CA1226514A

CA1226514A - Systeme a pression controlee de lixiviation in situ de minerai

Info

Publication number: CA1226514A
Application number: CA000423766A
Authority: CA
Inventors: Jacques Roussel
Original assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1982-03-17
Filing date: 1983-03-16
Publication date: 1987-09-08
Also published as: FR2523636B1; ES8401564A1; AU550655B2; ES520645A0; AU1253683A; US4498705A; FR2523636A1; BR8301329A; EP0089294B1; DE3364624D1; ZA831798B; EP0089294A1

Abstract

L'invention concerne la lixiviation in situ de minerai. Une solution lixiviante est transférée dans une conduite d'injection et extraite par un conduit de récupération, puis régénérée avec extraction métallique, remise en pression par une pompe et oxygénée. On fait en sorte que la pression de la solution à l'extrémité aval de la conduite d'injection soit sensiblement égale à la pression de ladite solution à l'extrémité amont de ladite conduite, ce qui permet d'oxygéner au maximum sans risque de dégazage. Application à des minerais de cobalt, cuivre, uranium, etc... Installation pour la mise en oeuvre de ce procédé comprenant un puits d'injection dans lequel est placée une conduite d'injection raccordée, à son extrémité amont, à un oxygénateur lui même alimenté en solution lixiviante régénérée par une pompe de pression, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de mesure de débit et en ce que le diamètre interne d de la conduite d'injection est choisi de façon à ce que la pression de la solution lixiviante à l'extrémité aval de ladite conduite soit sensiblement égale à la pression de ladite solution lixiviante à l'extrémité amont de ladite conduite.

Description

La présente invention concerne un procède et une installation de lixiviation in situé de minerais, tels que nickel, cobalt, cuivre, uranium, etc..., à l'aide d'une solution de liai-aviation composée d une solution de base dans laquelle on adjoint de l'oxygène que l'on fait circuler dans une conduite placée dans un puits d'injection, ladite conduite débouchant à son extrémité aval dans une zone de fond dite de xiviation, avec reprise dans un ou plusieurs puits de récupération d'une sou-lion composite incorporant des composés métalliques extraits du minerai, qui est traitée pour séparer lesdits composés, puis est régénérée avec adjonction éventuelle de produits de base, ré oxygénation et recyclage dans ledit conduit de puits d'injec-lion. En pratique, on utilise un réseau d'une pluralité de puits d'injection répartis en surface avec une pluralité de puits de récupération également répartis en surface et à dis-tance des puits d'injection. D'une façon générale, on préfère, à titre d'oxydant, l'oxygène que l'on dissout dans la solution de base, car Iles moins onéreux que l'eau oxygénée mais sa faible solubilité dans les solutions aqueuses rend son emploi délicat.
Le premier inconvénient de l'utilisation de l'oxygène dans une solution de lixiviation réside dans la formation, au moment de l'incorporation de quantités suffisantes d'oxygène, de bulles d'oxygène d'un diamètre supérieur à quelques dizaines de microns, formant ainsi un mélange diphasique qui saoule y; difficilement au travers des micro-fractures de la roche en sorte que l'on est obligé de fracturer artificiellement le minerai entre un puits d'injection et un puits de récupération, par exemple avec des explosifs, ce qui permet le paysage de la solution lixiviante clipha~ique, mais une telle opération de facturation est délicate et coûteuse.

