Физико-химические методы геотехнологии

Физико-химические методы геотехнологии (ФХМГ) - методы добычи, основанные на переводе полезного ископаемого в подвижное состояние посредством химических, тепловых, массообменных и гидродинамических процессов, осуществляемых на месте его залегания.
Сущность методов ФХГ заключается в переводе полезного ископаемого в подвижное состояние. Эти методы имеют следующие особенности.
1. Разработка месторождений, как правило, ведется через скважины, которые служат для вскрытия, подготовки и добычи полезного ископаемого.
2. Месторождение - объект добычи полезного ископаемого и место его частичной переработки, так как технология добычи предусматривает избирательное извлечение.
3. Рудник состоит из трех основных элементов: блока приготовления рабочих агентов, добычного поля (рудное тело, где протекает процесс) и блока переработки продуктивных флюидов.
4. Инструментом добычи служат рабочие агенты (энергия или ее носители, вводимые в рабочую зону, например, химические растворы, электрический ток, вода-теплоноситель).
5. Под воздействием рабочих агентов полезное ископаемое изменяет агрегатное состояние, образуя продуктивные флюиды (раствор, расплав, газ, гидросмесь), которые обладают легкой подвижностью и начинают перемешаться.
6. Разработка месторождения зональна и перемещается во времени у добычных скважин, а сам метод определяет размеры и форму рабочей зоны в эксплуатируемой части месторождения.
7. Управление процессом добычи осуществляется с поверхности путем изменения параметров рабочих агентов (расход, температура, давление, концентрация и т.д.) и места их ввода в залежь и отбора продуктивных флюидов.

Приведем примеры химических, физических и комбинированных методов добычи.
К первым относятся методы, основанные:
- на подземном растворении водой каменной, калийных, магнезиальных и урановых солей, сульфатов и сульфаткарбонатов, соды, буры и др.;
- на подземном выщелачивании растворами кислот - серной (целестин, азурит, куприт, некоторые урановые минералы и др.), соляной (сфалерит, молибденит, уранит и др.) и азотной (аргентит, висмутин, сфалерит и др.); щелочей (бокситы, антимонит); растворами солей - сернистого натрия, хлористого железа, цианистого калия (золото) и других реагентов;
- на подземной термохимической переработке полезного ископаемого сжиганием (например, подземная газификация угля, сланца, нефти) и обжигом (пирит, халькопирит, антимонит и др.).
Ко вторым относятся методы, основанные:
- на подземной выплавке (серы, озокерита и др.) и возгонке (реальгара, киновари и др.);
- на разрушении рыхлых город струей воды (например, скважинная гидродобыча) и превращении их в плывунное состояние вибрацией или другими методами.
К комбинированным относятся методы, основанные на использовании как химических, так и физических процессов (например, выщелачивание металлов в электрических полях). К ним следует отнести методы, основанные на бактериальном выщелачивании.
Процесс добычи ФХМГ полезного ископаемого в горном массиве, который характеризуется совокупностью целого ряда параметров, отражающих геологическое строение, гидрогеологические условия, физические и химические свойства пород и насыщающих их флюидов, давление, температура и т.д. Всю эту совокупность условий и определяющих их параметров целесообразно характеризовать термином физико-геологическая обстановка.

---