Способ подземного выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд

Авторы патента:

Гребнев Геннадий Сергеевич (RU)

Савеня Михаил Николаевич (RU)

Суклета Сергей Александрович (RU)

Савеня Николай Васильевич (RU)

E21B43/28 - добыча полезных ископаемых иных, чем углеводороды, растворением, например с помощью щелочного или кислотного выщелачивающего вещества (E21B 43/241 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2516423:

Общество с ограниченной ответственностью "Уральская геотехнологическая компания" (RU)

Изобретение относится к горному делу, а именно к геологическим способам добычи руд цветных металлов. Способ подземного выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд включает вскрытие рудного тела системой закачных и откачных выработок, подачу в закачные выработки выщелачивающего раствора, подъем через откачные выработки продукционного раствора и его переработку. Месторождение делят на рудные блоки и последовательно их отрабатывают, при этом откачные и закачные выработки располагают вкрест движению подземных вод и ведут откачку никель-кобальтсодержащего раствора в интервале значений pH, обеспечивающим выпадение в осадок в недрах переведенных в раствор при выщелачивании балластных примесей, представленных, в основном, ионами железа и алюминия. Изобретение позволяет снизить затраты на выщелачивание никель-кобальтовых руд и улучшить экологическую обстановку на месте производства работ. 6 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Изобретение относится к горному делу, а именно к геологическим способам добычи руд цветных металлов.

Геотехнические методы добычи цветных металлов являются наиболее перспективными, позволяющими без нанесения существенного урона окружающей среде отрабатывать рудные залежи и техногенные образования, где содержание ценных компонентов невелико, а отработка их традиционными методами нерентабельна.

Известен способ (патент США №3309140, кл. 299-4.1967), согласно которому вскрытие рудного тела осуществляют системой откачная скважина - закачные скважины с последующей подачей выщелачивающего раствора через закачные скважины, а откачку продуктивного раствора - через откачные. Недостатком способа является отсутствие информации по управлению процессом подземного выщелачивания, а следовательно, и возможности получения заданного значения величины pH для дальнейшей переработки продуктивного раствора.

Известен способ выщелачивания металлов из руд (а.с. SU №1491076 кл. E21B 43/28), согласно которому продуктивный горизонт вскрывают системой откачных и закачных скважин и последовательно подают в закачные скважины пластовою воду и кислород, затем - раствор серной кислоты, двухвалентного железа и кислорода, выдерживают раствор в контакте с продуктивным горизонтом до нейтрализации кислоты и окисления двухвалентного железа, подают серную кислоту и откачивают через откачные скважины продукционный раствор. Недостатком способа является его многостадийность и трудность регулирования величины pH продуктивного раствора.

Известен способ подземного и кучного выщелачивания сульфидных медьсодержащих полиметаллических руд, в котором выщелачивание проводят раствором серной кислоты в присутствии соединений меди, железа и др. (а.с. №1308639, кл. C22B 3/08). Недостаток способа - повышенная концентрация кислоты в продукционном растворе, приводящая к невысокому извлечению полезных компонентов в процессе дальнейшей переработки.

По патенту RU №2075522 проводят выщелачивание колчеданных руд, содержащих карбонатные материалы. Вследствие высокой кислотоемкости таких руд возникают трудности с достижением необходимого значения величины pH продукционного раствора, что приводит к значительным потерям извлекаемых компонентов.

По патенту RU №2073790 рудное тело вскрывают чередующимися рядами откачных и закачных скважин, подачу в закачные скважины выщелачивающего раствора и откачку через откачные скважины продукционного раствора. Закачку раствора начинают с максимальной концентрацией выщелачивающегося реагента с последующим ее снижением. Недостатком способа является увеличение времени отработки месторождения и трудности при переработке растворов с высоким содержанием выщелачивающего реагента на этапе его подачи с повышенной концентрацией.

По патенту RU №2355793 при кучном выщелачивании первый штабель руды выщелачивают раствором кислоты повышенной концентрации. Если величина pH выходящего раствора более 2,0, раствор направляют на извлечение никеля. Если же величина pH менее 2,0, то этот раствор может быть направлен на следующий рудный штабель для повышения величины pH.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу подземного выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд, принятым за прототип, является «Способ подземного выщелачивания руд цветных металлов» (патент RU №2293844), согласно которому на месте извлечения окисленной никель-кобальтовой руды сооружают закачные и откачные горные выработки. Подают выщелачивающие растворы кислоты в закачные выработки с закислением и последующей отработкой рудного тела, выводят продуктивный раствор через откачные выработки, при этом закисление сернокислыми растворами с их выстаиванием в рудном теле ведут при pH не более 1,5, а вывод продукционных растворов осуществляет при pH не более 1,0.

