DOI: 10.56195/20793332-2025-25-6-46-51
В. И. Голик1, В. Х. Дзапаров1, С. Г. Страданченко2, Ю. В. Дмитрак3, С. А. Масленников4
- ФГБОУ ВО «Северо-Кавказский горно-металлургический институт (ГТУ)», г. Владикавказ, Российская Федерация
- ФГБОУ ВО «Южно-Российский государственный политехнический университет», г. Новочеркасск, Российская Федерация
- ФГБУН «Институт проблем комплексного освоения недр имени академика Н. В. Мельникова» Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация
- Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал ДГТУ), г. Шахты, Российская Федерация
- Аннотация:
- Дефицит отраслей отечественной промышленности в металлах может быть минимизирован или преодолен путем освоения новых перспективных технологий их добычи из потерянных и считающихся недоступными для традиционной технологии запасов минерального сырья. Цель статьи состоит в детализации условий эффективного применения вариантов технологии с выщелачиванием металлов из руд на основе экспериментально полученных лабораторных и промышленных исследований параметров извлечения металлов в рамках единого производственного комплекса. Методы исследования включают в себя обобщение материалов выполненных исследований, критический анализ с применением приемов математико-статистической обработки результатов исследований, моделирование возможных вариантов подземного, скважинного, кучного выщелачивания, выщелачивания в мельницах-активаторах и др., а также инженерное прогнозирование. Определены оптимальные условия применения технологий разработки выщелачиванием, обеспечивающие надежный режим движения раствора для создания оптимальных условий для окисления рудных минералов. Даны результаты анализа элементов механизма выщелачивания, в том числе определения неоднородности выщелачиваемых массивов по скорости распространения волн напряжений. Приведены результаты моделирования отдельных элементов процесса выщелачивания в модели и рудном массиве с анализом амплитуды сигналов. Представлены результаты исследования поглощения упругих колебаний методом межскважинного акустического прозвучивания. Рекомендуемые положения и выводы статьи могут быть востребованы в процессах модернизации производства на действующих предприятиях и оптимизации проектов разработки новых месторождений.
- Ключевые слова:
- выщелачивание, извлечение металлов, анализ, моделирование, движение растворов, окисление минералов, руды
- Для цитирования:
- Голик В.И., Дзапаров В.Х., Страданченко С.Г., Дмитрак Ю.В., Масленников С.А. К условиям применения выщелачивания металлов Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(6):46-51. https://doi.org/10.56195/20793332-202525-6-46-51.
- Информация об авторах:
-
- Владимир Иванович Голик – д-р техн. наук, профессор, Геофизический институт Владикавказского научного центра РАН, 362002, г. Владикавказ, Российская Федерация; https://orcid.org/00000002-1181-8452; e-mail:
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript. - Вячеслав Хаматканович Дзапаров – канд. техн. наук, доцент Северо-Кавказского горнометаллургического института (ГТУ), 362021, г. Владикавказ, Российская Федерация; e-mail: dzapa64@ yandex.ru
- Сергей Георгиевич Страданченко – д-р техн. наук, профессор, ректор Южно-Российского государственного политехнического университета, 346428, г. Новочеркасск, Российская Федерация; e-mail:
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript. - Юрий Витальевич Дмитрак – д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник, начальник отдела моделирования и управления горнотехническими системами, Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова Российской академии наук, 111020, г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-1278-4845; e-mail:
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript. - Станислав Александрович Масленников – канд. техн. наук, заведующий кафедрой строительства и техносферной безопасности Института сферы обслуживания и предпринимательства (филиал ДГТУ), 346500, г. Шахты, Российская Федерация; e-mail: mail@ sssu.ru
- Владимир Иванович Голик – д-р техн. наук, профессор, Геофизический институт Владикавказского научного центра РАН, 362002, г. Владикавказ, Российская Федерация; https://orcid.org/00000002-1181-8452; e-mail:
- Список литературы:
-
- 1. Дмитрак Ю.В., Цидаев Б.С., Дзапаров В.Х., и др. Минерально-сырьевая база цветной металлургии России. Вектор ГеоНаук. 2019; 2 (1):9-18. https://doi.org/10.24411/2619-0761-2019-10002. Dmitrak Yu.V., Tsidaev B.S., Dzaparov V.Kh., et al. The mineral resource base of non-ferrous metallurgy in Russia. Vector of GeoSciences. 2019; 2 (1): 9-18. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/2619-0761-2019-10002.
