WO2020099480A1 - Installation et procédés d'exploitation d'une mine par lixiviation in situ - Google Patents

Installation et procédés d'exploitation d'une mine par lixiviation in situ Download PDF

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WO2020099480A1
WO2020099480A1 PCT/EP2019/081163 EP2019081163W WO2020099480A1 WO 2020099480 A1 WO2020099480 A1 WO 2020099480A1 EP 2019081163 W EP2019081163 W EP 2019081163W WO 2020099480 A1 WO2020099480 A1 WO 2020099480A1
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treatment
collector
installation
supplying
supply
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PCT/EP2019/081163
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Adrien DEBERGÉ
Julie SANCHEZ VADO
Original Assignee
Orano Mining
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/28—Dissolving minerals other than hydrocarbons, e.g. by an alkaline or acid leaching agent
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02—Surface sealing or packing
    • E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/068—Well heads; Setting-up thereof having provision for introducing objects or fluids into, or removing objects from, wells

Definitions

  • the invention generally relates to the exploitation of mines by in situ leaching, in particular of uranium mines.
  • the in situ leaching of ores is a mining method which consists of:
  • the ISL method is notably applied to deposits with a low content of uranium, copper or gold. It has the advantage that the selective dissolution of the mineral element of its gangue is done without physical displacement of the ore and without significant modification of the host rock (generally sandy and porous medium).
  • the solution injected to dissolve the mineral element is for example an alkaline solution of carbonate or sodium bicarbonate which allows a progressive and fairly selective solution.
  • the attack liquor is an acid solution, usually sulfuric, for a more aggressive and faster dissolution, but less selective.
  • the leaching solution also called attack liquor
  • attack liquor is generally injected under pressure into a permeable horizon containing the ore to be treated.
  • the leaching solution is injected through a network of injector wells which descends to the permeable horizon. In this way, the leaching solution is brought into contact with the mineral element to be dissolved.
  • a second network of wells called producer wells inserted in the previous network, pumps the mineralized leaching solution, and sends it back to a factory installed on the surface for a conventional treatment of extraction of the mineral element in liquid phase. After treatment, the leaching power of the solution is regenerated. This can be reinjected into the network of injector wells a large number of times, for example between ten and more than fifty times.
  • the invention aims to propose an installation and an operating method which do not have the above defects.
  • the invention relates, according to a first aspect, to an in situ mining exploitation installation, the exploitation installation comprising:
  • injector well heads each configured to inject an attack liquor into the corresponding injector well
  • a supply manifold for the injector well heads in attack liquor intended to be connected on the upstream side to an installation for supplying the attack liquor, the supply manifold for the injector well heads being fluidly connected to each injector wellhead;
  • a production collector configured to evacuate the leachate to a leachate treatment plant
  • an installation for supplying a treatment solution configured to inject the treatment solution into the treatment collector and / or into the supply collector;
  • a production duct and a processing duct fluidly connecting in parallel the corresponding producing well head respectively to the production collector and to the processing collector
  • the production duct being equipped with a cut-off member production capable of selectively authorizing or prohibiting the circulation of fluid between the producing wellhead and the production manifold
  • the treatment being equipped with a treatment cut-off member capable of selectively authorizing or prohibiting the circulation of fluid between the producing wellhead and the treatment collector.
  • the producing well to be treated is easily selected, by placing the production cut-off and processing members in the appropriate configuration.
  • This operation can be carried out by non-specialized operators.
  • the treatment of the injection wells is also very simple.
  • the treatment product is distributed via the supply manifold, which is designed to direct the treatment product selectively to the appropriate injection well (s).
  • the operating installation may also have one or more of the characteristics below, considered individually or in any technically possible combination:
  • the installation for supplying a treatment solution comprises a module for supplying the treatment solution, fluidly connected to the treatment collector;
  • the supply module is mobile, the treatment collector comprising a removable connector by which the mobile supply module is capable of being detachably fluidly connected to the treatment collector;
  • the installation for supplying a treatment solution comprises an intermediate conduit, fluidly connecting the supply manifold to the treatment collector, and equipped with an intermediate cut-off member capable of selectively authorizing or prohibiting the circulation of the attack liquor in the intermediate conduit;
  • the operating installation comprises a recirculation duct fluidly connected to a point downstream of the treatment manifold and to an upstream point of the supply manifold, the intermediate duct being connected to a point upstream of the treatment manifold, the conduits of treatment of the producing wells being connected to intermediate points of the treatment collector situated between the upstream and downstream points;
  • the installation for supplying a treatment solution comprises another module for supplying a treatment solution fluidly connected to the supply manifold upstream of the injector well heads;
  • the supply manifold for the injector well heads is fluidly connected to each injector well head by at least one supply duct, the or each supply duct being equipped with a supply cut-off member capable of selectively '' authorize or prohibit the circulation of fluid in the supply duct.
  • the invention relates to a method of operating the mining exploitation facility by in situ leaching having the above characteristics and comprising the following steps:
  • the treatment cut-off device preventing the circulation of fluid between said producing wellhead and the treatment manifold.
  • the invention relates to another method of operating an in situ leaching mining installation having the above characteristics and comprising the following steps:
  • the operating process may also have one or more of the characteristics below, considered individually or in all technically possible combinations, in which:
  • the treatment solution is supplied to the treatment collector
  • the treatment solution is injected into at least one producer well, the production shut-off device preventing the circulation of fluid between the corresponding producer well head and the production collector, the device of treatment cut-off authorizing the circulation of the treatment from the treatment manifold to the corresponding producing wellhead;
  • the supply module is fluidly connected to the treatment collector and supplying the treatment solution
  • the step of providing a treatment solution includes:
  • the method comprises a step of receiving the attack liquor coming from the installation for supplying the attack liquor and supplying attack liquor to the injector wellhead from at least one of the injector wells via the supply manifold, concomitant with the steps of supplying a treatment solution and injecting the treatment solution;
  • the method comprises a step of collecting the leachate coming back from at least one other of the producing wells by the corresponding producing wellhead and of evacuating the leachate towards the leachate treatment plant by the production collector, concomitant with the steps providing a treatment solution and injecting the treatment solution.
  • Figure 1 is a simplified schematic representation of the operating installation according to the invention.
  • Figure 2 is a representation similar to that of Figure 1, illustrating a situation in which the installation is operated according to a first process according to the invention, this process corresponding to a case of normal production;
  • Figure 3 is a view similar to that of Figure 2, illustrating a situation in which the installation is operated according to a batch treatment process of a producer well while the injector wells are in service;
  • Figure 4 is a view similar to that of Figure 2, illustrating a situation in which the installation is operated according to a treatment method in continuous production wells while the injection wells are not in service.
  • the installation 1 shown in FIG. 1 is intended for the exploitation of a mine by in situ leaching, in particular a uranium mine.
  • Installation 1 includes:
  • the operating installation 1 typically comprises a large number of injector well heads and a large number of producing well heads.
  • the installation includes several dozen injector well heads and several dozen producing well heads.
  • the attack liqueur is of any suitable type.
  • the attack liquor is an acid solution, typically sulfuric acid.
  • the attack liquor is an alkaline solution of sodium carbonate or bicarbonate.
  • each injector well is configured to allow the injection of the attack liquor to a layer called mineralized permeable horizon, containing the mineral element to be extracted.
  • This layer is taken between an impermeable roof and an impermeable wall, generally continuous clay layers.
  • Each producing well is configured to allow the extraction of a leachate, comprising at least the attack liquor and the mineral element to be extracted.
  • Each producing well sinks to the mineralized permeable horizon.
  • each producer wellhead 5 is configured to selectively collect the leachate rising from the corresponding producer well or inject a treatment solution into the corresponding producer well.
  • the producer wellhead 5 comprises for example a pump configured to pump the leachate rising from the producer well, and a bypass conduit allowing the injection of the treatment solution by bypassing the pump.
  • the producing wellhead 5 also comprises an outlet conduit 7, connected both to the recovery pump and to the bypass conduit.
  • a set of valves selectively makes it possible to put the outlet conduit 7 in communication either with the discharge of the pump or with the bypass conduit.
  • the mining installation 1 also includes a manifold 9 for supplying the injector well heads 3 with attack liquor.
  • the supply manifold 9 is connected on the upstream side to an installation for supplying the attack liquor 11.
  • the manifold 9 supplying the injector well heads is fluidly connected to each injector well head 3.
  • this supply manifold 9 is fluidly connected to each injector wellhead by a supply duct 11, equipped with a supply cut-off member 13.
  • This cut-off member is capable of selectively authorizing or to prohibit the supply of the attack liquor 3 to attack liquor from the supply conduit 9.
  • the supply manifold 9 is fluidly connected to each injector wellhead 3 by, in addition to the supply duct 1 1, another supply duct 1 1 ’.
  • Each other supply duct 1 1 ’ is equipped with another supply cut-off member 13’.
  • the supply conduits 1 1 are connected to a first point 14 of the supply conduit 9.
  • the supply conduits 1 1 ' are connected to a second point 14' of the supply manifold 9, located downstream of the first point 14.
  • cut-off member typically designates a valve, motorized or manual.
  • the cut-off member is of any other suitable type.
  • the shut-off device is said to be open when it authorizes the circulation of fluid in the corresponding conduit and closed when it prohibits the circulation of fluid in the corresponding conduit.
  • the mining installation 1 also includes a production collector 15, configured to evacuate the leachate enriched with mineral element of interest towards the leachate treatment plant 17.
  • the extracted mineral element is separated from the attack liquor. This is optionally purified and concentrated before being returned to the supply manifold 9.
  • the leachate treatment plant and the attack liquor supply facility are typically one and the same plant.
  • the mining installation 1 also includes a treatment collector 19, and a installation 20 for supplying a treatment solution arranged to inject the treatment solution into the treatment collector 19 and / or into the supply collector.
  • the mining installation 1 comprises, for each producing well 5, a production conduit 21 and a treatment conduit 23, fluidly connecting in parallel the producing wellhead 5 corresponding respectively to the production collector 15 and to the treatment collector 19.
  • the production and treatment conduits 21, 23 are typically connected one and the other to the outlet conduit 7 of the producer wellhead 5.
  • the production conduit 21 is equipped with a production cut-off member 25 capable of selectively authorizing or prohibiting the circulation of fluid between the producer wellhead 5 and the production collector 15.
  • the treatment conduit 23 is equipped with a treatment cut-off member 27, capable of selectively authorizing or prohibiting the circulation of fluid between the producing wellhead 5 and the treatment collector 19.
  • the at least one installation for supplying a treatment solution 20 comprises a module 29 for supplying the treatment solution, fluidly connected to the treatment collector 19. It is directly connected to the treatment collector 19.
  • the supply module 29 is preferably mobile.
  • the treatment collector 19 then comprises a removable connector 31, by which the mobile supply installation 29 is capable of being fluidly connected, in a removable manner, to the treatment collector 19.
  • the treatment solution is of any suitable type.
  • the treatment solution is for example acid, typically sulfuric acid H 2 SO 4 .
  • This acid is highly concentrated, much more concentrated than the attack liqueur. For example, it has a concentration of around 30 grams of acid per liter.
  • the treatment solution comprises an oxidant, for example H2O2 or a biooxidation solution.
  • this solution is for example an acid solution, typically sulfuric acid H 2 SO 4 .
  • This acid is highly concentrated, much more concentrated than the attack liqueur. For example, it has a concentration of around 30 grams of acid per liter.
  • the treatment solution is a solution of ammonium bifluoride or hydrofluoric acid.
  • the mobile supply module 29 is for example a truck.
  • the removable connector 31 is typically a self-sealing connector, of any suitable type.
  • the removable connector 31 is fluidly connected to the treatment manifold 19 by a conduit 33 fitted with a cut-off member 35.
  • a cut-off member 37 is placed on the treatment manifold 19, between the connection point of the supply module 29 and the connection points of the treatment conduits 23.
  • the supply module 29 is not mobile but is permanently connected to the treatment collector 19.
  • the connector 31 is not removable.
  • the installation 20 for supplying a treatment solution also comprises an intermediate conduit 39 fluidly connecting the supply collector 9 to the treatment collector 19.
  • the intermediate collector 39 is equipped with an intermediate cut-off member 41 capable of selectively authorize or prohibit the circulation of the attack liquor in the intermediate conduit 39.
  • the installation 20 for supplying a treatment solution preferably also comprises another module 43 for supplying a treatment solution, fluidly connected to the supply manifold 9 upstream of the injector well heads 3. It is directly connected to the supply manifold 9.
  • upstream is understood here according to the direction of flow of the attack liquor.
  • the module 43 is typically designed to provide a concentrated acid solution.
  • each injector wellhead 3 is connected to the supply manifold 9 by a conduit 45 equipped with a cutoff member 47.
  • the other module for supplying a treatment solution 43 is connected to a third point 53 of the supply collector 9, located between the first and second points 14, 14 '.