При закислении сернокислыми растворами с их выстаиванием в рудном теле при pH не более 1,5 происходит выщелачивание никеля. Одновременно в раствор переходит значительное количество (от 10 до 30 г/дм³) трехвалентного железа и 1-3 г/дм³ алюминия, которые необходимо выводить на операции железоотчистки с использованием известняка, оксида кальция, магния, брусита, доломита при значениях pH в интервале 3,5-4,5. Это, в свою очередь, влечет за собой дополнительные технологические операции по отделению образующейся твердой фазы от никельсодержащего продуктивного раствора и ее складирования, что предоставляет собой значительные трудности, а выведение продуктивных растворов при pH не более 1,0 еще более усугубляет эту ситуацию.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка способа подземного выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является снижение затрат на выщелачивание никель-кобальтовых руд на месте залегания и улучшение экологической обстановки на месте производства работ.

Технический результат достигается тем, что рудное тело, подлежащее отработке, делят на рудные блоки и последовательно их отрабатывают, располагают закачные и откачные выработки вкрест движению подземных вод, при этом откачку продукционных никель-кобальтовых продукционных растворов ведут в интервале значений рН, обеспечивающим выпадение в осадок в недрах переведенных в раствор балластных примесей, представленных в основном ионами железа и алюминия. В случае снижения величины рН продукционного раствора ниже величины гидратообразования балластных примесей откачку его переносят в новые соседние откачные выработки, располагаемые по и против потока движения подземных вод, при этом ранее используемые откачные выработки применяют в качестве наблюдательных, а при появлении в последних некондиционных содержаний никеля и кобальта закачку переносят в них.

При отработке рудного блока, примыкающего к безрудной зоне, откачные выработки располагают в последней.

Вариантом способа является сооружение в безрудной зоне системы закачных и откачных выработок или же безрудного штабеля породы на поверхности и, соответственно, подачу и откачку продукционного никель-кобальтового раствора из них на последующий передел.

На заключительной стадии осуществляют водную отмывку отрабатываемых блоков.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Подлежащее отработке месторождение окисленных никель-кобальтовых руд делят на рудные блоки и разбуривают системой закачных и откачных выработок, располагаемых вкрест движению подземных вод, подают в закачные выработки раствор серной кислоты, откачивают на поверхность продукционный раствор, величина pH которого больше величины гидротообразования основных балластных примесей до появления растворов с меньшей величиной pH их гидратообразования. Это вызвано тем, что при соответствующих величинах pH балластные примеси выпадают в осадок, образуя гидроксиды металлов, а никель и кобальт при этом остаются в растворе даже при значениях pH, равных 7,0-8,0.

Это позволяет, контролируя и поддерживая оптимальную величину pH откачиваемого на поверхность продукционного раствора, очищать его от балластных примесей, существенно затрудняющих его дальнейшую переработку, упростить технологическую схему и избежать строительства шламохранилища для сбора и хранения балластных примесей.

По мере выщелачивания величина pH продукционного раствора снижается и при достижении ее соответствующих значений содержание балластных примесей возрастает, ухудшая тем самым качественные показатели продукционного раствора. Это приводит к необходимости переноса откачки в новые смежные откачные выработки, а используемые ранее откачные выработки использовать в качестве наблюдательных для контроля полноты отработки выщелачиваемой части рудного блока.

При появлении в этих наблюдательных выработках некондиционных содержаний никеля и кобальта считают эту часть рудного блока отработанной и переносят в них подачу выщелачиваемого раствора.

При отработке рудного блока, примыкающего к контуру месторождения, откачные скважины сооружают в его безрудной зоне. Перенос откачных выработок на новое место при понижении величины pH продукционного раствора менее величины pH гидратообразования балластных примесей осуществляют как в направлении движения потока подземных вод, так и в противоположном направлении. При этом для ускорения отработки месторождения используют одновременно оба направления.

Для погашения избыточной кислотности продукционных растворов возможно использование вмещающих (безрудных) пород, обладающих повышенной раегентоемкостью. С этой целью безрудную зону месторождения разбуривают системами закачных и откачных выработок и подают в закачные выработки продукционные растворы, величина pH которых менее величины pH гидратообразования балластных примесей с любой стадии выщелачивания отрабатываемого блока месторождения. Очищенные растворы из откачных выработок подают на переработку.

Аналогичным вариантом погашения кислотности продукционных раствором является использование сооружаемых на поверхности штабелей безрудных пород. Откачиваемые из рудного блока продукционные растворы подают на безрудный штабель известными способами, собирают и направляют очищенные продукционные растворы из его нижней части на переработку.

