Геотехнологічні способи добування корисних копалин

Наземний і підземний способи добування корисних копалин мають певні недоліки, уникнути яких можна, використовуючи хемічні, фізико-хемічні, біохемічні та мікробіологічні способи добування корисних копалин, які об'єднані назвою геотехнологіч­ні способи добування корисних копалин або геотехнологія.

Геотехнологічні способи добування корисних копалин полягають у добуванні корисних копалин без побудови копалень і кар'єрів.

В основі геотехнології лежить свердловинний спосіб добування корисних копалин.

Суть геотехнологічних способів добування корисних копалин полягає в тому, що у Земній корі напроти родовища бурять свердловину, в яку заливають спеціальні речовини.

Цими речовинами можуть бути холодна або гаряча вода, водяна пара, розчини кислот, лугів, бактерії тощо. Під дією цих речовин корисна копалина може перейти у пару, розчин, розплав або гідросуміш, яку випомповують з тих самих свердловин, або із свердловин розташованих поруч.

Геотехнологія охоплює багато способів добування корисних копалин. Назва кожного із них залежить від речовини, яку подають у свердловину.

Якщо цією речовиною є гаряча вода чи водяна пара, то спосіб на­зивають теплофізичним. Таким способом можна видобувати сірку, важку нафту, бітум, озокерит тощо.

При гідравлічному способі у свердловину під тиском подають йоду. Вода подрібнює мінеральні корисні копалини, які разом з водою нипомповують на поверхню. Таким чином добувають золотоносні піски тії фосфорити.

Якщо родовище під землею обробляють розчином лугу, кислоти і отримані продукти реакції випомповують із свердловини, то спосіб добування корисних копалин називають гідрохемічним. Так добувають уран, мідь.

Деякі бактерії здатні прискорювати процес вилучення хемічних еле­ментів з мінералів і нагромаджувати їх на своїй поверхні. За допомогою бактерій навчилися вилучати нікель, ванадій, золото тощо. До розчину, в якому міститься потрібний хемічний елемент, додають бактерії-рудокопи. За наявності бактерій руда розчиняється в кілька разів швидше.

Бактерії всмоктують золото з розчину так швидко й інтенсивно, що за день повністю вкриваються позолотою. Ефективність цього процесу така велика, що за 15-20 год. в осад випадає майже все золото з розчину. Цей спосіб добування золота розробив академік АН України Ф.Д. Овчаренко спільно з науковим колективом фізико-хемічного інституту. Це єдиний у Світі спосіб вилучення золота з гірського піску за допомогою мікроорганізмів. Він не має шкідливого впливу на довкілля.

3. Технологічні процеси очищення та збагачення

Кожний вид сировини перш ніж з нього почнуть виготовляти продукцію потребує відповідного підготовлення. Так, тверду мінеральну сировину насамперед подрібнюють, потім отримані куски сортують за розмірами та збагачують, а в разі потреби укрупнюють (агломерують або грудкують).

Так, наприклад, щойно добута (сира) нафта складається із суміші різних вуглеводнів (від пентану до важких вуглеводнів), мінеральних і механічних домішок (піску, глини), органічних сполук, що містять сірку, кисень, азот тощо.

Перед тим як подати нафту на перероблення, з неї вилучають гази, воду, мінеральні солі, механічні домішки та сірку.

Гази відділяють у резервуарах з пониженим тиском. Відділені гази спрямовують на перероблення, внаслідок чого отримують газовий бензин, етан, пропан, бутан. Потім з нафти вилучають пісок і глину. Для цього до нафти додають деемульгатори. Знесолюють нафту за допомогою електричного струму. Сірку та сірководень вилучають за допомогою розчинів лугів або амоніаку.

Очищену від домішок нафту переробляють, для отримання пального, мастил, розчинників, окремих вуглеводнів тощо.

Очистка та збагачення кам’яного вугілля. Вугілля, яке щойно було видобуто піддається переробці з метою його збагачення. Переважно це стосується коксівного вугілля, яке широко використовується в металургійному виробництві. Переробку кам’яного вугілля називають коксування. Це фізичний процес сухої перегонки вугілля при його нагріванні. В результаті коксування з вугілля отримують пористу масу, яка отримала назву кокс, а також велику кількість коксового газу, який при охолодженні утворює кам’яновугільну смолу і бензол.

Кам’яновугільна смола містить близько 300 хімічних з’єднань. Вона є сировиною для подальшої переробки в пластмасу, волокна, гуму та інші матеріали.