C'est la raison pour laquelle, dans une proportion récente rapportée dans 12 brevet américain No. 4.116.488, on a réalisé une solution l.ixiviante qui, bien qu'à l'état diphasique, se présente sous forme liquide avec des micro-bulles réparties et l'on s'est efforcé de faire en sorte d'éviter, lors de l'in-éjection, la coalescence des bulles. D'une façon plus précise, la solution li.xiviante diphasique injectée dans la zone de liai-aviation est recyclée par un aspirateur du type "Vent Uri" de lagon à empêcher la formation d'une poche gazeuse et, pour âme-livrer encore la stabilité du mélange diphasique en luttant contre la coalescence des bulles, on prévoit d'ajouter un pro-dut tensio-actif dans la solution lixiviante.
Cette solution connue nécessite un dispositif "Vent Uri"
aménagé au fond du puits, ce qui est délicat et risque tailleurs de provoquer des bouchages. En fait, il est illusoire d'espérer maintenir, sans aucune coalescence des bulles, un écoulement daigne fluide diphasique dans un conduit vertical de plusieurs centaines :` de mètre malgré les aménagements rappelés ci-dessus. En outre, dans un conduit vertical d'une telle longueur, la pression est loin d'être constante et en fait croît linéairement depuis le niveau du sol jusqu'au sommet de la zone de lixiviation, où
elle atteint une valeur l~gèrementinférieure à une limite qui correspond à la pression de facturation de la Roche en ce point.
En réalité donc, la pression moyenne dans le conduit d'injection vertical est voisine de la moitié de la pression de facturation au sommet de la zone de lixiviation et par conséquent, la con-centrassions en oxygène dissous est au plu égale à la moitié de ce qu'on pourrait espérer pour la pression opérationnelle dan la zone de lixiviation. Pour toutes ces raisons, le rendement d'ut.ili~ation en oxygène est faible, de l'ordre de 40%.

k La présente invention a pour objet un procédé de lixiviation in itou de minerai qui évite tous les inconvénients ~nentionnés ci-dessus en supprimant a coup sur toute formation de bulles d'oxygène, tout en s'approchant, dans toute la zone de lixiviation de la limite de saturation pour une pression peu inférieure à la pression de facturation de la roche. Greco à cette mesure, la solution lixiviante a des propriétés très performantes en ce qui concerne la dissolution du minerai, fi bien que l'on peut obtenir un rendement d'utilisation en oxygène 10 très voisin de 100%.
Le procédé selon l'invention est caractérisé par la combinaison des mesures suivantes:
a) le diamètre interne de la conduite d'injection est choisi, compte tenu du débit volumétrique de la solution lixiviante, de l'accrolssement hydrostatique de la pression et de la diminution de pression par pertes de charge lors du transi lent de ladite solution lixiviante de l'extr~mité amont à
l'extr~mité aval de ladite conduite, de façon à ce que la pression de ladite solution lixiviante à l'extr~mité aval soit sensiblement égale à la pression de ladite solution lixiviante à l'extrémit~ amont, la pression de ladite alloue-lion dans ladite conduite ne devenant jamais, au cours de son transfert dans ladite conduite, notablement inférieure à
la valeur de sa pression à l'extrémit~ amont de ladite con-dite, b) la pression de la solution lixiviante, à l'extr~mit~ amont de ladite conduite, a une valeur inférieure à la pression de facturation de If roche au soumet dû la zone de lixiviation, de préférence peu inférieure à ladite pression de fractura-lion, ci la concentration d'oxygène dissous dans la solution lixivi-ente, assurée un amont, est inférieure à la limite de statu ration pour la proton amont de ladite solution et de , . . . .. . .. . , . . ...

préférence, peu inférieure à ladite limite de saturation.
Compte tenu du problème posé, à soir dyne part avoir une solution concentrée le plus possible en oxygène donc avoir une pression d'oxygène la plus forte possible), et d'autre part, ne pas avoir risque de dégazage provoquant la formation de bulles d'oxygène gênantes pour l!efficacité du procédé
(c'est-à-dire éviter une chute de pression) au cours du transi lent de la solution lixiviante dans la conduite d'injection, les études du demandeur l'ont amené à observer que:
- d'une part, dans le cas où la conduite d'injection pressentaient gros diamètre, la diminution de la pression due aux pertes de charge est inférieure à l'augmentation de pression due à
l'effet hydrostatique, la pression de la solution lixiviante à l'extr~mite aval de la conduite est donc supérieure à la pression a l'extrémité amont, ce qui implique que l'on n'a pas risque de dégazage, mais que, par contre, on n'a pas dissous autant dloxygène dans la solution lixiviante que l'on aurait pu, - dlautre part, dans le cas où la conduite d'injection présente un faible diamètre, la diminution de pression due aux pers tes de charges est supérieure à lamentation de pression due à l'e~fet hydrostatique, la pression de la solution lixiviante à l'extr~mité aval de la conduite est donc if fleure à la pression à l'extremité amont, ce qui implique que l'on a pu dissoudre le plus possible d'oxygène dans la solution lixiviante, mais que, par contre, il y a risque de dia sage puisque l'on a une chute de pression le long de la conduite et donc de saturation de la solution.
Compte tenu de ces observations, le demandeur a ira-gêné de choisir une conduite d'injection de dialmetre tel que, d'une part, les valeurs de la pression de la solution lixivi-ente soient sensiblement gueule à l'extrémite aval et à le trémie amont de ladite conduite, d'autre parti la pression de la solution lixiviante au cours de son transfert daln~l La Jo _ .. . . ... .