По окончании отработки рудного блока проводят отмывку сорбированных породой никеля и кобальта, используя подкисленные подземные воды с величиной pH в интервале 2,0-3,0.

Возможность осуществления предлагаемого технического решения иллюстрируют схемы расположения рядов закачных и откачных выработок в процессе подземного выщелачивания и примеры, поясняющие возможность осуществления заявляемых параметров процесса.

На рисунках 1-6 показаны принципиальные схемы последовательного изменения назначения рядов закачных и откачных выработок рудных блоков, располагаемых по и против движения подземных вод, в зависимости от величины pH и содержания никеля и кобальта в продукционном растворе в процессе выщелачивания, а также возможные схемы снижения кислотности продукционных растворов и их кондиционирования.

Рисунок 1 - Расположение закачных (), откачных () и невовлеченных в отработку новых () выработок при кондиционных содержаниях никеля и кобальта и величине pH продукционного раствора в выработках ряда 2 не менее 3,0.

Рисунок 2 - Расположение закачных (), откачных () и наблюдательных () выработок при величине pH продукционного раствора в выработках ряда 2 менее 3,0.

Рисунок 3 - Расположение закачных (), откачных () и выведенных из отработки закачных () выработок при появлении в выработках ряда 2 некондиционных содержаний по никелю и кобальту.

Рисунок 4 - Расположение закачных (), откачных () и выведенных из отработки закачных () выработок смежного с контуром месторождения рудного блока при появлении в наблюдательных выработках () некондиционных содержаний по никелю и кобальту.

Рисунок 5 - Расположение закачных () и откачных () выработок при величине pH продукционного раствора в откачном ряду 2 менее 3,0.

Рисунок 6 - Расположение закачных () и откачных () выработок и безрудного штабеля при величине pH продукционного раствора в откачном ряду 2 менее 3,0.

Зависимость содержания никеля, железа и алюминия от величины pH продукционного раствора иллюстрирует пример 1.

Пример 1

Исходный продукционный раствор, полученный при выщелачивании окисленной никелевой руды и содержащей, г/л: Ni - 1,9; Со - 0,02; Fe - 4,6; Al - 1,2; значения pH и Eh 1,2 и 600 мВ, соответственно, обрабатывали при перемешивании на магнитной мешалке известняком. В процессе нейтрализации кислотности замеряли значения pH и Eh, отбирали пробы и анализировали их. Результаты определений представлены в таблице 1.

Таблица 1
Зависимость содержания Ni, Co, Fe, Al в продукционном растворе от величины pH
Содержание, г/л	Величина pH
1,2	2,0	2,5	3,0	4,0	4,5	6,0	7,0
Ni	1,90	1,90	1,90	1,89	1,89	1,89	1,87	1,86
Co	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,019	0,019	0,017
Fe³⁺	4,60	3,80	2,60	0,04	0,04	0,009	0,00	0,00
Al	1,20	1,20	1,10	0,20	0,15	0,10	0,01	0,01
Eh, мВ	630	614	562	451	373	356	284	154

Как видно из данных таблицы 1, при величине pH в интервале 3,0-7,0 содержания никеля и кобальта практически не меняются, а содержания железа и алюминия (основных балластных примесей) снижаются до значений, позволяющих извлекать никель и кобальт известными способами с высокими экономическими показателями.

Аналогичная картина (процесс нейтрализации) наблюдается при подземном выщелачивании во время движения выщелачивающих растворов от закачной к откачной выработке. При появлении в откачной выработке значений pH продукционного раствора менее 3,0, сопровождающемся существенным увеличением содержаний железа и алюминия (основных мешающих процессу переработки растворов элементов), откачку ведут из новых откачных выработок, что позволяет повысить величину pH извлекаемого продукционного раствора и очистить его от мешающих примесей.

Возможность нейтрализации продукционных растворов путем их фильтрации через безрудные вмещающие породы при условии удержания никеля и кобальта в растворе при подземном выщелачивании окисленных никель-кобальтовых руд иллюстрирует пример 2.

Пример 2.

К навескам проб безрудной вмещающей породы массой по 100 г каждая добавили аликвоты продукционного раствора, содержащего, г/л: Ni - 1,9; Co - 0,02; Fe - 4,6; Al - 1,2 до Ж:Т=5, 10 и 15. Исходная величина рН продукционного раствора составляла 1,4, 2,0 и 2,5. Время контакта - 10, 20 и 40 суток при периодическом перемешивании. По истечении каждого отрезка времени определяли содержания никеля и кобальта, замеряли показатели pH и Eh раствора. Результаты определений приведены в таблице 2.

