2015-01-30
528
Использование метода ПВ для добычи цветных металлов известно с XVI века. С конца пятидесятых годов XX в. метод начал применяться для добычи урановых руд. В настоящее время подземное и кучное выщелачивание металлов применяется на многих предприятиях СССР, США, Португалии, Австралии, Мексики, Японии и др. Так, например, на долю США приходится 266 тыс. т/год меди, полученной этим методом. Такой значительный масштаб производства меди обусловлен прежде всего вовлечением в переработку одновременно большого количества руды. При этом используются в основном окисленные и реже смешанные руды с невысоким содержанием меди. Наиболее крупное предприятие подземного выщелачивания меди в США «Молли Гибсон» производит 21,6 тыс. т меди в год. На предприятиях Мексики, Португалии, Японии сырьем при подземном выщелачивании являются халькозиновые руды, потерянные при горной добыче, и руды окисленных верхних зон месторождений. В основном медь получают разбрызгиванием выщелачивающих растворов по поверхности в зоне обрушения месторождений и в ряде случаев — подачей растворов через скважины. В СССР широко применяется подземное выщелачивание урана, в 60-е годы начата разработка и внедрение подземного и кучного выщелачивания цветных металлов и золота.
Под термином подземное выщелачивание обычно понимают метод добычи полезного ископаемого путем избирательного растворения его на месте залегания и последующего извлечения образованных в зоне реакции химических соединений на поверхность. Подземное выщелачивание в зависимости от геотехнологических свойств отрабатываемых месторождений осуществляется через скважины, пробуренные с поверхности к рудам, обладающим естественной фильтрацией (рисунок 17.1), путем обычной шахтной подготовки месторождения с отработкой отдельных блоков руды системами с выщелачиванием (рисунок 17.2) или их различным сочетанием, т.е. шахтная подготовка месторождения и скважинное выщелачивание (рисунок 17.3). Кроме этого, технология кучного и отвального выщелачивания основана на тех же принципах извлечения полезного ископаемого. Обычно под термином «кучное выщелачивание» понимается реагентное извлечение полезного компонента из раздробленной и уложенной в кучу руды на специально складированные раствороорошаемые площадки. Отвальное выщелачивание—это выщелачивание полезных компонентов из старых отвалов бедных руд.
Выше в разделе 3 разбирались теоретические основы технологии ПВ и было показано, что ее существо связано с процессами перевода металлов, содержащихся в руде, в подвижное состояние, поэтому эффективность использования ПВ приходится определять для каждого конкретного месторождения или даже его участка.
О.М. Гридиным, В.Н. Келиным, Л.Ш. Бикбаевым выполнен пооперационный анализ технологии ПВ (таблица 17.1) с определением основных задач этого способа. В.А. Грабовников предложил по степени влияния физико-геологических факторов оценивать перспективы разработки месторождений методом ПВ (таблица 17.2).
1 — узел приготовления раствора; 2 — нагнетательная скважина; 3 — дренажная скважина; 4—компрессор; 5—воздухопровод для эрлифта; 6 — коллектор для продуктивного раствора; 7 — отстойник; 8—установка для переработки раствора; 9 — насос
Рисунок 17.1 – Схема отработки пластового месторождения выщелачиванием через скважины
1 — трубопровод для рабочих агентов; 2 — трубопровод для подъема продуктивного раствора; 3 — взорванный блок руды; 4 — трубопровод для орошения рудного массива; 5 — общий раствороприемник
Рисунок 17.2 – Схема подземного выщелачивания с использованием горных выработок
а — конструкция скважины-оросителя; б — схема движения реагента потока, сформированного при смыкании локальных зон орошения; 1 — рудная залежь, приуроченная к хорошо водопроницаемым изотропным сдренированным породам; 2 — тектоническое нарушение; 3—полевой штрек; 4 — дренажные штреки; 5—дренажные скважины; 6—скважины-оросители для подачи раствора; 7 — кондуктор; 8—полиэтиленовая колонна (диаметр 100 мм); 9 — фильтр
Рисунок 17.3 – Варианты (I — III) комбинированной системы подземного выщелачивания металла с подачей реагента в скважины-оросители, пробуренные с поверхности, и приемом продуктивных растворов в горные выработки
Оценку отработки месторождения методом ПВ можно сделать сопоставлением соотношения Ж÷Т — массы рабочего раствора, приходящейся на единицу массы отрабатываемого полезного ископаемого (при заданном коэффициенте извлечения).
