Подземное выщелачивание

Блочная прокладка. Кабельным блоком называют подземное сооружение с каналами, предназначенными для прокладки кабеля ( 4.17). Для сооружения кабельных блоков используют обычно одноотверстные (одноканальные) гончарные, асбоцементные или бетонные трубы, которые укладывают в один или несколько рядов в траншею на бетонное основание; после стыковки трубы скрепляют бетоном в общий блок, Для блочной прокладки применяют сборные многоканальные бетонные блоки. В местах соединений и ответвлений кабелей, а также на прямых участках длинных кабе-бельных линий (более 150 м) для облегчения протяжки кабелей через отверстия блоков устраивают, колодцы, в которые вводят трубы

( 10.1), и второй Случай, когда па участке также неограниченной длины подстанции расположены на равных расстояниях и вся линия загружена равномерно распределенной нагрузкой ( 10.2). В обоих случаях будем считать, что контактная сеть имеет положительную полярность, рельсы — отрицательную; вдоль линии железной дороги лежит подземное сооружение (трубопровод или кабель, один или несколько, см. 10.1). В первом случае (см. 10.1, а) потенциал

Весьма существенным обстоятельством, определяющим долговечность сооружения, является неравномерность переходного сопротивления (подземное сооружение—земля) по длине подземного сооружения и отсюда — неравномерность утечки с его поверхности. Именно поэтому подземные сооружения всегда разрушаются не равномерно по всей поверхности, а в результате появления отдельных очагов усиленной коррозии. При этом токи утечки в отдельных местах могут в десятки раз превосходить токи утечки, которые были при равномерном распределении переходного сопротивления.

Кроме описанных выше мероприятий по уменьшению блуждающих токов, существуют также способы защиты подземных сооружений от этих токов. Здесь не будем рассматривать способы защиты, ввязанные о конструкцией подземных сооружений и выбором их трассы, а ограничимся так называемыми электрическими средствами защиты. Сначала рассмотрим полярность контактной сети и рельсов в отношении влияния блуждающих токов на подземное сооружение и выбора схемы защиты. Выше было установлено, что зона блуждающих токов, образующихся в месте приложения нагрузки, перемещается вместе о поездом, потребляющим ток. Поэтому одна из зон блуждающих токов — анодная или катодная всегда перемещается вдоль линии. В елучае, если контактная сеть имеет положительную, а рельсы отрицательную полярность, перемещаться будут катодные зоны подземных сооружений, а наиболее опасные по увловиям коррозии анодные зоны будут сконцентрированы в районе присоединения отсасывающего провода. Если же сеть имеет отрицательную, а рельсы положительную полярность, будет противоположная картина: катодные зоны сосредоточатся около отсасывающих проводов, а анодные будут перемещаться вдоль линии.

В качестве источника энергии для катодной защиты обычно используется сеть низкого напряжения переменного тока, который выпрям-цяется специальными выпрямителями. Как видно из приведенной на 10.6, а схемы, в цепи катодной защиты подземное сооружение является катодом, а анодом — специально выполненное заземление. Поэтому одновременно со снижением коррозии предохраняемого сооружения происходит интенсивное разрушение заземления катодной защиты. Для защиты подземного сооружения этим методом необходимо, чтобы это сооружение на всем протяжении представляло одно целое, гак как изоляция отдельных частей друг от друга ограничивает зону действия катодной защиты.

Электродвижущая сила Е этого источника энергии разделится между двумя сопротивлениями: сопротивлением заземления и сопротивлением растекания с подземного сооружения. В результате в точке А на подземное сооружение будет дай потенциал Ф0. Этот потенциал будет затухать по мере удаления от точки А (штриховая линия 2). В результате на.подземном сооружении установится новая кривая распределения потенциала (толстая сплошная линия 3), ординаты которой равны сумме ординат предыдущих кривых. Как видно, и сама анодная зона уменьшилась, и уменьшился анодный потенциал. Из 10.7 видно, во-первых, что вследствие затухания потенциала катодной защиты большую роль играет расположение источника энергии и, во-вторых, что при достаточно протяженном подземном сооружении для снятия анодных потенциалов приходится устанавливать ряд катодных станций, с соответственно выбранным расстоянием между ними. Оказывает влияние и расположение заземления относительно подземного сооружения.

плуатации. Это объясняется тем, что при сложной сети подземных сооружений создание новых путей для блуждающих токов может изменить всю картину протекания их. Дренажная защита является вариантом катодной защиты. Действительно, подземное сооружение в ; анодной зоне в этом случае присоединяется к рельсам в точке, имеющей отрицательный потенциал. Рассмотрим распределение потенциалов на участке с одной подстанцией и одной нагрузкой и с дренажем ( 10.9). Кривая распределения потенциалов рельсов срь получилась несимметричной, так как подстанция «заземлена» на подземное сооружение. В зоне около подстанции потенциал подземного сооружения Фй выше потенциала рельсов на величину 1ПКЛ (здесь /д и Кя — соответственно ток в дренаже и его сопротивление). :

В зоне, удаленной от подстанции, потенциал рельсов выше потея-цйала подземного сооружения и поэтому токи из рельсов поступают в это подземное сооружение. Изменяя сопротивление RR, можно регулировать ток в дренаже и одновременно менять и распределение потенциалов на рельсах и подземном сооружении. Как и при описанной выше катодной защите, здесь особое внимание надо уделять смежным . подземным сооружениям.

4 — подземное сооружение (кабель); 5 —

На своем пути в грунте блуждающие токи частично заходят в металлические подземные сооружения. В зонах входа блуждающих токов подземные сооружения имеют отрицательный потенциал относительного грунта. Эти зоны называются катодными. В других зонах блуждающие токи покидают подземное сооружение, выходя в грунт, так как они должны вернуться в рельсы. Эти зоны называются анодными, как и в случае почвенной электрокоррозии. В них происходит электрокоррозия металла подземного сооружения блуждающими токами, в процессе которой, как известно, количество металла, выносимого из сооружения в грунт, пропорционально проходящим в сооружении блуждающим токам и времени их действия, т. е. количеству электричества, переходящему из сооружения в грунт. Так, например, 1 А постоянного тока за год разъедает в среднем грунте около 10 кг стали или приблизительно 35 кг свинца.

/ — преобразовательная подстанция; 2 — питающая линия; 3 — контактный провод; 4 — рельсы; 5 — отсасывающий пункт; 6 — отсасывающая линия; 7 — подземное сооружение (трубопровод, кабель); 8 — воображаемые линии блуждающих токов в земле; 9 — шпалы; 10 — балласт; // — грунт.

Подземное выщелачивание меди из бедных руд, раздробленных ядерным взрывом

§ 4. Подземное выщелачивание руды

По оценке Радиационной лаборатории им. Лоуренса подземное выщелачивание предварительно подготовленных ядерными взрывами магазинов может охватить месторождения с общими запасами 240 млн. т руды и средним содержанием меди 0,55%. Магазины рекомендуется готовить термоядерными зарядами мощностью до 100 кт и создавать гидрометаллургические заводы на суточную переработку порядка 10 тыс. ж3 исходных продукционных растворов с выпуском 100 т/сутки товарной меди. Технико-экономические показатели таких предприятий, построенных на базе забалансовых вкрапленных месторождений, не будут уступать показателям современных рудников и заводов, действующих на промышленных медных месторождениях.

§ 4. Подземное выщелачивание руды на месте залегания с предварительным дроблением ее ядерными взрывами 124

В 1979—1980 гг. в США действовало 20 заводов по производству урановых концентратов на основе традиционной технологии и 15 предприятий с нетрадиционными методами получения (кучное и подземное выщелачивание, переработка отходов, получаемых при производстве медн и фосфатов н т. п.). Число карьеров и шахт составляло 368, из них 80 % — шахты.

В последние годы получило развитие подземное выщелачивание урановых руд как один из перспективных методов добычи урана. При большой территориальной рассредоточенное™ рудных скоплений, небольших локальных рудных запасах, особенно в месторождениях, размещенных в пластах песчаниковых отложений, а также при очень крутопадающих ураноносных пластах невыгодно и дорого строить открытые карьеры или шахты по добыче урановой руды. Оказалось, что можно пробурить систему скважин для закачивания в ураноносные пласты раствора (кислотного, или содового, или из смеси карбонатов аммония), который через определенное время после осуществления цикла выщелачивания будет возвращен на поверхность в виде продукционного раствора. Этот раствор затем передается на сорбционное или экстракционное из-

технического прогресса в уранодобывающей промышленности является максимальное удешевление процессов добычи урановой руды. На это направлены расширение открытой добычи и подземное выщелачивание, в том числе «на месте». Если стоимость 1 кг U3O8 (сумма эксплуатационных и капитальных затрат) оценивалась в 1973 г. для открытой добычи 13,3 дол., то в 1975 г. — 23 дол., а для подземной — соответственно 19,3 и 39,2 дол.*. Приводимые ниже данные о динамике роста цен природного урана на капиталистическом рынке за период 1970—1978 гг. находятся в некотором соответствии с данными табл. 6.13, которые как бы подводят базу для обоснования существующей эскалации цен, в которую заранее закладывается ежегодный рост инфляции.

В 1979—1980 гг. в США действовало 20 заводов по производству урановых концентратов на основе традиционной технологии и 15 предприятий с нетрадиционными методами получения (кучное и подземное выщелачивание, переработка отходов, получаемых при производстве медн и фосфатов н т. п.). Число карьеров и шахт составляло 368, из них 80 % — шахты.

В последние годы получило развитие подземное выщелачивание урановых руд как один из перспективных методов добычи урана. При большой территориальной рассредоточенное™ рудных скоплений, небольших локальных рудных запасах, особенно в месторождениях, размещенных в пластах песчаниковых отложений, а также при очень крутопадающих ураноносных пластах невыгодно и дорого строить открытые карьеры или шахты по добыче урановой руды. Оказалось, что можно пробурить систему скважин для закачивания в ураноносные пласты раствора (кислотного, или содового, или из смеси карбонатов аммония), который через определенное время после осуществления цикла выщелачивания будет возвращен на поверхность в виде продукционного раствора. Этот раствор затем передается на сорбционное или экстракционное из-

технического прогресса в уранодобывающей промышленности является максимальное удешевление процессов добычи урановой руды. На это направлены расширение открытой добычи и подземное выщелачивание, в том числе «на месте». Если стоимость 1 кг U3O8 (сумма эксплуатационных и капитальных затрат) оценивалась в 1973 г. для открытой добычи 13,3 дол., то в 1975 г. — 23 дол., а для подземной — соответственно 19,3 и 39,2 дол.*. Приводимые ниже данные о динамике роста цен природного урана на капиталистическом рынке за период 1970—1978 гг. находятся в некотором соответствии с данными табл. 6.13, которые как бы подводят базу для обоснования существующей эскалации цен, в которую заранее закладывается ежегодный рост инфляции.