This site uses cookies.
Some of these cookies are essential to the operation of the site,
while others help to improve your experience by providing insights into how the site is being used.
For more information, please see the ProZ.com privacy policy.
This person has a SecurePRO™ card. Because this person is not a ProZ.com Plus subscriber, to view his or her SecurePRO™ card you must be a ProZ.com Business member or Plus subscriber.
Affiliations
This person is not affiliated with any business or Blue Board record at ProZ.com.
Russian to English: ADAPTIVE WORKING TECHNOLOGY OF TECHNOGENIC METAL DEPOSITS AT THE PLACE OF THEIR BEDDING General field: Tech/Engineering Detailed field: Mining & Minerals / Gems
Source text - Russian Извлечение золота, урана, редких материалов из старых отвалов ве-дется с начала 60-х годов ХХ века. Отвалы служат источником дополни-тельного производства меди, угля и т.д. Например, из нефилиновых хвостов флотации апатита получают алюминий, галлий, поташ, соду, цемент. Про-гнозируется использование 30-40% твердых отходов горного производства в качестве стройматериалов, 20-30% для закладки выработанного про-странства в шахтах и карьерах. Выщелачивание позволит доизвлекать из хвостов обогащения тяжелые цветные металлы. Возможно использование окислительных железистых кварцитов, накопленных в отвалах железоруд-ных месторождений и хвостах магнитного обогащения.
Как известно, начало систематизированным исследовани-ям экологизации горно-металлургического комплекса как основного за-грязнителя и потребителя минерально-сырьевых ресурсов положила работа Г. Хотеллинга «Экономика истощаемых ресурсов», в которой были сфор-мулированы основы теории и практики использова-ния невозобновляемых ресурсов. Отсюда, основным пу-тем экологизации горно-металлургического комплекса является повторное использование техногенных минеральных образований.
На предприятиях химической и горно-металлургической отраслей промышленности реализация рациональных современных подходов к управлению невозможна без комплексного использования имеющихся ре-сурсов, без разработки и внедрения малоотходных и безотходных техноло-гий. По этому пути уже давно и всё более активно идут промышленно раз-витые страны. В таких государствах как США, Германия, Япония доля вто-ричного сырья в производстве чугуна составляет более 40%, стали – 65%, меди – от 20 до 45%, в производстве бумаги – 26%, картона – до 44%. Ве-дётся постоянная работа по совершенствованию технологий вовлечения в производственный оборот соответствующих отходов.
Техногенные месторождения – техногенные образования (отвалы гор-нодобывающих предприятий, хвостохранилища обогатительных фабрик, шлакозольные отвалы топливно-энергетического комплекса, шлаки и шла-мы металлургического производства, шламо-, шлако- и т.д. отвалы химиче-ской отрасли) на поверхности Земли по количеству и качеству содержаще-гося в них минерального сырья в настоящее время пригодны для промыш-ленного использования и по мере развития науки и техники будут находить большее количество областей применения.
Основными причинами образования техногенных отходов являются ухудшение технологического качества руд, существенное отставание техно-логий добычи из-за ухудшения качества полезных ископаемых, горно-геологических и горнотехнических условий освоения месторождений, пере-работки, металлургического передела и увеличения потерь.
На сегодняшний день объем техногенных накоплений горно-металлургического комплекса увеличивается, при этом содержание метал-лов в отвалах нередко превышает содержание в рудах, извлекаемых на ме-сторождении и поступающих на обогащение. Особенно это относится к ста-рым отвалам и хвостохранилищам, сформированным в 40-50-е годы про-шлого столетия, когда кондиции добычи и переработки были значительно выше современных и мало уделялось внимания комплексному извлечению минерального сырья.
Функционирование отрасли привело к формированию обширных, ча-сто смыкающихся друг с другом зон техногенного воздействия, экологиче-ски опасного для живущего в этих регионах населения и в целом для при-родной среды. В связи с этим, крайне остро обозначилась задача локализа-ции и нейтрализации техногенных и природно-техногенных объектов особо насыщенных вредными веществами (ртуть, радионуклиды, нефтепродукты и т.д.).
Основные разработки по использованию техногенного сырья ведутся для отходов металлургического производства. Более перспективным по со-держанию и запасам полезных компонентов по сравнению с месторождени-ями горнодобывающих предприятий являются хвосты обогащения руд чер-ных и цветных металлов.
Вовлечение в переработку техногенного сырья позволяет одновре-менно решать целый ряд проблем экономического, социального и экологи-ческого характера.
