способ кучного выщелачивания металлов из мерзлых пород

Формула изобретения

Способ кучного выщелачивания металлов в условиях многолетней мерзлоты, включающий удаление грунта с участка, предназначенного для возведения штабеля из горных пород для выщелачивания из них металлов, формирование антифильтрационного основания, установку оборудования для откачки продуктивного раствора, укладку на подготовленное основание выщелачиваемых пород и подачу в штабель растворов рабочих реагентов, отличающийся тем, что штабель пород, предназначенных для выщелачивания из них металлов, формируют в холодное время года из мерзлых окомкованных или кусковатых пород с переслаиванием их легкорастворимыми солями металлов с большой теплотой образования их водных растворов и низкой температурой эвтектики, в штабеле размещают перфорированные трубы для подачи раствора рабочих реагентов, поверх штабеля сооружают теплозащитное устройство для предохранения протаивающего штабеля от повторного замерзания, поверхность штабеля делают вогнутой и далее на штабель наливом и в него через перфорированные трубы подается горячий раствор рабочих реагентов, который растворяет распределенные в штабеле соли, и в результате выделения при этом тепла, привнесения его горячим раствором рабочих реагентов извне и низкой температуры замерзания образующегося раствора штабель мерзлых пород оттаивает и в нем начинается и идет до своего завершения процесс выщелачивания металлов, что обеспечивает применение кучного выщелачивания металлов в течение всего года.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для кучного выщелачивания металлов из мерзлых пород, преимущественно в условиях многолетней мерзлоты.

Известен способ кучного выщелачивания металлов в условиях многолетней мерзлоты, включающий удаление грунта с участка, отведенного для возведения штабеля из горных пород, предназначенных для выщелачивания из них металлов, формирование антифильтрационного основания, установку оборудования для откачки продуктивного раствора, укладку на подготовленное основание выщелачиваемых пород и подачу в штабель растворов рабочих реагентов [1 - прототип].

Недостатком известного способа является краткость периода возможности использования процесса кучного выщелачивания, ограниченного весенним протаиванием грунта и наступлением низких температур с промерзанием штабеля пород, подготовленных для выщелачивания из них металлов.

Технической задачей является выщелачивание металлов из мерзлых пород и в результате использование процесса кучного выщелачивания в течение всего года.

Технический результат заключается в оттаивании штабеля выщелачиваемых мерзлых пород после его формирования в холодное время года из мерзлых окомкованных или кусковатых пород с переслаиванием их легкорастворимыми солями металлов с большой теплотой образования их водных растворов и низкой температурой эвтектики, размещения в нем перфорированных труб для подачи раствора рабочих реагентов, сооружения сверху теплозащитного устройства для предохранения протаивающего штабеля от повторного замерзания, образования в верхней его части замкнутого углубления, налива в это углубление с одновременной подачей в штабель через трубы горячего раствора рабочих реагентов и производства таким образом процесса кучного выщелачивания до его завершения независимо от времени года.

Предлагаемый способ включает удаление грунта с участка, отведенного для возведения штабеля из горных пород, предназначенных для выщелачивания из них металлов, формирование антифильтрационного основания, установку оборудования для откачки продуктивного раствора, укладку на подготовленное основание выщелачиваемых пород и подачу в штабель растворов рабочих реагентов и предусматривает, что штабель пород, предназначенных для выщелачивания из них металлов, формируют в холодное время года из окомкованных или кусковатых мерзлых пород с переслаиванием их легкорастворимыми солями металлов с большой теплотой образования их водных растворов и низкой температурой эвтектики, в штабеле размещают перфорированные трубы для подачи раствора рабочих реагентов, поверх штабеля сооружают теплозащитное устройство для предохранения протаивающего штабеля от повторного замерзания, поверхность штабеля делают вогнутой и далее на штабель наливом и в него через перфорированные трубы подается горячий раствор рабочих реагентов, который растворяет распределенные в штабеле соли и в результате выделения при этом тепла, привнесения его горячим раствором рабочих реагентов извне и низкой температуры замерзания образующегося раствора штабель мерзлых пород оттаивает и в нем начинается и идет до своего завершения процесс выщелачивания металлов, что обеспечивает применение кучного выщелачивания металлов в течение всего года.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что штабель формируется из окомкованных или кусковатых пород, позволяет на порядки увеличить его коэффициент фильтрации и соответственно скорость и полноту насыщения его рабочим раствором.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что в штабель помещают перфорированные трубы, позволяют подавать растворы рабочих реагентов в весь его объем.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что верхняя поверхность штабеля устраивается вогнутой, позволяет налить горячий раствор рабочих реагентов в образовавшуюся ванну без его потери и начать протаивание штабеля сверху и одновременно выщелачивание металлов.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что при формировании штабеля мерзлые окомкованные или кусковатые породы переслаиваются солями легкорастворимых металлов с большой теплотой образования их водных растворов и низкой температурой эвтектики, позволяет при подаче в штабель сверху и через перфорированные трубы горячего раствора рабочих реагентов за счет выделения тепла при этом, привнесения его извне и понижения температуры замерзания образующегося раствора создать талую рабочую зону, распространить ее постепенно на весь объем штабеля и таким образом обеспечить производство выщелачивания металлов из первоначально мерзлых пород, а следовательно, производство выщелачивания в течение всего года.

Способ осуществляется следующим образом. Он включает удаление грунта с участка, отведенного для возведения штабеля из горных пород, предназначенных для выщелачивания из них металлов, формирование антифильтрационного основания, установку оборудования для откачки продуктивного раствора, укладку на подготовленное основание выщелачиваемых пород и подачу в штабель растворов рабочих реагентов. Штабель пород, предназначенных для выщелачивания из них металлов, формируют в холодное время года из мерзлых окомкованных или кусковатых пород с переслаиванием их легкорастворимыми солями металлов с большой теплотой образования их водных растворов и низкой температурой эвтектики. В штабеле размещаются перфорированные трубы для подачи раствора рабочих реагентов, поверхность штабеля делается вогнутой. Далее на штабель в углубление на его поверхности и в него через перфорированные трубы подается горячий раствор рабочих реагентов, который растворяет распределенные в штабеле соли и в результате выделения при этом тепла, привнесения его извне и низкой температуры замерзания образующегося раствора штабель мерзлых пород оттаивает и в нем начинается и идет до своего завершения процесс выщелачивания металлов, что обеспечивает применение кучного выщелачивания в течение всего года. Преимуществами способа являются:

- возможность производства выщелачивания металлов из мерзлых пород, следовательно, применение метода в течение всего года;

- простота и экономичность способа.

Источник информации

1. Патент РФ №2183743, Е 21 В 43/28, 2002 г.