Кучное, подземное и чановое

Кучное выщелачивание применяют для извлечения мед, урана, серебра и золота. Кучу измельчают, породы помещают на полимерную пленку или иное водонепроницаемое основание. Формируют 2 пруда по разные стороны кучи. В одном пруде находится выщелачивающий раствор, содержащий микроорганизмы, которыми орошают кучу руды, например, с помощью дождевальной установки. Другой пруд служит для сбора прошедшего через кучу раствора, содержащего выщелоченный металл. Площадка, на которой расположена куча, имеет уклон в сторону собирающего пруда. Так же точно извлекают металлы из отвалов «пустой» породы, которая содержит остатки ценных металлов. Процесс этот более длительный, т.к. концентрация металлов низка, частицы породы более крупные и т.д. При извлечении из руды меди и урана кучи могут содержать 10-50∙10⁸ кг руды и в высоту достигать 5-5,5 м. Вершины куч выравнивают и наносят на них раствор серной кислоты. Новые кучи помещают часто поверх уже существующих. Кучное выщелачивание требует небольших капиталовложений и технического обеспечения. Технологические параметры при этом легко контролировать: величину частиц породы, размер куч, аэрация, рН, состав растворов.

Подземное выщелачивание (выщелачивание in situ) используют для извлечения урана из песчаника с бедным содержанием рудного минерала. Выщелачивающие растворы закачивают в рудное тело через инъекционную скважину. Эти растворы, содержащие химический окислитель (например, перекись водорода), взаимодействуют с минералом, окисляя уран и переводя его в растворимую форму. Далее содержащие уран растворы выкачивают из под земли через 4 выходные скважины (по схеме «пять точек»). Объем выщелачивающих вод, выкачиваемых из 4-х рабочих скважин, больше, чем объем вводимого раствора. Это сводит к минимуму возможность загрязнения подпочвенных вод. Исследования в лаборатории показали, что гидростатическое давление в 30,4 МПа, эквивалентное давлению на глубине 3000 м, не сказывается на жизнедеятельности окисляющих металлы бактерий. Недостаточно изучено влияние на бактерии гипербарического кислорода и высокой температуры, существующих на большой глубине.

Чановое выщелачивание применяют для обработки руд, содержащих медь, цинк, никель, уран, золото, серебро, мышьяк и их комбинации. Проводят в специальных биореакторах – чанах, объемом несколько тысяч кубических метров. Обеспечиваются перемешивание, аэрация и нагрев частиц руды, помещенных в раствор с микроорганизмами. Руды сильно измельчают.

Преимуществом чанового метода является возможность контроля за условиями процесса: размерами частиц руды; рН ее качеством и концентрацией питательных веществ. Возможно применение специфических штаммов микроорганизмов, в том числе рекомбинантных. Во многих случаях используют замкнутые технологические линии: растворы после отделения металлов и добавления питательных веществ вновь направляют в чаны выщелачивания новых порций металлов.

Таким образом, биотехнология обеспечивает разработку труднодоступных руд и руд с низким содержанием металлов. Традиционные способы металлургии (пирометаллургия) дают выгоду лишь применительно к богатым месторождениям. Такие месторождения могут быть истощены уже в ближайшее время при сегодняшних темпах и способах добычи металлов (свинец, медь, цинк, золото, уран).

Технологии микробного выщелачивания – малоотходные или безотходные; они, в отличие от традиционных, не наносят ущерба окружающей среде. Еще одно достоинство биогеотехнологии – высокая рентабельность (низкие затраты на горнподготовительные работы, низкие капитальные затраты на сооружения установок).

Дата добавления: 2014-01-04