Схемы орошения

Схемы орошения (подачи растворов) при выщелачивании - то­чечная подача, капельное орошение, равномерное разбрызгивание и прудковое смачивание.

1) Точечную подачу растворов осуществляют через отверстия в трубах, уложенных на расчетном расстоянии друг от друга, или че­рез вертикально установленные патрубки, расположенные в шах­матном порядке по площади орошаемой рудной массы. Недостатком такой схемы подачи является неравномерность проработки во вре­мени отдельных участков штабеля, что требует пространственного смещения точек излива по мере эксплуатации штабеля. При точеч­ном орошении производительность излива из каждой точки различная в связи с ее уменьшением по мере удаления точки от места нагнетания раствора - насосной станции (Рисунок 57).

Рисунок 57 - Точечная схема орошения с применением труб: 1 - верхняя площадка штабеля; 2 - трубопровод; 3 - перфорированные полиэтиленовые шланги; 4 - штуцер

2) Равномерность рас­ходов подачи раство­ра в каждую точку достигается приме­нением капельного орошения (Рисунок 58). Сущность этого способа состоит в применении ка­пельных устройств, установленных по дли­не раствороподающих шлангов. При капельном орошении излив раствора осу­ществляется с минимальным расходом.

Рисунок 58 – Капельная система орошения

3) Орошение разбрызгиванием через форсунки (Рисунок 59 а) при открытой системе размещения оросительных систем позволяет более полно охватить всю площадь штабеля. Форсунки устанавливают в трубопроводах порядно или в шахматном порядке. Работа форсунок требует избыточного дав­ления в трубопроводе. Чем больше давление, тем больше площадь раз­брызгивания и тем меньше плотность размещения форсунок.

4) Прудковое орошение (Рисунок 59 б, Рисунок 60) при кучном выщелачивании осуществляют через оросительные полости (канавы, траншеи и прудки), сооружен­ные на верхнем основании штабеля или на его боковой поверхности. Оросительные полости периодически заполняются раствором, кото­рый дренирует по всей массе рудного штабеля. При оценке возможности применения прудкового орошения помимо испарения следует учитывать свойства руды, его можно использовать лишь при наличии довольно низкой проницаемости штабеля, ограничивающей фильтрацию. Прудковое орошение противопоказано для очень пористой руды из-за быстрой фильтрации и связанного с этим подъема уровня растворов в преде­лах штабеля, что может привести к его неустойчивости.

Рисунок 59 - Схемы орошения посредством разбрызгива­ния выщелачивающих растворов (а) и с применением прудка-накопителя (б): 1 - рудная масса; 2 - трубопровод; 3 - форсунка; 4 - выщелачивающий раствор; 5 - песчаный слой.

Рисунок 60 - Прудковое орошение

На практике за рубежом для большинства руд благородных металлов интенсивности орошения поддерживают в пределах 1-6 мл/с·м².

Распределение раствора на штабеле осуществляется с помощью следующих устройств: вращающихся импульсных разбрызгивателей, распылителей Вобблера, виглеров, погружных эмиттеров, работаю­щих под давлением (Рисунок 61).

Рисунок 61 - Конструкции оросителей:

(а - вращающийся импульсный; б - распылитель Вобблера; в - нагнетательный по­гружной эмиттер (сверху вниз: оболочка, сердечник, эмиттер в сборе)

Разбрызгиватели обычно устанавливают по пятиточечной системе с расстоянием от 7 до 10 м таким образом, чтобы потоки перекры­вали друг друга в пределах орошаемой окружности, причем это пе­рекрытие может отсутствовать (раздельный поток) или быть чрез­мерным, как это показано на Рисунок 62.

Рисунок 62 - Неравномерное орошение раствором с помощью импульсных разбрызгива­телей:

а — без перекрытия; б — излишнее (чрезмерное) перекрытие; в — оптимальное пере­крытие.

Вобблеры представляют собой эксцентричные разбрызгиватели вращательного типа, они нашли широкое применение в практике KB, их поставляет компания "Сенингер Ирригейшн" (штат Флорида, США). Вобблеры производят орошение крупными каплями, вслед­ствие этого уменьшается испарение, легко монтируются на стальных стояках не более 1,2 м над поверхностью. Вобблеры устанавливают в зависимости от требуемой плотности орошения при заданном давлении. Равномерность распределения вы­щелачивающих рас­творов достигается вобблерами с инди­видуальными регуля­торами давления.

При установке виглеров - трубок, вставляемых в отверстия сис­темы оросительных труб, — равномерное распределение растворов достигается благодаря хаотическому раскачиванию ("вихлянию") этих трубок.

Типичная система распределения растворов с помощью эмитте­ров показана на Рисунок 63. На большинстве рудных штабелей эмитте­ры и трубопроводы устанавливают таким образом, чтобы каждый эмиттер охватывал площадь около 1 м². Распределительная магист­ральная линия и погружной эмиттер, размещенные под небольшим слоем руды, показаны на Рисунок 64. В этом случае можно осуществ­лять отработку и в течение зимнего периода, что является достоин­ством метода.

Погружные эмиттеры позволяют поддерживать более широкие пределы скоростей орошения по сравнению с другими оросителями, это также является важным преимуществом. Необычно низкие ин­тенсивности орошения могут быть получены посредством обратного дросселирования (сдавлива­ния) линии распределения по­тока, которое уменьшает паде­ние давления в каждом по­гружном эмиттере. Эта опера­ция особенно полезна, когда цикл выщелачивания завер­шается и скорость извлечения золота из штабеля существенно уменьшается. Снижение ско­рости потока препятствует па­дению содержания золота

Обычно эмиттеры погружают в руду на глубину 20-25 см, однако практикуется также установка их на верхнем основании штабеля. Основное преимущество использования эмиттеров, помимо приведенных ранее, заключается в том, что сис­тема обеспечивает непрерывное капание раствора с минимальной силой падения и тем самым препятствует перемещению зерен и каналообразованию. В результате такого орошения штабель смачива­ется по горизонтали и вертикали вследствие капиллярного эффекта.

Таким образом, к преимуществам применения эмиттеров можно от­нести следующие:

• возможность проведения работ в зимнее время;

• уменьшение потерь растворов на испарение;

• исключение разрушения поверхности;

• равномерность орошения;

• отсутствие каналообразования.

Рисунок 63 - Установка поверхностного орошения:

1 — магистральный поливинилхлоридный трубопровод; 2 — эмиттер; 3 — рудный слой; 4 — линия орошения

Рисунок 64 - Неглубоко захороненные погружные эмиттеры.

Главный недостаток использования эмиттеров состоит в возмож­ности образования кальцита на путях фильтрации, по которым про­сачиваются растворы до выхода из штабеля. Таким образом, крайне важно предусмотреть качественную обработку растворов и очистку системы при эксплуатации.