Способ выщелачивания полезных ископаемых и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 504 Е 21 28 ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ(56) Лунев Л.И. и др. Бесшахтные системы вьпцелачивания металлов. М.: Цвет метинформация, 1974, с. 11.Сергиенко И.А. и др. Бурение и оборудование геотехнологических скважин. М.; Недра, 1984, с. 72-173.(54) СПОСОБ ВЬШ 1 ЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХИСКОПАЕМЫХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИЯ(57) Изобретение относится к областигеотехнологии, может быть использовано при вьпцелачивании полезных ископаемых из продуктивных горизонтовчерез скважины и обеспечивает снижение затрат на извлечение полезныхкомпонентов Для осуществления способа бурят скважину и в ней размещают раствороподающую колонну (К) 7и центральную раствороподъемную К 1.Вьпцелачивающий раствор подают по К 71301 к камере 8 нагнетания, который затем Выходит 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 раствор 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 962 тивного раствора через капсулу 4обедненный раствор поднкается по К 1и сбраСывается через отвгрстия 10 вК 7. Путем подачи в К 7 высококонцентрированной серной кислоты периодически производят доукрепление раствора. Для сохранения равномерногорежима работы скважины при доукреп =ленни 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.Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при вьпцелачивании полезных ископаемых из продуктивных горизонтов через скважины. 5Цель изобретения - снижение затрат на извлечение полезных компонентов.На чертеже представлено устройство для реализации способа.Устройство для осуществления спо 1 О соба вьпцелачивания полезных ископаемых состоит из центральной раствороподъемной колонны 1 с приемной камерой 2 и устройством 3 для подъема15 раствора,в частности эрлифтом, капсулы 4, выполненной из фильтрующего материала и заполненной гранулированным сорбентом или ионитом 5, тяги 6этой капсулы, раствороподающей колонны 7 с камерой 8.нагнетания, а20также пакерующих элементов 9.Раствороподъемная колонна 1 установлена в раствороподающей и выполнена с отверстиями 10, расположенными вьппе уровня раствора в раствороподающей колонне 7. Указанные отверстия 10 выполнены регулируемымипо площади проходного сечения. Регулирование можно осуществлять любыми30известными методами, например с помощью телескопической трубы 11, установленной в колонне 1 с возможностью осевого перемещения. Капсула 4установлена в приемной камере 2 своэможностью осевого перемещения вколонне 1 посредством тяги б, выведенной на поверхность. В качестветяги б может быть использован трос 2или труба. Часть капсулы 4 расположена в торце колонны 1. Камера 8нагнетания расположена над приемнойкамерой 2 и изолирована эт нее, например, пакерующими элемгнтами 9.Внутри капсулы 4 может быть расположен фильтр, сообщенный отверстиями с раствороподъемной колонной 1.Сорбент или ионит 5 в вцце гранулвыбирается в соответствии с выщелачиваемым полезным компонентом, Так,например, при вьпцелачивании уранаможет быть использован АмберлитИРАс крупностью гранул 0,621,5 мм.Способ осуществляют следующимобразом.По раствороподающей колонне 7к камере 8 нагнетания подают выщелачивающий раствор, например растворсерной кислоты. Из камеры нагнетания указанный раствор вьходит в верхнюю часть продуктивной эоны 12 значительной мощности. При фильтрациичерез зону 12 раствор вьщелачиваетметалл и поступает в нижнюю частьуказанной зоны 12, откуда отбирается в приемную камеру 2. За счет эффекта эрлифтирования полученный продуктивный раствор прокачивается через капсулу 4 с гранулированным сорбентом или ионитом, которые поглощают полезный компонент,При спуске капсулы 4 в приемнуюкамеру 2 следует принимать диаметр капсулы чуть меньше внуреннего диаметра раствороподъемной колонны 1, а часть капсулы 4 размещать в торце3 13 О 1указанной колонны. Гранулы сорбентаили ионита при насыщении увеличивают свой диаметр, однако при этомпроницаемость слоя сорбента или ионита остается высокой. Оболочку капсулы 4 желательно выполнять из эластичного фильтрующего материала. В этомслучае при увеличении диаметра гранул стенки капсулы плотно прилегаютк внутренним стенкам торца колонны 101 и весь продуктивный раствор фильтруется через гранулированный сорбентили ионит, при этом гидравлическиепотери вследствие высокой проницаемости слоя гранул минимальны, Высота капсулы может быть различной, например до 3 м, При этом внутри капсулы в ее верхней части может бытьразмещен полый фильтр малого диаметра, 20После прокачки продуктивногораствора через капсулу 4 обедненныйраствор поднимается по колонне 1 исбрасывается через отверстия 10 враствороподающую колонну 7, т,е. 25динамический уровень в колонне 7 должен быть ниже уровня подъема обедненного раствора в колонне 1. Приэтом периодически производят доукрепление раствора в колонне 7 путем 30подачи в нее высококонцентрированнойсерной кислоты, Одновременно могутвводить различного рода нейтрализаторы или активаторы в зависимостиот изменения характеристик раствора 35в процессе замкнутой циркуляции,Длясохранения равномерного режима работы скважины при доукреплении частьобедненного раствора могут отводитьиз колонны 1 на поверхность. Для это го отверстия 10 перекрывают с помо-,щью телескопической трубы 11,При вьпщелачивании осуществляютконтроль концентраций полезного компонента в обедненном растворе и при 45необходимости производят замену отработанной капсулы 4 на новую. Капсулу 4 поднимают и опускают с помощью тяги 6. Капсулы на автотранспорте доставляют на централизованную 50установку элюирования.Формула изобретения1, Способ выщелачивания полезных 55 ископаемых, включающий бурение скважины к продуктивной зоне, размещение 962 4в ней центральной раствороподъемной колонны и внешней раствороподающей, подачу вьпцелачивающего раствора в верхнюю часть продуктивной эоны и отвод продуктивного раствора из нижней части продуктивной зоны, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижения затрат на извлечение полезных компонентов, в скважине в интервале нижней части продуктивной эоны размещают слой гранулированного сорбента или ионита, а при отводе продуктивного раствора осуществляют его циркуляцию через 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 раствора в раствороподающей колонне.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я 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, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено капсулой, выполненной 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 ич а ю щ е е с я тем, что часть капсулы расположена в торце раствороподъемной колонны.5. Устройство по п, 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что отверстия в раствороподъемной колонне выполнены регулируемыми по площади проходного сечения.