y conduite ne devienne jamais notablement inférieure à la valeur de sa pression à l'extrémité amont de ladite conduite. Ainsi, grâce au procédé de l'invention tel que défini précédemment, on peut établir en surface une teneur en oxygène dissous dans la solution lixiviante voisine de la limite de saturation, sans pour autant provoquer de dégazage intempestif ultérieur-puisqu'il n'y a pas de chute de pression importante lors du transfert de la solution lixiviante dans la conduite.
Selon une première variante du procédé, le diamètre interne de la conduite d'injection est choisi de façon à ce que la pression de la solution lixiviante soit substantielle ment constante au cours de son transfert dans ladite conduite. De façon plus précise, on calcule le diamètre interne d de la conduite par des méthodes classiques telles que celles décrites dans le manuel "Unit Opérations of Chemical Engineering FI de Warren L Ma Cube et Julien C. Smith. Par exemple, le diamètre d peut être déterminé par la relation:

d = ¦ 32 fi L (~)2g dans laquelle:
Q est le débit volumétrique de la solution en mis 1 f - 0,0014 0,125 Ré '3 avec Ré = y Q
dû
CI = 9,81 mis 2 eût la masse spécifique de la solution en kg.m 3 est la viscosité dynamique de la solution en poiseuille.
Selon une deuxième variante de ralliassions glu procédé, le diamètre interne de la conduite d'injection est choisi de façon à ce que la pression de la solution lixiviante! augmente de pr~f~rence, l~gerement, au cours aie Lon transfert dans Ladite conduite, la valeur de la pression de ladite solution à
l'extrémité aval de ladite conduite étant ramenée à une valeur juste égale à celle de la pression de ladite solution à l'extré-mité amont de ladite conduite, par détente de ladite solution à travers des moyens d'étranglement placés dans la partie inné-fleure de ladite conduite.
Selon une troisième variante de réalisation du procédé, le diamètre interne de la conduite d'injection est choisi de façon à ce que la pression de la solution lixiviante augmente, de préférence, légèrement, au cours de son transfert dan la dite conduite, la valeur de la pression de ladite solution à
l'extrémité aval de ladite conduite étant ramenée à une valeur à peine supérieure à celle de la pression de ladite solution à l'extrémité amont de ladite conduite, par détente de ladite solution à travers des moyens d'étranglement placés dans la partie inférieure de ladite conduite. L'écart entre la pression à l'extrémité aval et la pression à l'extr~mité amont est de préférence inférieur ou égal à 1 bar Dans le cas des deuxième et troisième variantes du procède de l'invention, les moyens d'étranglement placés à la partie inférieure de la conduite d'injection peuvent être, par exemple, constitués par un orifice en mince paroi ou par une vanne dont on peut régler l'ouverture par des moyens appropriés placés en surface. Le calcul du diamètre de l'orifice d'étran-glement en fonction de l'effet recherché s'effectue par des méthodes classiques telles que celles décrites dans le manuel "Unit paraissions of .Chemical Engineering" cité précédemment Selon ces deuxième et troisième variantes du proc~d~, le diamètre interne d de la conduite d'injection peut cire, par exemple, déterrnin~ par la relation suivante:

