Распоряжение мпр рф от 05.06.2007 n 37-р "об утверждении методических рекомендаций по применению классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых"

для тонкого измельчения и невозможности извлечения попутных компонентов второго - часто дополняют методами электрической сепарации. Для повышения извлекаемости хлористого калия при повышенном содержании карналлита (более 3%) породу предварительно отмывают холодным раствором, насыщенным хлоридами натрия и калия.
На солеперерабатывающих предприятиях Германии, Франции и Канады широко применяют методы электростатической, электрокоронной сепарации.
В Канаде для выделения лангбейнита из сильвинит-лангбейнитовых пород используют гравитационное обогащение, в Белоруссии его применяют для разделения бедных сильвинитов в магнитной суспензии.
Более перспективными модификациями гравитационного обогащения солей являются магнитогидродинамическая сепарация (МГД-сепарация) и феррогидростатическая сепарация (ФГС-сепарация), в которых разделение соляных и других частиц происходит не только по плотности, но и с учетом электромагнитных свойств минералов и рабочей среды (при МГД-сепарации - насыщенный оборотный щелок, при ФГС-сепарации - коллоидная эмульсия окислов железа в растворе).
Конверсионные методы дают возможность получать более ценные и дефицитные продукты по сравнению с исходными компонентами соляных пород и их растворов. Они основаны на химических преобразованиях хлоридов натрия и калия в другие водорастворимые соли - карбонаты и сульфаты натрия и калия и их производные.
Примером может служить переработка геотехнологических (и галургических) рассолов хлористого натрия по аммиачному способу (способ Сольве) с производством кальцинированной соды.
50. В связи с прогрессирующим развитием при эксплуатации минеральных солей геотехнологического метода их добычи актуальной становится проблема переработки получаемых рассолов.
Геотехнологические рассолы, получаемые за счет растворения сильвинитов в провинции Саскачеван (Канада), содержат 13,4% хлористого калия и 18,8% хлористого натрия. В заводских условиях их подвергают выпариванию в обогреваемых паром трубчатых аппаратах. После отделения кристаллов хлористого натрия рассол поступает на вакумм-кристаллизацию. Сгущенная суспензия кристаллов хлористого калия поступает на центрифугу, отфугованный продукт сушат в барабанных сушилках и подвергают рассеву с получением гранулированного (-3,33 - +1,17 мм), крупнозернистого (-2,38 - +0,28) и стандартного (-1,65 - +0,1) продуктов, содержащих 98,9% хлористого калия в пересчете на сухое вещество. Попутно с ними производят поваренную соль.
Подземные рассолы затопленного рудника Кейн-Крик (штат Юта, США) содержат 11,5% хлористого калия и 20,1% хлористого натрия и имеют плотность 1,24 т/куб. м. Их перекачивают в садочный бассейн, в котором за счет естественного испарения осаждают сильвинит, состоящий из сильвина и галита (соответственно около 37 и 54%). Сильвинит отрабатывают механизированным способом и подвергают флотационному переделу до товарных продуктов.
На Усольском ПО "Сибсоль" добытый на рассолопромысле хлор-натриевый
рассол (содержание NaCl в рассоле составляет 307,6 г/л, CaSO - 4,8, CaCl
4 2
- 0,162, Ca(HCO ) - 0,075, MgCl - 0,399) подвергают содово-каустической
3 2 2
очистке, затем упаривают в вакуум-кристаллизаторах до выпадения в осадок
тонкозернистого хлорида натрия, который отделяют от маточного раствора на
вакуум-фильтрах и после высушивания затаривают в мешки или фасуют в пачки в
качестве конечного продукта. Маточный раствор возвращают в начальную стадию
процесса для повышения концентрации рассола. После нескольких циклов, когда
в нем накопится недопустимое содержания примесей, маточный рассол выводят
из цикла в шламохранилище.
Весьма перспективным вариантом электрохимической переработки солевых растворов является метод электролиза. Суть его заключается в том, что ванны, в которых осуществляется электролиз, разделяют двумя мембранами на три камеры. В среднюю из них подают продуктивный раствор, а в боковые камеры помещают электроды, обеспечивающие отвод насыщенных катионами и анионами растворов в разные камеры. Таким образом, раствор средней камеры довольно быстро освобождают от растворенных солей. Метод электродиализа широко применяют в Японии и других странах для опреснения морской воды и получения из нее сначала концентрированных рассолов, а затем и требуемых солей.
Для попутных компонентов в соответствии с "Рекомендациями по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов" необходимо выяснить формы нахождения и баланс их распределения в продуктах обогащения и передела концентратов, а также установить условия, возможность и экономическую целесообразность их извлечения.
