Оценка качества орошения рудного штабеля в процессе кучного выщелачивания золота, меди и урана, контроль гидроизоляции в основании рудного штабеля.
Решаемые задачи:
- выявление блоков непроработанной руды;
- выявление утечек через плёнку гидроизоляции в основании рудного штабеля.
Формирование сквозных каналов фильтрации в теле рудного штабеля, а также утечки через нарушения плёнки в слое гидроизоляции приводят к потерям металла и прибыли компании. Поэтому в процессе выщелачивания необходимо выполнять геофизическое обследование рудных штабелей.
На рисунке 1 показан геоэлектрический разрез рудного штабеля. На разрезе слоем с низким УЭС выделяется увлажнённая руда. В верхней части разреза и на откосах электросопротивление руды высокое, что говорит о её малой влажности. Электротомография показала, что откосы штабеля не прорабатываются в процессе орошения, что требует изменения схемы полива.
Рисунок 1 – Геоэлектрический разрез рудного штабеля: 1- область низкого УЭС, влажная руда; 2 – область повышенного УЭС, формирование сухой корки; 3 – области повышенного УЭС на откосах штабеля; 4 – ложная аномалия высокого УЭС, связанная с изолирующим эффектом от плёнки.
Задачи геотехнического контроля утечек решаются методом трёхмерной электротомографии. В местах нарушения гидроизоляции будет наблюдаться прохождение электрического тока через плёнку и образование аномалий низкого электрического сопротивления.
Примеры работ
Работы по контролю качества гидроизоляции в основании рудного штабеля проводились на одном из предприятий в Кемеровской области, где производится выщелачивание меди из отходов пирометаллургического производства. В процессе укладки плёнки был нарушен технологический режим, что могло привести к нарушению гидроизоляции.
На рисунке 2 представлена карта удельно электрического сопротивления (УЭС) на которой выделено две аномалии низкого УЭС, связанные с нарушением гидроизоляции. В результате наших исследований были вскрыты места повреждения плёнки и восстановлена гидроизоляция. Это позволило избежать утечек растворов в последствии.
Рисунок 2 – Карта удельно электрического сопротивления на площадке КВ: 1, 2 – аномалии УЭС, связанные с нарушением гидроизоляции.
На рисунке 3 показан разрез удельно электрического сопротивления грунтов через место утечки. Хорошо заметно, что на разрезе в месте нарушения гидроизоляции формируется аномалия низкого электрического сопротивления. Это является диагностическим признаком при выявлении участков нарушения гидроизоляции в основании штабелей кучного выщелачивания.
Рисунок 3 – Разрез электросопротивления грунтов через площадку КВ: 1 – защитный слой; 2 – грунты основания; 3 – уровень плёнки; 4 – место нарушения гидроизоляции.
Для получения общего представления о внутреннем строении рудного штабеля, распределении слабопроницаемых зон и каналов фильтрации используется анализ 3-D геоэлектрической модели.
Рисунок 4 – 3-D геоэлектрическая модель рудного штабеля.
Видео 3-D модели рудного штабеля
Пример контроля качества орошения при кучном выщелачивании приведён здесь.
Объёмная модель распределения УЭС карты была пересчитана в модель водонасыщенности среды согласно формуле Арчи. Водонасыщенность (Sw) рудной массы 50 % и более отмечается на орошаемом участке штабеля КВ (рис. 5). Объём рудной массы с водонасыщенностью 50% и более, рассчитанный инструментами программы Voxler, составляет 60 тыс.куб.м. Объём рудной массы с водонасыщенностью 40 % составляет около 210 тыс.куб.м, 30% – 435 тыс.куб.м.
1 – изоповерхность Sw 50%; 2 – изоповерхность Sw 40%; 3 – изоповерхность Sw 30 %
Мы надеемся, что ваша компания станет пионером в области внедрения геофизического контроля за процессом кучного выщелачивания на территории России. Например, в США подобные технологии успешно применяют на протяжение более 10 лет на объектах кучного и подземного выщелачивания. Применение геофизических методов повысит конкурентоспособность вашей компании среди золотодобывающих предприятий, занимающихся кучным выщелачиванием.