Способ исследования взаимодействия выщелачивающего раствора с рудным монолитом Советский патент 1991 года по МПК E21B43/28 G01N15/08 

3 , 12

Первонанально заготавливают требуемое количество эталонных образцов 1, в качестве которых могут служить керны, полученные при разведочном или специальном бурении. Кроме этого, возможно их изготовление путем распиливания крупных блоков руды, полученных при ведении горных работ, на части одинаковой формы и размеров. Предварительная длина эталонных образцов 1 должна быть в два раза больше той, с которой их подвергают испытаниям, и находиться в пределах 200-300 мм. Зто необходимо для опреде ления содержания полезного компонента и ве щественного состава путем химического анализа, для которого с обоих концов каждого эталонного образца отпиливают равные части длиной 50- 70 мм. Оставшиеся же части длиной 100-150 мм подвергают испытанию.

Перед загрузкой испытуемой руды 2 в устройство над раствороприемными отсеками 3 днища укладывают первую группу эталонных образцов 1. Затем начинают засыпку руды. Как только ее уровень достигнет высоты установки нижнего ряда контрольных ( пробоот- борных) трубок 5, заполнение устройства прекращают для ввода этих трубок и размещения над ними, а именно - над растворозаборными желобами 6, второй группы эталонных образцов 1 . После этого загрузку продолжают до уровня следующего ряда контрольных трубок 5, вводят их в устройство, укладывают третью группу эталонных образцов 1 и так далее до полного заполнения устройства.

Все образцы 1 перед укладкой в устройство должным образом маркируют, причем эту маркировку назначают в качестве шифра для их частей, отправляемых на химический анализ. Кроме этого, порядок укладки образцов 1 зарисовывают с указанием расстояния от вертикальной оси устройства до их центра. Целесообразно располагать эталонные образцы 1 в каждой группе вдоль двух взаимно перпендикулярных диаметров колонны, направление одного из которых совпадает с направлением контрольных трубок 5. При этом укладка вдоль вертикальной оСи обязательна. Остальные эталонные образцы начиная от центрального, укладывают п по каждому из диаметров на одинаковом расстоянии один от другого, рав

0

0

1

5

5

0

5

0

5

0

994

ном шагу между цилиндрами.7, образующими раствороприемные отсеки 3 В данном случае считают-, что равноудаленные от центра эталонные образцы подвергаются примерно одинаковому воздействию выщелачивающего раствора, поскольку они обладают одинаковыми координатами, определяющими в основном состав и скорость движения этого раствора.

В случае необходимости определения динамики п|эоникновения раствора в глубь эталонных образцов, часть, из них помещают в герметичные кожухи 8, выполненные, например, из полиэтилена. Предварительно у этой части образцов вдоль длинной оси сверлят с определенным шагом (10-15 мм) отверстия 9, выполняют специальный желоб 10, которь|й предназначен для размещения электрических проводов 11 , подключенных к электродам 12, встроенным в просверленные отверстия. Со стороны, открытой для доступа выщелачивающего раствора плоскости 13, между кожухом 8 и эталонным образцом 1 устанавливают уплотнитель 14,пред- отвращаю1 1ий проникновение раствора внутрь кожуха 8 и закорачивание им электродов 12. Вывод электрических Проводов 11 из кожухов В и далее из устройства осум{ествляют с помощью гибких шлангов 15, герметично соединенных с кожухами В, через люки 1б, врезанные в корпус устройства. Выведенные наружу концы электрических проводов подключают к соответствующим их маркировке контактам 17 распределительного щита 18.

I

Если испытанию подвергают анизотропную по проницаемости руду, например сланцы, то динамику проникновения раствора в глубь кусков определяют по каждому направлению анизотропии. Поэтому одну половину предназначенных для подобных исследований эталонных образцов оборудуют кожухами так, что их открытые плоскости 13 строго перпендикулярны направлению максимальной проницаемости, а у другой - минимальной проницаемости. 9 отличие от случая с испытанием изотропной руды здесь а каждой опробуе-. мой точке, где намечены исследования по динамике проникновения раствора в рудный монолит, эталонные образцы укладывают попарно, причем в каж-.

дои паре один образец испытывают по направлению максимальной а другой - минимальной проницаемости.

Как только все подготовительные работы завершают, приступают к орошению рудной массы раствором с определенным расходом через нагнетательную трубку 19 диаметром 10-15 мм и заданной концентрацией реагента. При этом два - три эталонных образца 1 размещают непосредственно под этой трубкой.

