СПОСОБ СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИХ РОССЫПЕЙ
METHOD OF WELL GOLD LEACHING FROM DEEP PLACERS

Изобретение относится к технологии подземного выщелачивания золота из песков глубокозалегающих россыпей и может быть использовано при отработке россыпных месторождений, преимущественно глубокозалегающих, с тонким, мелким и дисперсным золотом.
Известен способ подземного выщелачивания металлов, в частности золота и серебра, осуществляемого 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 (см. патент РФ №2074958, МПК Е21В 43/28, опубл. 10.03.97 г.).
Недостатком известного способа является невысокое извлечение металла, обусловленное его потерями с рабочими растворами, и ограничение области его использования для подземного выщелачивания золота из песков россыпей по экологическим соображениям из-за возможных утечек продуктивных растворов с высоким содержанием в них хлорида натрия.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ скважинного выщелачивания золота из глубокозалегающих россыпей и техногенных минеральных образований, включающий подачу в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов через систему закачных скважин, с последующим извлечением золота. Подачу выщелачивающих растворов через систему закачных скважин производят путем инъекции раствора раздельными струями. Первоначально осуществляют подачу гидрокарбонатно-пероксидного раствора, подвергнутого фотоэлектрохимической обработке, затем после паузы осуществляют подачу раствора соляной кислоты с добавлением перекиси водорода, подвергнутого перед подачей ультрафиолетовому облучению. После выстаивания раствора в продуктивном пласте до достижения перехода основной части золота из минеральной массы в продуктивный раствор в скважинах размещают перфорированные капсулы с сорбентом, снабженные электродами, подают на электроды напряжение для обеспечения направленной диффузии ионов растворенного золота к сорбенту и его сорбции, а также довыщелачивания оставшегося в рудном пласте золота, затем насыщенный золотом сорбент извлекают и подвергают регенерации (см. патент РФ №2504648, МПК Е21В 43/28, опубл. 20.01.14 г.).
Недостатком известного способа является продолжительное время извлечения металла, обусловленное низкой скоростью его электродиффузии и потери растворенного золота вследствие переосаждения в прикатодных зонах на частицы глинистых минералов, обладающих сорбционно-активными свойствами, а также ограниченная область использования: при низкой пробности золота его выщелачиванию препятствуют образующиеся при использовании предложенного в изобретении состава растворы хлоридов серебра.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эффективности выщелачивания за счет интенсификации массообменных процессов и снижения потерь золота, обусловленных переосаждением золота на минералы глин и блокированием его нерастворимыми хлоридами серебра.
Результат достигается тем, что способ скважинного выщелачивания золота из глубокозалегающих россыпей, включающий подачу в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов через систему закачных скважин с последующим извлечением золота, отличается тем, что перед подачей в продуктивный пласт активированных выщелачивающих растворов осуществляют дренаж пластовых вод через систему дренажных скважин, в качестве активированных выщелачивающих растворов применяют электроактивированный концентрированный цианидный раствор, подготовленный на основе гидрокарбонатного, подвергнутого фотоэлектрохимической обработке, который подают в пласт через систему закачных скважин и скважин двойного назначения (закачных-откачных) в верхнюю и нижнюю части продуктивного пласта до полного влагонасыщения песков, затем после диффузионного выщелачивания основной части золота осуществляют подачу слабоконцентрированного электроактивированного цианидного раствора, затем производят откачку продуктивного раствора через скважины двойного назначения и дренажные скважины.
Способ осуществляется следующим образом.
Производят бурение и оборудование технологических скважин - дренажных, закачных и скважин двойного назначения (закачных-откачных). Дренажные скважины бурят горизонтально из траншей, пройденных вкрест простирания продуктивного пласта песков на его границе по падению, и оборудуют их сетчатыми или микропористыми фильтрами. Оборудование закачных скважин осуществляют путем установки щелевых цилиндрических распределителей растворов на обсадных трубах в верхней и нижней (припочвенной) частях продуктивного пласта. Оборудование скважин двойного назначения (закачных-откачных) осуществляют путем установки щелевых цилиндрических распределителей растворов на обсадных трубах в верхней части продуктивного пласта, а в его нижней (припочвенной) части устанавливают щелевой фильтр с внешней гравийной засыпкой в зоне локального расширения скважины.
