СПОСОБ СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИХ РОССЫПЕЙ И ТЕХНОГЕННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ Российский патент 2014 года по МПК E21B43/28 

Описание патента на изобретение RU2504648C1

Изобретение относится к технологии подземного выщелачивания благородных металлов, например, золота из песков глубокозалегающих россыпей или из техногенных минеральных образований (хвостов обогащения руд и галеэфельных отвалов), и может быть использовано при отработке россыпных месторождений, преимущественно глубокозалегающих, путем закачки растворов выщелачивающих реагентов в продуктивный пласт песков через систему закачных скважин и сорбционного извлечения золота из продуктивных растворов.

Известен гидрометаллургический способ выщелачивания золота и серебра в щелочной среде (рН=8-13) раствором, содержащим 12% хлорида и 1% гипохлорита натрия. После цементации золота и серебра цинком, гипо-хлорит регенерируют электролизом и раствор возвращают на выщелачивание (см. патент США N 4342592, 1982).

Рекомендуемый в патенте состав выщелачивающих растворов не может быть использован для подземного выщелачивания по экологическим соображениям из-за высокого содержания хлорида.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ выщелачивания металлов, в частности золота и серебра, осуществляемого в две стадии. На первой стадии выщелачивания используют раствор хлора, причем подачу хлора регулируют так, чтобы откачной раствор имел рН не ниже 3. Избыток активного хлора в продуктивном растворе восстанавливают перед его переработкой, а переработку раствора осуществляют одним из известных способов - сорбции, цементации или электролиза. На второй стадии отработку пласта продолжают раствором тиосульфата натрия. При этом одновременно происходит восстановление непрореагировавшего активного хлора и нейтрализация вод, чем обеспечиваются экологические требования к пластовым водам рудовмещающего горизонта (см. патент РФ №2074958, МПК Е21В 43/28, опуб. 10.03.97 г.).

Недостатком известного способа является невысокое извлечение металла, обусловленное его потерями с рабочими растворами и переосаждением на частицы глинистых минералов, обладающих сорбционно активными свойствами.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эффективности выщелачивания за счет снижения потерь золота с рабочими растворами и его переосаждения на минералы глин.

Результат достигается тем, что способ скважинного выщелачивания золота из глубокозалегающих россыпей и техногенных минеральных образований, включающий подачу в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов через систему закачных скважин с последующим извлечением золота, отличается тем, что подачу выщелачивающих растворов через систему закачных скважин производят путем инъекции раствора раздельными струями, при этом первоначально осуществляют подачу гидрокарбонатно-пероксидного раствора, подвергнутого фотоэлектрохимической обработке, затем, после паузы, осуществляют подачу раствора соляной кислоты с добавлением перекиси водорода, подвергнутого перед подачей ультрафиолетовому облучению, после выстаивания раствора в продуктивном пласте до достижения перехода основной части золота из минеральной массы в продуктивный раствор, в скважинах размещают перфорированные капсулы с сорбентом, снабженные электродами, подают на электроды напряжение для обеспечения направленной диффузии ионов растворенного золота к сорбенту и его сорбции, а также довыщелачивания оставшегося в рудном пласте золота, затем насыщенный золотом сорбент извлекают и подвергают регенерации.

Способ осуществляется следующим образом.

Производят бурение и обсадку закачных скважин. При этом обсадку закачных скважин выполняют двумя соосными перфорированными трубами, внешние из которых являются обсадными. Места перфорации внешних и внутренних труб соединяют короткими патрубками. Через внутренние трубы подают выщелачивающие растворы, первоначально гидрокарбонатно-пероксидного состава, полученные в фотоэлектрохимическом реакторе, затем, после паузы, раствор соляной кислоты с добавлением перекиси водорода, с облучением его перед подачей в пласт УФ-лучами. Растворы гидрокарбонатно-пероксидного состава, при струйной импульсной подаче в пласт, за счет последующих диффузионных процессов обеспечивают распространение гидрокарбонат-ионов и активного кислорода в пленочные воды, окружающие минеральные частицы, в том числе сульфидные минералы и магнетит с дисперсным золотом. Это обеспечивает начальное окисление минералов в приповерхностной области и пространстве, примыкающем к поверхности микротрещин и пор, соответственно, и существенное снижение окислителей в составе основного выщелачивающего раствора. Основной выщелачивающий раствор, содержащий комплексообразователь и окислитель для золота, также через скважины подают спустя несколько десятков часов после подачи первичного гидрокарбонатно-пероксидного раствора. При этом компоненты основного раствора также из зон начально высокой концентрации диффузионно распространяются в основной объем пласта. При этом за счет развитой контактной поверхности, сформированной после обработки активным раствором гидрокарбонатно-пероксидного состава высокой концентрации, компоненты хлоридно-пероксидного раствора относительно быстро окисляют и выщелачивают золото.