Таблица 2
Результаты изменения содержаний никеля и кобальта в растворе в зависимости от исходного значения pH раствора и величины Ж:Т
Исходная величина pH	Показатель	Время, сут
10	20	40
Ж:Т=5
1,4	Ni, г/л	2,145	2,014	1,994
	Со, г/л	0,022	0,023	0,019
	pH	2,6	3,37	3,68
Eh, мВ	542	511	438
2,0	Ni, г/л	2,103	2,003	1,946
	Co, г/л	0,021	0,020	0,019
	pH	2,82	3,82	3,821
Eh, мВ	530	472	426
2,5	Ni, г/л	1,969	1,942	1,923
	Co, г/л	0,021	0,020	0,019
	pH	3,10	4,02	4,28
Eh, мВ	498	461	4,17
Ж:Т=10
1,4	Ni, г/л	2,278	2,052	2,008
Исходная величина pH	Показатель	Время, сут
	10	20	40
	Co, г/л	0,024	0,023	0,021
	pH	2,37	2,92	3,00
Eh, мВ	564	528	448
2,0	Ni, г/л	2,278	2,031	1,975
	Co, г/л	0,024	0,021	0,021
	pH	2,72	3,36	3,58
Eh, мВ	571	484	444
2,5	Ni, г/л	1,984	1,966	1,940
	Co, г/л	0,023	0,022	0,021
	pH	2,92	3,81	4,01
Eh, мВ	540	488	429
Ж:Т=15
1,4	Ni, г/л	2,296	2,135	2,027
	Co, г/л	0,026	0,026	0,024
	pH	2,27	2,74	2,89
Eh, мВ	612	598	530
2,0	Ni, г/л	2,286	2,061	1,985
Co, г/л	0,026	0,024	0,023
Исходная величина pH	Показатель	Время, сут
	10	20	40
	pH	2,64	3,12	3,20
	Eh, мВ	598	496	487
Ni, г/л	1,996	2,000	1,961
2,5	Co, г/л	0,026	0,025	0,024
2,5	pH	2,75	2,94	3,40
Eh, мВ	592	498	469

Как видно из данных таблицы 2, практически при всех исходных величинах pH продукционных растворов и значениях Ж:Т после контакта их с безрудной вмещающей породой, представленной серпентинитами, показатели pH достигают значений 3,0 и более при дополнительном извлечении никеля. При этом происходит очистка продукционных растворов от основных мешающих процессу переработки примесей - железа и алюминия.

Далее навеску безрудной вмещающей породы после контакта с продукционным раствором в течение 30 суток по примеру 2 разделили на жидкую и твердую фазы. Твердую фазу обработали подкисленной до величины pH=2,0 пластовой водой, не содержащей никеля и кобальта, при отношении Ж:Т=2,0. Содержания никеля, кобальта, железа, алюминия в растворе соответственно составили, г/л: Ni - 0,842; Co - 0,084; Fe - 0,044; Al - 0,023. Как видно из результатов анализа проведение на заключительной стадии выщелачивания операции отмывки подкисленной водой с величиной pH=2,0 позволяет извлекать дополнительное количество никеля и кобальта и улучшать экологическую ситуацию на месте проведения работ. Аналогичный результат получен при использовании подкисленной воды до величины pH=3,0.

Такая же картина наблюдается в случае нейтрализации продукционных растворов с величиной pH менее 3,0 путем их пропускания через безрудный штабель породы, сооруженный на поверхности.

Таким образом, приведенные схемы отработки месторождения окисленных никель-кобальтовых руд и примеры осуществления заявленных параметров процесса показывают преимущества и возможность осуществления предлагаемого способа выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд.

1. Способ подземного выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд, включающий вскрытие рудного тела системой закачных и откачных выработок, подачу в закачные выработки выщелачивающего раствора, подъем через откачные выработки продукционного раствора и его переработку, отличающийся тем, что месторождение делят на рудные блоки и последовательно их отрабатывают, при этом откачные и закачные выработки располагают вкрест движению подземных вод и ведут откачку никель-кобальтсодержащего раствора в интервале значений pH, обеспечивающим выпадение в осадок в недрах переведенных в раствор при выщелачивании балластных примесей, представленных, в основном, ионами железа и алюминия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при величине pH продукционного раствора менее величины pH гидратообразования балластных примесей его откачку переносят в новые откачные выработки, располагаемые по и против потока движения подземных вод, а ранее использованные откачные выработки применяют в качестве наблюдательных.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отработке рудного блока, примыкающего к контуру месторождения, откачные выработки располагают в безрудной зоне.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при величине pH продукционного раствора менее величины pH гидратообразования балластных примесей осуществляют его подачу в закачные выработки и последующий подъем из откачных выработок, располагаемых в безрудной зоне.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при величине продукционного раствора менее величины pH гидратообразования балластных примесей его подают на безрудный штабель с последующей переработкой профильтровавшихся через него растворов.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что по окончании отработки рудных блоков проводят их промывку пластовыми водами при величине pH в интервале 2,0-3,0.

