gscienceMining Science and Technology (Russia)Горные науки и технологии2500-0632The National University of Science and Technology MISiIS (NUST MISIS)10.17073/2500-0632-2017-4-13-19gscience-83Research ArticleBENEFICIATION AND PROCESSING OF NATURAL AND TECHNOGENIC RAW MATERIALSОБОГАЩЕНИЕ, ПЕРЕРАБОТКА МИНЕРАЛЬНОГО И ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯThe analysis of the experience of preparation of ores by underground leachingАнализ опыта подготовки руд к подземному выщелачиваниюГоликВ. И.GolikV. I.

Владикавказ

Scientific Degree: Dr. Sci. (Tech.),

362021, Vladikavkaz, street of Cosmonaut Nikolayev, 44

v.i.golik@mail.ruРазореновЮ. И.RazorenovYu. I.

Владикавказ

Scientific Degree: Dr. Sci. (Tech.),

362021, Vladikavkaz, street of Cosmonaut Nikolayev, 44

ЧжунЧанZhongChang

Пекин

Dr. Sci., The Key Laboratory Of Land Resources Information Research & Development,

100083, Beijing, Xueyuan Road 29, Haidian District

Северо-Кавказский горно-металлургический институтРоссияNorth-Caucasian mining and metallurgical InstituteRussian FederationКитайский геологический университетКитайChina University of GeoscienceChina201728022018041322Copyright © Golik V.I., Razorenov Y.I., Zhong C., 20182018Голик В.И., Разоренов Ю.И., Чжун Ч.Golik V.I., Razorenov Y.I., Zhong C.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mst.misis.ru/jour/article/view/83

Relevance. Method of underground leaching of metals can be modified are lost to traditional technology stocks, but the processes of leaching still produced no comprehensive records of natural and anthropogenic factors, so the results of the use of technology does not always live up to their expectations, which prevents the expansion of the boundaries of its application. Therefore, the development of scientific bases and perfection of technology of leaching of metals from ores reveal are the very important task of the mining industry. Research methods include analysis of the theory and practice of industrial metal leaching study of the effectiveness of modernization of existing situation and elaboration of recommendations to increase the scope of this innovative technology. Results. The analysis of the main processes of underground leaching of metals. Describes the experience of the industrial leaching for example, the metal mines of Russia and Kazakhstan. Highlighted the need for combining in-situ leaching of poor and off-balance ores with the traditional exploitation of rich ores and the balance sheet at the present stage of mining. The described method of control of the completeness of leaching by opening the workings. Marked experience in the application of vacuum drainage systems for productive solutions. Detailed methods of forming the compensation space and the intensification of leaching of blast and other ways. Describes the role of hydraulic fracturing of rocks, injection of destroyed rock solid compositions and fine-grained inert materials in the process of irrigation ores. Conclusions. The combination of the technologies of the poor and leaching off-balance ore with the traditional exploitation of rich ores and the balance at the stages of mining production comprehensively improves their environmental and economic efficiency by using optimal combining methods of preparation and technological parameters, which will allow in-situ leaching to occupy a priority position in the extraction of ores reveal.

Актуальность. Метод подземного выщелачивания металлов позволяет доработать потерянные для традиционной технологии запасы. Однако процессы выщелачивания производятся без комплексного учета природных и техногенных факторов, в связи с чем результаты использования технологий не всегда оправдывают возлагаемые на них надежды, и это препятствует расширению границ их применения. Поэтому разработка научных основ и совершенствование технологии выщелачивания металлов из вскрываемых руд являются весьма актуальной задачей горного производства. Методы исследования проблемы включают в себя анализ теории и практики промышленного выщелачивания металлов, обоснование эффективности модернизации существующего положения и разработку рекомендаций по увеличению области применения этой прогрессивной технологии. Результаты. Дан анализ основных процессов подземного выщелачивания металлов. Описан опыт промышленного подземного выщелачивания на примере металлических рудников России и Казахстана. Обозначена необходимость комбинирования подземного выщелачивания бедных и забалансовых руд с традиционной отработкой богатых и балансовых руд на современной стадии горного производства. Описан способ контроля полноты выщелачивания путем вскрытия горными выработками. Обозначен опыт применения электровакуумных установок для дренажа продукционных растворов. Детализированы методы формирования компенсационного пространства и интенсификация выщелачивания взрывом и другими способами. Описана роль гидравлического разрыва пород, инъектирования разрушенных пород твердеющими составами и мелкозернистых инертных материалов в процессе орошения руд. Выводы. Комбинирование технологий выщелачивания бедных и забалансовых руд с традиционной отработкой богатых и балансовых руд на стадиях горного производства комплексно повышает их эколого-экономическую эффективность при использовании оптимальных для комбинируемых способов подготовки и технологических параметров, что позволит подземному выщелачиванию занять приоритетные позиции при добыче вскрываемых руд.

