Способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивного пласта

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано, в частности, при подземном выщелачивании рыхлых осадочных пород, содержащих Cu, Au, Mo, U, NaCl, MgCl2·6H2O и др. Способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивного пласта включает бурение закачных и откачных стволов, подачу выщелачивающего раствора через закачной ствол и откачку продуктивного раствора через откачной. Бурение закачных и откачных стволов производят в одном направлении, располагая откачные стволы под закачными. После бурения первой пары закачного и откачного стволов бурение следующих пар стволов производят по часовой стрелке от первой пары с шагом 45°, а подачу выщелачивающего раствора осуществляют после бурения очередной пары стволов. После откачивания продуктивного раствора использованные стволы заглушают и осуществляют бурение новых стволов против часовой стрелки с шагом от первого откачного и закачного стволов на 22,5°, а последующих - на 45°. При наклонном залегании рудного пласта бурение откачных и закачных стволов осуществляют под углом залегания рудного пласта. Технический результат - повышение эффективности выщелачивания полезных ископаемых. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано, в частности, при подземном выщелачивании рыхлых осадочных пород, содержащих Cu, Au, Mo, U, NaCl, MgCl2·6H2O и др.

Известен способ подземного выщелачивания полезных ископаемых, включающий закачку воды и реагента в пласт песков через систему закачных скважин и откачку воды и продуктивного раствора через систему откачных скважин (патент РФ №2353762, 2007). Согласно способу воду подают в пласт песков перед реагентом. Производят разогрев пласта за счет взаимодействия воды с сухой щелочью, помещенной в систему закачных скважин и дополнительно пробуренные шпуры, расположенные между закачными и откачными скважинами. Затем производят откачку щелочного раствора, после чего подают реагент.

Недостатками данного способа являются значительный расход реагентов и значительный период освоения месторождения.

Наиболее близким по существенным признакам и технической сущности к предлагаемому изобретению является способ выщелачивания продуктивного пласта, включающий его вскрытие рядами закачных и откачных скважин, из основного ствола каждой из которых пробурен дополнительный наклонный ствол (патент РФ №2349748, 2007). Выщелачивание ведется путем подачи выщелачивающих растворов через закачные скважины и откачки продуктивных растворов через откачные скважины. Дополнительные наклонные стволы из закачных скважин бурят вдоль линии их ряда в одном направлении, а из откачных скважин вдоль линии их ряда в противоположном направлении. Недостатком данного способа является его низкая (около 45% залежи) эффективность, обусловленная неполной проработкой залежи.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение эффективности способа за счет более полной разработки пласта.

Технический результат достигается тем, что в способе выщелачивания полезных ископаемых из продуктивного пласта, включающем бурение закачных и откачных стволов, подачу выщелачивающего раствора через закачной ствол и откачку продуктивного раствора через откачной, бурение закачных и откачных стволов производят в одном направлении, располагая откачные стволы под закачными, при этом после бурения первой пары закачного и откачного стволов бурение следующих пар стволов производят по часовой стрелке от первой пары с шагом 45°, а подачу выщелачивающего раствора осуществляют после бурения очередной пары стволов, после откачивания продуктивного раствора использованные стволы заглушают и осуществляют бурение новых стволов против часовой стрелки с шагом от первого откачного и закачного стволов на 22,5°, а последующих - на 45°. Кроме того, при наклонном залегании рудного пласта бурение откачных и закачных стволов осуществляют под углом залегания рудного пласта.

В предложенном способе закачку и откачку растворов осуществляют из стволов, расположенных вдоль рудного пласта в его пределах, причем закачку и откачку растворов проводят из одного основного ствола скважины. Откачные стволы бурят по направлению и ниже закачных стволов по нескольким последовательно изменяющимся направлениям по мере отработки предыдущих. Бурение скважин с шагом 45° и 22,5° выбрано с учетом полной проработки пласта, обеспечиваемой конфигурацией и площадью растекания выщелачивающих растворов.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами. На фиг.1 показано расположение стволов при горизонтальном залегании пласта, на фиг.2 - при наклонном залегании пласта. Для добычи полезных компонентов, содержащихся в рыхлых осадочных породах 1, например, с горизонтальным залеганием рудных пластов 2, с дневной поверхности 3 бурят систему вертикально-горизонтальных стволов скважины (4, 5, 6). Стволы размещают вдоль рудного пласта в его пределах, причем проходку закачных 4 и откачных 5 стволов ведут из одного, основного, ствола скважины 6. Откачные стволы 5 располагают по направлению и ниже закачных стволов 4.

