Подземное выщелачивание

Селективное фильтрационное выщелачивание полезного компонента из твердой фазы, например кислотное выщелачивание урана или фосфора, может быть описано системой уравнений

где Ст, Сж - концентрации полезного компонента в твердой фазе и реагента; Dм - коэффициент массоотдачи; а и n - постоянные; Со - начальное содержание целевого вещества; Сжо - концентрация реагента на входе в залежь; х, т - координата, время, v- скорость потока реагента.
Первое уравнение описывает взаимодействие твердой фазы с реагентом и является уравнением кинетики гетерогенной реакции. Второе - связывает изменение концентрации реагента в массиве с течением химической реакции и движением реагента по залежи. Показатель степени n определяется экспериментально, и численное его значение лежит обычно в пределах 0Решение включает две стадии: первую - если в начальном сечении имеется некоторое количество полезного ископаемого - и вторую - если образовалась зона полного выщелачивания. Общее решение получено методом характеристик в виде степенных рядов, причем граница зоны полного выщелачивания целевого компонента перемещается по пласту по линейному закону

Полученные результаты остаются в силе и для радиального случая, если принять

Здесь r и R - текущие значения радиусов; r0 - начальный радиус, Q - расход реагента, h - мощность пласта. Целесообразно аппроксимировать показатель степени n таким образом, чтобы решение системы уравнений (5.23) не содержало рядов. Это возможно, если n = m/(1+m), m - целое число.
Концентрация полезного компонента С в жидкой фазе определяется выражением

Соответствующие искомые зависимости, полученные из решения системы уравнений (5.23), для m = 1 представлены на рис. 5.6 а, б. Характер их определяется главным образом параметром η, причем при Η >> 1 существует некоторый временной интервал, в течение которого содержание полезного компонента в отбираемом растворе практически постоянно.

---