Способ извлечения токопроводящих включений из полезных ископаемых

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 В 43/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 745640/03, М 1445208/03 (22) 23.11.61 (46) 07.12.92. Бюл. N 45 (71) Центральная научно-исследовательская и конструкторско-технологическая лаборатория электрогидравлического эффекта (72) Л.А.Юткин и Л,И.Гольцова (56) Патент США М 2563623, кл, 75-104, 1951.

Авторское свидетельство СССР

Ю 113549, кл. В 03 С 7/08, 1955. (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩИХ ВКЛЮЧЕНИЙ ИЗ ПОЛЕЗНЫХ

ИСКОПАЕМЫХ, заключающийся в разрушении и переводе в коллоид укаэанных включений путем воздействия на полезное ископаемое, находящееся в жидкой среде, создающими электрогидравлические удары импульсными электрическими разрядами посредством подачи высоковольтной электрической энергии на разноименные электроды, имеющие контакт с полезным ископаемым,отличающийся тем,что, с целью обеспечения возможности его осуществления непосредственно на месте залегания полезного ископаемого при разработке последнего, массив полезного ископаемого на месте его залегания вскрывают скважинами, размещают в них электроды, через скважины, в которых расположены положительные электроды, нагнетают в массив жидкую среду, а образоИзобретение относится к горному делу и может быть использовано. для добычи полезных ископаемых, содержащих токопроводящие включения полезных компонентов, например угля, руд различных металлов.

„„5U 733334 А1 вавшийся в процессе воздействия на полезное ископаемое импульсными электрическими разрядами коллоид токопроводящих включений в жидкой среде откачивают на поверхность через скважины, в которых расположены отрицательные электроды.

2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что перед нагнетанием жидкой среды в массиве полезного ископаемого образуют по меньшей мере одну трещину, соединяющую скважины с разноименными электро. дами, 3, Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что трещины в массиве полезного ископаемого образуют путем размещения в забойной части скважин взрывчатого вещества и его последующего инициирования.

4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве жидкой среды используют воду.

5. Способ по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что во всех скважинах, смежных со скважиной, в которой размещен положительный электрод, размещают отрицательные электроды. (гд

6. Способ по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ и й- (д с я тем, что в процессе извлечения токопро- (h) водящих включений потенциал электродов, (А) размещенных в скважинах, периодически и ф, последовательно меняют на противоположный, Известен способ извлечения полезных компонентов из руд, включающий вскрытие рудного тела, дробление руды, орошение раздробленной руды выщелачивающими растворами и откачку продуктивного раствора, содержащего полезный компонент.

733334

Недостатком этого способа является относительно низкое извлечение полезного компонента, высокая стоимость выщелачивающих реагентов и сложный процесс переработки продуктивных растворов с выделением из них полезного компонента.

Известен способ извлечения токопроводящих включений из полезных ископаемых, заключающийся в разрушении и переводе в коллоид указанных включений путем воздействия на полезное ископаемое, находящееся в жидкой среде, создающими электрогидравлические удары импульсными электрическими разрядами посредством подачи высоковольтной электрической энергии на разноименные электроды, имеющие контакт с полезным ископаемым.

Однако этот способ невозможно осуществить непосредственно на месте залегания полезного ископаемого.

Целью изобретения является обеспечение возможности извлечения токопроводя щих включений из полезных ископаемых непосредственно на месте его залегания.

Поставленная цель достигается тем, что массив полезного ископаемого на месте его залегания вскрывают скважинами, размещают в них электроды, через скважины, в которых расположены положительные электроды, нагнетают в массив полезного ископаемого жидкую среду, а образовавшийся в процессе воздействия на полезное ископаемое импульсными электрическими разрядами коллоидтокопроводящих включений в жидкой среде откачивают на поверхность через скважины, в которых расположены отрицательные электроды.

При этом перед нагнетанием жидкой среды в массиве полезного ископаемого образуют по меньшей мере одну трещину, соединяющую скважины с разноименными электродами, а указанные трещины в массиве полезного ископаемого образуют путем размещения в забойной части скважин взрывчатого вещества и его последующего инициирования.

Кроме того, в качестве жидкой среды используют воду.

Причем во всех скважинах, смежных со скважиной, в которой размещен положительный электрод, размещают отрицательные электроды, а в процессе извлечения токопроводящих включений потенциал электродов, размещенных в скважинах, периодически и последовательно меняют на противополо>кный.

Способ осуществляют следующим образом.

Массив полезного ископаемого на месте его залегания вскрывают скважинами, которые бурят по сетке, например с разносом 10-20 м. В скважинах размещают металлические трубы, которые в дальнейшем служат в качестве отрицательных электродов. В других скважинах размещают электрический высоковольтный кабель, снабженный, например, щеткой, выполненной s виде пучка проволоки, или пучком металлических цепей, и служащий в дальнейшем в качестве положительных электродов. Указанные электроды располагают таким образом, чтобы во всех скважинах, смежных со скважиной, в которой расположен положительный электрод, были размещены отрицательные электроды. Таким образом, каждая "положительная" скважина будет окружена 4-6 "отрицательными" скважинами.

В случае, если в массиве полезного ископаемого отсутствует естественная трещиноватость, в указанном массиве образуют по меньшей мере одну трещину, соединяющую скважины с разноименными электродами. Для этого перед размещением в скважинах электродов в их забойную часть помещают взрывчатое вещество и инициируют его, вызывая растрескивание массива полезного ископаемого, Для той же цели возможно и применение ядерных зарядов.

После этого в скважины, в которых расположены положительные электроды, нагнетают жидкую среду, например воду, На.электроды подают высоковольтную электроэнергию, а именно импульсный ток с крутым передним фронтом каждого импульса.

Указанный ток можно подвести к электродам от разрядного контура питания злектрогидравлических установок или непосредственно от высоковольтной линии электропередачи через соответствующие вентили.

Воду в "положительные" скважины подают через шланги, выполненные из изолирующего материала, например, резины.

Под действием электрического тока между токопроводящими включениями fi0 лезного ископаемого образуются искровые разряды, приводящие к возникновению микроэлектрогидравлических ударов и переводу токопроводящей составляющей полезного ископаемого в коллоидное состояние. Образовавшийся коллоид токопроводящих включений в воде откачивают через скважины. в которых расположены отрицательные электроды, на поверхность.

Поднятый на поверхность коллоид направляют на коагуляцию и последующее осаждение полезного компонента. Осветленная вода закачивается обратно в массив

733334

Настоящий способ можно применять и для извлечения полезных компонентов из целиков уже отработанных шахт и рудников.

Для этого осуществляют предварительное

5 дробление указанных целиков, затопление старых выработок водой и размещение электродов как в уже существующих выработках, так и в специально пройденных дополнительных скважинах, 10 Данный способ извлечения токопроводящих включений из полезных ископаемых позволит при невысоких капитальных и эксплуатационных затратах производить разработку месторождений полезных

15 ископаемых с минимальными потерями полезного компонента в недрах, полезного ископаемого для использования в следующем цикле процесса.

В процессе извлечения токопроводящих включений потенциал электродов периодически и последовательно меняют на противоположный с целью более полного охвата процессом извлечения массива полезного ископаемого, Прошедшую несколько циклов воду, обогащенную растворимыми в условиях данного процесса элементами, например, германием, ураном, торием, можно использовать в качестве источника указанных элементов, осуществляя соответствующий процесс их извлечения.

Составитель Л,Юткин

Редактор Т.Шарганова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С,Юско

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 560 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5