  • intermediate conduit 39 is connected to a fourth point 55 of the supply manifold 9 located downstream of the third point 53.
  • the operating installation 1 also comprises a recirculation duct 57, fluidly connected to a downstream point 59 of the treatment manifold 19.
  • the duct recirculation 57 is also fluidly connected to an upstream point 61 of the supply manifold 9.
  • the intermediate conduit 39 is connected to an upstream point 63 of the treatment manifold 19.
  • the points 14 and 14 'of connection of the injector well heads 3 to the supply manifold are located downstream of the upstream point 61 of the supply manifold 9
  • the treatment conduits 23 of the producing wells are connected to points of the treatment collector 19 located between the upstream and downstream points 63, 59.
  • the supply manifold 9, the intermediate conduit 39, the treatment manifold 19 and the recirculation conduit 57 form a loop in which it is possible to rotate a fluid in a closed circuit.
  • Cut-off members 64 and 65 are used respectively to isolate the recirculation duct 57 from the treatment collector 19 and the supply collector 9. Cut-off members 67 and 69 are arranged on the supply collector 9 respectively between the points 61 and 14 and between points 14 and 53.
  • a bypass duct 71 fluidly connects a point 73 of the recirculation duct 57 to a point 75 of the supply manifold 9.
  • the point 73 is located between the cut-off members 64 and 65.
  • the point 75 is located between the points 14 and 53.
  • the duct 71 is equipped with a cut-off member 77.
  • the first operating process is illustrated in Figure 2. It corresponds to a normal production case, with injection of attack liquor in the injector wells and collection and evacuation of leachate from the producer wells to the treatment plant 17 .
  • inactive lines are shown in broken lines. Active lines are shown in solid lines.
  • the closed cut-off members, preventing circulation in the corresponding lines, are shown full.
  • the open cut-off members, allowing the circulation of fluid in the corresponding lines, are shown without filling.
  • the installation 20 for supplying a treatment solution is inactive.
  • the process includes the following steps:
  • the cut-off member 67 authorizes the circulation of the attack liquor in the supply manifold 9.
  • the attack liquor feeds the or each injector wellhead 3 only through the or each corresponding supply duct 11, or the corresponding cutoff members 13 are open.
  • injector well heads 3 are supplied, typically all injector well heads 3 are supplied.
  • the injector well heads 3 are not supplied by the other supply conduits 1 1 ’.
  • the cut-off members 69 and 13 ’ are closed.
  • leachate from several of the producing wells is collected.
  • the leachate from all producing wells is collected.
  • the production cut-off member (s) 25 authorize the circulation of the leachate.
  • the treatment cut-off members 27 on the other hand prohibit circulation in the conduits 23.
  • switching devices 41, 35, 37, 64, 65, 77, 47 The following switching devices are all closed: switching devices 41, 35, 37, 64, 65, 77, 47.
  • the attack liquor is acidified before supplying the injector wellhead (s) 3.
  • the supply module 43 is in operation.
  • the switching device 47 authorizes the supply of concentrated acid by the supply module 43 to the supply manifold 9.
  • the acidified attack liquor feeds the injector wellhead (s) 3 via the supply conduits 1 T.
  • the supply cut-off members 13 ′ allow the circulation of the acidified attack liquor.
  • the cut-off member 69 is open.
  • the cut-off members 13 are all closed. If only part of the attack liquor is to be acidified, then the cut-off device (s) 13 authorize the circulation of the attack liquor in one or more supply conduits 11, in parallel with the supply via the supply ducts 1 1 '.
  • a chemical treatment is applied to at least one producing well and / or to the minus an injector well.
  • the operating process includes the following steps:
  • the treatment solution is supplied to the treatment collector 19;
  • the treatment solution is injected into at least one producing well.
  • the production cut-off member 25 prohibits the circulation of fluid between the corresponding producer wellhead 5 and the production collector 15 and the treatment cut-off member 27 authorizes the circulation of the treatment solution from the collector treatment 19 to the corresponding producing wellhead 5.
  • the processing is a batch processing.
  • the supply module 29 supplies the treatment solution to the treatment collector 19.
  • this supply module 29 is a mobile supply module, it is fluidly connected to the treatment manifold 19 by the removable connector 31.
  • one or more producing wells are treated jointly, while one or more other producing wells are in production.
  • the treatment cut-off members 27 of the well or wells in production prohibit the circulation of the treatment solution.
  • the production cut-off members 25 of the wells in production authorize the circulation of the leachate as far as the production collector 15.
  • the treatment cut-off members 27 authorize the circulation of the solution of treatment, while the production cut-off members 25 prohibit the circulation of the leachate to the production collector 15.
  • the cut-off members 35 and 37 are open.
  • the cut-off members 41, 64, 65 and 77 are closed.
  • one or more injector wells are supplied with attack liquor concomitantly with the steps of supplying a treatment solution and injecting the treatment solution.
  • the method comprises a step of receiving the attack liquor coming from the supply installation 1 1 and supplying attack liquor to the injector well head 3 from at least one of the injector wells via the supply manifold 9.
  • one or more injector wells are supplied with attack liquor, typically all the injector wells are supplied with attack liquor.
  • the injector well (s), in the example of FIG. 3, are supplied via the supply conduits 1 1.
  • the supply cut-off member (s) 13 are open.
  • the injector wells are supplied with attack liquor, in addition to or in place of the feed pipes 1 1, via the feed pipes 1 1 ’.
  • attack liquor is acidified by adding acid supplied by the supply module 43.
  • At least one producing well is the subject of a so-called “continuous" treatment.
  • producer wells are treated, more preferably all the producer wells are treated together.
  • the step of supplying the treatment collector 19 with a treatment solution comprises:
  • the cut-off members 67 and 69 in this case allow the circulation of the attack liquor.
  • the treatment cut-off members 27 authorize the circulation of the attack liquor in the treatment conduits 23 of the producing wells to treat.
  • the production cut-off members 25 prohibit the circulation of leachate in the production conduits 21 of the producing wells to be treated.
  • the leachate is collected and directed to the production collector 15.
  • the method comprises a step of collecting the leachate coming up from at least one other of the wells producers by the corresponding producer wellhead 5, and of leachate discharge to the leachate treatment plant 17 by the production collector 15.
  • This stage is concomitant with the stages of supplying the treatment collector with the treatment solution and injecting the treatment solution into the producer well (s) to be treated.
  • the treatment solution corresponds to the attack liquor.
  • the attack liquor serving as treatment solution is typically acidified, by adding acid coming from the supply module 43.
  • the injector wells are not supplied with attack liquor.
  • the supply cut-off members 13 and 13 ’ therefore prohibit the circulation of the attack liquor up to the injector well heads 3.
  • the supply module 29 is inactive.
  • the cut-off members 35, 37, 64, 65, 77 prevent the circulation of fluid in the corresponding lines.
  • At least one of the injector wells is supplied with attack liquor via the supply manifold 9, concomitantly with the steps of supplying the treatment collector 19 with the treatment and injection solution of the treatment solution in the producing well (s).
  • the mining installation 1 according to the invention is capable of being operated according to a large number of other operating modes. Some will be described below, succinctly.
  • the treatment solution is supplied by the supply module 43 and is transferred to the treatment collector 19 via the intermediate conduit 39.
  • the injector well heads 3 are not supplied with attack liquor, the cutoffs 67 and 69 prohibiting the circulation of the attack liquor.
  • the injector wells 3 are supplied with attack liquor via the conduits 11.
  • the switching device 69 prohibits the circulation of the attack liquor.
  • the switching device 67 on the contrary authorizes the circulation of the attack liquor.
  • one or more injector wells are the subject of the treatment.
  • the treatment solution is for example a concentrated acid solution, supplied by the treatment module 43. This concentrated acid solution is added to the attack liquor and feeds one or more injector well heads 3 via the conduits d 'feed 1 1'.
  • the treatment solution is directed directly to the injector well heads 3 via the supply conduits 1 1 ′, without mixing with the attack liquor.
  • the solution for treating the injector well (s) is supplied by the supply module 29. It supplies one or more of the injector well heads 3 via the recirculation conduit 57, the bypass conduit 71 and the supply conduits 1 1 '.
  • the cut-off members 35, 64, 77, 69 and 13 allow the circulation of fluid in the corresponding lines. Cut-off members 65 and 67, on the contrary, are closed, so that the treatment solution is not mixed with the attack liquor.
  • the treatment solution is mixed with the attack liquor.
  • the treatment solution circulates in the recirculation duct 57 then in the supply manifold 9 and in the supply ducts 11.
  • the cut-off members 35, 64, 65, 67 and 13 allow the circulation of fluid.
  • the cut-off members 77 and 69 are closed.

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Abstract

L'installation d'exploitation (1) comprend : - un collecteur (9) d'alimentation des têtes de puits injecteurs (3) en liqueur d'attaque,; - un collecteur de production (15), configuré pour évacuer le lixiviat vers une usine de traitement du lixiviat (17); - un collecteur de traitement (19); - une installation (20) de fourniture d'une solution de traitement, configurée pour injecter la solution de traitement dans le collecteur de traitement (19) et/ou dans le collecteur d'alimentation (9); - pour chaque puits producteur, un conduit de production (21) équipé d'un organe de coupure de production (25) et un conduit de traitement (23) équipé d'un organe de coupure de traitement (27), raccordant fluidiquement en parallèle la tête de puits producteur (5) correspondante respectivement au collecteur de production (15) et au collecteur de traitement (19).

Description

DESCRIPTION
Installation et procédés d’exploitation d’une mine par lixiviation in situ
L’invention concerne en général l’exploitation de mines par lixiviation in situ, notamment de mines d’uranium.
La lixiviation in situ des minerais, dénommée « In Situ Leaching » en anglais ou encore méthode ISL, est une méthode d’exploitation minière qui consiste :
- à établir dans la base du gisement une circulation d’une solution de lixiviation capable de dissoudre sélectivement l’élément minéral que l’on veut exploiter ;
- à pomper la solution de lixiviation chargée en élément minéral d’intérêt dans des installations de traitement en surface, où l’élément minéral de valeur est séparé et concentré en un produit marchand ;
- à recycler la solution de lixiviation vers le gisement, après reconditionnement.
La méthode ISL est notamment appliquée à des gisements à faible teneur d’uranium, de cuivre ou d’or. Elle présente l’avantage que la dissolution sélective de l’élément minéral de sa gangue est faite sans déplacement physique du minerai et sans modification importante de la roche hôte (généralement milieu sableux et poreux).
Pour l’uranium, la solution injectée pour dissoudre l’élément minéral est par exemple une solution alcaline de carbonate ou de bicarbonate de sodium qui permet une mise en solution progressive et assez sélective. En variante, la liqueur d’attaque est une solution d’acide, généralement sulfurique, pour une dissolution plus agressive et plus rapide, mais moins sélective.
La solution lixiviante, appelée encore liqueur d’attaque, est généralement injectée sous pression dans un horizon perméable contenant le minerai à traiter. La solution lixiviante est injectée par un réseau de puits injecteurs qui descend jusqu’à l’horizon perméable. Par ce biais, la solution lixiviante est mise en contact avec l’élément minéral à dissoudre.
Un second réseau de puits appelés puits producteurs, intercalé dans le précédent réseau, pompe la solution de lixiviation minéralisée, et la renvoie jusqu’à une usine installée en surface pour un traitement classique d’extraction de l’élément minéral en phase liquide. Après traitement, le pouvoir lixiviant de la solution est régénéré. Celle-ci peut être réinjectée dans le réseau de puits injecteurs un grand nombre de fois, par exemple entre dix et plus de cinquante fois.
Il peut être nécessaire de réaliser des traitements chimiques non standards des puits, notamment des puits producteurs.
Dans ce cas, il est possible de transporter les produits chimiques utilisés pour le traitement par camion, et de venir brancher la cuve du camion directement sur la tête du puits à traiter.
Ceci demande un temps de préparation important, car les temps de connexion et déconnexion sont longs. Par ailleurs ces opérations doivent être effectuées par des opérateurs spécialisés, qui ne sont pas toujours disponibles.
Dans ce contexte, l’invention vise à proposer une installation et un procédé d’exploitation qui ne présentent pas les défauts ci-dessus.