Данная система расположения откачных и закачных стволов позволит предотвратить растекание выщелачивающих растворов за пределы контура рудного пласта 2.

Первоначально по направлению к северу бурят закачной ствол 4 в том же направлении и ниже располагают откачной ствол 5. Затем от первого закачного 4 и откачного 5 стволов по часовой стрелке с шагом 45° бурят последующие пары закачных 4 и откачных 5 стволов. Выщелачивающий раствор закачивают по основному стволу 6 в закачной ствол 4 скважины, откуда он проникает в рудный пласт и переводит полезный компонент из твердого состояния в жидкое. Полученный таким образом продуктивный раствор с полезным компонентом откачивают из рудного пласта через откачной ствол 5 на поверхность.

После каждой выбуренной пары стволов подают выщелачивающий раствор в закачной ствол 4. Через срок необходимый для выщелачивания металлов (от 10 до 15 месяцев в зависимости от характера минерализации) стволы заглушают. Бурят другие новые закачные и откачные стволы от первых новных закачного и откачного стволов в другую сторону (против часовой стрелки) на 22,5°. Последующие откачные и закачные стволы бурят также с шагом 45°.

В случае наклонного рудного пласта (фиг.2) используют систему наклонно-горизонтальных стволов, угол залегания которых соответствует падению рудного пласта, так как технологически растворы под действием силы тяжести направляются непосредственно вниз к откачному стволу.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить эффективность добычи полезных компонентов за счет более полной проработки пласта, а также снизить экологическую нагрузку на окружающую среду за счет уменьшения растекания растворов за пределы контура рудного пласта.

1. Способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивного пласта, включающий бурение закачных и откачных стволов, подачу выщелачивающего раствора через закачной ствол и откачку продуктивного раствора через откачной, отличающийся тем, что бурение закачных и откачных стволов производят в одном направлении, располагая откачные стволы под закачными, при этом после бурения первой пары закачного и откачного стволов бурение следующих пар стволов производят по часовой стрелке от первой пары с шагом 45°, а подачу выщелачивающего раствора осуществляют после бурения очередной пары стволов, после откачивания продуктивного раствора использованные стволы заглушают и осуществляют бурение новых стволов против часовой стрелки с шагом от первого откачного и закачного стволов на 22,5°, а последующих - на 45°.

2. Способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивного пласта по п.1, отличающийся тем, что при наклонном залегании рудного пласта бурение откачных и закачных стволов осуществляют под углом залегания рудного пласта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке высокогорных рудных месторождений. Способ выщелачивания отвалов включает образование отвала из горной массы с забалансовым содержанием полезного компонента, инъектирование твердеющей смесью нижней зоны отвала, представленной в результате сегрегации горной массы по крупности крупноблочным материалом, инъектирование верхней зоны растворами реагентов по скважинам, пройденным из выработки в склоне горы.

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к подземной разработке месторождений, представленных пологими и наклонными жилами. Отработку очистных блоков при выемке жил ведут в две стадии.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке методом подземного выщелачивания и кучного выщелачивания руд различных металлов (урана, меди, золота и др.) месторождений, образованных на геохимических окислительно-восстановительных барьерах.

Группа изобретений относится к горнодобывающей отрасли, в частности к способам образования подземной соляной каверны и способам ее использования. Установка для формирования растворением и накопления газа в соляной каверне (26), образованной посредством формирования растворением, содержит колонну (70) труб, предназначенную для отклонения потока, выполненную с обеспечением сообщения по текучей среде с двумя или более концентрическими трубами (2, 2А) в одном основном стволе скважины, с, по меньшей мере, одним боковым отверстием (44), проходящим от внутреннего канала (25), с наружным кольцевым каналом (24), сообщающимся с поверхностью под одним комплектом фонтанной арматуры с задвижками.

Изобретение относится к горному делу, а именно к геологическим способам добычи руд цветных металлов. Способ подземного выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд включает вскрытие рудного тела системой закачных и откачных выработок, подачу в закачные выработки выщелачивающего раствора, подъем через откачные выработки продукционного раствора и его переработку.

Изобретение относится к горному делу, а именно к добыче полезных ископаемых методом блочного подземного выщелачивания. Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых включает в себя проходку в днище блока выработок дренажного горизонта для сбора продуктивных растворов, отбойку и магазинирование руды с оставлением над выработками дренажного горизонта предохранительного целика, бурение восстающих закачных скважин из выработок дренажного горизонта через предохранительный целик, подачу по ним выщелачивающего раствора в замагазинированную руду, сбор продуктивных растворов в выработках дренажного горизонта.
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.

Изобретение относится к физико-химической геотехнологии, в частности к переработке некондиционного сульфидного рудного материала, содержащего цветные металлы, преимущественно медь, никель, кобальт, а также железо, и может быть использовано при обогащении рудного материала открытым способом.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выщелачивании дисперсного золота из упорных руд. Способ включает бурение взрывных скважин в рудном месторождении, анализ бурового шлама, оконтуривание по результатам этого анализа зон, заряжание скважин формированием в них зарядов из взрывчатых веществ (ВВ) с дифференцированным удельным расходом ВВ по выделенным зонам.

Изобретение относится к области геотехнологии и может быть использовано для подземного выщелачивания металлов из руд, в частности к подготовке рудных тел на месте залегания к выщелачиванию.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к технологии выщелачивания металла, и может быть использовано при подземном выщелачивании металлов из руд. Способ извлечения металлов из руд включает последовательную закачку в пласт через систему закачных скважин раствора, содержащего хлористый водород и гипохлорит натрия, откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин. После подачи закачного раствора в пласт осуществляют подачу под давлением, превышающим давление в пласте, гидравлической среды, обеспечивающей кислотность раствора рН 1.5-2.5, формирование гидроудара в пласте и являющейся дополнительным выщелачивающим агентом. В качестве гидравлической среды используют серную, азотную, угольную или сернистую кислоту или их смеси. В качестве гидравлической среды могут использовать смесевые растворы карбоната-гидрокарбоната натрия (Na2CO3+NaHCO3), карбоната-гидрокарбоната аммония ((NH4)2CO3+NH4HCO3), карбоната-гидроксида натрия (Na2CO3+NaOH) или рассол с карбонатом натрия, насыщенный CO2. После подачи гидравлической среды в пласт вновь подают закачной раствор, содержащий песок фракции 0.5-2 мм. Технический результат - повышение эффективности извлечения металла из руд, а также снижение вредного воздействия на окружающую среду. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к технологии выщелачивания благородных металлов, например золота. Способ кучно-скважинного выщелачивания золота из техногенных минеральных образований или песков неглубокозалегающих россыпей включает бурение закачных скважин, подачу через них в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов, сбор продуктивных растворов, последующее сорбционное извлечение золота из продуктивных растворов. Предварительно в выщелачиваемом материале формируют дренажные выработки путем локального извлечения золотосодержащей минеральной массы из зон с повышенным содержанием илисто-глинистых фракций и/или промышленно ценных компонентов. Бурение закачных скважин осуществляют между дренажными выработками. Извлеченную при формировании дренажных выработок минеральную массу подвергают агломерации с выщелачивающим раствором и цементом и складируют ее на поверхности зон с пробуренными скважинами, после чего осуществляют закачку концентрированных растворов выщелачивающих реагентов в оставшуюся неизвлеченной золотосодержащую минеральную массу и техногенное образование или пески россыпи через систему закачных скважин, производят этими растворами диффузионное выщелачивание золота, после чего орошают минеральную массу через поверхность и через закачные скважины водой или низкоконцентрированными растворами, производят дренаж продуктивных растворов через сформированные дренажные выработки и сорбционное извлечение золота из продуктивных растворов. Технический результат - повышение эффективности выщелачивания. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к технологии кучного выщелачивания благородных металлов, например золота, из руд и может быть использовано при освоении месторождений упорных руд. Способ кучного выщелачивания золота из руд включает дробление руды, формирование из дробленой руды штабелей, выщелачивание золота путем подачи раствора реагента в штабель до падения содержания золота в продуктивных растворах ниже технологического предела, бурение скважин, размещение в них взрывчатых веществ, взрывание зарядов, довыщелачивание минеральной массы, сбор продуктивных растворов с последующим извлечением из продуктивных растворов золота. При бурении скважин осуществляют опробование минеральной массы, по результатам которого устанавливают контуры зон кольматации с повышенным содержанием шламово-глинистых фракций, закачивают под давлением в эти зоны через скважины концентрированные щелочно-цианидные выщелачивающие растворы, осуществляя с их помощью диффузионное выщелачивание золота. После выдерживания паузы размещают заряды ВВ, помещенные в ампулы с водой, в частях скважин, расположенных в пределах зон кольматации. Производят взрывание зарядов, осуществляя рыхление материала с одновременной взрывоинъекционной обработкой образующейся при взрыве зарядов водно-газовой смесью, после чего производят довыщелачивание минеральной массы путем орошения всего штабеля слабым щелочно-цианидным раствором. Технический результат - повышение эффективности выщелачивания. 1 пр.
Изобретение относится к горному делу. Способ переработки бурого угля на месте его залегания включает бурение вертикальных, наклонных или горизонтальных скважин с дневной поверхности до залежи, одновременное механическое воздействие аксиальной и радиальными гидромониторными струями из скважинного гидродобычного снаряда. Осуществляют физическое воздействие посредством вращения радиальных струй, раскручивая вокруг скважинного гидродобычного снаряда дробленую массу горной породы, реализуя эффект струйной мельницы. Получают суспензию с первой дисперсной средой в виде первого целевого продукта - жидкого концентрата водорастворимых гуминовых кислот, который после вращательного отмучивания бурого угля и неорганической компоненты через фильтр засасывается скважинным гидродобычным снарядом и выдается на дневную поверхность. После осушения выемочной камеры осуществляют физико-химическое воздействие на отмученный бурый уголь посредством подачи в выемочную камеру подщелоченной воды, которая в качестве второго целевого продукта через фильтр засасывается скважинным гидродобычным снарядом и выдается на дневную поверхность. Дальнейшее получение целевых продуктов. Технический результат заключается в существенном росте производительности и расширении спектра получаемых в процессе добычи целевых продуктов в виде полезных компонентов полезного ископаемого.

Изобретение относится к горно-металлургическому комплексу, включая геотехнологии, гидрометаллургию и порошковую металлургию. Способ получения металлического продукта на месторождении оолитовых железных руд включает подземное выщелачивание железа путем первоначального растворения скорлупы оолитов в условиях перемешивания оолитов и раствора соляной кислоты в выемочной камере посредством организованного кругового вращательного движения смеси рудной массы с растворителем вокруг скважинного добычного снаряда, подъем полученного продуктивного раствора хлорида железа на дневную поверхность по скважине, перевод железа из жидкого в твердое агрегатное состояние в виде порошка железа. Подъем первого продуктивного раствора железа по скважине сочетают с его гидрометаллургическим переделом с использованием теплопередачи и восстанавливающих свойств вертикального газового потока путем организации эрлифтно-струйного подъема раствора хлорида железа, его испарения и восстановления железа нагретым водородом с последующей выдачей твердо-паро-газовой смеси на дневной поверхности на циклонирование с выделением железного порошка и паро-газовой смеси регенерированной соляной кислоты и избыточного водорода. Железный порошок используется для получения вблизи добычной скважины металлического продукта методами порошковой металлургии. Паро-газовая смесь охлаждается с разделением на газ (водород) и жидкость (соляная кислота), которые возвращаются в процесс на следующей добычной скважине и выемочной камере. Затем получают второй продуктивный раствор из облупленных оолитов в виде коллективного концентрата железа и полезных примесей, который эрлифтным подъемом доставляют на поверхность для гидрометаллургического передела. Технологическая линия для осуществления способа включает участок подземного выщелачивания железа, скважинный участок передельного продукта и наземный передельный участок, содержащие, соответственно, скважинное оборудование для подачи в выемочную камеру растворителя, выдачи продуктивного раствора и гидрометаллургическое оборудование. Оконечная часть скважинного оборудования выполнена в виде добычного снаряда, содержащего торцевую, две радиальные и две тангенциальные гидромониторные насадки для выдачи под давлением струй растворителя, обеспечивающих формирование выемочной камеры и вращательное перемешивание смеси оолитов и растворителя, эрлифтно-газоструйное подъемное устройство, обеспечивающее подъем промежуточного продукта и его внутрискважинный гидрометаллургический передел. Наземное оборудование представлено разделительным циклоном, разделительным холодильником и оборудованием для получения металлического продукта методами порошковой металлургии, включая металлические формы для формирования порошкообразных изделий путем холодного прессования под давлением 30-100 МПа, печь для спекания прессовки при температуре ниже температуры плавления металла в восстановительной атмосфере водорода с превращением прессовки в монолитное изделие. Технический результат - повышение эффективности получения металлического продукта на месторождении оолитовых железных руд. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземного выщелачивания металлов из руд и техногенных минеральных образований. Способ комбинированной разработки руд включает выемку богатой руды на поверхность, обогащение богатой руды, заполнение выработанного пространства дезинтегрированной закладкой, состоящей из хвостов обогащения богатой руды и рядовой руды, выщелачивание металлов из материалов закладки. Хвосты обогащения богатой руды перед выщелачиванием подвергают гранулированию с добавлением цемента и воды, активированной ультразвуком в течение 8-10 минут, при частоте 2,0-2,2*104 Гц, с последующим выстаиванием гранул в течение 20-22 суток. Технический результат - повышение эффективности разработки, а также снижение экологического ущерба на окружающую среду. 3 ил.
Наверх