В процессе выщелачивания ведут периодический контроль (не менее одного раза в сутки) за солевым составом выщелачивающего раствора, концентрацией в нем реагента и полезного компонента, скоростью его.движения в местах размещения эталонных образцов 1 с помощью контрольных отверстий 9, раствороприемных 3 и расходных 20 отсеков. При этом последни оснащают выводными патрубками 21 для облегчения измерительных работ. Этим обеспечивают полную информацию о физко-химических и гидродинамических прцессах, связанных с раствором, в интересующих точках.

О динамике проникновения раствора в глубь кусков испытуемой руды id и, следовательно, их выщелачивания в зависимости от изменяющихся во времени и пространстве параметров выщелачивающего раствора (солевой состав, концентрация реагента и полезного компонента, скорость движения) судят по результатам измерений, проводимых на пЬмещенных в кожухи 8 эталонных образцах 1. Эти измерения осуществля ют с помощью гальванометра 22, один конец которого подключают к корпусу устройства, а другой периодически и определенном порядке - к контактам 17 распределительного щита 18. При этом первоначально контролируют пер- вые от открытой плоскости 13 электроды 12, затем - вторые и т.д.

По окончании процесса выщелачивания устройство поэтапно выгружают, при этом порядок действий обратен засыпке. Разгрузку осуществляют через выпускные люки 23, количество которых соответствует числу групп эталонных образцов 1, а встроены они так что их нижний срез находится на 5-. 7 см выше уровней размещения этих групп..

0 5

о с о з

0

5

После извлечения из устройства все эталонные образцы 1, включая размещенные в кожухах, подвергают тщательному обследованию. Для этого их распиливают вдоль длинной оси для визуального или иного (например, рентгеноскопией) определения глубины проникновения. Затем их сдают на химический анализ с целью установления остаточного содержания полезного компонента, других изменений вещественного состава. По имеющимся данным о выщелачивающем растворе, воздействующем на эталонные образцы 1, а также - по результатам их взаимодействия и выщелачивания рудной массы в целом (ее анализируют согласно соответствующим методикам) устанавливают реальные закономерности массообмен- ных процессов и динамики проникнове-- ния выщелачивающего раствора в монолит конкретной руды, а по ним оце,- нивают рациональный гранулометрический состав. Формула изобретения

1.Способ исследования взаимодействия выщелачивающего раствора с рудным монолитом, включающий отбор рудной массы, подготовку из нее адекватных эталонных образцов, определение исходного содержания полезного компонента, обеспечение доступа к образцам выщелачивающего раствора, контроль за их взаимодействием, отбор проб выщелачивающего раствора, определение скорости его движения и степени проработанности образцов раствором и установлеТние остаточного содержания полезного,компонента, отличающийся тем. что, с целью повышения достоверности исследований за счет проведения их в условиях, приближенных к реальным, эталонные образцы помещают в рудной массе, которую подвергают выщелачиванию, при этом образцы размещают в местах отбора проб и одновременного определения скорости движения выщелачивающего раствора в выщелачиваемой рудной массе.

2.Способ поп.1,отличак)- щ и и с я тем, что эталонные образцы изолируют от выщелачиваемой рудной масса, оставляя при этом открытой одну из их плоскостей.

3.Способ по ПП.1 и 2, о т л и - чающийся тем, что открытую

ПЛОСКОСТЬ.эталонных образцов образу- из направлений анизотропии рудного ют строго перпендикулярно к одному монолита.

,

© 0 © О © © Q ® О 6 F

;;0 (©

f 6

1 I

23

) |о|б1о1б Г5

гот

ЛГГ .

iiij

а

. i j

ic:

- 21

Г м м

20

J

V

N

.

iiij

а

Фг/г/

Л-А

15

На распр.щит 18

Фиг.2

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить достоверность исследований за счет .проведения их в условиях, приближенных к реальным. Для этого производят отбор рудной массы и заготавливают из нее адекватные эталонные образцы Изобретение относится к области горного дела, а именно х подземному и кучному выщелачиванию полезных компонентов из скальных руд. Целью изобретения является повыше- ние, достоверности исследований за счет проведения их в условиях, приближенных к реальным. На фиг.1 представлены вертикальный разрез устройства, в котором осуществляют экспериментальное выщелачивание руды, схема размещения в нем образцов

П 13

Mocfjii/n реагента

3

Фиг.З

Редактор С. Юркова

Составитель

Техред С.Мигунова

Заказ

Тираж 353

Подписное.

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,Ж-35,-Раушская наб., д. Ц/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

ФигЛ

Корректор М. Самборская