Способ добычи полезных ископаемых подземным выщелачиванием

 

Изобретение относится к горному делу и м. б. использовано при добыче полезных ископаемых подземных выщелачиванием. Цель - интенсификация процесса кислотного выщелачивания путем повышения проницаемости руд и сокращения времени протекания процесса. Рудную залежь вскрывают технологическими скважинами (С). В закачные С подают технологический раствор В ходе закисления рудовмещающих пород после выхода из откачных С растворов с рН 4,0-4,5 в закачиваемый технологический раствор добавляют сернокислый алюминий в кол-ве 5-10 г/л. Закачку производят до момента прекращения пог.тощения алюминия фиксируется по выходу его в откачиваемых растворах из откачных С. Использование сернокислого алюминия обусловлено тем, что он удобен для приготовления растворов , не вызывает коррозии оборудования и имеет относительно невысокую стоимость. « (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 Е 21 В 43/28

1Г (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 4134085/22-03 (22) 07.07.86 (46) 07.07.88. Бюл. № 25 (71) Производственное геологоразведочное объединение «Краснохолмскгеология» (72) Г. И. Аванесьянц, В. В. Белкин и К. Г. Бровин (53) 622.234.4 (088.8) (56) Патент США № 4340253, кл. 299 — 17, опублик. 1982.

Патент США № 4278282, кл. 299 †, опублик. 1981. (54) СПОСОБ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЪ|Х ПОДЗЕМНЫМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕМ (57) Изобретение относится к горному делу и м. б. использовано при добыче полезных ископаемых подземных выщелачиванием.

„„SU„„1408057 A 1

Цель — интенсификация процесса кислотного выщелачивания путем повышения проницаемости руд и сокращения времени протекания процесса. Рудную залежь вскрывают технологическими скважинами (С). В закачные С подают технологический раствор

В ходе закисления рудовмещающих пород после выхода из откачных С растворов с рН 4,0 — 4,5 в закачиваемый технологический раствор добавляют сернокислый алюминий в кол-ве 5 — 10 г/л. Закачку производят до момента прекращения поглощения алюминия фиксируется по выходу его в откачиваемых растворах из откачных С. Использование сернокислого алюминия обусловлено тем, что он удобен для приготовления растворов, не вызывает коррозии оборудования и имеет относительно невысокую стоимость.

1408057

Формула изобретения

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при добыче подземным выщелачиванием полезных ископаемых, приуроченных к проницаем ым песчано-глинистым породам, глинистые минералы которых представлены, в основном, монтмориллонитом, имеющим раздвижную кристаллическую решетку.

Цель изобретения — интенсификация процесса кислотного выщелачивания путем повышения проницаемости руд и сокраще-!, ния времени протекания процесса.

Изобретение основано на том, что катион

А1 оказывает более интенсивное коагулирующее воздействие на глины, чем катион

Н и проницаемость пород, имеющих глинистую сотавляющую, при этом повышается более значительно, чем при использоваз+ нии только кислоты. Катионы Аl энергичнее вытесняют ионы, находящиеся в поглощенном состоянии, а сами, будучи поглощенными породой, практически не переходят или с трудом переходят в раствор.

Способ осуществляют следующим обра зом.

Вскрывают рудное тело технологическими скважинами и начинают подавать в закачные скважины раствор кислоты. B ходе, закисления рудовмещающих пород после вы. хода из откачных скважин расторов с рН

l4,0 — 4,5 в закачиваемый кислотный раствор, начинают вводить алюминий в количестве 5 — 10 г/л. Начало подачи алюминия регла,ментируется величиной рН выходных растворов. Применение алюминия на ранних периодах стадии закисления, т.е. при рН откачных растворов более 4, 5, невозможно, так как в соответствии с закономерностями кинетики кислотного выщелачивания обогащенные алюминием растворы, продвигаясь по рудовмещающим породам в направле-. нии фильтрации к откачным скважинам, нейтрализуются (за счет взаимодействия с рудовмещающими породами). В результате повышения рН среды и гидролиза происходит выпадение в осадок гидроокислов алюминия. Выпавшие гидроокислы алюминия ,из-за весьма рыхлого характера самого осадка существенно ухудшают проницаемость пород, что выражается в снижении дебитов откачных скважин, а также в повышении уровней растворов в закачных скважинах.

Следовательно, введение алюм иния в кислые растворы до выхода из откачных скважин растворов с рН менее 4 — 4,5 имеет отрицательное, а не положительное влияние на проницаемость рудовмещающих пород.

После того, как рН откачиваемых растворов достигает значений 4,0 — 4,5 указанное отрицательное явление исчезает.

В качестве алюминийсодержащего реагента предлагается использовать сернокис5

ЗО

40 лый алюминий. Использование данного реа2гента обусловлено тем, что анион SO+ не вызывает коррозии оборудования в отличе от аниона Сl или загрязняющего воздействия на окружающую среду в отличие от аниона N0 Кроме того, сернокислый алюминий удобен при приготовлении рабочих растворов и имеет относительно невысокую стоимость.

При фильтрации рабочего выщелачивающего раствора с сернокислым алюминием через песчано-глинистые рудовмещающие по роды ионы алюминия вытесняют ионы водорода, присутствующие в глинистых частицах в поглощенном состоянии. В результате этого происходит уменьшение оболочек связанной воды вокруг глинистых частиц, повышается степень коагуляции глин и увеличивается проницаемость пород, что обеспечивает сокращение времени выщелачивания.

Кроме этого, в ходе взаимодействия ионов алюминия с глинами, в которых находится гидратированная вода, происходит переход ионов водорода в раствор и тем самым увеличивается его кислотность. Следовательно, применение сернокислого алюминия дополнительно усиливает выщелачивающий эффект серной кислогы.

Подача сернокислого алюминия в рудовмещающий горизонт прекращается после насыщения ионом алюминия рудовмещающих глинистых пород. Момент прекращения поглощения алюминия фиксируется по выходу его в откачиваемых растворах. После прекращения подачи алюминия в раствор проницаемость пород стабилизируется на достигнутом уровне, так как энергия выхода из поглощенного состояния у катион" алюминия меньше, чем у водорода. Следовательно, дальнейшей подачи алюминия для стабилизации достигнутого повышения проницаемости не требуется, что значительно сокращает расход сернокислого алюминия.

Способ добычи полезных ископаемых подземным выщелачиванием, включающий вскрытие рудной залежи технологическими скважинами с последующей закачкой в залежь и откачкой из нее технологических растворов, содержащих алюминий, отличаюи1ийся тем, что, с целью интенсификации процесса кислотного выщелачивания путем повышения проницаемости руд и сокращения времени протекания процесса, в качестве технологического раствора закачивают раствор с добавками сернокислого алюминия в количестве — 10 г/л, при этом закачку производят до момента прекращения поглощения алюминия породами залежи, а перед закачкой технологических растворов производят закисление залежи до рН 4,0 — 4,5.