металлподземное выщелачиваниетрадиционная отработкаподготовка рудгорная выработкаскважинатехнологияMetalunderground leachingtraditional testingore preparationexcavationwelltechnologyReferencesГолик В.И., Комащенко В.И., Качурин Н.М. К проблеме подземной разработки рудных месторождений центрального федерального округа / Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2016. № 4. С. 127-139.Golik V.I., Komashchenko V.I., Kachurin N.M. K probleme podzemnoj razrabotki rudnyh mestorozhdenij central'nogo federal'-nogo okruga [To the problem of underground mining of ore fields of central federal district]. Izvestija Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Earth science. 2016, no. 4, pp. 127-139.Khasheva Z.M., Golik V.I. The ways of recovery in economy of the depressed mining enterprises of the Russian Caucasus // International Business Management. 2015. Т. 9. № 6. С. 1210-1216.Khasheva Z.M., Golik V.I. The ways of recovery in economy of the depressed mining enterprises of the Russian Caucasus. International Business Management. 2015, Т. 9. no. 6, pp. 1210-1216.Голик В.И. Специальные способы разработки месторождений. М.: ИНФРА-М. 2014. 132 с.Golik V.I. Special'nye sposoby razrabotki mestorozhdenij [Special methods of field development]. Moscow, Infra-M, 2014, 132 p.Mwase J.M., Petersen J., Eksteen, J.J. A conceptual flowsheet for heap leaching of platinum group metals (PGMs) from a low-grade ore concentrate // Mining Engineering & Metallurgical Engineering, Hydrometallurgy. 2012. Vol. 111– 112. P. 129–1355.Mwase J. M., Petersen J., Eksteen, J. J. A conceptual flowsheet for heap leaching of platinum group metals (PGMs) from a low-grade ore concentrate. Mining Engineering & Metallurgical Engineering, Hydrometallurgy. 2012, vol. 111–112, pp. 129–1355.Бубнов В.К., Спирин Э.К., Голик В.И., и др. Теория и практика добычи полезных ископаемых для комбинированных способов выщелачивания. Целинград: Жана-Арка. 1992. 545 с.Bubnov V.K., Spirin Je.K., Golik V.I., et. al. Teorija i praktika dobychi poleznyh is-kopaemyh dlja kombinirovannyh sposobov vyshhelachivanija [Theory and practice of mining of useful minerals for combined leaching methods]. Celingrad, Zhana-Arka, 1992, 545 p.Волков Ю.В., Соколов И.В. Подземная геотехнология при комбинированной разработке рудных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2013. № 1. С. 34-40.Volkov Yu.V., Sokolov I.V. Podzemnaja geotehnologija pri kombinirovannoj razrabotke rudnyh mestorozhdenij [Combined Underground Ore Mining Geotechnology]. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2013, no. 1, pp. 34-40.De Oliveira D.M., Sobral L.G.S., Olson G.J., Olson S.B. Acid leaching of a copper ore by sulphur-oxidizing microorganisms // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 147–148. P. 223–227.De Oliveira D.M., Sobral L.G. S., Olson G.J., Olson S.B. Acid leaching of a copper ore by sulphur-oxidizing microorganisms. Hydrometallurgy, 2014, vol. 147-148, pp. 223-227.Sinclair L., Thompson J. In situ leaching of copper: Challenges and future pro spects // Hydrometallurgy. 2015. Т. 157. Р. 306–324.Sinclair L., Thompson J. In situ leaching of copper: Challenges and future pro spects. Hydrometallurgy, 2015, Т. 157, pp. 306-324.