Способ выщелачивания полезных ископаемых и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области геотехнологии, может быть использовано при выщелачивании полезных ископаемых из продуктивных горизонтов через скважины и обеспечивает снижение затрат на извлечение полезных компонентов. Для осуществления способа бурят скважину и в ней размещают раствороподанлцую колонну (К) 7 и центральную раствороподъемную К 1. Выщелачиваниций раствор подают по К 7 f. ff;з ел / « 14 со О5 ьо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Е 21 В 43/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3944503/22-03 . (22) 23.08.85 (46) 07.04.87. Бюл. Р 13 (71) Московский геолого-разведочный институт им. С.Орджоникидзе (72) M.M.Ñìèðíoâ, Э.И.Черней, Л.В.Ишукин и В.С.Козлов (53) 622.234.4(088 ° 8) (56) Лунев Л.И. и др. Бесшахтные системы выщелачивания металлов. М.: Цветметинформация, 1974, с. 11.

Сергиенко И.A. и др. Бурение и оборудование геотехнологических скважин. M. Недра, 1984, с. !72-173.

„.SU 1301962 А1 (54) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ

ИСКОПАЕМЫХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИЯ (57) Изобретение относится к области геотехнологии, может быть использовано при вьпцелачивании полезных ископаемых из продуктивных горизонтов через скважины и обеспечивает снижение затрат на извлечение полезных компонентов. Для осуществления способа бурят скважину и в ней размещают раствороподающую колонну (К) 7 и центральную раствороподъемную К 1.

Вьпцелачиваниций раствор подают по К 7

1301 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 ра.— створ 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 продук962 тивного раствора через капсулу 4 обедненный раствор поднк ается по К 1 и сбраСывается через Отвгрстия 10 в

К 7. Путем подачи в К 7 высскоконцентрированной серной кислоты периодически производят доукрепление раствора. Для сохранения равномерного режима 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. 5

Цель изобретения — снижение затрат на извлечение полезных компонентов.

На чертеже представлено устройство для реализации способа.

Устройство для осуществления спо10 соба вьпцелачивания полезных ископаемых состоит из центральной раствороподъемной колонны 1 с приемной камерой 2 и устройством 3 для подъема

15 раствора,в частности эрлифтом, капсулы 4, выполненной из фильтрующего материала и заполненной гранулированным сорбентом или ионитом 5, тяги 6 этой капсулы, раствороподающей колонны 7 с камерой 8.нагнетания, а

20 также пакерующих элементов 9.

Раствороподъемная колонна 1 установлена в раствороподающей и выполнена с отверстиями 10, расположен- 25 ными вьппе уровня раствора в раствороподающей колонне 7. Указанные отверстия 10 выполнены регулируемыми по площади проходного сечения. Регулирование можно осуществлять любыми

30 известными методами, например с помощью телескопической трубы 11, установленной в колонне 1 с возможностью осевого перемещения. Капсула 4 установлена в приемной камере 2 с воэможностью осевого перемещения в колонне 1 посредством тяги б, выведенной на поверхность. B качестве тяги б может быть использован трос

2 или труба. Часть капсулы 4 расположена в торце колонны 1. Камера 8 нагнетания расположена над приемной камерой 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 вице гранул выбирается в соответствии с выщелачиваемым полезным компонентом. Так, например, при вьпцелачивании урана может быть использован Амберлит

ИРА-400 с крупностью гранул 0,62

1,5 мм.

Способ осуществляют следующим образом.

По раствороподающей колонне 7 к камере 8 нагнетания подают выщелачивающий раствор, например раствор серной кислоты. Из камеры нагнетания указанный раствор вьходит в верхнюю часть продуктивной зоны 12 значительной мощности. При фильтрации через зону 12 раствор вьщелачивает металл и поступает в нижнюю часть указанной 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 приемную камеру 2 следует принимать диаметр капсулы чуть меньше вну..реннего диаметра раствороподъемной колонны 1, а часть капсулы 4 размещать в торце

3 13О1 указанной колонны. Гранулы сорбента или ионита при насыщении увеличивают свой диаметр, однако при этом проницаемость слоя сорбента или ионита остается высокой. Оболочку капсулы 4 желательно выполнять из эластичного фильтрующего материала. В этом случае при увеличении диаметра гранул стенки капсулы плотно прилегают к внутренним стенкам торца колонны 10

1 и весь продуктивный раствор фильтруется через гранулированный сорбент или ионит, при этом гидравлические потери вследствие высокой проницаемости слоя гранул минимальны. Высо- 15 та капсулы может быть различной, например до 3 м. При этом внутри капсулы в ее верхней части может быть размещен полый фильтр малого диаметра, 20

После прокачки продуктивного раствора через капсулу 4 обедненный раствор поднимается по колонне 1 и сбрасывается через отверстия 10 в раствороподающую колонну 7, т.е. 25 динамический уровень в колонне 7 должен быть ниже уровня подъема обедненного раствора в колонне 1. При этом периодически производят доукрепление раствора в колонне 7 путем 30 подачи в нее высококонцентрированной серной кислоты. Одновременно могут вводить различного рода нейтрализаторы или активаторы в зависимости от изменения характеРистик Раствора 35 в процессе замкнутой циркуляции.Для сохранения равномерного режима работы скважины при доукреплении часть обедненного раствора могут отводить из колонны 1 на поверхность. Для это-40 го отверстия 10 перекрывают с помо-, щью телескопической трубы 11.

При вьпщелачивании осуществляют контроль концентраций полезного компонента в обедненном растворе и при 45 необходимости производят замену отработанной капсулы 4 на новую. Капсулу 4 поднимают и опускают с помощью тяги 6. Капсулы на автотранспорте доставляют на централизованную 50 установку элюирования.

Формула из обре т ения

1, Способ выщелачивания полезных 55 ископаемых, включающий бурение скважины к продуктивной зоне, размещение

962 4 в 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 шийся 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 шийся 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.