- 2. Bloodworth A., Gunn G. The future of the global minerals and metals sector: issues and challenges out to 2050. Geosciences. 2012; 15: 90-97.
- 3. Каплунов Д.Р., Юков В.А., Лавенков В.С. О влиянии годовой производительности на эффективность методов подземного выщелачивания медных руд. ГИАБ. 2017; 10: 5-11. Kaplunov D.R., Yukov V.A., Lavenkov V.S. On the effect of annual productivity on the effectiveness of methods of underground leaching of copper ore. GIAB. 2017; 10: 5-11. (In Russ.)
- 4. Клюев Р.В., Босиков И.И., Майер А.В., Гаврина О.А. Комплексный анализ применения эффективных технологий для повышения устойчивого развития природно-технической системы. Устойчивое развитие горных территорий. 2020; 12 (2(44); 283-290. https://doi. org/10.21177/1998-4502-2020-12-2-283-290. Klyuev R.V., Bosikov I.I., Mayer A.V., Gavrina O.A. A comprehensive analysis of the use of effective technologies to enhance the sustainable development of the natural and technical system. Sustainable development of mountainous territories. 2020; 12 (2 (44): 283-290. (In Russ.). https:// doi.org/10.21177/1998-4502-2020-12-2-283-290.
- 5. Parameswaran K. Sustainability considerations in innovative process development. V.I. Lakshmanan end all. (eds.). Innovative Process Development in Metallurgical Industry. Switzerland, 2016: 257-280. https://doi.org/10.1007/978-3-319-21599-0_18.
- 6. Ляшенко В.И. Природоохранные технологии освоения сложноструктурных месторождений полезных ископаемых. Маркшейдерский вестник. 2015; 1: 10-15 Lyashenko V.I. Environmental protection technologies for the development of complex-structured mineral deposits. Surveying Bulletin. 2015; 1:10-15. (In Russ.).
- 7. Adero N.J., Drebenstedt C., Prokofeva E.N., et al. Spatial data and technologies for geomonitoring of land use under aspect of mineral resource sector development. Eurasian Mining. 2020; 1: 69-74. https://doi.org/10.17580/em.2020.01.14.
- 8. Гавришев С.Е., Корнилов С.Н., Пыталев И.А. и др. Повышение экономической эффективности горнодобывающих предприятий за счет вовлечения в эксплуатацию техногенных георесурсов. Горный журнал. 2017; 12: 46-51. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.12.09. Gavrishev S.E., Kornilov S.N., Pytalev I.A., et al. Improving the economic efficiency of mining enterprises by involving technological geo-resources in the exploitation. Mining Journal. 2017; 12: 46-51. (In Russ.). https://doi.org/10.17580/gzh.2017.12.09.
- 9. Авдеев П.Б., Овешников Ю.М. Опыт применения кучного выщелачивания на рудных карьерах Забайкалья. Горный информационно- аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014; 4: 15-25. Avdeev P.B., Oveshnikov Yu.M. The experience of using heap leaching in the ore quarries of Transbaikalia. Mining Information and Analytical Bulletin (scientific and technical journal). 2014; 4: 15-25. (In Russ.)
- 10. Minagawa M., Hisatomi S., Kato T., et al. Enhancement of copper dissolution by mechanochemical activa-tion of copper ores: Correlation between leaching experiments and DEM simulations. Advanced Powder Technology. 2018; 29 (3): 471-478. https://doi.org/10.1016/j.apt.2017.11.03.
- 11. Аренс В.Ж., Гридин О.М., Дербунович Н.Н. и др. Опыт подземного выщелачивания желваковых фосфоритов. Горный журнал. 2016; 6:56-63. https://doi.org/10.17580/gzh.2016.06.06. Arens V.Zh., Gridin O.M., Derbunovich N.N., et al. Experience of underground leaching of nodular phosphorites. Mining Journal. 2016; 6: 56-63. (In Russ.). https://doi.org/10.17580/gzh.2016.06.06.