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.Dmitrak Ju.V., Kamnev E.N. AO «Vedushhij proektno-izyskatel'skij i nauchno-issledovatel'skij institut promyshlennoj tehnologii» − Put' dlinoj v 65 let [JSC The Leading Research and Design Institute of Industrial Technologies − A long way in 65 years]. Gornyi Zhurnal = Mining Journal, 2016, no. 3, pp. 6-12.Karimi N.S., Atashpanjeh A., Mollaei F.M.R. Design considerations of heap leaching at the sarcheshmeh copper open pit mine // International Mining Congress of Turkey — IMCET. 2001. P. 513–516.Karimi N.S., Atashpanjeh A., Mollaei F.M.R. Design considerations of heap leaching at the sarcheshmeh copper open pit mine. International Mining Congress of Turkey. IMCET, 2001, pp. 513-516.Голик В.И., Брюховецкий О.С., Габараев О.З. Технологии освоения месторождений урановых руд. Учебное пособие для ВУЗов. Москва: Издательство РГГУ. 2007. 131 c.Golik V.I., Brjuhoveckij O.S., Gabaraev O.Z. Tehnologii osvoenija mestorozhdenij uranovyh rud [Technologies for development of uranium ore deposits]. Textbook for High Schools. Moscow, RSUH Publ., 2007, 131 p.Ляшенко В.И., Голик В.И. Природоохранные технологии подземной разработки урановых месторождений // Горный журнал. 2006. № 2. С. 89-92.Ljashenko V.I., Golik V.I. Prirodo-ohrannye tehnologii podzemnoj razrabotki uranovyh mestorozhdenij [Environmental protection technologies for underground development of uranium deposits]. Gornyi Zhurnal = Mining Journal, 2006, no. 2, pp. 89-92.Рыльникова М.В., Радченко Д.Н., Милкин Д.А., Звягинцев А.Г., Пешков А.М. Обоснование параметров и режима выщелачивания сырья техногенных образований, сопутствующих разработке медно-колчеданных месторождений // Москва. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2010. № 3. С. 340-350.Ryl'nikova M.V., Radchenko D.N., Milkin D.A., Zvjagincev A.G., Peshkov A.M. Obosnovanie parametrov i rezhima vyshhelachivanija syr'ja tehnogennyh obrazovanij, soputstvujushhih razrabotke medno-kolchedannyh mestorozhdenij [Substantiation of parameters and regime of leaching of raw materials of technogenic formations accompanying the development of copperpyrite deposits]. Moscow, Gorny Informatsionno-Analiticheskiy Byulleten = Mining informational and analytical bulletin, 2010, no. 3, pp. 340-350.Jordens Adam, Cheng Ying Ping, Waters Kristian E. A review of the beneficiation of rare earth element bearing minerals // Minerals Engineering. 2013. Vol. 41. P. 97–114.Jordens Adam, Cheng Ying Ping, Waters Kristian E. A review of the beneficiation of rare earth element bearing minerals. Minerals Engineering, 2013, vol. 41, pp. 97-114.Franks D.M., Boger D.V., Côte C.M., Mulligan D.R. 2011. Sustainable Development Principles for the Disposal of Mining and Mineral Processing Wastes // Resources Policy. – Vol. 36. No. 2. Р. 114-122.Franks D.M., Boger D.V., Côte C.M., Mulligan D.R. Sustainable Development Principles for the Disposal of Mining and Mineral Processing Wastes. Resources Policy, 2011, vol. 36, no. 2, pp. 114-122.Голик В.И. Активация отходов горного производства при выщелачивании металлов // Горные науки и технологии. 2016. № 4. С. 3-9.Golik V.I. Aktivacija othodov gornogo proizvodstva pri vyshhelachivanii metallov [Activation of Waste Mining Production in Leaching of Metals] Mining science and technology. 2016, no. 4, pp. 3-9. (In Russ.) DOI:10.17073/2500- 0632-2016-4-3-8Голик В.И., Заалишвили В.Б. Оптимизация схем подготовки месторождений наклонными съездами // Известия Тул ГУ. Науки о Земле. Вып. 1. 2017. С. 52 -68.Golik V.I., Zaalishvili V.B. Optimizacija shem podgotovki mestorozhdenij naklonnymi s"ezdami [Optimizing Development Deposits Schemes by Slant Descents]. Izvestija Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Earth science. Vol. 1, 2017, pp. 52 -68.