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что при появлении в наблюдательных выработках некондиционных содержаний никеля и кобальта закачку выщелачивающего раствора переносят в последние.

Изобретение относится к горному делу, а именно к добыче полезных ископаемых методом блочного подземного выщелачивания. Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых включает в себя проходку в днище блока выработок дренажного горизонта для сбора продуктивных растворов, отбойку и магазинирование руды с оставлением над выработками дренажного горизонта предохранительного целика, бурение восстающих закачных скважин из выработок дренажного горизонта через предохранительный целик, подачу по ним выщелачивающего раствора в замагазинированную руду, сбор продуктивных растворов в выработках дренажного горизонта.

Способ скважинного выщелачивания золота из глубокозалегающих россыпей и техногенных минеральных образований // 2504648

Изобретение относится к технологии подземного выщелачивания благородных металлов, например золота. Способ скважинного выщелачивания золота из глубокозалегающих россыпей и техногенных минеральных образований включает подачу в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов через систему закачных скважин с последующим извлечением золота.

Способ геотехнологической переработки некондиционного сульфидного рудного материала, содержащего цветные металлы и железо // 2502869

Изобретение относится к физико-химической геотехнологии, в частности к переработке некондиционного сульфидного рудного материала, содержащего цветные металлы, преимущественно медь, никель, кобальт, а также железо, и может быть использовано при обогащении рудного материала открытым способом.

Способ извлечения дисперсного золота из упорных руд // 2497962

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выщелачивании дисперсного золота из упорных руд. Способ включает бурение взрывных скважин в рудном месторождении, анализ бурового шлама, оконтуривание по результатам этого анализа зон, заряжание скважин формированием в них зарядов из взрывчатых веществ (ВВ) с дифференцированным удельным расходом ВВ по выделенным зонам.

Способ подготовки рудных тел на месте залегания к выщелачиванию полезных компонентов // 2495238

Изобретение относится к области геотехнологии и может быть использовано для подземного выщелачивания металлов из руд, в частности к подготовке рудных тел на месте залегания к выщелачиванию.

Поточная линия для круглогодичного кучного выщелачивания металлов из руд // 2493364

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для круглогодичного кучного выщелачивания металлов из руд. Поточная линия для круглогодичного кучного выщелачивания металлов из руд включает последовательно установленные друг за другом рудный штабель, систему дренажа, железобетонную кювету, борт кюветы, насос, трубопровод, устройство для подогрева раствора, систему орошения, укрытую теплозащитным материалом, устройство для приема насыщенных растворов, насос с напорным трубопроводом, комплекс устройств для сбора и переработки насыщенных растворов.

Поточная линия для круглогодичного кучного выщелачивания благородных металлов в криолитозоне // 2493363

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к физико-химическим методам обогащения полезных ископаемых. Поточная линия для круглогодичного кучного выщелачивания благородных металлов в криолитозоне включает железобетонную кювету с бортом, отсыпанный на нее рудный штабель, установленную под ним систему дренажа, соединенную с комплексом устройств для работы в летний период, состоящим из последовательно соединенных самотечными трубопроводами буферной емкости и расположенных ниже границы сезонного промерзания-оттаивания грунтов устройства для осаждения благородных металлов, вспомогательного насоса, приемной емкости, которая сообщена с устройством для доукрепления раствора и основным насосом, соединенным напорным трубопроводом с системой орошения, заглубленной в приповерхностный слой рудного штабеля, а также комплекс устройств для работы в зимний период, состоящий из последовательно соединенных дополнительными самотечными трубопроводами и расположенных ниже границы сезонного промерзания-оттаивания грунтов дополнительной буферной емкости, указанного устройства для осаждения благородных металлов, дополнительной приемной емкости, которая сообщена с указанным устройством для доукрепления растворов и дополнительным насосом, соединенным дополнительным напорным трубопроводом через устройство для подогрева раствора с системой орошения.

Способ добычи редких металлов по технологии подземного скважинного выщелачивания и устройство для его реализации // 2478780

Способ извлечения металлов из металлсодержащего минерального сырья // 2476610

Изобретение относится к способу извлечения металлов из металлсодержащего минерального сырья, в частности из металлосодержащих отходов, руд и/или рудных концентратов.

