Добыча жидкой руды. Минеральная база гидроминеральных ресурсов

Под термином «жидкая руда» подразумеваются гидроминеральные ресурсы природных и техногенных минерализованных вод, из которых технологически возможно и экономически целесообразно, а иногда и экологически необходимо извлекать полезные компоненты.
Обычная классификация гидроминерального сырья предусматривает деление на подземные и поверхностные природные воды и техногенные.
Первые обычно приурочены к вулканическим и горноскладчатым областям, артезианским бассейнам и межкристаллическим и погребенным рассолам.
Воды горноскладчатых областей обычно бывают азотно-углекислые и азотные и содержат редкие элементы лития, рубидия, цезия, а также бор, мышьяк и др. соответственно 100, 5, 20, 1000 и 100 мг/л.
Из этих вод в Италии (парогидротермы Тосканы) добывается до 15 тыс. т/год различных веществ, в том числе 4,4 тыс. т борной кислоты, 5 тыс. т буры, 620 т хлористого аммония.
Рассолы артезианских бассейнов преимущественно относятся к хлоридному типу и характеризуются высоким содержанием йода, брома, лития, рубидия, цезия, стронция, бора. Из этих рассолов получают йод и бром.
Межкристальные и погребенные рассолы локализованы в местах, высохших озер (например, озера Серлз, Сельвер Пик), где добывают карбонат лития, калий, соду, окись магния и рубидия.
Вторые — это морские и озерные рассолы, из них в промышленных условиях извлекаются натрий, калий, хлор, магний и бром, сода, бор и другие элементы. Ведутся исследования по извлечению урана, золота и других элементов.
Техногенные воды — это сточные воды нефтепромыслов, шахт, карьеров, рудников и обогатительных фабрик.
В настоящее время нефтяные воды (хлоридного типа) используются для получения брома и йода.
Сточные воды шахт и рудников составляют в год 17 млрд м3 и в основном имеют сульфатный и хлоридный состав с минерализацией до 200 г/л и содержат самые разнообразные полезные элементы.
Сточные воды гидротермальных установок содержат промышленные концентрации бора, лития, рубидия и др.
Добыча полезных ископаемых из вод складывается из бурения и оборудования добычных скважин, откачки вод, технологии извлечения из них полезных компонентов, сброса и захоронения или утилизации отработанных вод.
Успех разработки месторождений гидроминерального сырья определяется физико-геологическими условиями залегания вод и концентрации полезных компонентов.
Добыча минерализованных вод имеет много общего с нефтедобычей. Месторождения вскрываются системой скважин оборудованных фонтанной арматурой (при самоизливе) или насосами. Добыча может эффективно вестись с поддержанием пластового давления путем подачи в залежь отработанных вод, что обеспечивает одновременное решение задач интенсификации добычи и сброса отработанной воды.
В переработке добытых вод используются три основных технологических направления: галургическая схема переработки рассолов с многостадийной упаковкой; схема, использующая осадительные методы, сорбцию, экстракцию и концентрирование упариванием; схема селективного извлечения микрокомпонентов без извлечения основных солей. Выбор схемы переработки зависит от минерального состава вод, потребностей в продукции и экологических требований.
В настоящее время ведутся интенсивные разработки новых технологий переработки гидроминерального сырья, потребность в которых чрезвычайно велика, так как их отсутствие сдерживает освоение гидроминеральных ресурсов страны и не позволяет ликвидировать дефицит производства многих редких элементов.