Через дренажные скважины и скважины двойного назначения осуществляют дренаж и откачку пластовых вод. После завершения дренажа через систему закачных скважин и скважин двойного назначения подают электроактивированный концентрированный цианидный раствор, подготовленный на базе гидрокарбонатного, предварительно подвергнутого фотоэлектрохимической обработке, в верхнюю и нижнюю части продуктивного пласта до полного влагонасыщения золотосодержащих песков. Насыщенная выщелачивающим раствором минеральная масса пласта песков россыпи выстаивается в течение 3-10 суток для осуществления диффузионного выщелачивания основной части золота. В этот период продолжают откачку грунтовых и подземных вод только через дренажные скважины. По завершении процесса диффузионного выщелачивания в продуктивный пласт осуществляют подачу слабого электроактивированного цианидного раствора в количестве, обеспечивающем продолжение выщелачивания золота в инфильтрационном или фильтрационном гидродинамическом режиме. Откачку продуктивного раствора производят через скважины двойного назначения и дренажные скважины. Для наблюдения за ходом процесса выщелачивания и исключения утечек выщелачивающих и продуктивных растворов в днище траншей бурят наблюдательные и аварийные скважины.
Пример конкретного использования способа.
Глубокозалегающая (более 15 м по кровле пласта) россыпь золота с мощностью слоя песков от 3.5 до 4.3 м, представленная песчано-гравийными отложениями с преимущественно мелкими (до 0.5 мм) и тонкими (0.1-0.25 мм) частицами золота различной морфологии, а также и его дисперсными формами (золото, сорбированное минералами глин, включенное в решетку магнетита и других шлиховых минералов).
3
Первоначально в нижней части россыпи (по падению) осуществляют проходку 5-ти дренажных траншей вкрест простирания пласта песков, из нижней части бортов которых бурят горизонтально по его простиранию дренажные скважины диаметром 250 мм с шагом 15 м, которые оборудуют сетчатыми фильтрами. Затем осуществляют бурение и оборудование основных технологических скважин: закачных и скважин двойного назначения (закачных-откачных). Обсадку закачных скважин производят пластиковыми трубами диаметром 150 мм, на которые устанавливают щелевые цилиндрические распределители выщелачивающих растворов, длиной 700 мм, на уровне верхней и нижней (припочвенной) частей продуктивного пласта. Оборудование скважин двойного назначения осуществляют путем установки щелевых цилиндрических распределителей растворов, длиной 700 мм, на обсадных трубах в верхней части продуктивного пласта, а в его нижней (припочвенной) части устанавливают щелевой фильтр длиной 700 мм с внешней гравийной засыпкой в зоне локального расширения скважины до 350 мм. Сеть скважин 5*5 м. Через дренажные скважины и скважины двойного назначения предварительно осуществляют дренаж пластовых вод в течение 3-х суток. После этого откачку вод ведут только из дренажных скважин. После завершения дренажа через систему закачных скважин и скважин двойного назначения в верхнюю и нижнюю части продуктивного пласта до полного (10%-ного) влагонасыщения песков подают активный концентрированный цианидный раствор (3 г/л), подготовленный на базе карбонатного раствора, обработанного предварительно в специальном фотоэлектрохимическом реакторе. Карбонатный раствор готовят из 0.5%-ного водного раствора карбоната натрия путем его электролиза, последующего облучения полученной водно-газовой эмульсии ультрафиолетовой лампой типа ДРТ-230. Активный цианидный раствор готовят путем ввода в обработанный в фотоэлектрохимическом реакторе карбонатный раствор цианида натрия, до концентрации его 5 г/л, и последующей обработки полученной смеси в электрохимическом реакторе при напряжении на электродах 8 В. Насыщенная активным выщелачивающим раствором минеральная масса пласта песков россыпи выстаивается в течение 7 суток для осуществления диффузионного выщелачивания основной части золота. По завершении этого процесса в продуктивный пласт подают электроактивированный цианидный раствор концентрацией 0.02% в количестве 20 м/сут на каждую скважину, обеспечивающий продолжение выщелачивания золота в инфильтрационном гидродинамическом режиме. Откачку продуктивного раствора производят через скважины двойного назначения и дренажные скважины. После извлечения золота из продуктивного раствора полученный маточный раствор насыщают кислородом, доукрепляют цианидом натрия, реактивируют в электрохимическом реакторе и закачивают в пласт золотосодержащих песков россыпи. Циклы повторяют до достижения экономически оправданного уровня извлечения золота. После окончания выщелачивания золота в продуктивный пласт песков россыпи подают техническую воду, обработанную в фотоэлектрохимическом реакторе, и откачивают получаемый дренажный раствор с остаточными цианидами, частично трансформируемыми в цианаты активным кислородом, образованным при обработке закачиваемой воды, до достижения остаточного уровня содержания цианидов, равного принятой ПДК.