原地浸出開採是指通過鑽孔將溶浸液注入礦層，從礦石中有選擇地浸出有用成分，並將其抽至地表，經水冶處理回收金屬的方法，簡稱地浸。溶浸液注入礦層和把含有用成分的溶液(富液)從地下抽至地表主要通過鑽孔進行，在個別情況下也可通過井巷、地表溝槽或鑽孔與井巷相結合的聯合工程。地浸主要套用於具有一定地質和水文條件的金屬礦床的開採，礦石的滲透性(滲透係數要求大於0.1m/d和小於10m/d)是地浸法開採的先決條件，礦石的品位和成分。礦床的厚度和埋藏深度。是地浸開採在經濟上是否合理的重要條件。
基本介紹
- 中文名：原地破碎浸出開採
- 外文名：In situ crushing leaching mining
- 學科：開採工程
- 領域：能源
- 範圍：地下開採
- 簡稱：地浸
簡介,浸出過程,開採工序和工程設施,工藝技術,
簡介
原地浸出開採是指通過鑽孔將溶浸液注入礦層，從礦石中有選擇地浸出有用成分，並將其抽至地表，經水冶處理回收金屬的方法，簡稱地浸。溶浸液注入礦層和把含有用成分的溶液(富液)從地下抽至地表主要通過鑽孔進行，在個別情況下也可通過井巷、地表溝槽或鑽孔與井巷相結合的聯合工程。地浸主要套用於具有一定地質和水文條件的金屬礦床的開採，礦石的滲透性(滲透係數要求大於0.1m/d和小於10m/d)是地浸法開採的先決條件，礦石的品位和成分。礦床的厚度和埋藏深度。是地浸開採在經濟上是否合理的重要條件。
原地浸出開採與常規采、冶方法比較，它的主要優點是：沒有井巷、剝離等開拓工程和礦岩運搬堆放以及尾碴、尾砂壩建設等工程，因此基建投資節省1/3-2/3，基建時間縮短一半多，生產成本一般可降低1/3-1/2，環境保護條件好，基本上不破壞農田、山林，不污染環境，可以從根本上改善生產人員的勞動和衛生保健條件，易於實現採礦自動化，能充分利用擴產資源等，對某些貧礦、埋藏深的礦體、分散零星小礦體和水文地質，工程地質條件複雜的礦體，用常規法開採不經濟。甚至在技術上不可能時，用原地及出開採住往是可行的，原地浸出開採的主要缺點是要求條件嚴格，因此套用範圍受到限制，有用成分的浸出率較低，有時對地下水有污染。
浸出過程
有用成分的浸出過程包括三個階段：通過注液鑽孔或巷道將溶浸液注入具有一定滲透性的礦層，在人工形成的液壓驅動下按一定方向滲透，並在分子擴散作用下向礦石裂隙滲透，溶浸液在滲透過程中與礦石中的有用成分接觸，發生化學反應，生成可溶化合物或絡合物，在擴散對流和重力作用下離開化學反應區匯入沿礦層下流的富液液流，通過抽液工程被抽至地表。原地浸出過程中，有用成分從多孔隙的疏鬆礦石中匯入總液流，主要是靠對流擴散的作用，分子擴散只起次要作用。
開採工序和工程設施
原地浸出開採可概括為三個工序：一是原地浸出。即從配製溶浸液並將其注入礦層到抽出產品溶液；二是產品溶液的水冶加工處理；三是以地下水復原為士的“三廢”處理工作。原地浸出開採的工程設施由開採(原地浸出)系統、產品溶液加工處理和輔助設施下部分組成。
工藝技術
原地浸出的主要工藝技術包括溶浸液的配方，地浸鑽孔的設計、施工和溶浸範圍控制技術等。
(1)溶浸液配方
用於原地浸出的溶浸液配方，視礦石的礦物和化學成分等條件確定。
(2)地浸鑽孔的設計施工
地浸鑽孔包括注液鑽孔、抽液鑽孔、監測鑽孔和控制鑽孔。地浸鑽孔不僅起著礦床開拓和采準等作用，而且還擔負著圈定採區、控制溶浸液流動以及監控產品溶液數量和質量等工作的部分任務。對地浸鑽孔工程的要求是：能承受一定的注液壓力，有較大的抽注液能力，能向不同礦石品位和不同滲透性的礦段注入不同數量的溶浸液，能長期保持穩定的抽注液能力。與鑽孔工程有關的技術問題主要是鑽孔結構設計、鑽孔施工和鑽孔布置。鑽孔設計的主要依據是礦床地質和水文地質條件。它包括鑽孔深度、直徑、過濾器類型和鑽孔換徑等內容。抽液鑽孔、注液鑽孔以及其他可用於抽注液的鑽孔，應儘可能地採用相同的結構形式，以便能互換使用。地浸鑽孔的施工技術主要有擴孔、過濾器加工和安裝。溶浸液在孔內不同部位的定量分配，封孔，人工隔塞、高壓水射流打眼以及快速洗孔等。鑽孔工程質量的好壞，除鑽孔結構的設計是否合理外，還取決於施工技術，鑽孔布置是指鑽孔間距的確定和它們在平面上的分布形式。鑽孔布置與礦體埋藏深淺、礦體形態、大小和滲透性等條件有關。鑽孔間距，通常為15-20m，對於滲透性較好的大礦體。鑽孔常呈行列式排列;對於滲透性較差的小礦體，鑽孔常呈網路式排列。
(3)溶浸範圍控制
注入礦層的溶浸液，要求不能漏失和嚴重稀釋，並能控制在一定範圍內，在此範圍內的礦石都能與溶浸液接觸而不出現“死角”。溶浸範圍的控制與鑽孔分布、注液壓力和抽液鑽孔內的液位降深值等條件有關。
