CC BY
116
-------------------------------------- © Б.Р. Раимжанов, С.И. Якубов,
2009
УДК 622.337.2 (575.1)
Б.Р. Раимжанов, С.И. Якубов
КОМПЛЕКСНАЯ РАЗРАБОТКА МЕТАЛЛОНОСНЫХ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ И МЕТАЛЛОВ
Семинар № 13
Т Жа территории Республики Узбе-
л. Л. кистан имеются огром-ные запасы (47,0 млрд т) горючих сланцев. Только в Кызылкумском бас-сейне находятся месторождения с прогнозными запасами горючих слан-цев в количестве 24,6 млрд т [1]. Изу-чение особенностей горючих сланцев позволяет рассматривать их в качест-ве энергетического, химического, технологического, а также минерального сырья для использования в различных отраслях промышленности. На месторождениях Байсун, Сангрун-тау, Актау, Учкыр-Кульбешкак, Уртабу-лак запасы горючих сланцев составляют около 1,0 млрд т. Перспективные проявления горючих сланцев выявлены и на других территориях Республики Узбекистан. Геологические исследования показали, что глубина залегания этих месторождений горючих сланцев находится в пределах от 100 до 500 м и ниже, а средняя мощность составляет от 0,5 до 1,0 м.
Горючие сланцы Узбекистана, помимо углеродного сырья, содержат ^ Mo, Au, W, Ag, Re, Cd, Se, ^, Ni, Pb, S, включая редкоземельные металлы и металлы платиновой группы. Содержания металлов и ряда неметаллов в горючих сланцах месторождения Сангрунтау приведенні в таблице.
Разработка месторождений горючих сланцев Республики Узбекистан традиционными (открытым или под-
земным) способами по многим причинам (технологическим, экономическим и экологическим) не представляется возможным. Из-за низкой проницаемости пластов горючих сланцев и содержания металлов (ниже промышленного) применение способа
подземного выщелачивания металлов малоэффективно. В связи с этим, необходимо подготовить пласты горючих сланцев к подзем-ному выщелачиванию путем повы-шения их проницаемости, а также содержания металлов, т.е. произве-сти подземное обогащение полезных компонентов.
Учитывая, что горючие сланцы содержат значительное количество углеродного сырья (от 15 до 45%), отдельные авторы [2,3] предлагают применение для разработки горючих сланцев двух известных способов скважинной разработки полезных ископаемых: подземной газификации угля и подземного выщелачивания металлов. Они утверждают, что в результате подземной газификации горючих сланцев получают конденсат, из которого можно выделить жидкий продукт-смолу и энергетический газ. Смолу и газ рассматривают как химическое вещество, требующее дальнейшей переработки с получением синтеза продуктов: бензина, масла, смолы, энергетического газа, а также получение металлов (As, Bi, ^, Ga, Ge, Se, Sb, Te, Zn, Pb) путем извлечения из жидкой
Средние содержания металлов и ряда неметаллов в горючих сланцах месторождения Сангрунтау
Элемент Содержание, г/т Элемент Содержание, г/т
Уран 16-85 Германий 5-6
Молибден 400-750 Сурьма 13,9
Золото 0,02-0,2 Теллур 170-685
Вольфрам 130-300 Цинк 215-225
Серебро 2,4-3,2 Скандий 5,6
Рений 0,3-0,8 Ванадий 900-1670
Кадмий 30-40 Фосфор до 40000
Селен 10-100 Хром 200-420
Медь 300-400 Олово 6-8
Никель до 300 Лантан 57
Свинец до 26 Церий 73-230
Мышьяк 1500-2000 Лютеций 23
Бериллий 0,2 Тантал 0,28
Кобальт 20-71 Таллий 10-15
Галлий 3-8 Торий 8-12
фракции (конденсат газа). В процессе выжигания углеродной массы в горючих сланцах при температуре свыше 800 0С металлы переходят в газ, большинство из них конденсируется при температуре ниже 200 0С.
Преобладание минеральных компонентов в сланцевом массиве, неравномерное распределение горючей части, особые условия взаимодействия процесса горения и влаги не позволяют перенести технологию подземной газификации угля для газификации горючих сланцев. Опыт Ангренской станции «Подземгаз» показывает, что на процесс газификации влияет множество факторов, которые можно контролировать, но невозможно регулировать. При таких условиях обеспечение полноты газификации горючих сланцев сложно и требует больших затрат по сравнению с подземной газификацией угля. Кроме того, применение технологии подземной газифика-
ции горючих сланцев с последующим использованием способа подземного выщелачивания имеет ряд недостатков: низкий коэффициент полноты вовлечения горючих сланцев в процесс термической обработки; высокие удельные затраты на единицу продуктов газификации; малая продолжительность технологического процесса газификации по газогенератору; высокая энерго- и металлоемкость производства и др.
Альтернативой к выше приведенной технологии является технология подземного сжигания горючих сланцев, которая позволяет подготовить участок месторождения к последующей стадии -подземному выщелачиванию металлов.
Технология подземного сжигания горючих сланцев может быть направлена, прежде всего, на создание условий эффективного выщелачивания металлов, содержащихся в
Принципиальная схема извлечения энергии из горючих сланцев подземным сжиганием
сланцевом массиве, путем многократного повышения проницаемости и обогащения полезных компонен-тов (металлов), а также на производство экологически чистого газообразного энергоносителя, используемого для получения горячей воды, пара, электрической энергии и холода.
Принципиальная схема извлече-ния энергии из горючих сланцев подземным сжиганием приведена на рисунке.
При этой технологии необходимо создать первоначальный доступ к сжигаемым запасам горючих сланцев путем бурения сетки скважин соответст-
вующего диаметра. Эти скважины затем будут использованы для подземного выщелачивания урана, металлов платиновой группы и редкоземельных элементов, что позволяют снизить эксплуатационные затраты на подго-товку месторождения для подземного выщелачивания.
Предлагаемая технология позволяет:
• обеспечить полноту подготовки минеральной части горючих сланцев, оставшихся в недрах после их сжигания, к последующему подземному выщелачиванию;
• увеличить коэффициент извлечения энергии горючих сланцев;
• обеспечить равномерную проницаемость массива и, соответственно, концентрацию минеральных составляющих с металлами.
Таким образом, комплексная разработка месторождений металлоносных
1. Прохоренко Г.А., Лузановский А.Г., Артемова Н.М. Металлоносные горючие сланцы Республики Узбекистан.- Ташкент: Фан, 1999.
2. Бызеев В.К., Тен В.Н. Теоретические основы комплексной скважинной разработки горючих сланцев с получением энергоносителей и металлов//Горный вестник Узбекистана.-2006.- №1.
горючих сланцев Республики Узбекистан представляет несомненный интерес для расширения топливно-
энергетического баланса и сырьевой базы радиоактивных и редкоземельных металлов.
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
3. Евдокимов Л.А., Кудинов А.А., Васильев П.А. Металлоносные горючие сланцы - источник расширения топливно-энергетического баланса и сырьевой базы радиоактивных и редкоземельных металлов//Горный вестник Узбекистана.- 2007.- №1. [ЕШ
— Коротко об авторах ------------------------------------------------------------
Раимжанов Б.Р. - О^ОЕОТЕХЬІТІ, г.Ташкент, Узбекистан,
Якубов С.И. - ОАО «Узбекуголь», г. Ташкент, Узбекистан.
Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 13 симпозиума «Неделя горняка-2008». Рецензент д-р техн. наук, проф. В.В. Мельник.
----------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЕФИМОВ Максим Сергеевич Обоснование способа снижения угловых отклонений при вращательном движении ленты трубчатого конвей-ера для горных предприятий 05.05.06 к.т.н.
Файл:
Каталог:
Шаблон:
1т
Заголовок:
Содержание:
Автор:
Ключевые слова: Заметки:
Дата создания: Число сохранений: Дата сохранения: Сохранил:
10_Раимжанов 13
Н:\Новое по работе в универе\ГИАБ-2009\ГИАБ-4\08-д С:\Ц8ег8\Таня\АррБа1а\Коатт§\М1сго80й\Шаблоны\Когта1.ёо
Удк 622
test
12.02.2009 21:41:00 5
18.02.2009 12:05:00 Пользователь
Полное время правки: 5 мин.
Дата печати: 24.03.2009 0:04:00
При последней печати страниц: 4
слов: 1 065 (прибл.)
знаков: 6 073 (прибл.)
