ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЙ СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЗОЛОТА И СЕРЕБРА, ИЗ РУД НА МЕСТЕ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ

ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЙ СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЗОЛОТА И СЕРЕБРА, ИЗ РУД НА МЕСТЕ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ


RU (11) 2074958 (13) C1

(51) 6 E21B43/28 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94043394/03 
(22) Дата подачи заявки: 1994.12.08 
(45) Опубликовано: 1997.03.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. US, Патент N 4342592, C 22 B 11/06, 1982. 2. US, Патент N 5196503, C 25 C 1/00, 1992 3. Gold Forum Technol and Pract. "World-Gold-89" N 5-8, 1989. Colorado, USA. 
(71) Заявитель(и): Жагин Борис Петрович; Видусов Тиль Эрвинович; Заболоцкий Александр Иванович 
(72) Автор(ы): Жагин Борис Петрович; Видусов Тиль Эрвинович; Заболоцкий Александр Иванович 
(73) Патентообладатель(и): Жагин Борис Петрович; Видусов Тиль Эрвинович; Заболоцкий Александр Иванович 

(54) ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЙ СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЗОЛОТА И СЕРЕБРА, ИЗ РУД НА МЕСТЕ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ 

Изобретение относится к нецианидной технологии подземного выщелачивания благородных металлов. Способ включает последовательную закачку растворов реагентов в пласт через систему закачных скважин и откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин с последующей переработкой продуктивного раствора. Новым является то, что выщелачивание ведут в две стадии. При этом на первой стадии используют раствор хлора, подачу которого в пласт регулируют так, чтобы рН откачного раствора поддерживался выше 3. еред переработкой продуктивного раствора восстанавливают в нем избыток хлора. На второй стадии производят одновременно отработку плана и его дезактивацию путем закачки раствора тиосульфата натрия до получения откачного раствора, имеющего рН пластовых вод рудовмещающего горизонта, а также осуществляют переработку продуктивного раствора. 6 з.п.ф. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к нецианидной технологии подземного выщелачивания благородных металлов, например, золота и серебра из водопроницаемых руд на месте их залегания. Оно может быть использовано при отработке руд месторождений, в том числе глубоко залегающих, путем закачки растворов реагентов в пласт через систему закачных скважин и откачки продуктивных растворов через систему откачных скважин с переработкой их известными способами.

В настоящее время подземное выщелачивание благородных металлов в промышленных масштабах не практикуется.

Известен гидрометаллургический способ выщелачивания золота и серебра в щелочной среде (рН 8-13) раствором, содержащим 12% хлорида и 1% гипохлорита натрия. После цементации золота и серебра цинком гипохлорит регенерируют электролизом и раствор возвращают на выщелачивание (патент США N 4342592, 1982).

Известен гидрометаллургический способ извлечения благородных металлов из руд хлоридно-гипохлоритным раствором. Рекомендуемый состав раствора содержит 3% хлористого натрия и 0,3% гипохлорита натрия. Извлечение металлов из раствора проводят посредством электроосаждения на катоде или другими способами. Раствор после добавления гипохлорита вновь используют для выщелачивания (патент США N 5169503, 1992).

Рекомендуемые в патентах составы выщелачивающих растворов не могут быть использованы для подземного выщелачивания по экологическим соображениям из-за высокого содержания хлорида.

Известен способ подземного выщелачивания золота и серебра с использованием цианида натрия. Опытная отработка залежи, находящейся в аллювиальных отложениях, ведется в Западной Австралии. О способе последующей дезактивации пласта не сообщается. (Gold Forum Technol and Pract. "World-Сold-89", N 5-8, 1989, Colopado, USA, прототип).

Осуществление этого способа на большинстве месторождений, особенно расположенных в населенных районах, связано с трудно-преодолимыми экологическими проблемами.

Предлагаемый нецианидный способ подземного выщелачивания направлен на обеспечение эффективного выщелачивания полезных компонентов при условии обеспечения экологической безопасности пластовых вод к моменту окончания отработки.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что выщелачивание ведут в две стадии. На первой стадии выщелачивания используют раствор хлора, причем подачу хлора регулируют так, чтобы откачной раствор имел рН не ниже 3. Избыток активного хлора в продуктивном растворе восстанавливают перед его переработкой, а переработку раствора осуществляют одним из известных способов-сорбции, цементации или электролиза. На второй стадии отработку пласта продолжают раствором тиосульфата натрия. При этом одновременно происходит восстановление непрореагировавшего активного хлора и нейтрализация вод, чем обеспечиваются экологические требования к пластовым водам рудовмещающего горизонта.

Эффективность выщелачивания как золота, так и серебра при соблюдении экологических требований достигается тем, что на первой стадии извлечения золота используют слабый раствор хлора (0,2-0,7%), имеющий рН > 1,8, а на второй стадии слабый раствор тиосульфата натрия (0,2-0,7%), имеющий рН 7,5-8,5. Окисление и растворение золота таким образом протекает в слабокислой среде при высоком окислительном потенциале (> 1200 мВ). При этом вскрываются сульфиды, окислы, карбонатные минералы, полевые шпаты, органические соединения, что способствует как наиболее полному извлечению золота, так и увеличению фильтрационной проницаемости пласта, в частности, за счет растворения карбонатного цемента. Не наблюдается также и разбухания глин, что характерно для щелочной среды, которой отличается цианидный способ.