3L~Z6~

d 5 ) g J

dans laquelle:
Q est le débit volumétrique de la solution en mis 1 f = 0,0014 + 0,125 Ré 0~32 avec Ré = y Q
ad g = 9,81 mis 2 P est la masse spécifique de la solution en kg.m 3 est la viscosité dynamique de la solution en poiseuille.
L'invention a également pour objet une installation de : mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention.
L'installation de lixiviation in situé de minerai considérée est du genre comprenant un puits d'injection dans lequel est placé une conduite d'injection raccordée, à son extrémité amont, à un oxygenateur lui-même alimenté en solution lixiviante régénérée par une pompe de pression. Elle se caractérise en ce qu'elle comporte un organe de mesure de débit et en ce que le diamètre interne d de la conduite d'injection est choisi de façon à ce que le pression de la solution liai-vivante à l'extrémité aval de ladite conduite soit sensiblement étale à la pression de ladite solution lixiviante à lettre , mite amont de ladite conduite.
: Selon une caractéristicIue de l'installation conforme à Invention le diamètre interne d de la conduite d'injection est déterminé par la relation suivante:
_.
30 clé 32 f Q. 1 Or g , dans laquelle f, Q et g répondent aux définitions données ci-dessus.
Selon une variante de réalisation, des moyens dû
étranglement sont placés à la partie inférieure de la conduite injection Les caractéristiques et avantages de l'in~ention ressort liront de la description qui suit, à titre d'exemple, en ré
fonce aux dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1 représenté une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation d'une installation selon l'inventlon - la figure 2 représente une vue schématique en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'une installation selon l'invention, - la figure 3 représente des courbes donnant d'une part la variation du diamètre de l'orifice de la conduite d'injection de la solution lixiviante et de la pression de cette même solution.
Sûr la figure 1, on a reprisent une installation qui comporte, dan le sol, une pluralité de puits d'injection, dont un seulement est représenté en 1, qui sont répartis de façon uniforme en surface et de puits de récupération, dont un seulement est représenté en 2, également répartis entre les-dits puits d'injection. Chaque puits d'injection est kil d'une conduite d'injection 3 débouchant à son extrait aval dans une zone de llxiviation 4. La conduite Je traverse un joint d'~tanchéit~ 5 avec le puits 1, le joint 5 ôtant placé
un peu Aude su de l'extr~mit~ aval de ladite conduite 3.
Chaque conduite d'injection 3 eût alimente un solution liai vivante par un conduit 6 aboutissant d'une part à l'extremit~ de~urface de la conduite d'injection 3, d'autre part a lettre mit de surface d' un conduit de récup~rati.on t na dîna ~26~

chaque puits de récupération 2, chaque conduit 7 présentant une extrémité inférieure à un niveau plus vas que celui d'une Côte d'injection 3, mais cependant en un niveau intermédiaire de la zone de lixiviation 4. Chaque conduit de récupération 7 incorpore une pompe 11 située près de son émît in~erieure, qui eût mise en mouvement par exemple par un arbre vertical 12 à
partir d'un excentrique menant 13. De la sorte, la solution lixiviante chargée en composés métalliques dissous extraits du minerai et qui saoule selon le sens de la flèche F est reprise par la pompe 11 et est recyclée par le conduit 6 vers un puits d'injection 3, ce conduit 6 incorpore successivement à partir du conduit de récupération 7, un dispositif de sépia-ration 20, dont on extrait en 21 les métaux de la solution lixiviante, une pompe de pression 22 portant la solution lixiviante à une pression élevée peu inférieure à la pression de facturation de la roche puis, à cette pression, un oxydé-nageur à sur saturation 23, un séparateur de phase 24, la phase ;: liquide étant seule dirigée vers le puits d'injection 3 par un organe de mesure de débit 25, tandis que la phase gazeuse 26 est recyclée par un surpresseur 27 vers l'oxygenateur 23, de préférence sur un conduit d'alimentation en oxygène 28 Abdou-tissant à cet oxygénateur 23~ L'oxygénateur 23 est, de pré-fronce un réacteur du type tuyau tel-que décrit, par exemple, dans article de RAI Ch. E. Journal de septembre 1964 "vas Phase Contrôler Mass Transfert into Phases Annuler Horizontal Flou" par JE Andersen, RUE. Bollin~er et DÉ ami Selon un mode de réalisation reprisent à la figure 1, on choisit le diamètre interne d de la conduite d'injection 3 (par exemple, selon la relation d = 32 f Que 1 _ . y 1 ¢

