

Какой срок у проекта КВ?

Зависит от объёма испытаний и состава объектов. ПД — ориентировочно от 45 дней после получения результатов испытаний.

Нужно ли окомкование?

Для глинистых руд и руд с большим количеством мелочи — обычно да. Это показывают перколяционные тесты.

Чем КВ отличается от чанового выщелачивания?

При КВ раствор фильтруется через штабель дроблёной руды, при чановом — пульпа перемешивается в чанах после измельчения.

Какие объекты входят в проект?

Площадка рудоподготовки, штабель, пруды, узел сорбции и десорбции, склад реагентов, сети и обезвреживание.

Делает ли СТП испытания?

Испытания выполняют специализированные лаборатории; мы формируем программу и используем результаты в проекте.

Есть ли у СТП реализованные проекты КВ?

Нет. Мы честно указываем это и выполняем смежные работы: сравнение вариантов, рудоподготовку, водный баланс, инфраструктуру.

Какое орошение лучше для холодного климата?

Чаще капельное, с заглублением линий под поверхность штабеля: оно уменьшает охлаждение и испарение растворов.

Чем колонные испытания лучше бутылочных?

Колонны моделируют фильтрацию раствора через слой руды заданной крупности; бутылочные тесты показывают только потенциальную растворимость золота.

Нужна ли экологическая экспертиза для КВ?

Как правило, да, если объект относится к объектам размещения отходов или к другим категориям, требующим ГЭЭ; состав экспертиз определяют на старте.

Можно ли использовать КВ для старых хвостов?

Иногда, но мелкие хвосты обычно требуют окомкования; решение — по испытаниям.

Как оценить экономику КВ?

Сравнить с фабричной переработкой на одинаковых исходных данных, включая затраты на закрытие штабеля.

23. Обсудить проект КВ

Пришлите данные по руде и результаты тестов, если есть, — предложим программу испытаний и состав проекта.

Загрузка статьи…