Бактериально-химическое выщелачивание

Процесс подъема полезного ископаемого

Разработка месторождений полезных ископаемых ФХМГ связана с подъемом извлекаемых флюидов на поверхность через скважины. Процесс подъема может происходить за счет энергии нагнетаемого рабочего агента (например, подземное растворение солей), за счет вводимой в скважину энергии сжатого воздуха или газа (например, подземная вы плавка серы и др.) или погруженными насосами и гидроэлеваторами.

Наиболее простым и эффективным средством подъема при ФХМГ является эрлифт.Как правило, воздух подается по воздухопроводу, а продукт поднимается по кольцевому пространству скважины. Нижняя часть воздухопровода — форсунка перфорированная. От компрессора по воздухопроводу к форсунке подводится сжатый воздух, который, смешиваясь с продуктивным агентом, поднимает его на поверхность. Главные достоинства эрлифта — простота, надежность в работе, отсутствие движущихся частей, возможность свободного выноса частиц пород, сопутствующих продуктивным растворам. К недостаткам эрлифта относятся низкий к.п.д. и необходимость специального компрессорного хозяйства.

Бактериальные методы выщелачивания уже используются при переработке минерального сырья — биотехнологии металлов, которая позволяет значительно повысить эффективность комплексного использования руд и обеспечить эффективную защиту окружающей среды.

Общеизвестна огромная роль бактерий в геохимических процессах образования и разрушения месторождений серы, сульфидных, железных, марганцевых и других руд.

Сегодня биотехнология в основном занимается бактериальным выщелачиванием (БВ) металлов из твердых минеральных субстратов, промышленных растворов и сточных вод.

Это, прежде всего бактериальное вскрытие золота, тонковкрапленного в сульфидные минералы, (особенно в арсено-пирит и пирит), удаление мышьяка как вредной примеси из мышьяксодержащих концентратов и продуктов, получаемых при обогащении руд цветных и редких металлов. Этим методом можно эффективно разделять такие коллективные концентраты цветных металлов, как медно-цинковые, медно-никелевые и т. п.

Предварительная бактериальная обработка минеральных продуктов и концентратов перед обогатительными, металлургическими процессами значительно интенсифицирует их и увеличивает полноту извлечения металлов.

В настоящее время исследованиями процесса бактериального окисления и выщелачивания занимаются примерно 100 научных организаций и фирм в 25 странах. Построены и действуют промышленные установки в ЮАР, Австралии, Бразилии, США, Канаде, Замбии, Ганы, России и большое число опытно-промышленных установок в целом ряде стран.

Значительный прогресс достигнут в последние годы в развитии процессов чанового БВ золотомышьяковых концентратов.

Не только созданы научные основы процесса, но и разработаны и испытаны различные варианты технологических схем, построены и действуют промышленные установки чанового БВ большой про изводительности.

Установлено, что процессы бактериального окисления и выщелачивания могут протекать активно только при создании благоприятных для жизнедеятельности бактерий условий среды обитания. Все основные параметры, определяющие эти условия, можно разделить на три большие группы.

Физико-химические параметры: кислотность среды; окислительно-восстановительный потенциал среды; электродный потенциал минералов; минеральный состав продуктов; соотношение сульфидных минералов; характер сростков сульфидных минералов; температура среды; газовый состав среды.

Биологические параметры: минеральный состав руды; адаптационные свойства культуры; концентрация биомассы; активность биомассы; использование сообщества культур.

Технологические параметры: крупность исходного материала; плотность пульпы; способ перемешивания и аэрации; тип выщелачивающего аппарата; схема выщелачивания; использование оборотных растворов; требования к продуктам выщелачивания.

Необходимым условием роста бактерий и сохранения скорости биоокисления является поддержание температур при работе установки в пределах 35—42 °С. Еще одним неотъемлемым фактором процесса биоокисления является бесперебойная аэрация пульпы.

Вопросы к разделу:

1. Характеризуйте основные физико-химические методы добычи полезных ископаемых.

2. Требования физико-химических методов к физико-геологической обстановке.

3. Какие процессы лежат в основе физико-химических методов добычи полезных ископаемых.

4. Процессы, определяющие движение рабочих и продуктивных флюидов.

5. Процессы подъема полезного ископаемого на поверхность.

Дата добавления: 2014-01-04