_ g _ 3~2~
de façon telle que la pression de la solution lixiviante, qui avait la valeur P à l'extrémité amont fa de la conduite 3 fa reste constante au cours de son transfert dans ladite conduite.
De façon plus précise, de l'extrémité amont fa jusqu'à le trait aval 3b, à chaque niveau élémentaire de la conduite 3, la diminution de pression due aux pertes de charges est juste égale à l'augmentation de pression due à l'effet hydre-statique, ce qui fait que la pression de la solution reste constante tout au long de son trajet dans la conduite 3 et que sa valeur Pub à l'extremité aval 3b est égale à la valeur Pua à l'extrémité amont fa. Ainsi, on peut choisir une valeur de Pua maximale (mais toutefois légèrement inférieure à la pression de facturation de la roche), donc une teneur en exil-gène dissous la plus élevée possible, sans risque de dégazage de l'oxygène puisque la pression de la solution lixiviante reste constante et que Pub = Pua' Le fait d'avoir installé en fond d'un conduit de récupération 7 une pompe volumétrique dont le débit est le débit Q transféré par la conduite d'injection si le nombre de conduits de récupération est égal au nombre de conduites d'injection) permet d'assurer une autorégulation en cas de modification de la perméabilité du terrain intéressé par loup ration. En effet, le changement correspondant de la perte de charge est alors exactement compensé par une variation du niveau h de la solution dans les puits de r~cup~ration: le dé-bit Q mesuré par le décimètre 25 et les pression aux points fa et 3b sont conservés. Il est à noter qu'allcune vanne ou dispositif similaire n'est nécessaire pour assurer cette ru talion.
D'autre part, ai, pour une raison accidentelle, y écoulement de la solution à travers le terrain venait y brusquement à être interrompu (bouchage total), cet incident est facilement détecté en observant une croissance brusque de la pression au point fa et une décroissance brusque du débit extrait. On prévient alors une augmentation dangereuse de la pression au point 3b simplement en arrêtant la pompe d'injectlon 22.
Sur la figure 2, Cil a représenté une installation de lixiviation in situé de minerai dont une grande partie est analogue à l'installation représentée à la figure 1 (les mêmes références ont ôté affectées aux mêmes éléments). Cette installation comporte une pluralité de puits d'injection 1 et de puits de récupération 2. Chaque puits de récupération 2 est analogue au puits de récupération représenté sur la figure 1, le conduit de récupération 7 est relié, à son extrémité de surface, à un conduit 6 qui comporte, successivement, un dis-positif de séparation 20, une pompe de pression 22, un oxydé-nageur a sur saturation 23, un séparateur de phases 24, un organe de mesure de débit 25, et qui aboutit à l'extrémité de surface de la conduite d'injection 33 du puits d'injection 1.
; 20 Cette conduite d'injection 33 présente un diamètre supérieur à celui de la conduite d'injection 3 de l'installa-lion de la figure 1. La conduite 33 traverse un joint dan cuit 35 qui est placé, par exemple, à la partie supérieure du puits d'injection 1. La conduite 33 comporte à son extra-mit aval un orifice en mince paroi 36 qui réduit son diamètre à cet endroit là.
Selon le mode de réalisation reprisent à la figure

2, on choisit le diamètre interne d de la conduite d'injection 33 (par exemple selon la relation d y 1 là ) dû
L y façon telle que la prison de La solution lixiviallte qui avait la valeur P à l'extrémité amont a de la conduite 33 a augmente légèrement de préférence, au cours de son transfert dans ladite conduite jusqu'à une valeur P33c. De façon plus précise, de l'extrémit~ amont 33aau niveau que juste en amont de l'orifice en mince paroi 36, à chaque niveau élémentaire de la conduite 33, la diminution de pression due aux pertes de charges est inférieure à l'augmentation de pros-Sion due à l'effet hydrostatique, ce qui fait que la pression de la solution lixiviante atteint au niveau que, une valeur P33c là supérieure, et de préférence légèrement supérieure, à la valeur Pas. Cette augmentation de pression est compensée par détente de la solution au travers de l'orifice 36 et la pression de la solution lixiviante est ramenée à l'extrémité aval 33b à une valeur P33b qui est, selon le diamètre choisi pour l'orifice 36, soit juste égale à la pression amont Pas, soit à peine supérieure à Pas ~l'ecart entre P33b et P33 , dans ce cas là, ne dépassant pas, de préférence, 1 bar.
De préférence, l'écart entre la pression P33c de la solution lixiviante en amont de l'orifice 36 et la pression P33b de ladite solution en aval dédit orifice 36 est inférieur à 5 bars.
On donne, ci-dessous, à titre non limitatif, trois exemples de réalisation du procédé conforme à l'invention.
Exemple 1 On met en oeuvre le procédé dans l'installation représentée à la figure 1.
La conduite d'injection 3 du puits 1 a une longueur de 110 m et un diamètre interne de 18,58 mm.
On envoi la solution lixiviante dans la conduite 3 à
un débit de 1,25 sec Cette solution contient y goitre dû SCEAU , 6,25 goitre de Caïque et 1,75 goitre de CaSO4. Sa concentration en oxygène Diouf est de 200 ppm, y La température au sol est de QUE et la température en fond de puits de QUE, soit une température moyenne dans la conduite 3 de QUE..
La pression de la solution lixiviante Pua, a l'extré-mité amont de la conduite 3, est de 6,5 bars. Comme cette pression reste constante tout au long du trajet de la solution dans la conduite 3, la pression Pub à l'extr~mité aval de la conduite est également de 6,5 bars.
Dans ces conditions, la concentration maximale en oxygène dissous en fonds de puits est de 200 ppm.
Il est à noter que l'on aurait pu dissoudre en surface dans la solution lixiviante un peu plus que 200 ppm d'oxygène (par exemple 210 ppm). Mais, pour éviter -tout risque de déca-sage, dû à l'augmentation de température, on dissout un peu moins d'oxygene que la concentration maximale possible.
Exemple 2 On met en oeuvre le procédé dans l'instal}ation représentée à fa figuré 2.
La conduite d'injection 33 du puits 1 a une longueur de 110 m et un diamètre interne de 20,96 mm. Le diamètre de l'orifice 36 est de 9,23 mm.
La solution lixiviante a la môme composition que celle de l'exemple 1. Sa concentration en oxygène dissous est de 200 pu Elle est envoyée dans la conduite 33 à un débit de 1,25 sec La température moyenne dans la conduite 33 est de QUE température au sol QUE ut température en fond QUE).
La pression de la solution lixiviante Pas a llextr~mit~ amont de la conduite 33 est de y bars. Elle augmente légèrement au cour du trhn~fert dan la conduite 33 y et atteint au niveau que, juste en amont de l'orifice 36, une valeur P33c de 11 bars. Après passage de la solution dans l'orifice 36, la pression est ramenée à une valeur P33b de 6,5 bars.
Dans ces conditions, la concentration maximale en oxygène dissous en fonds de puits est de 200 ppm.
En ce qui concerne la concentration maximale en exil-gène dissous qu'aurait pu avoir la solution lixiviante en surf-ce, on peut faire la même remarque que dans l'exemple 1 ci-dessus.
Exemple 3 On met en oeuvre le procédé dans l'installation représentée à la figure 2.
La conduite d'injection 33 du puits 1 a une longueur de 110 m et le joint d'étanchéité est placé à 55 m de l'extré-mité de surface du puits 1.
La solution lixiviante contient 0,5 goitre dû
6,25 goitre de Caïque et 1,75 goitre de CaSO4. Sa concentra-lion en oxygène dissous est de 180 ppm. On l'envoie dans la conduite d'injection 33 à un débit de 1,25 sec fa température au sol est de QUE et en fond de puits de QUE, soit une température moyenne dans la conduite 33 de QUE.
On souhaite que la pression de la solution lixiviante Pas, à l'extrémité amont de la conduite 33 soit de 5,5 bars et que la pression P à l'extrémit~ aval de ladite conduite 33b soit de S bars.
Dans ce conditions, la concentration maximale en oxygène dissous en fonds de puits est de 180 ppm.
Le diamètre de l'orifice 36 eût fonction du cliasnètre de la conduite 33, du débit de la allusion lixiviant:e~ de a et Val P33b choisie ainsi Le de .. , . , . .. . . . . . . .. . .