Способ кюветно-скважинного выщелачивания металлов // 2475639

Изобретение относится к горнорудной промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых физико-химическими методами, и может быть использовано при переработке упорного рудного минерального сырья и техногенных отходов.

Устройство и способы образования и использования подземной соляной каверны // 2531955

Группа изобретений относится к горнодобывающей отрасли, в частности к способам образования подземной соляной каверны и способам ее использования. Установка для формирования растворением и накопления газа в соляной каверне (26), образованной посредством формирования растворением, содержит колонну (70) труб, предназначенную для отклонения потока, выполненную с обеспечением сообщения по текучей среде с двумя или более концентрическими трубами (2, 2А) в одном основном стволе скважины, с, по меньшей мере, одним боковым отверстием (44), проходящим от внутреннего канала (25), с наружным кольцевым каналом (24), сообщающимся с поверхностью под одним комплектом фонтанной арматуры с задвижками. Устройства (25А) для регулирования потока, отклонители (47) потока и/или изолирующие трубы (22) могут быть введены в колонну труб, предназначенную для отклонения потока, что обеспечивает возможность изменения зоны растворения в соляной каверне для регулирования формы каверны. Кроме того, колонна труб, предназначенная для отклонения потока и используемая для образования каверны, также может быть использована для обезвоживания и накопления газа. Расширяются технологические возможности, повышается эффективность способа создания и использования каверны. 2 н. и 44 з.п. ф-лы, 109 ил.

Способ подземного выщелачивания руд месторождений на геохимических окислительно-восстановительных барьерах // 2535867

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке методом подземного выщелачивания и кучного выщелачивания руд различных металлов (урана, меди, золота и др.) месторождений, образованных на геохимических окислительно-восстановительных барьерах. Способ подземного выщелачивания руд месторождений на геохимических окислительно-восстановительных барьерах включает сооружение геотехнологических скважин, приготовление на пластовой воде выщелачивающего раствора, подачу его в закачные скважины, извлечение продуктивных растворов из откачных скважин. При приготовлении выщелачивающего раствора повышают концентрацию в пластовой воде не менее трех входящих в нее веществ, количественные соотношения между ними сохраняют равными их соотношению в пластовой воде, содержание этих веществ и соотношение между ними определяют по пробам воды, взятым из окисленной части окислительно-восстановительного барьера. Технический результат - повышение эффективности выщелачивания. 1 з.п. ф-лы.

Способ подземной разработки пологих и наклонных жил // 2536541

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к подземной разработке месторождений, представленных пологими и наклонными жилами. Отработку очистных блоков при выемке жил ведут в две стадии. На первой стадии заполняют выработанное пространство при продвижении фронта очистной выемки путем уборки после отбойки руды в каждом очистном цикле из каждого рудного вала только части отбитой рудной массы в виде полосы, прилежащей непосредственно к очистному забою, ширину которой определяют по формуле. Так как при отбойке каждого слоя в выработанном пространстве очистного блока оставляют часть рудного вала, то после отбойки всего блока выработанное пространство будет полностью заполнено отбитой рудной массой. На второй стадии отработки блока производят гидроизоляцию всех выработок на его внешнем контуре и методами физико-химической геотехнологии извлекают из руды, заполняющей выработанное пространство, полезные компоненты, а переработанную таким образом руду оставляют в качестве закладки. Изобретение позволяет повысить эффективность подземной разработки пологих и наклонных жил, снизить объемы непроизводительных работ по поддержанию выработанного пространства, возрастающие по мере увеличения глубины разработки. 2 ил.

Способ выщелачивания высокогорных отвалов // 2539511

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке высокогорных рудных месторождений. Способ выщелачивания отвалов включает образование отвала из горной массы с забалансовым содержанием полезного компонента, инъектирование твердеющей смесью нижней зоны отвала, представленной в результате сегрегации горной массы по крупности крупноблочным материалом, инъектирование верхней зоны растворами реагентов по скважинам, пройденным из выработки в склоне горы. Выработку проходят наклонно, параллельно склону по центру водосбора балки, использованной для отвалообразования. Зону выщелачивания продвигают участками снизу вверх. После завершения выщелачивания на отдельном участке вместо реагентов для выщелачивания начинают прокачивать растворы для их нейтрализации, а затем вяжущие, твердеющие вещества. Технический результат - повышение эффективности извлечения полезных компонентов из отвалов, снижение отрицательного воздействия отвалов на окружающую среду и создание условий для их последующей рекультивации. 2 ил.

Способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивного пласта // 2543232

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано, в частности, при подземном выщелачивании рыхлых осадочных пород, содержащих Cu, Au, Mo, U, NaCl, MgCl2·6H2O и др. Способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивного пласта включает бурение закачных и откачных стволов, подачу выщелачивающего раствора через закачной ствол и откачку продуктивного раствора через откачной. Бурение закачных и откачных стволов производят в одном направлении, располагая откачные стволы под закачными. После бурения первой пары закачного и откачного стволов бурение следующих пар стволов производят по часовой стрелке от первой пары с шагом 45°, а подачу выщелачивающего раствора осуществляют после бурения очередной пары стволов. После откачивания продуктивного раствора использованные стволы заглушают и осуществляют бурение новых стволов против часовой стрелки с шагом от первого откачного и закачного стволов на 22,5°, а последующих - на 45°. При наклонном залегании рудного пласта бурение откачных и закачных стволов осуществляют под углом залегания рудного пласта. Технический результат - повышение эффективности выщелачивания полезных ископаемых. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ извлечения металлов из руд // 2550764

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к технологии выщелачивания металла, и может быть использовано при подземном выщелачивании металлов из руд. Способ извлечения металлов из руд включает последовательную закачку в пласт через систему закачных скважин раствора, содержащего хлористый водород и гипохлорит натрия, откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин. После подачи закачного раствора в пласт осуществляют подачу под давлением, превышающим давление в пласте, гидравлической среды, обеспечивающей кислотность раствора рН 1.5-2.5, формирование гидроудара в пласте и являющейся дополнительным выщелачивающим агентом. В качестве гидравлической среды используют серную, азотную, угольную или сернистую кислоту или их смеси. В качестве гидравлической среды могут использовать смесевые растворы карбоната-гидрокарбоната натрия (Na2CO3+NaHCO3), карбоната-гидрокарбоната аммония ((NH4)2CO3+NH4HCO3), карбоната-гидроксида натрия (Na2CO3+NaOH) или рассол с карбонатом натрия, насыщенный CO2. После подачи гидравлической среды в пласт вновь подают закачной раствор, содержащий песок фракции 0.5-2 мм. Технический результат - повышение эффективности извлечения металла из руд, а также снижение вредного воздействия на окружающую среду. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ кучно-скважинного выщелачивания золота из техногенных минеральных образований или песков неглубокозалегающих россыпей // 2553811

Изобретение относится к технологии выщелачивания благородных металлов, например золота. Способ кучно-скважинного выщелачивания золота из техногенных минеральных образований или песков неглубокозалегающих россыпей включает бурение закачных скважин, подачу через них в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов, сбор продуктивных растворов, последующее сорбционное извлечение золота из продуктивных растворов. Предварительно в выщелачиваемом материале формируют дренажные выработки путем локального извлечения золотосодержащей минеральной массы из зон с повышенным содержанием илисто-глинистых фракций и/или промышленно ценных компонентов. Бурение закачных скважин осуществляют между дренажными выработками. Извлеченную при формировании дренажных выработок минеральную массу подвергают агломерации с выщелачивающим раствором и цементом и складируют ее на поверхности зон с пробуренными скважинами, после чего осуществляют закачку концентрированных растворов выщелачивающих реагентов в оставшуюся неизвлеченной золотосодержащую минеральную массу и техногенное образование или пески россыпи через систему закачных скважин, производят этими растворами диффузионное выщелачивание золота, после чего орошают минеральную массу через поверхность и через закачные скважины водой или низкоконцентрированными растворами, производят дренаж продуктивных растворов через сформированные дренажные выработки и сорбционное извлечение золота из продуктивных растворов. Технический результат - повышение эффективности выщелачивания. 1 з.п. ф-лы.

Способ кучного выщелачивания золота из руд // 2557024

Изобретение относится к технологии кучного выщелачивания благородных металлов, например золота, из руд и может быть использовано при освоении месторождений упорных руд. Способ кучного выщелачивания золота из руд включает дробление руды, формирование из дробленой руды штабелей, выщелачивание золота путем подачи раствора реагента в штабель до падения содержания золота в продуктивных растворах ниже технологического предела, бурение скважин, размещение в них взрывчатых веществ, взрывание зарядов, довыщелачивание минеральной массы, сбор продуктивных растворов с последующим извлечением из продуктивных растворов золота. При бурении скважин осуществляют опробование минеральной массы, по результатам которого устанавливают контуры зон кольматации с повышенным содержанием шламово-глинистых фракций, закачивают под давлением в эти зоны через скважины концентрированные щелочно-цианидные выщелачивающие растворы, осуществляя с их помощью диффузионное выщелачивание золота. После выдерживания паузы размещают заряды ВВ, помещенные в ампулы с водой, в частях скважин, расположенных в пределах зон кольматации. Производят взрывание зарядов, осуществляя рыхление материала с одновременной взрывоинъекционной обработкой образующейся при взрыве зарядов водно-газовой смесью, после чего производят довыщелачивание минеральной массы путем орошения всего штабеля слабым щелочно-цианидным раствором. Технический результат - повышение эффективности выщелачивания. 1 пр.