Разоренов Ю.И., Голик В.И., Куликов М.М. Экономика и менеджмент горной промышленности // Учебное пособие для ВУЗов. Издательство ЮРГТУ. Новочеркасск. 2010. 251 с.Razorenov Ju.I., Golik V.I., Kulikov M.M. Jekonomika i menedzhment gornoj pro-myshlennosti [Economics and management of mining industry]. Textbook for High Schools. SRSTU Publ., Novocherkassk, 2010, 251 p.Голик В.И., Хашева З.М., Шульгатый Л.П. Экономический механизм конверсии горнодобывающей отрасли депрессивных регионов Юга России // Научный вестник Южного института менеджмента. 2016. № 3 (15). С. 27-32.Golik V.I., Khasheva Z.M., Shulgatyi L.P. Jekonomicheskij mehanizm konversii gornodobyvajushhej otrasli depressivnyh regionov Juga Rossii [Economic Mechanism of Conversion of the Mining Industry of Depressive Regions of the South of Russia]. Scientific Bulletin of Uzhny Institute of Management, 2016. no. 3 (15), pp. 27-32.Голик В.И. Извлечение металлов из хвостов обогащения комбинированными методами активации // Обогащение руд. 2010. № 5. С. 38-40.Golik V.I. Izvlechenie metallov iz hvostov obogashhenija kombinirovannymi metodami aktivacii [The extraction of metals from the tailings of enrichment by combined activation methods]. Obogashchenie Rud = Mineral processing, 2010, no. 5, pp. 38-40.Golik V.I., Stradanchenko S.G., Maslennikov S.A. Еxperimental study of nonwaste recycling tailings ferruginous quartzite // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Т. 10. № 15. С. 35410-35416.Golik V.I., Stradanchenko S.G., Maslennikov S.A. Еxperimental study of non-waste recycling tailings ferruginous quartzite. International Journal of Applied Engineering Research, 2015, Т. 10, no. 15, pp. 35410-35416.Голик В.И., Полухин О.Н., Петин А.Н., Комащенко В.И. Экологические проблемы разработки рудных месторождений КМА // Горный журнал. 2013. № 4. С. 91-94.Golik V.I., Poluhin O.N., Petin A.N., Komashhenko V.I. Jekologicheskie problemy razrabotki rudnyh mestorozhdenij KMA [Ecological Problems of Development of Ore Deposits of KMA]. Gornyi Zhurnal = Mining Journal, 2013, no. 4, pp. 91-94.Golik V., Komashchenko V., Morkun V., Zaalishvili V. Enhancement of lost ore production efficiency by usage of canopies // Metallurgical and Mining Industry. 2015. Т. 7. № 4. С. 325-329.Golik V., Komashchenko V., Morkun V., Zaalishvili V. Enhancement of lost ore production efficiency by usage of canopies. Metallurgical and Mining Industry, 2015, Т. 7, no. 4, pp. 325-329.Голик В.И., Комащенко В.И., Качурин Н.М. Концепция комбинирования технологий разработки рудных месторождений // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2015. № 4. С. 76-88.Golik V.I., Komashchenko V.I., Kachurin N.M. Koncepcija kombinirovanija tehnologij razrabotki rudnyh mestorozhdenij [Concept of Combining Technologies by Mining ore Deposits]. Izvestija Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Earth science. 2015, no 4, pp. 76-88.Golik V., Komashchenko V., Morkun V., Irina G. Improving the effectiveness of explosive breaking on the bade of new methods of borehole charges initiation in quarries // Metallurgical and Mining Industry. 2015. Т. 7. № 7. С. 383-387.Golik V., Komashchenko V., Morkun V., Irina G. Improving the effectiveness of explosive breaking on the bade of new methods of borehole charges initiation in quarries. Metallurgical and Mining Industry, 2015, Т. 7, no. 7, pp. 383-387.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.