Способ подземного выщелачивания металлов

 

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при подземном выщелачивании золота из пласта вечномерзлых золотосодержащих песков. Через массив покрывающих пород и пласт металлосодержащих пород бурят скважины. В последние подают растворы оксихлорида натрия и стабилизирующие его добавки (MgSO₄, NaSiO₃, H₃BO₃, H₂SO₄ и др.). 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при подземном выщелачивании золота из вечномерзлых россыпей.

Известен раствор для геотехнологического выщелачивания металлов из руд (а. с. СССР N 1745906, 1990), включающий гипохлорит натрия, хлористый натрий и воду, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности выщелачивания за счет снижения уровня накопления балластных примесей и расхода гипохлорита натрия, он дополнительно содержит карбонат натрия. Раствор гипохлорита натрия наиболее устойчив при рН > 11.

Недостатком данного способа является нестабильность раствора. Гипохлорит натрия NaClO распадается с течением времени, а ионы тяжелых металлов ускоряют этот распад.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ (а.с. СССР N 632743, 1978), включающий обработку выщелачиваемой массы гипохлоритом натрия в кислой среде (ОВП NaClO в кислой среде 1,63 В).

Данный способ имеет тот же недостаток.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности процесса выщелачивания металлов и охраны окружающей среды за счет увеличения стабильности применяемых экологически безвредных растворов.

Цель достигается тем, что при осуществлении предложенного способа, включающего бурение скважин, их обсадку, оборудование оголовками, гидроразрыв, растепление и закисление пласта вечномерзлых золотосодержащих песков и подачу раствора активных агентов, выщелачивание ведут растворами оксихлорида щелочных и щелочно-земельных металлов и стабилизирующими его добавками.

На чертеже представлен вариант схемы подземного выщелачивания металлов, где цифрами обозначены: 1 покрывающие породы; 2 пласт вечномерзлых золотосодержащих песков; 3 плотик; 4 закачная скважина; 5 откачная скважина. Стрелками показано направление миграции.

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально в массиве 1 бурят скважины 4 и 5, вскрывающие пласт 2 вечномерзлых золотосодержащих песков до плотика 3. Скважины осаживают осадными трубами (не показано), оборудуют оголовками (не показано), осуществляют гидроразрыв между скважинами 4 и 5 пласта 2, его растепление и закисление. После чего в скважину 4 подают эффективные и экологически безвредные растворы оксихлорида щелочных и щелочно-земельных металлов совместно со стабилизирующими раствор добавками. При этом происходит интенсивное и экологически безвредное выщелачивание золота из пласта 2 вечномерзлых песков.

Примером конкретного выполнения предложенного способа служит подземное выщелачивание золота из пласта вечномерзлых песков.

Первоначально в массив 1 через пласт 2 вечномерзлых золотосодержащих песков до плотика 3 бурят скважины 4 и 5 с внутренним диаметром 155 мм. Скважины осаживают стальными трубами, фильтрами КДФ-120-08 и оголовками (не показано). Бурение скважины осуществляют установкой БУ-20-2VIII. Затрубное пространство скважины заполняется гидроизоляционным материалом. Затем осуществляют гидроразрыв пласта 2. Для этого цементируют затрубное пространство обсадной колонны (скважины) 4. Под башмаком колонны вскрывают породный целик долотом 145 ММ на глубину 0,1-0,3 м. Затем подсоединяют к обсадной колонне оголовок со шлангом и путем подачи жидкости под давлением свыше 6 мПа осуществляют гидроразрыв пласта 2.

После этого осуществляют его растепление путем подачи в колонну 4 подогретых до +50^oС растворов NaCl, затем обеспечивают закисление пласта 2, путем подачи растворов H₂SO₄. После этого в скважину 4 подают растворы оксихлорида натрия, являющиеся эффективным и безвредным растворителем золота, совместно со стабилизирующими растворитель добавками (MgSO₄, NaSiO₃, H₃BO₃, H₂SO₄ и др.).

Положительный эффект предложенного технического решения заключается в повышении процесса подземного выщелачивания металлов и охраны окружающей среды за счет увеличения стабильности применяемых экологически безвредных растворов выщелачивания.

Предложенное изобретение может быть использовано при кучном выщелачивании золотосодержащих руд.

Применение изобретения позволит расширить область геотехнологии за счет ведения процесса подземного выщелачивания золота из пласта вечномерзлых золотосодержащих песков.

Формула изобретения

1. Способ подземного выщелачивания металлов, включающий вскрытие рудного пласта, сооружение технологических скважин, обеспечение возможности циркуляции растворов, подачу и откачку выщелачивающих растворов, отличающийся тем, что в качестве вещелачивающих растворов подают растворы оксихлорида щелочных и щелочноземельных металлов в присутствии стабилизирующих добавок.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве оксихлорида щелочных металлов для выщелачивания растворов используют оксихлорид натрия.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующих добавок раствора оксихлорида натрия используют растворы серной кислоты.

4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующих добавок оксихлорида натрия используют сульфат магния.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора растворов оксихлорида натрия используют силикат натрия.

РИСУНКИ

Рисунок 1