При этом за счет катализируемой УФ-облучением реакции между хлористым водородом и перекисью водорода в основном выщелачивающем растворе, образуется активная метастабильная хлорноватистая кислота, в солянокислой среде периодически кластеризующаяся и распадающаяся на атомарный кислород, хлор и воду 4 ОНСl - 4Сl*+2O*+2Н2O. Хлорноватистая кислота и образующиеся из нее по приведенной реакции продукты реагируют с золотом с выходом комплексных анионов типа Au(OHCl)- и Au(Cl)4-. Образованные комплексные ионы золота в электрическом поле периодически диссоциируют на катионы и анионы, катионы до рекомбинации с анионами хлора и гидроксила успевают смещаться к катоду и, следовательно, к сорбенту, помещенному в скважины.

Пример конкретного использования способа.

Глубокозалегающая (более 12 м по кровле пласта) россыпь золота, с мощностью слоя песков 3-3.5 м, представленная преимущественно мелкими (до 0.5 мм) и дисперсными (сорбированные минералами глин, включенными в решетку магнетита и других шлиховых минералов) выделениями металла.

Коэффициент фильтрации в песках 1.5 м/сут.

Первоначально осуществляют бурение скважин диаметром 150 мм по сети 5*5 м. Обсадку закачных скважин производят пластиковыми трубами диаметром 150 мм и 100 мм, которые перфорируют и места перфорации этих труб соединяют патрубками диаметром 50 мм. По контуру блока бурят дренажные скважины по сети 10*10 и оборудуют их эрлифтами для периодической откачки пластовой воды, которая может снизить концентрацию выщелачивающих реагентов.

Подготовку выщелачивающих растворов ведут в специальных фотоэлектрохимическом (гидрокарбонатно-пероксидного состава) и фотохимическом (раствор соляной кислоты с добавлением перекиси водорода) реакторах. Гидрокарбонатно-пероксидный раствор готовят из 5%-го раствора карбоната натрия путем его электролиза, последующего ввода 10 г/л 30%-й перекиси водорода и облучения полученной суспензии ультрафиолетовой лампой типа ДРТ-230.

Растворы гидрокарбонатно-пероксидного состава подают в пласт через трубы, размещенные в скважинах, в струйном импульсном режиме до достижения расчетного Т:Ж=50:1. После паузы 48 часов, за которые раствор диффундирует в основной объем пласта, в него таким же способом закачивают раствор хлоридно-пероксидного состава, причем перед подачей в пласт раствор облучают УФ-лампой ДТ-230 в течение 10 минут. После паузы в 72 часа, в течение которой осуществляется выщелачивание золота в диффузионном режиме из окисленных на первом этапе минералов, закачные трубы извлекают из скважин и в них опускают капсулы с электродами, причем аноды и катоды размещают в отдельных скважинах, а катоды размещают в ионообменной смоле А-100. После подачи на электроды напряжения величиной 5-8 В, осуществляется электродиффузия выщелоченного хлоридным раствором золота и его сорбция смолой. Кроме того, за счет выделения на аноде хлора и образования новых подвижных в электрическом поле хлор-кислородных комплексов, процесс выщелачивания оставшегося в твердой фазе золота интенсифицируется. За счет совмещения процессов электросорбции выщелоченного на первом этапе (при выстаивании первичного хлоридно-пероксидного раствора) золота и его довыщелачивания, общее время его перевода в раствор и накопления в прикатодных зонах на смоле составляет 10 суток при извлечении из твердого 75-85%. По завершении процесса сорбции, капсулы со смолой извлекают из скважин и передают на регенерацию.

Похожие патенты RU2504648C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИХ РОССЫПЕЙ 2015
  • Опарин Виктор Николаевич
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Смоляницкий Борис Николаевич
  • Тапсиев Александр Петрович
  • Зыков Николай Васильевич
  • Лавров Александр Юрьевич
RU2609030C1
Способ комбинированной разработки месторождений золота из россыпей и техногенных минеральных образований 2018
  • Секисов А.Г.
  • Рассказова А.В.
  • Богомяков Р.В.
  • Литвинова Н.М.
RU2678344C1
СПОСОБ СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РУД, РОССЫПЕЙ И ТЕХНОГЕННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ 2009
  • Секисов Артур Геннадьевич
  • Резник Юрий Николаевич
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Поляков Олег Анатольевич
  • Королев Вячеслав Сергеевич
  • Тимощенков Сергей Николаевич
  • Гуревич Леонид Хаймович
  • Мязин Виктор Петрович
  • Манзырев Дмитрий Владимирович
  • Трубачев Алексей Иванович
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
RU2423607C2
СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ УПОРНЫХ РУД И ТЕХНОГЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ 2015
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Мязин Виктор Петрович
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Попова Галина Юрьевна
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
RU2585593C1
СПОСОБ КУЧНО-СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ИЛИ ПЕСКОВ НЕГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИХ РОССЫПЕЙ 2013
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Шевченко Юрий Степанович
  • Попова Галина Юрьевна
RU2553811C2
Способ скважинного выщелачивания золота из сложноструктурных глубокозалегающих россыпей 2019
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Чебан Антон Юрьевич
  • Рассказова Анна Вадимовна
  • Алексеева Екатерина Владимировна
RU2716536C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ 2014
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Рубцов Юрий Иванович
  • Манзырев Дмитрий Владимирович
  • Емельянов Сергей Степанович
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Королев Вячеслав Сергеевич
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
RU2543161C1
СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ УПОРНЫХ УГЛИСТЫХ РУД (ВАРИАНТЫ) 2016
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Хакулов Виктор Алексеевич
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Зыков Николай Васильевич
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
RU2635582C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО ЗОЛОТА ИЗ УПОРНЫХ РУД И ТЕХНОГЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ 2011
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Резник Юрий Николаевич
  • Рубцов Юрий Иванович
  • Королев Вячеслав Сергеевич
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Манзырев Дмитрий Владимирович
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
  • Секисов Антон Артурович
RU2490345C1
СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ УПОРНЫХ РУД 2017
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Рассказова Анна Вадимовна
RU2647961C1