A cette fin, l’invention porte selon un premier aspect sur une installation d’exploitation minière par lixiviation in situ, l’installation d’exploitation comprenant :
- une pluralité de tête de puits injecteurs, chacune configurée pour injecter une liqueur d’attaque dans le puits injecteur correspondant ;
- une pluralité de tête de puits producteurs, chacune configurée pour sélectivement collecter un lixiviat remontant du puits producteur correspondant ou injecter une solution de traitement dans le puits producteur correspondant ;
- un collecteur d’alimentation des têtes de puits injecteurs en liqueur d’attaque, prévu pour être raccordé côté amont à une installation de fourniture de la liqueur d’attaque, le collecteur d’alimentation des têtes de puits injecteurs étant raccordé fluidiquement à chaque tête de puits injecteur;
- un collecteur de production, configuré pour évacuer le lixiviat vers une usine de traitement du lixiviat ;
- un collecteur de traitement;
- une installation de fourniture d’une solution de traitement, configurée pour injecter la solution de traitement dans le collecteur de traitement et/ou dans le collecteur d’alimentation;
- pour chaque puits producteur, un conduit de production et un conduit de traitement, raccordant fluidiquement en parallèle la tête de puits producteur correspondante respectivement au collecteur de production et au collecteur de traitement, le conduit de production étant équipé d’un organe de coupure de production susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire la circulation de fluide entre la tête de puits producteur et le collecteur de production, le conduit de traitement étant équipé d’un organe de coupure de traitement susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire la circulation de fluide entre la tête de puits producteur et le collecteur de traitement.
Ainsi, pour effectuer le traitement d’un puits producteur, il suffit de mettre en activité l’installation de fourniture de la solution de traitement, et de placer les organes de coupure de production et de traitement des différents puits producteurs dans les positions appropriées. La solution de traitement est injectée dans le puits producteur via le collecteur de traitement et le conduit de traitement approprié. Aucune opération de montage ou démontage n’est nécessaire sur la tête de puits producteur, ce qui contribue à limiter les risques d’accident pour les opérateurs.
Le puits producteur à traiter est sélectionné facilement, en plaçant les organes de coupure de production et de traitement dans la configuration appropriée.
Cette opération peut être effectuée par des opérateurs non spécialisés.
Le traitement des puits injecteurs est également très simple. Le produit de traitement est distribué via le collecteur d’alimentation, qui est conçu pour diriger le produit de traitement sélectivement vers le ou les puits injecteurs appropriés.
L’installation d’exploitation peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l’installation de fourniture d’une solution de traitement comprend un module de fourniture de la solution de traitement, raccordé fluidiquement au collecteur de traitement ;
- le module de fourniture est mobile, le collecteur de traitement comportant un raccord démontable par lequel le module de fourniture mobile est susceptible d’être raccordée fluidiquement de manière démontable au collecteur de traitement ;
- l’installation de fourniture d’une solution de traitement comprend un conduit intermédiaire, raccordant fluidiquement le collecteur d’alimentation au collecteur de traitement, et équipé d’un organe de coupure intermédiaire susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire la circulation de la liqueur d’attaque dans le conduit intermédiaire ;
- l’installation d’exploitation comprend un conduit de recirculation raccordé fluidiquement à un point aval du collecteur de traitement et à un point amont du collecteur d’alimentation, le conduit intermédiaire étant raccordé à un point amont du collecteur de traitement, les conduits de traitement des puits producteurs étant raccordés à des points intermédiaires du collecteur de traitement situés entre les points amont et aval ; - l’installation de fourniture d’une solution de traitement comprend un autre module de fourniture d’une solution de traitement raccordé fluidiquement au collecteur d’alimentation en amont des têtes de puits injecteur ;
- le collecteur d’alimentation des têtes de puits injecteurs est raccordé fluidiquement à chaque tête de puits injecteur par au moins un conduit d’alimentation, le ou chaque conduit d’alimentation étant équipé d’un organe de coupure d’alimentation susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire la circulation de fluide dans le conduit d’alimentation.
Selon un second aspect, l’invention porte sur un procédé d’exploitation de l’installation d’exploitation minière par lixiviation in situ ayant les caractéristiques ci- dessus et comprenant les étapes suivantes :
- réception de la liqueur d’attaque venant de l’installation de fourniture de la liqueur d’attaque et alimentation en liqueur d’attaque de la tête de puits injecteur d’au moins un des puits injecteurs via le collecteur d’alimentation;
- collecte du lixiviat remontant d’au moins un des puits producteurs par la tête de puits producteur correspondante et évacuation du lixiviat vers l’usine de traitement du lixiviat par le collecteur de production, l’organe de coupure de traitement interdisant la circulation de fluide entre ladite tête de puits producteur et le collecteur de traitement.
Selon un troisième aspect, l’invention porte sur un autre procédé d’exploitation d’une installation d’exploitation minière par lixiviation in situ ayant les caractéristiques ci-dessus et comprenant les étapes suivantes :
- fourniture au collecteur de traitement et/ou au collecteur d’alimentation d’une solution de traitement par l’installation de fourniture d’une solution de traitement;
- injection de la solution de traitement dans au moins un puits producteur et/ou dans au moins un puits injecteur.
Le procédé d’exploitation peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, dans lequel :
- à l’étape de fourniture, la solution de traitement est fournie au collecteur de traitement ;
-à l’étape d’injection, la solution de traitement est injectée dans au moins un puits producteur, l’organe de coupure de production interdisant la circulation de fluide entre la tête de puits producteur correspondante et le collecteur de production, l’organe de coupure de traitement autorisant la circulation de la solution de traitement du collecteur de traitement jusqu’à la tête de puits producteur correspondante ;
- le module de fourniture est raccordé fluidiquement au collecteur de traitement et fournissant la solution de traitement ;
l’étape de fourniture d’une solution de traitement comprend :
• la réception de la liqueur d’attaque venant de l’installation de fourniture de la liqueur d’attaque par le collecteur d’alimentation, et
• le transfert de tout ou partie de la liqueur d’attaque par le conduit intermédiaire depuis le collecteur d’alimentation jusqu’au collecteur de traitement, l’organe de coupure intermédiaire autorisant la circulation de la liqueur d’attaque dans le conduit intermédiaire ;
- le procédé comprend une étape de réception de la liqueur d’attaque venant de l’installation de fourniture de la liqueur d’attaque et d’alimentation en liqueur d’attaque de la tête de puits injecteur d’au moins un des puits injecteurs via le collecteur d’alimentation, concomitante aux étapes de fourniture d’une solution de traitement et d’injection de la solution de traitement ;
- le procédé comprend une étape de collecte du lixiviat remontant d’au moins un autre des puits producteurs par la tête de puits producteur correspondante et d’évacuation du lixiviat vers l’usine de traitement du lixiviat par le collecteur de production, concomitante aux étapes de fourniture d’une solution de traitement et d’injection de la solution de traitement.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
- [Fig 1 ] la figure 1 est une représentation schématique simplifiée de l’installation d’exploitation selon l’invention ;
- [Fig 2] la figure 2 est une représentation similaire à celle de la figure 1 , illustrant une situation dans laquelle l’installation est exploitée selon un premier procédé conforme à l’invention, ce procédé correspondant à un cas de production normale ;
- [Fig 3] la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, illustrant une situation dans laquelle l’installation est exploitée selon un procédé de traitement en batch d’un puits producteur pendant que les puits injecteurs sont en service ; et
- [Fig 4] la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2, illustrant une situation dans laquelle l’installation est exploitée selon un procédé de traitement en continu des puits producteurs pendant que les puits injecteurs ne sont pas en service.
L’installation 1 représentée sur la figure 1 est prévue pour l’exploitation d’une mine par lixiviation in situ, notamment une mine d’uranium.
L’installation 1 comprend :
- une pluralité de têtes de puits injecteurs 3, chacune agencée pour injecter une liqueur d’attaque dans le puits injecteur correspondant ;
- une pluralité de têtes de puits producteurs 5.
Sur la figure 1 , seules deux têtes de puits injecteurs et deux têtes de puits producteurs ont été représentées. Toutefois, l’installation d’exploitation 1 comporte typiquement un grand nombre de têtes de puits injecteurs et un grand nombre de têtes de puits producteurs. Par exemple, l’installation comporte plusieurs dizaines de têtes de puits injecteurs et plusieurs dizaines de têtes de puits producteurs.
La liqueur d’attaque est de tout type adapté. Quand la mine est une mine d’uranium, la liqueur d’attaque est une solution acide, typiquement d’acide sulfurique. Elle contient par exemple deux grammes d’acide par litre. En variante, la liqueur d’attaque est une solution alcaline de carbonate ou bicarbonate de sodium.
Comme expliqué plus haut, chaque puits injecteur est configuré pour permettre l’injection de la liqueur d’attaque jusqu’à une couche appelée horizon perméable minéralisé, contenant l’élément minéral à extraire. Cette couche est prise entre un toit imperméable et un mur imperméable, généralement des couches argileuses continues.
Chaque puits producteur est configuré pour permettre l’extraction d’un lixiviat, comprenant au moins la liqueur d’attaque et l’élément minéral à extraire. Chaque puits producteur s’enfonce jusqu’à l’horizon perméable minéralisé.
Selon l’invention, chaque tête de puits producteur 5 est configurée pour sélectivement collecter le lixiviat remontant du puits producteur correspondant ou injecter une solution de traitement dans le puits producteur correspondant.
Pour ce faire, la tête de puits producteur 5 comporte par exemple une pompe configurée pour pomper le lixiviat remontant du puits producteur, et un conduit de bipasse permettant l’injection de la solution de traitement en bipassant la pompe.
La tête de puits producteur 5 comporte par ailleurs un conduit de sortie 7, raccordé à la fois à la pompe de reprise et au conduit de bipasse. De préférence, un jeu de vannes (non représenté) permet sélectivement de mettre le conduit de sortie 7 en communication soit avec le refoulement de la pompe soit avec le conduit de bipasse. L’installation d’exploitation minière 1 comporte encore un collecteur 9 d’alimentation des têtes de puits injecteurs 3 en liqueur d’attaque. Le collecteur d’alimentation 9 est raccordé côté amont à une installation de fourniture de la liqueur d’attaque 1 1.
Comme illustré sur la figure 1 , le collecteur 9 d’alimentation des têtes de puits injecteur est raccordé fluidiquement à chaque tête de puits injecteur 3.
Plus précisément, ce collecteur d’alimentation 9 est raccordé fluidiquement à chaque tête de puits injecteur par un conduit d’alimentation 1 1 , équipé d’un organe de coupure d’alimentation 13. Cet organe de coupure est susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire l’alimentation du puits d’injection 3 en liqueur d’attaque à partir du conduit d’alimentation 9.
Dans l’exemple de réalisation représenté sur la figure 1 , le collecteur d’alimentation 9 est raccordé fluidiquement à chaque tête de puits injecteur 3 par, en plus du conduit d’alimentation 1 1 , un autre conduit d’alimentation 1 1’. Chaque autre conduit d’alimentation 1 1’ est équipé d’un autre organe de coupure d’alimentation 13’. Les conduits d’alimentation 1 1 sont raccordés à un premier point 14 du conduit d’alimentation 9. Les conduits d’alimentation 1 1’ sont raccordés à un second point 14’ du collecteur d’alimentation 9, situé en aval du premier point 14.
Dans la présente description, le terme organe de coupure désigne typiquement une vanne, motorisée ou manuelle. En variante, l’organe de coupure est de tout autre type adapté. L’organe de coupure est dit ouvert quand il autorise la circulation de fluide dans le conduit correspondant et fermé quand il interdit la circulation de fluide dans le conduit correspondant.
L’installation d’exploitation minière 1 comporte encore un collecteur de production 15, configuré pour évacuer le lixiviat enrichi en élément minéral d’intérêt vers l’usine de traitement du lixiviat 17.
Dans cette usine de traitement, l’élément minéral extrait est séparé de la liqueur d’attaque. Celle-ci est éventuellement purifiée et concentrée avant d’être renvoyée vers le collecteur d’alimentation 9.
L’usine de traitement du lixiviat et l’installation de fourniture de la liqueur d’attaque sont typiquement une seule et même usine.
L’installation d’exploitation minière 1 comporte encore un collecteur de traitement 19, et une installation 20 de fourniture d’une solution de traitement agencée pour injecter la solution de traitement dans le collecteur de traitement 19 et/ou dans le collecteur d’alimentation 9. Par ailleurs, l’installation d’exploitation minière 1 comprend, pour chaque puits producteur 5, un conduit de production 21 et un conduit de traitement 23, raccordant fluidiquement en parallèle la tête de puits producteur 5 correspondante respectivement au collecteur de production 15 et au collecteur de traitement 19.
Les conduits de production et de traitement 21 , 23 sont typiquement raccordés l’un et l’autre au conduit de sortie 7 de la tête de puits producteur 5.
Le conduit de production 21 est équipé d’un organe de coupure de production 25 susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire la circulation de fluide entre la tête de puits producteur 5 et le collecteur de production 15.
Le conduit de traitement 23 est équipé d’un organe de coupure de traitement 27, susceptible sélectivement d’autoriser ou interdire la circulation de fluide entre la tête de puits producteur 5 et le collecteur de traitement 19.
Avantageusement, l’au moins une installation de fourniture d’une solution de traitement 20 comprend un module de fourniture 29 de la solution de traitement, raccordé fluidiquement au collecteur de traitement 19. Il est directement raccordé au collecteur de traitement 19.
Le module de fourniture 29 est de préférence mobile.