Одновременно с выщелачиванием золота происходит окисление и переосаждение серебра в форме хлорида, что облегчает его выщелачивание тиосульфатом на последующей стадии отработки.

Новизна предлагаемого способа состоит в регулировании концентрации хлора в растворе таким образом, чтобы в откачном растворе поддерживался рН > 3. Тем самым обеспечивается чистота продуктивного раствора от присутствия железа, алюминия, цинка, меди из-за их гидролиза и переосаждения в пласте. Окислительный потенциал при таком режиме сохраняется достаточно высоким и обеспечивает удержание золота в растворе.

Другим новым элементом рекомендуемого технологического режима является операция восстановления активного хлора перед сорбцией, электролизом или другим способом переработки продуктивного раствора. Это достигается введением аммиака или сернистого ангидрида в эрлитный воздух при откачке раствора или пропусканием продуктивного раствора через колонну с насадкой из дробленого марганцевого шпата.

Использование того или иного реагента для восстановления избытка хлора определяется выбранным способом переработки продуктивного раствора. При использовании аммиака создается щелочная среда, марганцового шпата - нейтральная и сернистого ангидрида кислая.

По окончании извлечения золота отработанный участок залежи подвергается на следующей стадии выщелачиванию слабым раствором (0,2-0,7) тиосульфата. В результате этого в пласте восстанавливается непрореагировавший с породами активный хлор, воды нейтрализуются, и выщелачивается серебро. Из продуктивного тиосульфатного раствора серебро извлекается одним из известных способов: цементацией на цинке, сорбцией и пр.

По окончании отработки залежи тиосульфатом в рудовмещающем пласте остается раствор, имеющий рН 7,5-8,0 и содержащий хлоридно-сульфатную минерализацию не выше 3-4 г/л. Остаточное содержание тиосульфата в пластовой воде легко разрушается аэрированием.

Предлагаемый способ был опробован в лабораторных условиях на золотосодержащей руде месторождения Тас-Юрях, серебросодержащей руде месторождения Такели и в полевых условиях на месторождении Гагарское.

При выщелачивании руды месторождения Тас-Юрях при нормальных условиях (Т=20oС) при агитации руды с хлорной водой был получен продуктивный раствор, содержащий 14 мл/л золота и имевший рН=6 и ЭДС=1230 мВ. При этом степень извлечения золота составила 98% Продуктивный раствор затем обрабатывался аммиаком, в результате чего в нем обнаруживались только следы хлора, повышался рН6 снижался окислительно-восстановительный потенциал.

Экспериментальные данные приведены в таблице.

Из продуктивных золотосодержащих растворов золото практически полностью осаждалось цементацией на цинковом порошке.

Серебро, содержавшееся в рудном материале месторождения Такели, сначала переводилось в хлоридную форму, а затем выщелачивалось слабыми растворами тиосульфата натрия (до 5 г/л). Степень извлечения серебра достигала 92-94% Без операции хлорирования она не превышала 60%

На месторождении Гагарское ведется отработка опытно-промышленного участка, разбуренного по пятиточечной схеме при сетке 10х10 м. Производительность опытного участка 30 м3/сут. В качестве выщелачивающего реагента на первой стадии отработки используется хлорная вода концентрации 2-4 г/л. Насыщение хлором оборотного раствора производится с помощью промышленного хлоратора ЛОНИИ-100. Подача хлора регулируется так, что в откачном растворе удерживается рН 4,5-7.

Через несколько суток после начала отработки сформировался продуктивный раствор с концентрацией золота 4-7 мг/л. Переработка раствора осуществляется сорбцией в колонне с активированным углем. Производительность по золоту при полном обороте растворов удерживается стабильно в течение нескольких месяцев на уровне 0,12-0,15 кг/сут.

Преимущества предлагаемого способа состоят в том, что для извлечения золота применяется дешевый реагент, широко используемый в химической промышленности и доступный в больших количествах. В пласте хлор практически полностью расходуется, обеспечивая предельное вскрытие сульфидов, окислов и других минералов, образуя нетоксичный хлорид. Способ характеризуется высокой степенью извлечения золота и серебра. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Экологически чистый способ подземного выщелачивания благородных металлов, преимущественно золота и серебра, из руд на месте их залегания, включающий последовательную закачку растворов реагентов в пласт через систему закачных скважин и откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин с последующей переработкой продуктивного раствора путем сорбции, цементации или электролиза, отличающийся тем, что выщелачивание ведут в две стадии, причем на первой стадии используют раствор хлора, подачу которого в пласт регулируют так, чтобы pН откачного раствора поддерживался выше 3, и перед переработкой продуктивного раствора восстанавливают в нем избыток хлора, а на второй стадии проводят одновременно отработку пласта и его дезактивацию путем закачки раствора тиосульфата натрия до получения откачного раствора, имеющего pН пластовых вод рудовмещающего горизонта, и также осуществляют переработку продуктивного раствора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию хлора в выщелачивающем растворе поддерживают в пределах 0,2 0,7%

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что остаточное содержание хлора перед переработкой раствора поддерживают ниже 0,5 мг-экв/л.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановление хлора осуществляют сернистым ангидридом, аммиаком или солями марганца.

5. Способ по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что сернистый ангидрид или газообразный аммиак вводят в эрлифтный воздух.

6. Способ по пп.1 и 4, отличающийся тем, что при восстановлении хлора осуществляют контактирование раствора с марганцевым шпатом.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию тиосульфата поддерживают в пределах 0,2 0,7%


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru