Способ добычи полезных ископаемых подземным выщелачиванием

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК д)4 Е 21 В 43/2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ(71) Производственное геологоразведочное объединение Краснохолмскгеология (72) Г. И, Аванесьянц, В. В. Белкин и К. Г. Бровин(54) СПОСОБ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЪХ ПОДЗЕМНЫМ ВЪЩЕЛАЧИВАНИЕМ(57) Изобретение относится к горному делу и м. б. использовано при добыче полезных ископаемых подземных выщелачиванием. ЯО 140805 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.Формула изобретения 45 5 О 55 Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при добыче подземным выщелачиванием полезных ископаемых, приуроченных к проницаемым песчано-глинистым породам, глинистые минералы которых представлены, в основном, монтмориллонитом, имеющим раздвижную кристаллическую решетку. Цель изобретения - интенсификацияпроцесса кислотного выщелачивания путемповышения проницаемости руд и сокраще: ния времени протекания процесса.Изобретение основано на том, что катион А 1 оказывает более интенсивное коагулирующее воздействие на глины, чем катион+Н и проницаемость пород, имеющих глинистую сотавляюшую, при этом повышается более значительно, чем при использоваз+нии только кислоты. Катионы А 1 энергичнее вытесняют ионы, находящиеся в поглощенном состоянии, а сами, будучи поглощенными породой, практически не переходят или с трудом переходят в раствор.Способ осуществляют следующим образом.Вскрывают рудное тело технологическими скважинами и начинают подавать в закачные скважины раствор кислоты. В ходе , закисления рудовмещающих пород после выхода из откачных скважин расторов с рН ,4,0 - 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 рудовмещаюшим породам в направлении 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 алюминия 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 сернокис 5 1 О 5 20 25 ЗО 35 4 О лый алюминий. Использование данного реагента обусловлено тем, что анион 50 не вызывает коррозии оборудования в отличе от аниона С 1 или загрязняющего воздействия на окружающую среду в отличие от аниона 1 х 10,. 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 части. цах 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 рудо- вмещающий 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 катиона 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, отличаю- и(ийся 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 5 - 1 О 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.