Le collecteur de traitement 19 comporte alors un raccord démontable 31 , par lequel l’installation de fourniture mobile 29 est susceptible d’être raccordée fluidiquement, de manière démontable, au collecteur de traitement 19.
La solution de traitement est de tout type adapté.
Quand la solution de traitement est destinée à être injectée dans un puits injecteur, la solution de traitement est par exemple de l’acide, typiquement de l’acide sulfurique H2SO4. Cet acide est fortement concentré, beaucoup plus concentré que la liqueur d’attaque. Par exemple, elle présente une concentration de l’ordre de 30 grammes d’acide par litre.
En variante, la solution de traitement comporte un oxydant, par exemple du H2O2 ou une solution de biooxydation.
Quand la solution de traitement est destinée à être injectée dans un puits producteur, cette solution est par exemple une solution d’acide, typiquement de l’acide sulfurique H2SO4. Cet acide est fortement concentré, nettement plus concentré que la liqueur d’attaque. Par exemple, elle présente une concentration de l’ordre de 30 grammes d’acide par litre. En variante, la solution de traitement est une solution de bifluorure d’ammonium ou d’acide fluorhydrique.
Le module de fourniture mobile 29 est par exemple un camion. Le raccord démontable 31 est typiquement un raccord auto-obturant, de tout type adapté. Le raccord démontable 31 est raccordé fluidiquement au collecteur de traitement 19 par un conduit 33 équipé d’un organe de coupure 35.
Un organe de coupure 37 est placé sur le collecteur de traitement 19, entre le point de raccord du module de fourniture 29 et les points de raccord des conduits de traitement 23.
En variante, le module de fourniture 29 n’est pas mobile mais est raccordé de manière permanente au collecteur de traitement 19. Le raccord 31 n’est pas démontable.
L’installation 20 de fourniture d’une solution de traitement comprend également un conduit intermédiaire 39 raccordant fluidiquement le collecteur d’alimentation 9 au collecteur de traitement 19. Le collecteur intermédiaire 39 est équipé d’un organe de coupure intermédiaire 41 susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire la circulation de la liqueur d’attaque dans le conduit intermédiaire 39.
L’installation 20 de fourniture d’une solution de traitement comporte encore de préférence un autre module 43 de fourniture d’une solution de traitement, raccordé fluidiquement au collecteur d’alimentation 9 en amont des têtes de puits injecteurs 3. Il est directement raccordé au collecteur d’alimentation 9.
Le terme amont est ici compris suivant le sens d’écoulement de la liqueur d’attaque.
Le module 43 est typiquement prévu pour fournir une solution d’acide concentré.
Il est raccordé au collecteur d’alimentation 9 par un conduit 45 équipé d’un organe de coupure 47. L’autre module de fourniture d’une solution de traitement 43 est raccordé à un troisième point 53 du collecteur d’alimentation 9, situé entre les premier et second points 14, 14’. Ainsi, en fonction des positions respectives des organes de coupure 13 et 13’, il est possible d’alimenter chaque tête de puits injecteur 3 uniquement par de la liqueur d’attaque sans addition de produit de traitement, ou uniquement avec de la liqueur d’attaque additionnée de solution de traitement, ou encore en partie avec de la liqueur d’attaque sans solution de traitement et en partie avec de la liqueur d’attaque additionnée de solution de traitement.
Il est à noter que le conduit intermédiaire 39 est raccordé à un quatrième point 55 du collecteur d’alimentation 9 situé en aval du troisième point 53.
L’installation d’exploitation 1 comprend encore un conduit de recirculation 57, raccordé fluidiquement à un point aval 59 du collecteur de traitement 19. Le conduit de recirculation 57 est également raccordé fluidiquement à un point amont 61 du collecteur d’alimentation 9.
Le conduit intermédiaire 39 est raccordé à un point amont 63 du collecteur de traitement 19. Les points 14 et 14’ de raccordement des têtes de puits injecteurs 3 au collecteur d’alimentation sont situés en aval du point amont 61 du collecteur d’alimentation 9. Les conduits de traitement 23 des puits producteurs sont raccordés à des points du collecteur de traitement 19 situés entre les points amont et aval 63, 59.
Ainsi, le collecteur d’alimentation 9, le conduit intermédiaire 39, le collecteur de traitement 19 et le conduit de recirculation 57 forment une boucle dans lequel il est possible de faire tourner un fluide en circuit fermé.
Des organes de coupure 64 et 65 permettent respectivement d’isoler le conduit de recirculation 57 du collecteur de traitement 19 et du collecteur d’alimentation 9. Des organes de coupure 67 et 69 sont disposés sur le collecteur d’alimentation 9 respectivement entre les points 61 et 14 et entre les points 14 et 53.
Un conduit de dérivation 71 raccorde fluidiquement un point 73 du conduit de recirculation 57 à un point 75 du collecteur d’alimentation 9. Le point 73 est situé entre les organes de coupure 64 et 65. Le point 75 est situé entre les points 14 et 53. Le conduit 71 est équipé d’un organe de coupure 77.
Différents procédés d’exploitation de l’installation d’exploitation minière 1 décrite plus haut vont maintenant être détaillés.
Le premier procédé d’exploitation est illustré sur la figure 2. Il correspond à un cas de production normale, avec injection de liqueur d’attaque dans les puits injecteurs et collecte et évacuation du lixiviat depuis les puits producteurs vers l’usine de traitement 17.
Sur les figures 2 à 4, les lignes inactives sont représentées en traits interrompus. Les lignes actives sont représentées en traits pleins. Les organes de coupure fermés, interdisant la circulation dans les lignes correspondantes, sont représentés pleins. Les organes de coupure ouverts, autorisant la circulation de fluide dans les lignes correspondantes, sont représentés sans remplissage.
Dans ce procédé d’exploitation, l’installation 20 de fourniture d’une solution de traitement est inactive.
Le procédé comprend les étapes suivantes :
- réception de la liqueur d’attaque venant de l’installation de fourniture de la liqueur d’attaque 1 1 , et alimentation en liqueur d’attaque de la tête de puits injecteur 3 d’au moins un des puits injecteurs via le collecteur d’alimentation 9 ; - collecte du lixiviat remontant d’au moins un des puits producteurs par la tête de puits producteur 5 correspondante, et évacuation du lixiviat vers l’usine de traitement 17 du lixiviat par le collecteur de production 15.
L’organe de coupure 67 autorise la circulation de la liqueur d’attaque dans le collecteur d’alimentation 9. La liqueur d’attaque alimente la ou chaque tête de puits injecteur 3 uniquement par le ou chaque conduit d’alimentation 1 1 correspondant, le ou les organes de coupure d’alimentation 13 correspondants sont ouverts.
