Способ выщелачивания полезных ископаемых и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК E21B43/28 

130

к камере 8 нагнетания, которьй затем йыходит в верхнюю часть продуктивной зоны 12. При фильтрации через зону 12 раствор вьпцелачивает металл и поступает в нижнюю часть указанной зоны 12 - приемную камеру 2. При этом ра,- створ прокачивается через слой гранулированного сорбента или ионита, размещенного в капсуле 4. Капсула 4 расположена в приемной камере 2 К 7 с возможностью осевого перемещения за счет тяги 6. После прокачки продук. ,, 1

Изобретение относится к геотехно- Логии . и может быть использовано при выщелачивании полезных ископаемых из продуктивных горизонтов через скважины .

Цель изобретения - снижение затра на извлечение полезных компонентов.

На чертеже представлено устройство для реализации способа.

Устройство для осуществления способа выщелачивания полезных ископаемых состоит из центральной растворо- подъемной колонны 1 с приемной камерой 2 и устройством 3 для подъема раствора,в частности эрлифтом, капсулы 4, выполненной из фильтрующего материала и заполненной гранулированным сорбентом или ионитом 5, тяги 6 этой капсулы, раствороподающей колонны 7 с камерой 8. нагнетания, а также пакерующих элементов 9.

Раствороподъемная колонна 1 установлена в раствороподающей и выполнена с отверстиями 10, расположенными вьше уровня раствора в раствороподающей колонне 7. Указанные отверстия 10 выполнены регулируемыми по площади проходного сечения. Регулирование можно осуществлять любыми известными методами, например с помощью телескопической трубы 11, установленной в колонне 1 с возможностью осевого перемещения. Капсула 4 установлена в приемной камере 2 с возможностью осевого перемещения в колонне 1 посредством тяги 6, выведенной на поверхность. В качестве тяги 6 может быть использован трос

962

тивного раствора через капсулу 4 обедненный раствор подни: 1ается по К 1 и сбрасывается через отверстия 10 в К 7. Путем подачи в К 7 высококонцентрированной серной кислоты периодически производят доукрепление раствора. Для сохранения равномерного режима работы скважины при доукреп Ленин часть обедненного раствора могут отводить из К 1 на поверхность, перекрывая в ней отверстия 10. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

или труба. Часть капсулы 4 расположена в торце колонны 1. Камера 8 нагнетания расположена над приемной камерой 2 и изолирована от нее, на- пример, пакерукяцими элементами 9. Внутри капсулы 4 может быть расположен фильтр, сообщенный отверстиями с раствороподъемной колонной 1. Сорбент или ионит 5 в ви,це гранул выбирается в соответствии с выщелачиваемым полезным компонентом. Так, например, при выщелачивании урана может быть использован Амберлит ИРА-400 с крупностью гранул 0,62 - 1,5 мм.

Способ осуществляют следующим образом.

По раствороподающей колонне 7 к камере 8 нагнетания подают выщела- чивающий раствор, например раствор серной кислоты. Из камеры нагнетания указанньй раствор вьходит в верхнюю часть продуктивной зоны 12 значительной мощности.. При фильтрации через зону раствор ьщелачивает металл и поступает в ниягнюю часть указанной зоны 12, откуда отбирается в приемную камеру 2. За счет эффекта эрлифтирования поотученный про- дуктивный раствор прока сивается через капсулу 4 с гранулированньм сорбентом или ионитом, которые поглощают полезный компонент,

При спуске капсулы 4 в. приемную камеру 2 следует принимать диаметр капсулы чуть меньше внутреннего диаметра раствороподъемной колонны 1, а часть капсулы 4 размещать в торце

31

указанной колонны. Гранулы сорбента или ионита при насыщении увеличивают свой диаметр, однако при этом проницаемость слоя сорбента или ионита остается высокой. Оболочку капсу- лы 4 желательно выполнять из эластичного фильтрующего материала. В этом случае при увеличении диаметра гранул стенки капсулы плотно прилегают к внутренним стенкам торца колонны 1 и весь продуктивный раствор фильтруется через гранулированный сорбент Ш1И ионит, при этом гидравлические потери вследствие высокой проницаемости слоя гранул минимальны. Высо- та капсулы может быть различной, например до 3 м. При этом внутри капсулы в ее верхней части может быть размещен полый фильтр малого диаметра,

После прокачки продуктивного раствора через капсулу 4 обедненньш раствор поднимается по колонне 1 и сбрасьшается через отверстия 10 в раствороподающую колонну 7, т.е. динамический уровень в колонне 7 должен быть ниже уровня подъема обедненного раствора в колонне 1. При этом периодически производят доукреп ление раствора в колонне 7 путем подачи в нее высококонцентрированной серной кислоты. Одновременно могут вводить различного рода нейтрализаторы или активаторы в зависимости от изменения характеристик раствора в процессе замкнутой циркуляции.Для сохранения равномерного режима работы скважины при доукреплении часть обедненного раствора могут отводить из колонны 1 на поверхность. Для это го отверстия 10 перекрывают с помог щью телескопической трубы 11,

При выщелачивании осуществляют контроль концентраций полезного компонента в обедненном растворе и при необходимости производят замену отработанной капсулы 4 на новую. Капсулу 4 поднимают и опускают с помощью тяги 6. Капсулы на автотранспорте доставляют на централизованную установку элюирования.

Формула изобретения

1, Способ вьпцелачивания полезных ископаемых, включающий бурение скважины к продуктивной зоне, размещение

9624

в ней центральной раствороподъемной колонны и внешней раствороподающей, подачу выщелачивающего раствора в верхнюю часть продуктивной зоны и овод продуктивного раствора из нижн части продуктивной зоны, отличющийся тем, что, с целью снижения затрат на извлечение полезных компонентов, в скважине в интервале нижней части продуктивной зоны размещают слой гранулированного сорбента или ионита, а при отводе продуктивного раствора осуществляют его циркуляцию слой гранулированного сорбента или ионита, при этом по меньшей мере часть раствора перепускают из раствороподъемной колонны в раствороподающую, а в процессе циркуляции периодически осуществляют доукрепление выщелачивающего раствор в раствороподающей колонне.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при доукреплении раствора в раствороподающей колонне отводят часть раствора, прокаченного через слой гранулированного сорбента или ионита, на поверхность.

3.Устройство для выщелачивания полезных ископаемых, включающее центральную раствороподъемную колонну с приемной камерой и внешнюю раствороподающую колонну с камерой нагнетания, изолированной от приемной камеры и расположенной над ней, отличающееся тем, что оно снабжено капсулой, вьшолненной из фильтрующего материала и заполненной гранулированным сорбентом или ионитом,при этом капсула установлена в приемной камере раствороподъемной колонны с возможностью осевого перемещения в. последней и снабжена тягой, размещенной в раствороподъемной колонне до поверхности, а раствороподъемная колонна выполнена с отверстиями, расположенными выше уровня раствора в раствороподающей колонне.

4.Устройство по п. 3, о т л и- чающееся тем, что часть капсулы расположена в торце раствороподъемной колонны.

5.Устройство по п. 3, отличающее ся тем, что отверстия в раствороподъемной колонне выполнены регулируемыми по площади проходного сечения.

Изобретение относится к области геотехнологии, может быть использовано при выщелачивании полезных ископаемых из продуктивных горизонтов через скважины и обеспечивает снижение затрат на извлечение полезных компонентов. Для осуществления способа бурят скважину и в ней размещают раствороподанлцую колонну (К) 7 и центральную раствороподъемную К 1. Выщелачиваниций раствор подают по К 7 f. ff;з ел / « 14 со О5 ьо