Экономического эффекта складывается из многих составляющих: со-кращение расходов на поиски новых и разведку эксплуатируемых место-рождений; сохранение истощающихся минеральных ресурсов в недрах, за счет добычи полезных компонентов, накопившихся в техногенных отходах; повышение производительности труда за счёт переработки уже добытого сырья, которое по существу является готовым полупродуктом и находится вблизи действующих предприятий; производство дешёвых стройматериа-лов, стеклокерамических изделий, вяжущих добавок в цемент, минеральных добавок и удобрений для сельского хозяйства и др.
Реализация полученных результатов обеспечит ожидаемый социаль-ный и экологический эффект: улучшение условий труда работающих, по-скольку техногенные месторождения расположены на поверхности Земли в отличии от глубоких шахт и карьеров; улучшение ситуации с использова-нием рабочей силы во многих рудных районах вследствие уменьшения объ-ёма работ, вызванного истощением запасов полезных ископаемых; возвра-щение после рекультивации, выведенных из хозяйственного оборота боль-ших площадей земель, занятых отходами производства; снижение влияния на качество прилегающих земель из-за пылевых и газовых заносов с отва-лов и хвостохранилищ; уменьшение загрязнения окружающей среды (почв, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха) тяжёлыми метал-лам и солями в концентрациях, часто превышающих допустимые нормы.
Таким образом, всё вышеизложенное указывает на актуальность и важность проблемы переработки и полной утилизации отходов горноруд-ной и металлургической отраслей промышленности.
Анализ известных работ по кучному выщелачиванию (КВ) металлов показал, что во всех геотехнологиях КВ применяют капельное орошение. Таким образом, используются только силы гравитации. Следовательно, с позиции гидродинамики процесс этот неуправляемый, что является самым крупным недостатком этой технологии КВ.
Одним из существующих недостатков является необходимость возве-дения основания для всякого нового штабеля и неиспользование ранее воз-веденного основания.
К недостаткам известных способов КВ относится также их сезонное использование. При отрицательных температурах нет возможности приме-нять работы по выщелачиванию орошением сверху вниз.
Следует отметить и такой недостаток как слёживаемость рудного ма-териала с неравномерной потерей проницаемости руд штабеля, которую уже нет возможности устранить в процессе работы. Причем чем больше объем штабеля, тем больше проявляется эта неравномерность, что приводит к дополнительным потерям металла.
Ещё одним недостатком существующей технологии КВ является появ-ление в штабеле так называемых «зонтиков», под которыми находятся мертвые зоны для выщелачивающих растворов. Следовательно, это влечет значительные потери руды и металла.
Можно привести и другие более незначительные недостатки КВ с ка-пельным орошением, однако для дальнейших исследований они будут не-существенными.
Использование представленного в данной работе кучного выщелачи-вания с встроенными в штабель специальными гидросистемами для выще-лачивающих и продуктивных растворов, а также сооружение адаптивного к нагрузкам фундамента, воспринимающего знакопеременные силовые поля, позволяют не только избежать вышеотмеченных недостатков, но и исполь-зовать круглогодичную работу рудника с новыми подсистемами.
Translation - English The extraction of gold, uranium, and rare materials from old dumps has been under way since the early 1960s. Dumps serve as a source of additional production of copper, coal, etc. For example, aluminum, gallium, potash, soda, cement are obtained from nephelite floatation tailings of apatite. The use of 30-40% of solid waste of mining production as building materials and the use of 20-30% of solid waste for the laying of worked-out area in mines and quarries are forecast. Leaching will allow the extraction of heavy non-ferrous metals from concentration tailings. It is possible to use oxidizing ferruginous quartzites ac-cumulated in dumps of iron ore deposits and magnetic concentration tailings.
As known, the beginning of systematic studies of the ecologization of the mining and metallurgical complex as the main polluter and the consumer of mineral resources is associated with the work of G. Hotelling entitled “Econom-ics of Exhaustible Resources”, in which the foundations of the theory and prac-tice of using nonrenewable resources were formulated. Hence, the main way of ecologizing the mining and metallurgical complex is the repeated use of techno-genic mineral formations.
At the enterprises of the chemical and mining industries, the implementation of rational modern approaches to management is impossible without the inte-grated use of available resources as well as the development and implementation of low-waste and non-waste technologies. Industrialized countries have long been actively following this path. In countries such as the USA, Germany and Japan, the share of secondary raw materials in the production of cast iron is more than 40%, steel – 65%, copper – from 20 to 45%, paper production – 26%, cardboard – up to 44%. There is constant work to improve the technolo-gies involved in the production of relevant waste.