- 12. Морозов А.А., Смагин А.П., Безносов Г.Ф. и др. Технико-экономическая оценка эффективности блочного подземного выщелачивания урана из бедных руд Стрельцовского рудного поля. Горный журнал. 2013; 8-2. Morozov A.A., Smagin A.P., Beznosov G.F., et al. Technical and economic assessment of the effectiveness of block underground leaching of uranium from poor ores of the Streltsovsky ore field. Mining Journal. 2013; 8-2. (In Russ.)
- 13. Голик В.И., Полухин О.Н. Природоохранные геотехнологии в горном деле. Белгород, 2013. Golik V.I., Polukhin O.N. Environmental geotechnologies in mining. Belgorod, 2013. (In Russ.).
- 14. Chen G., Chen J., Peng J. Effect of mechanical activation on structural and microwave absorbing characteristics of high titanium slag. Powder Technology. 2015; 286: 218-222. https://doi.org/10.1016/j. powtec.2015.08.021.
- 15. Абрамов Б.Н., Еремин О.В., Филенко Р.А., и др. Оценка потенциальной экологической опасности природно-техногенных комплексов рудных месторождений Восточного Забайкалья. Геосферные исследования. 2020; 2: 64-67. https://doi.org/10.17223/25421379/15/5. Abramov B.N., Eremin O.V., Filenko R.A., et al. Assessment of the potential ecological danger of natural and man-made complexes of ore deposits in Eastern Transbaikalia. Geospheric research. 2020. No. 2. pp. 64-67. (In Russ.). https://doi.org/10.17223/25421379/15/5.
- 16. Голик В.И., Дмитрак Ю.В., Комащенко В.И. и др. Геофизические методы контроля руд при выщелачивании. Геофизика. 2018; 1: 85-91. Golik V.I., Dmitrak Yu.V., Komashchenko V.I., Burdzieva O.G. Geophysical methods of ore control during leaching. Geophysics. 2018; 1: 85-91. (In Russ.).
- 17. Hulelidze K.K., Kondratyev Yu.I., Betrozov Z.S., et al. Evaluation of original and technogenic deposits of the republic of north Ossetia-Alania as possible objects of application of underground and heap leaching technology. Sustainable Development of Mountain Territories. 2016; 8 (1):46–51. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2016-8-1-46-51.
- 18. Валиев Н.Г., Головырин С.С., Макаров В.В. К вопросу об использовании систем искусственного интеллекта в процедурах аудита современного горного производства (проблематика решения задач современного горного производства с использованием мультиагентных систем). Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2017; S23: 134-139. Valiev N.G., Golovyrin S.S., Makarov V.V. On the issue of using artificial intelligence systems in audit procedures of modern mining production (the problem of solving problems of modern mining production using multi-agent systems. Mining Information and Analytical Bulletin (scientific and technical journal). 2017; S23: 134-139. (In Russ.)
- 19. Бунин И.Ж., Рязанцева М.В., Самусев А.Л. и др. Теория и практика применения комбинированных физико-химических и энергетических воздействий на геоматериалы и водные суспензии. Горный журнал. 2017; 11: 77-83. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.11.14. Bunin I.Zh., Ryazantseva M.V., Samusev A.L., et al. Theory and practice of combined physico-chemical and energy effects on geomaterials and aqueous suspensions. Mining Journal. 2017; 11: 77-83. (In Russ.). https://doi.org/10.17580/gzh.2017.11.14.
- 20. Моргоева А.Д., Манджиева С.С., Киричков М.В., и др. Исследование моделей машинного обучения для оценки влияния угольных горно-энергетических предприятий на экосистемы. Устойчивое развитие горных территорий. 2024; 16 (3): 1130-1143. https://doi. org/10.21177/1998-4502-2024-16-3-1130-1143. Morgoeva A.D., Mandzhieva S.S., Kirichkov M.V., et al. Research of machine learning models for assessing the impact of coal mining and energy enterprises on ecosystems. Sustainable development of mountainous territories. 2024; 16 (3): 1130-1143. (In Russ.). https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-3-1130-1143.
- 21. Кожиев Х.Х., Босиков И.И. Комплексный показатель перспективности разработки участков месторождений полезных ископаемых. Горный журнал. 2017; 2: 30-32. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.02.05. Kojiev Kh.Kh., Bosikov I.I. A comprehensive indicator of the prospects for the development of mineral deposits. Mining magazine. 2017; 2: 30-32. (In Russ.). https://doi.org/10.17580/gzh.2017.02.05.
