Технология ПВФ (часть 1)

Технология подземного выщелачивания фосфатов во многом аналогична технологии подземного выщелачивания руд металлов. Она включает вскрытие залежи скважинами, их обсадку коррозионно-стойкими колоннами труб (чаще всего полиэтиленовыми или стеклопластиковыми), оборудование забойной части скважин фильтрами. Технология подготовки залежи к выщелачиванию также аналогична подготовке залежей руд металлов. Для плотных скальных пород (например, хибинских апатитов) необходимо применять схемы с предварительным дроблением руды и подготовкой блоков выщелачивания. Для осадочных месторождений с достаточно высоким коэффициентом фильтрации можно применять более простые схемы с выщелачиванием через скважины без специальной подготовки пласта.
Метод апробирован в опытных масштабах во Флориде (США) и в Кировской области (Россия). Сведений о промышленном применении метода не имеется.
Скважинный метод ПВФ разработан в 1983-87 гг. МОНИЛГео ГИГХС В.Ж. Аренсом, О.М. Гридиным, Г.Х. Хчеяном, Л.И. Курициной, А.О. Гоциридзе, С.А. Митейко и другими. В качестве объекта для разработки технологии подземного выщелачивания фосфоритов было выбрано Верхнекамское месторождение желваковых фосфоритов (Кировская область), залегающих на глубине от 10 до 100 м при мощности продуктивного слоя 0,3-1,5 м, представленного фосфоритными конкрециями средней крупности 50 мм в глауконитовом песке крупности до 1 мм. Коэффициент фильтрации желвакового слоя 2-6 м/сут при пористости 5-87%. Продуктивный слой перекрывается сверху плотными глинами и сцементированным глауконитом с коэффициентом фильтрации 0,8 м/сут; снизу желваковый слой подстилают черные плотные глины с линзами мергеля.
В качестве выщелачивающего агента была выбрана азотная кислота, наиболее активная по отношению к фосфатам в сильнокислотной среде и позволяющая при переработке растворов получить безбалластное удобрение.
Определение селективности азотной кислоты в диапазоне концентраций от 0,01 до 14% показало, что наиболее рациональной является концентрация 5-10%. При больших концентрациях резко возрастает газовая кольматация руды и извлечение полуторных окислов железа и алюминия, при меньших - значительно падает содержание полезного компонента в растворе. Процесс выщелачивания протекает, главным образом, в диффузионной области.

---