Technogenic deposits are man-made mineral formations on the surface of the Earth (e.g. dumps of mining enterprises, tailing dumps of concentrating mills, slag dumps of the fuel and energy complex, slags and sludges of metallurgical production, slag and sludge disposal areas of the chemical industry). In terms of the quantity and quality of mineral raw materials contained, they are now suita-ble for industrial use and, as science and technology develops, more applications will be found.
The main reasons for the formation of man-made wastes are the deteriora-tion of the technological quality of ores, a significant backlog of production technologies due to the deterioration of the quality of minerals, mining-geological and mining-engineering conditions for the development of deposits, processing, metallurgical redistribution and increased losses.
Thus far, the volume of technogenic accumulation of the mining and metal-lurgical complex is increasing, while the content of metals in the dumps often exceeds the content in ores extracted from the field and coming to enrichment. This is particularly true of the old dumps and tailing dumps formed in the 1940-1950s, when the conditions of extraction and processing were much higher than today's and little attention was paid to the complex extraction of mineral raw materials.
The functioning of the industry led to the formation of extensive zones of technogenic impact, which are often associated with each other; the impact is environmentally dangerous for the population living in these regions and in gen-eral for the natural environment. In this connection, the task of localization and neutralization of man-made and natural objects especially saturated with harm-ful substances (mercury, radionuclides, oil products, etc.) was extremely acute.
The main development of the use of technogenic raw materials is carried out for the waste of metallurgical production. In terms of content and reserves of useful components, compared with the deposits of mining, concentration tailings of ferrous and non-ferrous metals ores are more promising.
The processing of technogenic raw materials makes it possible to solve a number of problems of an economic, social and ecological nature.
The economic effect is made up of many components: reduction of expenses for the search for new deposits and exploration of exploited deposits; preserva-tion of depleting mineral resources in the bowels, through the extraction of use-ful components accumulated in man-made waste; increase in labor productivity due to the processing of already mined raw materials, which is essentially a fin-ished intermediate product and is located near operating enterprises; production of cheap construction materials, glass-ceramic products, cementitious additives in cement, mineral additives and fertilizers for agriculture, etc.
The implementation of these results will ensure the expected social and eco-logical effect: improvement of working conditions, since technogenic deposits are located on the surface of the Earth, in contrast to deep mines and quarries; improvement in the management of labor in many ore areas due to a reduction in the amount of work caused by the depletion of mineral resources; return after the reclamation of large land areas withdrawn from the economic turnover oc-cupied by production waste; decrease in the impact on the quality of adjacent land due to dust and gas drifts from dumps and tailings; reduction of environ-mental pollution (soil, surface and groundwater, atmospheric air) by heavy met-als and salts in concentrations often exceeding permissible standards.
Thus, all of the foregoing points to the relevance and importance of the problem of processing and full utilization of waste from the mining and metal-lurgical industries.
An analysis of the known works on heap leaching (HL) of metals has shown that drip irrigation is used in all HL geotechnologies. Thus, only gravitational forces are used. Hence, from the position of hydrodynamics this process is un-controllable, which is the biggest drawback of this HL technology.
One of the existing shortcomings is the need to establish the basis for any new stacks and not to use the previously announced grounds.
The drawbacks of the known HL methods also include their seasonal use. At negative temperatures, it is impossible to use irrigation leaching operations from the top down.
Such drawback as the consolidation ability of ore material with the uneven loss of permeability of ore stacks, which is no longer possible to eliminate dur-ing work also should be noted. Moreover, the larger the stack volume, the more this unevenness is manifested, which leads to additional losses of metal.
Another drawback of the existing HL technology is the appearance of so-termed "umbrellas" in the stack, under which there are dead zones for leaching solutions. Consequently, this entails significant losses of ore and metal.
It is possible to name other minor drawbacks of HL drip irrigation, but for further research they will be insignificant.
The use of the heap leaching with special hydraulic systems presented in this paper for leaching and productive solutions embedded in the stack, as well as the construction of a foundation adaptive to loads, which perceives alternating force fields, allow not only avoiding the above-mentioned drawbacks, but also using year-round operating of mine with new subsystems.
More
Less
Translation education
Master's degree - National University of Kharkiv
Experience
Years of experience: 7. Registered at ProZ.com: Mar 2018.
Adobe Acrobat, Adobe Photoshop, Google Translator Toolkit, memoQ, MemSource Cloud, Microsoft Excel, Microsoft Office Pro, Microsoft Word, Powerpoint, Trados Studio
Expertise