Реферат патента 2014 года СПОСОБ СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИХ РОССЫПЕЙ И ТЕХНОГЕННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

Изобретение относится к технологии подземного выщелачивания благородных металлов, например золота. Способ скважинного выщелачивания золота из глубокозалегающих россыпей и техногенных минеральных образований включает подачу в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов через систему закачных скважин с последующим извлечением золота. Подачу выщелачивающих растворов через систему закачных скважин производят путем инъекции раствора раздельными струями. Первоначально осуществляют подачу гидрокарбонатно-пероксидного раствора, подвергнутого фотоэлектрохимической обработке, затем, после паузы, осуществляют подачу раствора соляной кислоты с добавлением перекиси водорода, подвергнутого перед подачей ультрафиолетовому облучению. После выстаивания раствора в продуктивном пласте до достижения перехода основной части золота из минеральной массы в продуктивный раствор в скважинах размещают перфорированные капсулы с сорбентом, снабженные электродами, подают на электроды напряжение для обеспечения направленной диффузии ионов растворенного золота к сорбенту и его сорбции, а также довыщелачивания оставшегося в рудном пласте золота, затем насыщенный золотом сорбент извлекают и подвергают регенерации. Изобретение позволяет повысить эффективность выщелачивания.

Формула изобретения RU 2 504 648 C1

Способ скважинного выщелачивания золота из глубокозалегающих россыпей и техногенных минеральных образований, включающий подачу в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов через систему закачных скважин с последующим извлечением золота, отличающийся тем, что подачу выщелачивающих растворов через систему закачных скважин производят путем инъекции раствора раздельными струями, при этом первоначально осуществляют подачу гидрокарбонатно-пероксидного раствора, подвергнутого фотоэлектрохимической обработке, затем после паузы осуществляют подачу раствора соляной кислоты с добавлением перекиси водорода, подвергнутого перед подачей ультрафиолетовому облучению, после выстаивания раствора в продуктивном пласте до достижения перехода основной части золота из минеральной массы в продуктивный раствор в скважинах размещают перфорированные капсулы с сорбентом, снабженные электродами, подают на электроды напряжение для обеспечения направленной диффузии ионов растворенного золота к сорбенту и его сорбции, а также довыщелачивания оставшегося в рудном пласте золота, затем насыщенный золотом сорбент извлекают и подвергают регенерации.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2504648C1

СПОСОБ СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РУД, РОССЫПЕЙ И ТЕХНОГЕННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ 2009
  • Секисов Артур Геннадьевич
  • Резник Юрий Николаевич
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Поляков Олег Анатольевич
  • Королев Вячеслав Сергеевич
  • Тимощенков Сергей Николаевич
  • Гуревич Леонид Хаймович
  • Мязин Виктор Петрович
  • Манзырев Дмитрий Владимирович
  • Трубачев Алексей Иванович
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
RU2423607C2
ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЙ СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЗОЛОТА И СЕРЕБРА, ИЗ РУД НА МЕСТЕ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ 1994
  • Жагин Борис Петрович
  • Видусов Тиль Эрвинович
  • Заболоцкий Александр Иванович
RU2074958C1
СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД 1993
  • Мартьянов В.В.
  • Громыко П.А.
RU2049228C1
СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ОКИСЛЕННЫХ И СМЕШАННЫХ РУД 2007
  • Шумилова Лидия Владимировна
  • Резник Юрий Николаевич
  • Зыков Николай Васильевич
  • Добромыслов Юрий Павлович
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
RU2361076C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА РЕАГЕНТОВ ДЛЯ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ 2008
  • Секисов Артур Геннадьевич
  • Резник Юрий Николаевич
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Королев Вячеслав Сергеевич
RU2386706C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РУД 2009
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Авилов Олег Николаевич
  • Мазуркевич Сергей Александрович
  • Петухов Александр Александрович
RU2413018C1
US 4342592 A, 03.08.1982
US 5942098 A, 24.08.1999.

RU 2 504 648 C1

Авторы

Секисов Артур Геннадиевич

Резник Юрий Николаевич

Лавров Александр Юрьевич

Шевченко Юрий Степанович

Зыков Николай Васильевич

Даты

2014-01-20Публикация

2012-06-19Подача