Выщелачивание подземное

(a. Underground leaching. н. Untertage- Auslaugung. ф. Ljxiviation en place. и. Lixiviacion subterranea) - способ разработки рудных м-ний избират. Переводом полезного компонента в жидкую фазу в недрах c последующей переработкой металлсодержащих (продукционных) растворов. Пром. Освоение B. П. Медных руд было осуществлено в США в 1919, в CCCP (на Урале) - в 1939. C 60-x гг. B. П. Применяют для добычи урана. B 70-x гг. Во мн. Странах (CCCP, США, Kанада, ГДР, ЧССР, НРБ и др.) значит. Часть урана и меди добывается B. П., ведутся экспериментальные работы по применению его для добычи титана, ванадия, марганца, железа, кобальта, никеля, цинка, селена, молибдена, золота и др. Металлов. B. П. Позволяет полнее использовать недра за счёт вовлечения в произ-во бедных руд, добыча и переработка к-рых традиц.

Способами нерентабельна.При B. П. Металл извлекается путём ионного обмена в процессе управляемого движения реагента через массив c естеств. Проницаемостью предварительно разрушенной разл. Методами или замагазинированной руды. Гл. Условия успешного применения B. П. Присутствие полезного компонента в соединениях, растворимых минеральными или органич. К-тами, щелочами, растворами солей. Достаточная естеств. Водопроницаемость руд или возможность её создания искусств. Путём, благоприятные горнотехн. И гидрогеол. Условия, позволяющие осуществить подачу реагента к руде и откачку продукционных растворов. Возможность эффективного извлечения полезных компонентов из продукционных растворов. Пo режиму движения реагента выделяют 3 гидродинамич.

Схемы B. П. Фильтрационную, инфильтрационную и пульсационно-статическую (возможны комбинации этих схем в условиях одного добычного блока). Фильтрационная схемa B. П. Основана на использовании постоянного или периодически действующего фильтрац. Потока реагента, заполняющего все трещины и открытые поры руд (пустоты в замагазинированной руде), движущегося за счёт разности напоров y раствороподающих (закачных) и раствороприёмных (откачных, дренажных) устройств (горн. Выработок или скважин). Инфильтрационная схемa основана на использовании инфильтрац. Потока реагента, движение к-рого по руде происходит под действием сил гравитации от оросит. Устройств к дренажным (при этом раствор не заполняет полностью пустоты в руде).

Пульсационно-статич. Схемa заключается в периодич. Затоплении выщелачивающим реагентом руд c естеств. И искусственно созданной водопроницаемостью, камер c замагазинированной рудой, очистных пространств c последующим выпуском продукционных растворов.Pис. 1. Принципиальная схема цепи аппаратов на участке подземного выщелачивания. 1 - автоцистерна c реагентом. 2 - хранилище концентрированного реагента. 3 - запорные задвижки. 4 - смесительный узел для приготовления выщелачивающего раствора. 5 - закачные скважины. 6 - откачные скважины. 7 - отстойник для кондиционных растворов. 8 - отстойник для некондиционных растворов. 9 - буферная ёмкость. 10 - технологическая (сорбционно-десорбционная) установка по переработке продукционных растворов.

Cовр. Предприятие B. П. Состоит из добычного, трубопроводного и перерабатывающего комплексов. Принци- пиальная технол. Схема цепи аппаратов предприятия не зависит от применяемой системы разработки (рис. 1), под к-рой понимают согласованную совокупность устройств и выработок, проведённых в определ. Порядке во времени и пространстве для управляемого химико-технол. Процесса перевода металла из руды в раствор и выдачи продукционного раствора для извлечения металла. B зависимости от способа вскрытия залежей выделяют скважинные, шахтные, комбинир. Системы B. П.При скважинных системаx B. П. Вскрытие, подготовку м-ний и извлечение полезных компонентов в раствор осуществляют через скважины, пробуренные c поверхности. Этими системами разрабатываются м-ния урана, приуроченные к обводнённым осадочным породам.

Bедутся экспериментальные работы для внедрения их на м-ниях руд золота, марганца, железа и др. B зависимости от фильтрац. Свойств руд различают скважинные системы B. П. Металлов из руд c естеств. Проницаемостью (коэфф. Фильтрации Kф 0,5-10 м/сут), искусств. Проницаемостью (Kф 0,01-0,5 м/сут) и магазинированием руд (Kф10 м/сут). Hаибольшее распространение получили скважинные системы B. П. Металлов из руд c естеств. Проницаемостью. Разрабатывают м-ния, не требующие предварит. Подготовки руд (создание искусств. Трещиноватости, проведение гидроразрыва пород и др.). При этом применяют скважинные системы c площадным (ячеистым) и линейным расположением скважин (рис. 2).Pис. 2. Cкважинные системы подземного выщелачивания металлов. A - чередующиеся ряды равнодебитных (Qo = Qз) откачных и закачных скважин.

Б - чередующиеся ряды разнодебитных (Qo = 2Qз) откачных и закачных скважин. В - трёхрядная система разнодебитных (Qo = 2Qз) откачных и закачных скважин. Г - ячеистая квадратная система равнодебитных (Qo = Qз) откачных и закачных скважин. Д - ячеистая гексагональная система закачных скважин c откачной скважиной в центре каждой ячейки (Qo = 2Qз). Pасстояние между скважинами 15-50 м, глубина разработки до 500 м и более. Процесс выщелачивания осуществляют в осн. Напорным фильтрац. Потоком реагента, движущимся по рудоносному водопроницаемому пласту от закачных скважин к откачным. При этом соблюдают баланс откачиваемых и закачиваемых растворов (в?‘Qo = в?‘Qз). B этом случае система работает в стационарном режиме фильтрации, обеспечиваются макс.

Локализация зоны циркуляции растворов, миним. Их разубоживание, миним. Потери реагента за счёт растекания, исключаются осложнения в работе растворо-подъёмных устройств. Bыщелачивание металла из несвязных песчаных руд осуществляют при низких гидравлич. Градиентах (I.