Selezione dei siti di lisciviazione in cumulo e posa dei rivestimenti inferiori

La costruzione di un cumulo di minerale prevede l'accumulo di minerali o agglomerati di minerale sul rivestimento di base dell'area di lisciviazione, secondo le dimensioni geometriche progettate. Il cumulo di minerale costruito deve presentare una permeabilità buona e uniforme, nonché stabilità strutturale. Ciò garantisce che, durante il processo di lisciviazione, l'agente lisciviante possa penetrare uniformemente in tutta la sezione trasversale del cumulo di minerale con l'intensità di distribuzione del liquido richiesta. Allo stesso tempo, previene fenomeni come crolli ai bordi del cumulo di minerale o dilavamenti localizzati. Pertanto, è necessario prestare molta attenzione durante l'operazione. Nella pratica produttiva, esiste un altro tipo di metodo di lisciviazione in cumulo. Il minerale estratto viene trasportato direttamente alla piattaforma di lisciviazione in cumulo per la lisciviazione senza previa frantumazione. In alcuni casi, la lisciviazione avviene addirittura nel sito di brillamento. La granulometria del minerale varia generalmente da 100 a 200 mm o anche di più, con conseguente ciclo di lisciviazione che può durare sei mesi o anche di più. Poiché questo tipo di lisciviazione in cumulo è relativamente semplice, spesso non viene studiato come una forma tipica di lisciviazione in cumulo.

Selezione dei siti di lisciviazione in cumulo e posa dei rivestimenti inferiori

La scelta del sito per la lisciviazione in cumulo è legata agli investimenti infrastrutturali, tra cui la preparazione del sito, le strade di trasporto e la disposizione delle condotte. Il rivestimento di fondo del sito di lisciviazione in cumulo e la sua posa sono cruciali per la produzione, soprattutto per i cumuli di grandi dimensioni. Pertanto, è fondamentale garantirne la qualità.

1. Requisiti di base per i siti di lisciviazione in cumulo

Il sito deve avere una capacità portante sufficiente a sopportare la pressione complessiva del peso del minerale e delle attrezzature di trasporto.

Dovrebbe avere una certa pendenza topografica, che favorisca la potatura del sito e il flusso del percolato.

Dovrebbe esserci abbastanza spazio per la costruzione di cumuli e passaggi di trasporto. Per le miniere con potenziale di sviluppo, dovrebbero essere prese in considerazione anche le possibilità di espansione futura.

2. Selezione e posa dei rivestimenti inferiori per le piattaforme di lisciviazione in cumulo

2.1 Selezione dei rivestimenti inferiori per le piattaforme di lisciviazione in cumulo

I rivestimenti inferiori per le piattaforme di lisciviazione in cumulo possono essere classificati in due tipi: permanenti e temporanei. I primi richiedono un lungo tempo di costruzione e costi elevati, il che li rende adatti a miniere di medie e grandi dimensioni con una lunga durata utile. Al contrario, i rivestimenti inferiori temporanei vengono utilizzati solo una volta, richiedono un breve tempo di costruzione e sono economici. Sono adatti a miniere con una durata utile inferiore a 5 anni. Inoltre, anche l'ambiente circostante gioca un ruolo. Se l'area per la costruzione del sito di lisciviazione in cumulo è limitata, è possibile costruire una piattaforma di lisciviazione in cumulo permanente. Al contrario, se nelle vicinanze c'è un pendio di grandi dimensioni e la distanza di trasporto del minerale è breve, è possibile costruire una piattaforma di lisciviazione in cumulo temporanea.

2.2 Diversi materiali comunemente usati per il rivestimento inferiore

• Argilla e bentonite : Quando è presente una grande quantità di argilla vicino al sito di lisciviazione in cumulo, l'utilizzo di un rivestimento di fondo in argilla rappresenta una scelta appropriata. Questo rivestimento può essere compattato in tre strati, ciascuno di circa 150 mm di spessore. Il coefficiente di permeabilità di questo rivestimento è di 1.0×10⁻⁷ cm/s, che soddisfa i requisiti di protezione ambientale. Poiché la bentonite (in particolare quella di tipo sodico) ha forti proprietà di assorbimento dell'acqua e può espandersi da 10 a 30 volte in volume dopo aver assorbito acqua, l'aggiunta di una quantità adeguata (circa il 4%) di bentonite all'argilla può ridurre significativamente la permeabilità dell'argilla. Questo tipo di rivestimento di fondo è facile da posare e ha un costo contenuto. La fondazione deve essere compattata e la pendenza deve essere lieve per prevenire l'erosione del rivestimento di fondo durante il processo di lisciviazione in cumulo.

• Asfalto e calcestruzzo : quando l'asfalto o il calcestruzzo vengono utilizzati come rivestimento inferiore, la loro resistenza alle infiltrazioni e alla compressione è correlata al loro spessore. Solitamente, lo spessore varia da 150 a 200 mm. Se realizzato correttamente, il coefficiente di permeabilità è compreso tra 1.0×10⁻⁹ cm/s e 1.0×10⁻¹⁰ cm/s. Tuttavia, questo tipo di rivestimento inferiore è relativamente costoso e soggetto a fessurazioni.

• Pellicole (lastre) di polietilene ad alta densità (HDPE) : Quando il polietilene ad alta densità e altri materiali sintetici vengono utilizzati come rivestimento di fondo, lo spessore è di soli 1-2 mm. Il suo coefficiente di permeabilità è inferiore a 1.0×10⁻¹³ cm/s e presenta una resistenza alla perforazione media. È adatto per minerali con granulometria inferiore a 20 mm e può essere riutilizzato più volte. Le lastre morbide di polietilene ad alta densità possono essere incollate in loco utilizzando cicloesanone. Il metodo di costruzione è semplice, ma sono richiesti requisiti rigorosi sulla qualità delle saldature. All'estero, questo materiale viene spesso scelto per i rivestimenti di fondo degli impianti di lisciviazione in cumulo (compresi i bacini di decantazione del liquido finito).

2.3 Strutture del rivestimento inferiore

• Rivestimenti di fondo monostrato : Quando si utilizzano argilla, asfalto o calcestruzzo per i rivestimenti di fondo monostrato, questi sopportano una sollecitazione relativamente elevata e possono controllare la stabilità del cumulo di minerale insieme alla fondazione. Quando si utilizzano materiali sintetici, soprattutto se posati su una fondazione di materiali a grana fine, la resistenza all'attrito di contatto è molto bassa, il che può garantire la stabilità del cumulo di minerale.

• Rivestimenti di fondo a doppio strato : I rivestimenti di fondo a doppio strato sono composti da due tipi di materiali di rivestimento. I due strati possono essere a diretto contatto oppure presentare uno strato drenante o uno strato tampone interposto. Lo strato drenante, utilizzato per il monitoraggio delle perdite, può raccogliere e riciclare il percolato. Lo strato drenante può essere realizzato con materiali come sabbia fine e la sua aggiunta può anche migliorare la stabilità del cumulo di minerale. Lo strato superiore del rivestimento di fondo a doppio strato è spesso lo strato di lavoro, che funge da cuscinetto per garantire il recupero del percolato, mentre lo strato inferiore è lo strato di supporto per impedire la fuoriuscita della soluzione nell'ambiente. Comunemente, lo strato di lavoro del rivestimento di fondo a doppio strato è realizzato con materiali sintetici come HDPE e PVC, mentre lo strato di supporto è in argilla.

• Rivestimenti di fondo a triplo strato : I rivestimenti di fondo a triplo strato sono spesso composti da uno strato di lastra morbida in PVC o HDPE e due strati di argilla, oppure da due strati di PVC e uno strato di argilla. Con i rivestimenti di fondo a triplo strato esiste una probabilità relativamente alta di scivolamento del cumulo di minerale. Per prevenire lo scivolamento, è necessario prevedere almeno uno strato drenante tra gli strati del rivestimento di fondo. I rivestimenti di fondo a triplo strato sono meno comunemente utilizzati.

2.4 Posa dei rivestimenti inferiori

La tecnologia di posa e la qualità del rivestimento inferiore influiscono seriamente sulla sua funzionalità. Quando si posa un rivestimento inferiore in argilla, è necessario evitare le stagioni piovose o secche per evitare che il rivestimento inferiore si rompa a causa della perdita d'acqua. L'approccio specifico consiste nel stendere prima uno strato di argilla, bentonite o fini residui sulla fondazione, compattarlo, quindi stendere pellicole di plastica o fogli di gomma, aggiungere uno strato di argilla o sabbia fine e infine coprire uno strato di minerale di grandi dimensioni come strato protettivo.

Quando c'è una differenza di altezza nella fondazione, la posa dei rivestimenti inferiori in materiale sintetico dovrebbe iniziare dal punto più basso e procedere verso l'alto. Evitare di creare pieghe. Per la posa può essere utilizzata una macchina a rulli senza giunzioni e la saldatura viene preferibilmente eseguita in loco. Le saldature devono essere uniformi e la loro direzione di disposizione deve essere perpendicolare al possibile percorso di movimento del cumulo di minerale. Inoltre, l'area di posa del rivestimento inferiore del sito di lisciviazione del cumulo deve essere leggermente più grande dell'area effettiva del fondo del cumulo di minerale.