caractéristiques de la solution lixiviante.
On a représenté, sur la figure 3 jointe, les courbes donnant, compte-tenu des paramètres choisis rappelés ci-dessus, d'une part le diamètre Do de l'orifice 36, d'autre part la pression P33c de la solution lixiviante juste en amont de l'orifice 36, en fonction du diamètre interne D de la conduite d'injection 33.
Ainsi, par exemple, si l'on dispose d'une conduite d'injection de diamètre interne D = 21 mm, en se reportant à
la figure 3, on voit, d'après la courbe I que le diamètre Do de l'orifice 36 doit être de 9,65 mû d'après la courbe II, on voit que la pression P33c de la solution lixiviante, juste en amont de l'orifice, atteindra une valeur de 10,35 bars.
On rappelle que l'écart entre la pression P33c en amont de l'orifice 36 et la pression P33b en aval dédit orifice 36 doit être de préférence inférieur à 5 bars. Dans le cas présent, il ne faut donc pas que P33c dépasse 11,5 bars-

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

l. Procédé de lixiviation in situ du minerai à l'aide d'une solution lixiviante formée d'une solution de base dans laquelle on adjoint de l'oxygène, que l'on fait circuler dans une conduite placée dans un puits d'injection, ladite conduite débouchant à son extrémité aval dans une zone de fond dite de lixiviation, avec reprise d'une solution composite incorporant des composés métalliques extraits du minerai, qui est traitée pour séparer lesdits composés, puis régénérée avec adjonction éventuelle de produits de base, réoxygénée et recyclée dans ladite conduite d'injection, caractérisé par la combinaison des mesures suivantes:
a) le diamètre interne de la conduite d'injection est choisi compte tenu du débit volumétrique de la solution lixi-viante, de l'accroîssement hydrostatique de la pression et de la diminution de pression par pertes de charge lors du trans-fert de ladite solution lixiviante de l'extrémité amont à
l'extrémité aval de ladite conduite, de façon à ce que la pres-sion de ladite solution lixiviante à l'extrémité aval soit sensiblement égale à la pression de ladite solution lixiviante l'extrémité amont, la pression de ladite solution dans ladite conduite ne devenant jamais, au cours de son transfert dans ladite conduite, notablement inférieure à la valeur de sa pression à l'extrémité amont de ladite conduite;
b) la pression de la solution lixiviante, à l'extré-mité amont de ladite conduite, a une valeur inférieure à la pression de fracturation de la roche au sommet de la zone de lixiviation;

c) la concentration d'oxygène dissous dans la solution lixiviante, assurée en amont, est inférieure à la limite de saturation pour la pression amont de ladite solution.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que la pression de la solution lixiviante, à l'ex-trémité amont de ladite conduite, a une valeur peu inférieure à ladite pression de fracturation.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que la concentration d'oxygène dans la solution lixiviante, assurée en amont, est peu inférieure à ladite limite de saturation.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le diamètre interne de la conduite d'injection est choisi de façon à ce que la pression de la solution lixiviante soit substantiellement constante au cours de son transfert dans ladite conduite.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé
en ce que le diamètre interne d de la conduite d'injection est substantiellement déterminé par la relation suivante:
d = , dans laquelle:

Q est le débit volumétrique de la solution en m3.s-1 f = 0,0014 + 0,125 Re -0,32 avec Re = g = 9,81 m.s-2 ? est la masse spécifique de la solution en kg.m-3 µ est la viscosité dynamique de la solution en poiseuille.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le diamètre interne de la conduite d'injection est choisi de façon à ce que la pression de la solution lixiviante augmente, au cours de son transfert dans ladite conduite, la valeur de la pression de ladite solution à l'extrémité aval de ladite conduite étant ramenée à une valeur juste égale à
celle de la pression de ladite solution à l'extrémité amont de ladite conduite, par détente de ladite solution à travers des moyens d'étranglement placés dans la partie inférieure de ladite conduite.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre interne de la conduite d'injection est choisi de façon à ce que la pression de la solution lixiviante augmente, au cours de son transfert dans ladite conduite, la valeur de la pression de ladite solution à l'extrémité aval de ladite conduite étant ramenée à une valeur à peine supérieure à celle de la pression de ladite solution à l'extrémité amont de ladite conduite, l'écart entre la pression à l'extrémité
aval et la pression à l'extrémité amont étant inférieur ou égal à 1 bar, par détente de ladite solution à travers des moyens d'étranglement placés dans la partie inférieure de ladite conduite.
8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caracté-risé par le fait que le diamètre interne de la conduite d'injection est choisi de façon à ce que la pression de la solution lixiviante augmente légèrement au cours de son transfert dans ladite conduite.
9. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le diamètre interne d de la conduite d'injection est substantiellement déterminé par la relation suivante:

dans laquelle:
Q est le débit volumétrique de la solution en m3.s-1 f = 0,0014 + 0,125 Re -0.32 avec Re = g = 9,81 m.s-2 ? est la masse spécifique de la solution en kg.m-3 µ est la viscosité dynamique de la solution en poiseuille.
10. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'écart entre la pression de la solution lixiviante en aval des moyens d'étranglement et la pression de la solution lixiviante en amont desdits moyens d'étranglement est inférieur à 5 bars.
11. Procédé selon l'une des revendications l, 4 ou 5, selon lequel on met en oeuvre un réseau de puits d'injection associé à un réseau de puits de récupération, caractérisé en ce que chaque puits de récupération est équipé d'un conduit de récupération incorporant, en position de fond à un niveau intermédiaire de la zone de lixiviation, une pompe volumétrique à débit constant correspondant au débit nominal d'extraction d'un puits de récupération.
12. Installation pour la lixiviation in situ de minerai à l'aide d'une solution lixiviante formée d'une solution de base dans laquelle on adjoint de l'oxygène du genre com-prenant un puits d'injection dans lequel est placée une conduite d'injection raccordée, à son extrémité amont, à un oxygénateur lui-même alimenté en solution lixiviante régénérée par une pompe de pression, caractérisé en ce qu'elle comporte un organe de mesure de debit et en ce que le diamètre interne d de la conduite d'injection est choisi de façon à ce que la pression de la solution lixiviante à l'extrémité aval de ladite conduite soit sensiblement égale à la pression de ladite solution lixiviante à l'extrémité amont de ladite conduite.
13. Installation selon la revendication 12, carac-térisée en ce que le diamètre interne d de la conduite d'in-jection est déterminé par la relation suivante:

dans laquelle:
Q est le débit volumétrique de la solution en m3.s-1 f = 0,0014 + 0,125 Re-0,32 avec Re = g = 9,81 m.s-2 ? est la masse spécifique de la solution en kg.m-3 µ est la viscosité dynamique de la solution en poiseuille.
14. Installation de lixiviation in situ de minerai selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'oxygéna-teur est suivi d'un séparateur de phases avec recyclage de la phase gazeuse dans l'oxygénateur.
15. Installation de lixiviation selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisée en ce qu'un conduit de récupération est équipé en position de fond d'une pompe volu-métrique à débit constant.
16. Installation selon l'une des revendications 12 à
14, caractérisée en ce que la conduite d'injection comporte des moyens d'étranglement placés dans sa partie inférieure.