Подземное выщелачивание металлов из руд

Подземным выщелачиванием следует считать процесс избирательного растворения и выноса водой или другими растворителями, движущимися по руде в массиве или в разрушенном состоянии, каких-либо полезных компонентов.
Применяют два основных способа выщелачивания:
1) подземное выщелачивание металла из месторождения с использованием скважин, пробуренных с поверхности до месторождения (без проведения горных выработок);
2) подземное выщелачивание металла из предварительного раздробленного взрывом массива крепких руд.
Второй способ требует проведения большого комплекса горных выработок и проведения буро-взрывных работ. Он менее эффективен по сравнению с первым способом, однако может быть более эффективным, чем обычные способы разработки крепких руд, так как при этом способе исключается перемещение горной массы от забоев до поверхности (обогатительной фабрики).
Подземное выщелачивание непосредственно из месторождения с использованием скважин.
Этот способ может быть отнесен к числу безлюдных способов разработки месторождений полезных ископаемых. Основное его преимущество — освобождение человека от тяжелого труда в подземных условиях. Этот метод может быть рентабельным при извлечении металлов из оставленных целиков и массива забалансовых руд со сложными гидрогеологическими условиями. Сущность метода показана на рис. 144.

Опыт и расчеты показывают, что подземное выщелачивание при современном техническом уровне позволяет получить металл по более низкой себестоимости, чем при добыче его обычными методами. Этот способ может быть успешно применен при определенных условиях:
1) хорошей фильтруемости массива рудного тела (рудоносные песчаники или сильно трещиноватые руды);
2) способности металла к растворению под действием воды или растворителей;
3) наличии хорошего водоупора и отсутствии тектонических трещин.
Интенсивность выщелачивания и коэффициент извлечения полезного компонента могут быть существенно увеличены при введении соответствующих бактерий в выщелачивающий растворитель. В настоящее время открыты такие виды микроорганизмов, которые значительно ускоряют процессы окисления и растворения металлов.
В качестве выщелачивающих растворителей могут быть природные воды, водно-газовые смеси, кислые растворы (0,5—3%) и карбонатные растворы, а также различные ускорители.
В связи с разнообразными условиями ведения работ технологические параметры подземного выщелачивания должны определяться на основе предварительных лабораторных и полевых исследований для каждого месторождения и рудного тела.
Так как многие месторождения полезных ископаемых приурочены к водоносным горизонтам, необходимо детально исследовать гидравлическую взаимосвязь рудного тела и водоносного горизонта, к которому оно приурочено, со смежными водоносными горизонтами (при наличии связи со смежными водоносными горизонтами могут быть утечки растворителя).
Практика подземного выщелачивания одного из рудных месторождений осадочного типа через систему нагнетательных и разгрузочных скважин, обсаженных полиэтиленовыми трубами, показала возможность извлечения металла из недр до 80% при себестоимости 1 кг металла ниже, чем при обычном способе подземной разработки аналогичных месторождений.

---