Способ добычи металлов выщелачиванием из россыпных месторождений

Изобретение относится к геотехнологическим методам добычи полезных компонентов из недр и может быть использовано при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых.

Известна технология скважинного подземного выщелачивания металлов, включающая в себя 12-18 технологических скважин, 6-8 скважин заводнения, 4 наблюдательных и 1-2 скважины водоснабжения. Общее число скважин от 23 до 32. (А.Е.Воробьев, А.Д.Гладуш. Геохимия золота. Ресурсы и технологии России: Справочное издание. М.: Изд-во РУДН, 2000. - 431 с. ил.)

Однако данная технология скважинного подземного выщелачивания малоэффективна вследствие значительных затрат на вскрытие золотосодержащей залежи системой скважин, возникновение зон неравномерной проработки массива, повышенного время выщелачивания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу и выбранному в качестве прототипа является способ добычи металлов выщелачиванием из россыпных месторождений (А.с 250904, 1986 г.), включающий вскрытие пласта песков канавами, пройденными по всей ширине россыпи и на полную мощность отложений. В верхнюю канаву подают растворитель, а откачку продуктивных растворов производят из нижней канавы. Внутренний откос нижней канавы покрывают противофильтрационным материалом на величину мощности пласта песков, а внутренний откос верхней канавы - на величину мощности торфов. После разработки месторождения противофильтрационное покрытие разрушают и производят откачку продуктивного раствора на поверхность, где производят технологический передел и подачу в пласт для использования в новом цикле.

Однако этот способ добычи металлов выщелачиванием не позволяет управлять движением рабочего раствора в массиве для равномерной проработки песков. Также недостатком этого способа является то, что невозможно изменять время прохождения раствора в песках. Известный способ не решает проблем активности выщелачивающих растворов по мере их продвижения от верхней канавы к нижней; не обеспечивает разработку месторождений с низким коэффициентом фильтрации пород и в условиях сезонного климата. Необходимо также отметить сложность применения данного способа в глинистых песках.

Задачей изобретения является достижение минимальной себестоимости добычи металлов, распределение рабочего раствора и его движение по всему объему обрабатываемого массива, равномерной проработки песков.

Другой задачей является возможность разработки месторождений в условиях сезонного климата, применение данного способа в глинистых песках с низким коэффициентом фильтрации.

Поставленная задача достигается тем, что в способе добычи металлов с помощью выщелачивания из россыпных месторождений, включающем вскрытие пласта песков канавами, пройденными по всей ширине россыпи и на полную мощность отложений, подачу растворителя в верхнюю канаву и откачку продуктивного раствора из нижней канавы на поверхность, технологический передел и подачу в пласт для использования в новом цикле, в массиве, в границах вскрывающих канав и за ними на глубину до контакта песков с плотиком устанавливают основные и промежуточные электроды, смонтированные в единую электрическую цепь. За время прохождения раствором массива песков по всей ширине полигона происходит циклическое изменение зарядов каждого электрода с анода на катод, что позволяет придать градиент напора реагента, достаточного для полной обработки песков.

По отношению к прототипу у предлагаемого способа имеются следующие отличительные признаки: в канавах дополнительно размещают основные электроды, причем в верхней канаве с положительным зарядом, в нижней канаве с отрицательным, а с поверхности до почвы вскрытого пласта песков устанавливают промежуточные электроды, причем знак и величина заряда каждого из них регулируется.

Между отличительными признаками и решаемой задачей существуют следующие причинно-следственные связи.

Размещение основных и дополнительных электродов позволяет управлять рабочим раствором по всему объему обрабатываемого массива для равномерной и качественной проработки песков. Электроды размещают в соответствии с направлением диэлектрической проницаемости золотосодержащих песков, часто имеющих остаточную направленность от предыдущих кварцевых руд (жил) или гидродинамических потоков, так, чтобы миграция растворов от верхней к нижней канаве и электрического тока совпадала между собой. Изменение частоты и величины заряда позволяет обеспечивать выщелачивание металла как из слабоглинистых песков, так и из глинистых включений.

Применение основных и дополнительных электродов обеспечивает необходимую рабочую температуру в результате теплового нагревания горной массы и растворов, что позволяет применять данный способ в условиях сезонного климата.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема добычи металлов выщелачиванием из россыпных месторождений, где изображено:

1 - противофильтрационное покрытие на внешних откосах канавы;

2 - противофильтрационное покрытие на внутреннем откосе верхней канавы;

3 - противофильтрационное покрытие на внутреннем откосе нижней канавы;

4 - плотик;

5 - основной электрод анод;

6 - основной электрод катод;

7 - промежуточные электроды;

8 - торфа;

9 - продуктивный раствор;

10 - насосная станция.

Предлагаемый способ добычи металлов выщелачиванием из россыпных месторождений реализуют следующим образом. В верхней и нижней частях россыпи по контуру балансовых запасов вскрывают с помощью бульдозера пласт песков с образованием канав. Внешние откосы канавы полностью покрывают противофильтрационным материалом 1, внутренние откосы для верхней канавы - противофильтрационным материалом 2 на мощность торфов, для нижней канавы - противофильтрационным материалом 3 на мощность песков. Толщина противофильтрационного материала составляет 0,5 метров. В верхней и нижней канавах размещают основные электроды 5, 6 анод и катод соответственно. В границах массива устанавливают промежуточные электроды 7. При подаче растворителя в верхнюю канаву создают между электродами разность напряжений. В течение прохождения рабочего раствора в массиве производят изменение заряда электродов на противоположное. После отработки месторождения электроды извлекают из рабочей зоны, противофильтрационное покрытие на внутреннем откосе нижней канавы разрушают и продуктивный раствор откачивают на поверхность насосной станцией 10.

Предлагаемый способ добычи металлов выщелачиванием из россыпных месторождений позволяет снизить себестоимость добычи металла, увеличить минерально-сырьевую базу рудника, существенно продлить сроки рентабельности функционирования горного предприятия в целом. Применение данного способа позволяет обеспечить равномерную проработку песков, разработку глинистых песков с низким коэффициентом фильтрации в условиях сезонного климата.

Способ добычи металлов выщелачиванием из россыпных месторождений, включающий вскрытие пласта песков канавами, пройденными по границе запасов в верхней и нижней частях по падению россыпи, подачу растворителя в верхнюю канаву и откачку продуктивных растворов из нижней канавы на поверхность, их технологический передел и подачу в пласт для использования в новом цикле выщелачивания, отличающийся тем, что в канавах дополнительно размещают основные электроды, причем в верхней канаве - с положительным зарядом, в нижней канаве - с отрицательным, а с поверхности до почвы вскрытого пласта песков устанавливают промежуточные электроды, причем знак и величина заряда каждого из них регулируется.