Характеристика специальных способов вскрытия и разработки месторождений

В настоящее время при разработке месторождений распространены различные способы механического отделения руд от окружающих пустых пород. Руда машинами или силой взрывчатых веществ дробится до определенных размеров и выдается на поверхность, где подвергается последующем технологической обработке. Ho в последнее время все большее применение получают специальные способы добычи полезных ископаемых. К их числу относится выщелачивание солей, медных руд, подземное расплавление серы и др.

Минеральное вещество па месте залегания вначале переводится в жидкое или газообразное состояние, а затем добывается. В последнее время широкое развитие получило подземное выщелачивание.

Подземным выщелачиванием с большим экономическим эффектом добывается уран в Канаде и США. При этом достигается безопасность труда и меньший объем затрат па подготовительные работы по сравнению с затратами на строительство подземного рудника.

Весьма перспективно микробиологическое выщелачивание. В некоторых странах оно нашло практическое применение. Исследованиями доказано, что оно может применяться для добычи меди, цинка, никеля, мышьяка, кобальта, кадмия, титана, алюминия, селена, теллура, рения, олова, урана, золота.

Наиболее практическое воплощение получило микробиологическое выщелачивание меди из сульфидных минералов с помощью раствора, содержащего сульфат окиси железа, серную кислоту и тионовые бактерии.

Предприятия, использующие микроорганизмы для добычи меди, имеются в США (более 11), Австралии, Испании, Португалии и в ряде других стран.

В Канаде помимо меди микробиологическим выщелачиванием добывается уран.

Чистая медь, полученная с помощью бактерий, обходится в несколько раз дешевле меди, полученной обычным путем. При этом резко сокращается стоимость строительства горно-обгатительных предприятий и отпадает необходимость в строительстве рудников.

В России проводятся исследования по выщелачиванию марганцевых руд путем перевода марганца из руд в раствор в виде солей при обработке руды сернистым газом. Анализ опубликованных исследований показывает, что процесс выщелачивания бедных марганцевых руд можно проводить под землей непосредственно на месте их залегания. Как показывают опыты, извлечение марганца может достичь 94%. Выпуск меди, получаемом путем выщелачивания, ежегодно растет на уральских медноколчеданных рудниках. Стоимость ее в 3 с лишним раза ниже отпускной цены.

Используя свойства сублимации некоторых минералов при прокаливании руд под землей можно отсасывать продукты возгонки в конденсационные системы и извлекать из месторождений почти только полезные элементы: мышьяк, ртуть, теллур, сурьму. Все остальные ненужные компоненты месторождений, составляющие по весу 95—99,5%, будут оставлены под землей.

Если себестоимость добычи полезных ископаемых обычным шахтным способом с применением буровзрывных работ принять за единицу, то стоимость извлечения другими способами ориентировочно будет находиться в следующих пределах:

- добыча серы расплавлением с откачкой эрлифтом — 0,3—0,5;

- подземное выщелачивание меди — 0,2—0,4;

- выщелачивание соли через скважины — 0,2—0,3;

- подземное выщелачивание осадочных редких элементов — 0,5— 0,75;

- выщелачивание меди из непромышленных руд (<0,5%Cu) с применением ядерных взрывов — 0,6—0,75;

- подземное выщелачивание бактериальными растворителями — до 0,15.