Должна быть изучена возможность использования оборотных вод и отходов, получаемых при рекомендуемой технологической схеме переработки минерального сырья, даны рекомендации по очистке промстоков.
V. Изучение гидрогеологических, инженерно-геологических,
горно-геологических, экологических и других природных
условий месторождения
51. Гидрогеологические условия месторождения должны быть детально изучены и отображены на гидрогеологической карте масштабов 1:1000 - 1:10000 (в зависимости от размеров и сложности строения).
Гидрогеологическая карта (и карта водопроводимости - для геотехнологического способа эксплуатации) и разрезы к ней должны отражать основные гидрогеологические особенности месторождения, фильтрационные свойства пород соляной залежи и вмещающих пород и т.п., а для условий геотехнологии, кроме того, - водопроводимость продуктивных пластов в плане и в разрезе, литологические особенности пород и мощность водоупорных горизонтов, высоту напора подземных вод над водоупорной кровлей, а также характеристики водоносных горизонтов, лежащих выше и ниже промышленной залежи.
52. Гидрогеологическими исследованиями должны быть изучены основные водоносные горизонты, которые могут участвовать в обводнении месторождения, выявлены наиболее обводненные участки и зоны и решены вопросы использования или сброса рудничных вод.
По каждому водоносному горизонту следует установить его мощность, литологический состав, типы коллекторов, условия питания, взаимосвязь с другими водоносными горизонтами и поверхностными водами, положение уровней подземных вод и другие параметры, необходимые для расчета возможных водопритоков в горные выработки и разработки водопонизительных и дренажных мероприятий. Необходимо также:
изучить химический состав и бактериологическое состояние вод, участвующих в обводнении месторождения, их агрессивность по отношению к бетону, металлам, полимерам, содержание в них полезных и вредных примесей; по разрабатываемым месторождениям - привести химический состав рудничных вод и промстоков;
оценить возможность использования дренажных вод для водоснабжения или извлечения из них ценных компонентов, а также возможное влияние их дренажа на действующие в районе месторождения подземные водозаборы;
дать рекомендации по проведению в последующем необходимых специальных изыскательских работ, оценить влияние сброса рудничных вод на окружающую среду;
оценить возможные источники хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения, обеспечивающие потребность будущих предприятий по добыче и переработке минерального сырья.
Утилизация дренажных вод предполагает подсчет эксплуатационных запасов. Подсчет эксплуатационных запасов дренажных вод производится в соответствии с "Требованиями к изученности и подсчету эксплуатационных запасов подземных вод, участвующих в обводнении месторождений твердых полезных ископаемых", утвержденными Приказом ГКЗ СССР от 6 июня 1986 г. N 20-орг, и "Методическими рекомендациями по оценке эксплуатационных запасов дренажных вод месторождений твердых полезных ископаемых", одобренными начальником отдела геоэкологии и гидрогеологии Мингео СССР 24.01.1991.
При разведке месторождений, разработка которых намечается геотехнологическим методом, необходимо установить:
фильтрационные, коллекторские и водоупорные свойства слагающих месторождение пород и продуктивных пластов, условия питания и разгрузки водоносных горизонтов, наличие взаимодействия между ними, химический и газовый состав подземных вод, его изменения в плане и разрезе и температуру подземных вод;
гидрогеологические параметры: водопроницаемость и пьезопроводность, а также их изменение в плане и разрезе, напоры подземных вод; крупные водопроводящие системы макропустот (карстовые полости, зоны дробления и др.).
Промышленные залежи минеральных солей безводны и являются хорошим водоупором. Однако при эксплуатации в подземных выработках возможны проявления постседиментационных и техногенных рассолов от гидрозакладочных работ. В этих случаях необходима организация соответствующих наблюдений и удаления рассолов из выработок.
По результатам гидрогеологических исследований должны быть даны рекомендации для проектирования рудника по способам вскрытия геологического массива, водоотводу, по утилизации дренажных вод, источникам водоснабжения и природоохранным мерам.
53. Проведение инженерно-геологических исследований на месторождениях при разведке необходимо для информационного обеспечения проекта разработки (расчета основных параметров системы разработки и охранных целиков, типовых паспортов буровзрывных работ и крепления выработок) и повышения безопасности ведения горных работ.
