СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для добычи металлов подземным, преимущественно фильтрационным выщелачиванием.

Одним из способов подготовки выщелачивающих растворов, направленных на решение проблемы ускорения процессов подземного выщелачивания и повышения выщелачиваемости металлов из рудных залежей, является введение в воду способствующих окислению металлов в рудах окисляющих агентов. Это могут быть воздух или какой-либо другой технологический газ (O₂, CO₂, Cl₂, кислоты - серная, соляная и другие, щелочи, различные соли.

Недостатком известных способов приготовления технологических растворов для подземного выщелачивания являются существенные затраты на приобретение, приготовление и закачку компонентов, способствующих окислению руд, и большая трудоемкость осуществления процесса.

Целью изобретения является снижение трудоемкости подготовки растворов для подземного выщелачивания и уменьшение затрат на их подготовку, а также снижение расхода выщелачивающего реагента.

Поставленная цель достигается тем, что в условиях залегания рудной залежи под безводным горизонтом последний используют для приготовления технологических растворов выщелачивания. Для этого через безводный горизонт пропускают воду (заводняют), после чего образующиеся растворы закачивают в подлежащую выщелачиванию рудную залежь.

Заявленное изобретение позволяет существенно сократить использование окислителей, добавляемых в воду, или даже отказаться от них.

На чертеже представлен вертикальный разрез месторождения.

На чертеже представлены:
1 - рудная залежь, подлежащая выщелачиванию;
2 - безводный рудный горизонт;
3,4 - скважины соответственно для закачки и откачки воды;
5 - кривая депрессии;
6 - уровень налива в период обводнения безводного горизонта,
Способ осуществляют следующим образом.

Определяют контуры подлежащей выщелачиванию рудной залежи и залегающего над ней безводного рудного горизонта. В рудную залежь и безводный горизонт бурят нагнетательные и откачные скважины, располагая в них фильтры в соответствии с назначением над или в безводном горизонте или/и в рудной залежи. Закачивают в безводный горизонт или безводные части рудного горизонта через скважины воду, можно до полного заводнения. Вода фильтруется по безводным рудным породам. При этом в силу структуры последних, создающейся при образовании пластово-инфильтрационных месторождений осадконакоплением, фильтрация воды осуществляется преимущественно в горизонтальном направлении, чем обеспечивается полнота охвата пород водой. В результате контактирования воды с рудными минералами происходит окисление последних, переход в раствор ионов окислителей и образование низкоконцентрированных растворов.

Эти растворы используют в качестве выщелачивающих непосредственно после обработки безводных пород или после дополнительного введения в них окислителей.

Для обработки безводных пород можно использовать природные воды и промышленные.

Растворы, профильтровавшиеся через безводные породы, перепускают в рудную залежь в качестве выщелачивающих растворов. Вода из безводных горизонтов может откачиваться на поверхность, доукрепляться и подаваться через скважины с фильтрами в интервале мощности рудной залежи.

В рудной залежи предусмотрены скважины для откачки продуктивных растворов после выщелачивания.

Обработка водами, прошедшими безводные рудные породы рудного горизонта или отдельных безводных частей его, способствует окислению руды в залежи, при этом окислительно-восстановительный потенциал (Eh) увеличивается от 0 - 70 до 400 - 450 мВ, т.е. создается необходимая для выщелачивания геохимическая обстановка.

Пример. Продуктивная залежь урана мощностью 3-4 м залегает в водоносном продуктивном горизонте. В налегающих безводных породах залегает безводный рудный пласт. Расстояние между залежью и безводным горизонтом порядка 4-5 м. Первоначальный окислительно-восстановительный потенциал залежи не превышал 50 мВ. В безводный горизонт закачивалась пресная вода и осуществлялось его полное заводнение. Профильтровавшиеся через безводные породы растворы содержали ионы двухвалентного и трехвалентного железа и по способности окисления минералов урана соответствовали требованиям, предъявляющимся к выщелачивающим растворам.

Вследствие этого они были перекачаны в урановую залежь. Окислительно-восстановительный потенциал в рудной залежи при этом составил 350-400 мВ.

Заявленный способ позволяет значительно сократить использование окислителя для приготовления технологических растворов выщелачивания и тем самым снизить расход растворителя, а также сократить срок отработки залежи.

Способ подготовки технологических растворов предназначен для добычи металлов подземным выщелачиванием в условиях расположения рядом с рудной залежью безводного рудного горизонта или отдельных безводных рудных тел. Способ включает закачку воды в безводные горные породы, выдерживание ее и подачу образовавшихся растворов в рудную залежь, подлежащую выщелачиванию в качестве технологических растворов для выщелачивания. Способ позволяет сократить использование окислителя для приготовления технологических растворов и снизить расход растворителя. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ подготовки технологических растворов для подземного выщелачивания, включающий введение в воду при движении ее по подземным горным породам окисляющих металлы руд агентов, отличающийся тем, что при залегании рудной залежи вблизи безводного рудного горизонта или безводных рудных частей горизонта через последние пропускают воду, а образовавшиеся растворы подают в рудную залежь в качестве выщелачивающих растворов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворы после фильтрации воды через безводные рудные породы доукрепляют. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу растворов из безводных пород в рудную залежь осуществляют путем перепуска их непосредственно в залежь или откачки на поверхность и последующей закачки в залежь.