Способ подземного выщелачивания полезных ископаемых

(43) Опубликовано 30.06.78, Бюллетень24 Государственный комитет Совета Мнннстров СССР,274,4.2,277 (088.8) оо делам наобретенн н отрйнй(45) Дата опублик ния описания 06.06,78(72) Авторы изобретен А, В. Абрамов, Н. В. Демин и Л. С. Хей 1) Заявит сковский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им, Серго Орджоникидзе 54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЪХ ИСКОПАЕМЪХгидро разруп о 25 Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам эксплуатации месторождений руд цветных, редких и радиоактивных металлов, а также к способам технологического опробования разведуемых месторождений.Известен способ подземного выщелачивания, заключающийся в том, что через систему скважин на руду в ее естественном залегании или предварительно раздробленную (в случае плотных или скальных руд) подают выщелачивающий раствор, который химически взаимодействует с полезным компонентом в руде, растворяет его и, насыщаясь металлом, выносит его в продуктивном растворе на поверхность. Причем для интенсификации процесса непосредственно перехода металла из руды в раствор на руду при этом воздействуют ультразвуковыми колебаниями 11.Однако этот способ довольно длителен и поэтому недостаточно эффективен.Известен также способ подземного выщелачивания полезных ископаемых, включающий вскрытие рудного тела системой выработок и скважин с последующим магазинированием руды в блоке, созданием под днищем блока полости, вскрытой откачной скважиной, с применением в ней гидроизоляционного слоя, включающего деревянный накатник, поли- хлорвиниловую пленку и песчаную подушку,предназначенную для предохраненияизоляционного слоя от ударов кусков шаемой руды, подачу кислоты и откачк рдуктивных растворов 2.Однако и при этом способе (также как и в предыдущем) переход продуктивных растворов из блока замагазинированной руды в сборники насьпценных растворов, откуда они откачиваются на поверхность, осуществляется в результате естественной гравитационной фильтрации, происходящей довольно медленно, что значительно увеличивает время на отработку блоков или время опробования разведуемых месторождений.Кроме того, естественная медленная фильтрация продуктивных растворов приводит к тому, что в результате воздействия капиллярных сил часть продуктивных растворов не попадает в сборники, а уходит в пространство вокруг блока (наверх и в стороны). В результате весьма агрессивные и достаточно вредные растворы получают выход на поверхность, что вызывает загрязнение и разрушение окружающей среды, т. е. наблюдается довольно интенсивная утечка продуктивных растворов в пространство вокруг блока.Цель изобретения - уменьшение утечки продуктивных растворов в пространство вокруг блока путем интенсификации процесса откачки.5 10 15 20 Это достигаетсЯ тем, что ультразйуйовЫмиколебаниями воздействуют на материал подстилающего слоя путем установки источникаультразвуковых колебаний на забое откачной.скважины.Изобретение основано на открытии академика Е. Г. Коновалова Ультразвуковой капиллярный эффект, заключающемся в том,что скорость естественного движения жидкости в капиллярах повышается в десятки разпод действием ультразвука.На чертеже изображена схема реализацииспособа, вертикальный разрез.Способ осуществляется следующим образом.Из выработки 1 под блок 2 взорванной руды 3 проводят скважину 4, Последовательнымвзрыванием серии зарядов взрывчатого вещества под блоком формируют полость 5 с последующим заполнением ее рабочим телом,например песком 6, гранулометрический состав которого на порядок меньше гранулометрического состава взорванной руды 3.Скважину 4 обсаживают трубной колонной 7с фильтром 8, снабженным источником ультразвуковых колебаний. Включают этот источник и осуществляют процесс выщелачиванияв блоке.Подачу рабочих растворов в блок 2 осуществляют по закачным скважинам 9 из выработки 10. Рабочие растворы, взаимодействуяс дробленой рудой в блоке, насыщаются металлом и стекают к днищу блока к границемежду блоком 2 и полостью с песком 6 уже ввиде продуктивных растворов. Попадая в капилляры рабочего тела 6 под действием естественной капиллярной фильтрации, продуктивные насыщенные растворы перемещаютсяпо ним к фильтру 8 и откачиваются по колонне 7 и далее на поверхность, Включенныйисточник ультразвука в фильтре 8 обеспечивает воздействие ультразвуковых колебанийна рабочее тело. В результате скорость перемещения продуктивного раствора, обогащенного металлом, по капиллярам рабочего телав направлении от блока к фильтру возрастает в десятки раз. Это обеспечивает болеебыстрое прохождение рабочего раствора через блок с дробленой рудой,Кроме того, при естественной медленной 25 30 35 40 45 50 фильтрации иродуктивные растворы не полно стью попадают в полость с рабочим телом; Часть из них уходит в пространство вокруг блока, Значительное увеличение скорости капиллярной фильтрации в направлении от блока к откачкой скважине обеспечивает строго направленное движение растворов И снижение неконтролируемой утечки в пространство вокруг блока и, таким образом, снижение уровня загрязнения почв.Применение предлагаемого способа подземного выщелачивания позволяет значительно снизить затраты времени на отработку блоков при разработке месторождений или при опробовании разведуемых месторождений, повышает производительность труда, а также возможность обеспечения сохранения окружаю. щей среды от загрязнения агрессивными и вредными веществами. Формула изобретенияСпособ подземного выщелачивания полезных ископаемых, включающий вскрытие рудного тела системой горных выработок, в том числе и скважинами, с последующим магазинированием руды в блоке, создание под днищем блока полости, вскрытой откачной скважины, в которой размещают материал подстилающего слоя, например песок, подачу выщелачивающего раствора и откачку продуктивных растворов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения утечек продуктивных растворов в пространство вокруг блока за счет интенсификации процесса откачки, ультразвуковыми колебаниями воздействуют на материал подстилающего слоя путем установки источника ультразвуковых колебаний на забое откачной скважины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Красножен С. В. и др. Исследование влияния ультразвука на процессы выщелачивания соединений меди и никеля из полиметаллических руд, - Научные труды СибцветметНИИпроект, Красноярск, 1970, вып. 3, с. 266 - 271.2. Вечеркин С, Г. и др, Подземное выщелачивание урана из бедных руд на месте их залегания, М Лтомная энергия, 1968, т. 24, с. 128 - 133.-35, Раушская наб., д. 4/5 дписное СССР ставитель Э. Рудневаехред А. Камышник Изд,49 ударственного по делам из 3035, Москва, Ж