Инженерно-геологические исследования на месторождении необходимо проводить в соответствии с "Методическим руководством по изучению инженерно-геологических условий рудных месторождений при разведке", рассмотренным и одобренным Департаментом геологии и использования недр Министерства природных ресурсов Российской Федерации (протокол N 7 от 4 сентября 2000 г.), и Методическими рекомендациями "Инженерно-геологические, гидрогеологические и геоэкологические исследования при разведке и эксплуатации рудных месторождений", рассмотренными и одобренными Управлением ресурсов подземных вод, геоэкологии и мониторинга геологической среды Министерства природных ресурсов Российской Федерации (протокол N 5 от 12 апреля 2002 г.).
Наиболее детально должны быть изучены физико-механические свойства солей, а также пород кровли и почвы рабочих пластов, определяющих устойчивость подземных выработок особенно в зонах тектонических нарушений, развития столяного карста, проявлений газоносности и горных ударов. Необходимо установить изменчивость мощности и строения водозащитной толщи (горизонта) над рабочими пластами солей, а также "шляпы" (кепрока) солянокупольных структур. При крутом залегании пород следует особо тщательно установить глубину их залегания на участках их срезания поверхностного соляного зеркала (в солянокупольных структурах).
54. Гидрогеологические и горно-технические условия отработки месторождений калийно-магниевых и калийных солей, залегающие в сложных условиях, заслуживают особого внимания. Их недоизученность привела к многочисленным авариям на месторождениях Старобинское (Республике Белоруссия), Артемовское (Республике Украина) или затоплением рудников в США (Кейн-Крик, шт. Юта), на Балахонцевском участке Верхнекамского месторождения (1986 г.).
Аварийный случай на Соликамском участке (1995 г.) привел к обрушению в горные выработки пород из ВЗТ с образованием крупной воронки над провалом глубиной 4 м у поверхности, извлечение сильвинитов при этом на участке составило около 53%, что на 5 - 7% выше обычного.
В настоящее время отработка пластов сильвинита и карналлита осуществляется строго в соответствии с геомеханическими расчетами, учитывающими возможную нагруженность межкамерных охранных целиков и допустимый прогиб пластов каменной соли ВЗТ, перекрывающей продуктивные пласты. При этом учитываются степень плотности закладки хвостами обогащения и каменной солью очистных пространств и сложность строения ВЗТ.
На Верхнекамском месторождении геомеханические расчеты по отработке свиты пластов выполняются в соответствии с указаниями по защите рудников от затопления и охране подрабатываемых объектов в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей, по которой предусмотрены жесткие ограничения ведения горных работ в аномальных зонах строения ВЗТ. На месторождении выделяется 4-е группы аномальных зон в строении ВЗТ по их сложности, при этом в зонах 1-ой группы ведение горных работ не допускается, в зонах 2-ой группы можно отрабатывать один пласт солей, есть ограничения в зонах 3-ей и 4-ой групп. При пересчете запасов по Соликамскому и Ново-Соликамскому участкам около 30% ранее утвержденных в ГКЗ балансовых запасов, залегающих на площадях аномальных зон, переведены в забалансовые с "надеждой", что определенная их часть в процессе эксплуатационной разведки может быть возвращена в группу балансовых.
Многие аномальные зоны в строении ВЗТ имеют тесную связь с зонами замещения сильвинитов и карналлитов каменной солью.
55. В горных районах изучается возможность возникновения оползней, селей, лавин и других явлений, которые могут осложнить разработку месторождения.
В районах с развитием многолетнемерзлых пород следует определить положение их верхней и нижней границ, распространение по площади, наличие залежей подземного льда, температурный режим пород, контуры и глубину распространения таликов, изменение физических свойств пород при оттаивании и промерзании, оценить изменения окружающей среды, которые могут возникнуть в результате разработки месторождения.
56. Для характеристики разведуемого месторождения следует использовать данные о степени обводненности и инженерно-геологических условиях горных работ, а также о применяемых мероприятиях по предотвращению поступления вод в соленосные отложения по разрабатываемым месторождениям, расположенным в том же районе в аналогичных гидро- и инженерно-геологических условиях.
57. Для месторождений, где установлена природная газоносность отложений (метан, сероводород и др.) и газодинамические проявления (ГДЯ) с выбросом пород и солей, должны быть изучены закономерности изменения содержания и состава газов по площади и с глубиной. Устанавливаются источники газовыделений, связь газоносности с трещиноватостью пород и пути миграции газов.
58. Следует определить влияющие на здоровье человека факторы (пневмокониозоопасность, повышенная радиоактивность, геотермические условия и др.), а также состав пород и солей, вскрываемых горными выработками.
59. По районам новых месторождений необходимо указать площади с отсутствием залежей полезных ископаемых для размещения объектов производственного и жилищно-гражданского назначения, хвостохранилища и отвалов пустых пород, а также привести краткую характеристику месторождений местных строительных материалов.
60. Разработка месторождений ископаемых