Способ переработки бурого угля на месте его залегания // 2563260

Изобретение относится к горному делу. Способ переработки бурого угля на месте его залегания включает бурение вертикальных, наклонных или горизонтальных скважин с дневной поверхности до залежи, одновременное механическое воздействие аксиальной и радиальными гидромониторными струями из скважинного гидродобычного снаряда. Осуществляют физическое воздействие посредством вращения радиальных струй, раскручивая вокруг скважинного гидродобычного снаряда дробленую массу горной породы, реализуя эффект струйной мельницы. Получают суспензию с первой дисперсной средой в виде первого целевого продукта - жидкого концентрата водорастворимых гуминовых кислот, который после вращательного отмучивания бурого угля и неорганической компоненты через фильтр засасывается скважинным гидродобычным снарядом и выдается на дневную поверхность. После осушения выемочной камеры осуществляют физико-химическое воздействие на отмученный бурый уголь посредством подачи в выемочную камеру подщелоченной воды, которая в качестве второго целевого продукта через фильтр засасывается скважинным гидродобычным снарядом и выдается на дневную поверхность. Дальнейшее получение целевых продуктов. Технический результат заключается в существенном росте производительности и расширении спектра получаемых в процессе добычи целевых продуктов в виде полезных компонентов полезного ископаемого.

Способ получения металлического продукта на месторождении оолитовых железных руд и технологическая линия для его реализации // 2572896

Изобретение относится к горно-металлургическому комплексу, включая геотехнологии, гидрометаллургию и порошковую металлургию. Способ получения металлического продукта на месторождении оолитовых железных руд включает подземное выщелачивание железа путем первоначального растворения скорлупы оолитов в условиях перемешивания оолитов и раствора соляной кислоты в выемочной камере посредством организованного кругового вращательного движения смеси рудной массы с растворителем вокруг скважинного добычного снаряда, подъем полученного продуктивного раствора хлорида железа на дневную поверхность по скважине, перевод железа из жидкого в твердое агрегатное состояние в виде порошка железа. Подъем первого продуктивного раствора железа по скважине сочетают с его гидрометаллургическим переделом с использованием теплопередачи и восстанавливающих свойств вертикального газового потока путем организации эрлифтно-струйного подъема раствора хлорида железа, его испарения и восстановления железа нагретым водородом с последующей выдачей твердо-паро-газовой смеси на дневной поверхности на циклонирование с выделением железного порошка и паро-газовой смеси регенерированной соляной кислоты и избыточного водорода. Железный порошок используется для получения вблизи добычной скважины металлического продукта методами порошковой металлургии. Паро-газовая смесь охлаждается с разделением на газ (водород) и жидкость (соляная кислота), которые возвращаются в процесс на следующей добычной скважине и выемочной камере. Затем получают второй продуктивный раствор из облупленных оолитов в виде коллективного концентрата железа и полезных примесей, который эрлифтным подъемом доставляют на поверхность для гидрометаллургического передела. Технологическая линия для осуществления способа включает участок подземного выщелачивания железа, скважинный участок передельного продукта и наземный передельный участок, содержащие, соответственно, скважинное оборудование для подачи в выемочную камеру растворителя, выдачи продуктивного раствора и гидрометаллургическое оборудование. Оконечная часть скважинного оборудования выполнена в виде добычного снаряда, содержащего торцевую, две радиальные и две тангенциальные гидромониторные насадки для выдачи под давлением струй растворителя, обеспечивающих формирование выемочной камеры и вращательное перемешивание смеси оолитов и растворителя, эрлифтно-газоструйное подъемное устройство, обеспечивающее подъем промежуточного продукта и его внутрискважинный гидрометаллургический передел. Наземное оборудование представлено разделительным циклоном, разделительным холодильником и оборудованием для получения металлического продукта методами порошковой металлургии, включая металлические формы для формирования порошкообразных изделий путем холодного прессования под давлением 30-100 МПа, печь для спекания прессовки при температуре ниже температуры плавления металла в восстановительной атмосфере водорода с превращением прессовки в монолитное изделие. Технический результат - повышение эффективности получения металлического продукта на месторождении оолитовых железных руд. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.