ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выщелачивание на месте залегания из "Биогеотехнология металлов Практическое руководство" Истощение богатых зон известных месторождений заставляет горнорудные компании искать новые залежи и в то же время развивать новые методы разработки тех з астков старых залежей, где содержание ценного компонента ниже бортового. [c.254] Бортовое содержание опредёляется как такое содержание ценного компонента, которое позволяет покрыть расходы от производства до реализации конечного продукта, включая амортизационные расходы и получение минимальной прибыли [86], и используется для разграничения руды и пустой породы или как наиболее низкое содержание ценного компонента, при ювлечении которого может быть обеспечено. получение максимальной прибыли [171]. Однако на некоторых залежах низкое содержание минерала и/илн малые запасы делают нерентабельной эксплуатацию обьины-ми методами. На этих залежах удобно применять выщелачивание, в том числе и бактериальное. [c.254] Процесс этот очень прост и, как указывает Роуз [144], продолжается в естественных условиях уже миллионы лет. При обнажении сульфидных руд на них воздействуют атмосферный кислород, вода и микроорганизмы, приводя к образованию, а затем к растворению окисленных продуктов. Подземное вьпцелачивание можно проводить в подземных забоях или в ранее неразрабатывавшихся месторождениях (рис. 5.5), либо после применения традиционных методов добычи (рис. 5.6). В последнем случае дальнейшее применение традиционных методов может оказаться нерентабельным и опасным вследствие обрушения боковой породы и/или низкого содержания ценного компонента и/или неустойчивости горных выработок. С точки зрения перевода металлов в раствор и необходимого оборудования зти два случая не отличаются друг от друга, но они требуют различных подготовительных работ. Этот же тип вьпцелачивания может применяться для залежей или частей залежей, выходящих на поверхность, вместо обычных методов добычи в карьере. [c.254] Все эти эксперименты позволили лз ше понять технологию этого процесса. [c.256] Топографические особенности могут в большой мере влиять на рентабельность промышленного выщелачивания. Например, чтобы обеспечить доступ к глубоко залегающему рудному телу, необходим хотя бы один шахтный ствол, оборудованный подъемными механизмами, что ведет к значительно большим капитальным вложениям и расходам на эксплуатацию, в то время как для разработки рудного тела, залегающего выше топографической поверхности земли, достаточно штолен. При оценке рентабельности подземного выщелачивания необходимо учитывать такой важный фактор, как сочетание топографических и гидрологических параметров, среди которых особое место занимает уровень грунтовых вод (т. е. геометрическая поверхность, ниже которой грунт насыщен водой, в простейшем случае, когда грунт однороден и непрерывен - это плоскость). [c.256] Очевидно, первый способ применим только в случае раздробленной (буровзрывным способом или гидроразрывом) горной породь . Выщелачивающий поток не должен попадать в пройденные ранее штольни, стволы и другие пустоты. Если На поверхности этих пустот еще остается значительное количество руды, можно применять способ 2. Во всяком случае, необходим тщательный гидрологический анализ литосферной зоны, устанавливающий положение уровня грунтовых вод и позволяющий оценить возможное загрязнение грунтовых вод и потери продуктивного раствора. [c.257] Уодсворт [172] предлагает различать три основных типа систем выщелачивания в зависимости от положения уровня грунтовых вод.К типу 1 принадлежат части залежей, выходящие на поверхность, либо находящиеся на дне карьеров, а также месторождения внутри литосферы, но над уровнем грунтовых вод (рис. 5.7). Тип 2 (рис. 5.8) включает рудные тела, расположенные частично или целиком ниже уровня грунтовых вод, но не настолько глубоко, чтобы были неприменимы традиционные или скважинные методы добычи. Залежи типа 3 (рис. 5.9) расположены настолько ниже уровня грунтовых вод, что традиционные методы добычи часто становятся нерентабельными. [c.257] Месторождения типа 1 можно выщелачивать любым из перечисленных способов, причем сохраняются сходные гидрологические и химические условия. [c.257] Подземное выщелачивание месторождений типа 2 может потребовать предварительной разработки залежи, например, проходки ствола или наклонных штолен и штреков. Через эти подземные выработки руда дробится буровзрывным способом до размеров, пригодных для выщелачивания. Если на подземных работах заняты люди, необходимо искусственно понизить горизонт грунтовых вод с помощью обычной системы дренажа, например, водоотливных штреков или насосов. Для предотвращения потерь продуктивного раствора горизонт грунтовых вод должен быть ниже, чем отстойник насоса, вьпсачивающего продуктивные растворы. Они не должны попадать в природную водную систему., чтобы не загрязнять водоносный слой и предотвратить потери ценного компонента. [c.257] Трудности могут возникнуть, если грунтовые воды частично или полностью соленые (например, из-за близости моря) при смешивании соленой воды с выщелачивающими растворами могут возникнуть условия, подавляющие рост бактерий. [c.259] Ниже подробно обсуждаются проблемы, возникающие при выщелачивании залежей типа 3, которые исследовались как промышленными, так и научными организациями. [c.259] Важное значение имеют форма и размеры рудного тела. Чем правильней и компактней форма рудного тела, тем более равномерен контакт выщелачивающих растворов с раздробленной рудной массой. Сравнительно бедное жильное месторождение, толщиной не более 5 м, размером по простиранию и в глубину в несколько сот метров, потребует больше точек подачи раствора, чем компактное рудное тело. [c.260] Общий динамический напор представляет собой сумму динамической высоты всасьгоания, плюс гидростатический разгрузочный напор, плюс скоростной напор, плюс потери в скорости на выходе, тюс напор, необходимый для преодоления фрикционных потерь в разгрузочной скважине. [c.261] Для приблизительных расчетов по формуле (5.24) вместо Н можно использовать полный гидростатический напор, т. е. расстояние по вертикали от поверхности продуктивного раствора в растворосборнике до точки само-излива в разгрузочных скважинах. [c.261] Понятно, что затраты на перекачивание растворов увеличиваются с глубиной. Энергия, необходимая для откачки 1 м воды при геометрическом напоре в 100 м, теоретически равна 0,972 MJ, а практически достигает почти 1,44 MJ [128]. Учитьшая, что продуктивные растворы при подземном выщелачивании должны содержать около 3 кг м меди, становится ясно, что глубина может стать непреодолимым экономическим препятствием. При подземном небактериальном вьпцелачивании урана на объекте Эль Мескито выщелачивающие растворы выкачиваются с глубины 100 м при скорости потока от 38 10 до 57 10 м с [44]. [c.261] Еще одним важным фактором является естественное выветривание, которое влияет на проникновение растворов в породу [172]. Выветривание может либо ускорить, либо замедлить растворение, в зависимости от размера частиц. Иногда ускоренное выщелачивание может приводить к уменьшению размера частиц и образованию глинистого шлама. [c.262] Очевидно, что неподготовлешая порода сложна для подземного выщелачивания при дроблении породы, однако, необходимо учитьшать размер и форму образующихся кусков. Таким образом, методы анализа руд, описанные в разделе 5.3.2.4, дают возможность достичь желаемой эффективности выщелачивания. [c.262] Вернуться к основной статье