Typiquement, plusieurs têtes de puits injecteur 3 sont alimentées, typiquement toutes les têtes de puits injecteur 3 sont alimentées.
En revanche, les têtes de puits injecteur 3 ne sont pas alimentées par les autres conduits d’alimentation 1 1’. Les organes de coupure 69 et 13’ sont fermés.
Typiquement, le lixiviat remontant de plusieurs des puits producteurs est collecté. Avantageusement, le lixiviat venant de tous les puits producteurs est collecté.
Le ou les organes de coupure de production 25 autorisent la circulation du lixiviat. Les organes de coupure de traitement 27 en revanche interdisent la circulation dans les conduits 23.
Les organes de coupure suivants sont tous fermés : organes de coupure 41 , 35, 37, 64, 65, 77, 47.
Selon une variante de réalisation non représentée, la liqueur d’attaque est acidifiée avant d’alimenter la ou les têtes de puits injecteur 3.
Seuls les points par lesquels cette variante de réalisation se différencie du procédé illustré sur la figure 2 seront détaillés ci-dessous.
Dans ce cas, le module de fourniture 43 est en fonctionnement. L’organe de coupure 47 autorise la fourniture d’acide concentré par le module de fourniture 43 au collecteur d’alimentation 9.
La liqueur d’attaque acidifiée alimente la ou les têtes de puits injecteur 3 via les conduits d’alimentation 1 T. Les organes de coupure d’alimentation 13’ autorisent la circulation de la liqueur d’attaque acidifiée. L’organe de coupure 69 est ouvert.
Typiquement, si toute la liqueur d’attaque doit être acidifiée, alors les organes de coupure 13 sont tous fermés. Si seule une partie de la liqueur d’attaque doit être acidifiée, alors le ou les organes de coupure 13 autorisent la circulation de la liqueur d’attaque dans un ou plusieurs conduits d’alimentation 1 1 , en parallèle avec l’alimentation via les conduits d’alimentation 1 1’. Un autre procédé d’exploitation de l’installation d’exploitation minière 1 va maintenant être décrit, en référence aux figures 3 et 4. Au cours de ce procédé, un traitement chimique est appliqué à au moins un puits producteur et/ou à au moins un puits injecteur.
Le procédé d’exploitation comprend les étapes suivantes :
- fourniture au collecteur de traitement 19 ou au collecteur d’alimentation 9 d’une solution de traitement par l’installation 20 de fourniture d’une solution de traitement ;
- injection de la solution de traitement dans au moins un puits producteur, ou dans au moins un puits d’injecteur.
Dans le cas où le traitement est appliqué à un ou des puits producteurs :
- A l’étape de fourniture, la solution de traitement est fournie au collecteur de traitement 19 ;
- A l’étape d’injection, la solution de traitement est injectée dans au moins un puits producteur. Pour ce faire, l’organe de coupure de production 25 interdit la circulation de fluide entre la tête de puits producteur 5 correspondante et le collecteur de production 15 et l’organe de coupure de traitement 27 autorise la circulation de la solution de traitement du collecteur de traitement 19 jusqu’à la tête de puits producteur 5 correspondante.
Selon un premier mode de réalisation, illustré sur la figure 3, le traitement est un traitement par batch.
Dans ce cas, le module de fourniture 29 fournit la solution de traitement au collecteur de traitement 19.
Au cas où ce module de fourniture 29 est un module de fourniture mobile, il est raccordé fluidiquement au collecteur de traitement 19 par le raccord démontable 31.
Dans l’exemple représenté sur la figure 3, un ou plusieurs puits producteurs sont traités conjointement, pendant qu’un ou plusieurs autres puits producteurs sont en production. Les organes de coupure de traitement 27 du ou des puits en production interdisent la circulation de la solution de traitement. En revanche, les organes de coupure de production 25 des puits en production autorisent la circulation du lixiviat jusque dans le collecteur de production 15.
En variante, tous les puits producteurs sont en traitement, aucun puits producteur n’étant en production. Pour les puits producteurs en traitement, les organes de coupure de traitement 27 autorisent la circulation de la solution de traitement, alors que les organes de coupure de production 25 interdisent la circulation du lixiviat jusqu’au collecteur de production 15.
En référence à la figure 3, les organes de coupure 35 et 37 sont ouverts. Les organes de coupure 41 , 64, 65 et 77 sont fermés.
Typiquement, un ou plusieurs puits injecteurs sont alimentés en liqueur d’attaque de manière concomitante avec les étapes de fourniture d’une solution de traitement et d’injection de la solution de traitement.
Pour ce faire, le procédé comporte une étape de réception de la liqueur d’attaque venant de l’installation de fourniture 1 1 et d’alimentation en liqueur d’attaque de la tête de puits injecteur 3 d’au moins un des puits injecteurs via le collecteur d’alimentation 9.
Pendant cette étape, un ou plusieurs puits injecteurs sont alimentés en liqueur d’attaque, typiquement tous les puits injecteurs sont alimentés en liqueur d’attaque.
Le ou les puits injecteurs, dans l’exemple de la figure 3, sont alimentés via les conduits d’alimentation 1 1. La ou les organes de coupure d’alimentation 13 sont ouverts.
En variante, les puits injecteurs sont alimentés en liqueur d’attaque, en plus ou à la place des conduits d’alimentation 1 1 , via les conduits d’alimentation 1 1’.
Dans ce cas, tout ou partie de la liqueur d’attaque est acidifiée par addition d’acide fourni par le module de fourniture 43.
Selon un autre mode de réalisation, représenté sur la figure 4, au moins un puits producteur fait l’objet d’un traitement dit « continu ».
Typiquement, plusieurs puits producteurs sont traités, encore de préférence tous les puits producteurs sont traités ensemble.
Dans ce cas, l’étape de fourniture au collecteur de traitement 19 d’une solution de traitement comprend :
- la réception de la liqueur d’attaque venant de l’installation de fourniture de la liqueur d’attaque 1 1 par le collecteur d’alimentation 9, et
- le transfert de la liqueur d’attaque par le conduit intermédiaire 39 depuis le collecteur d’alimentation 9 jusqu’au collecteur de traitement 19, l’organe de coupure intermédiaire 41 autorisant la circulation de la liqueur d’attaque dans le conduit intermédiaire 39.
Les organes de coupure 67 et 69 dans ce cas autorisent la circulation de la liqueur d’attaque. Les organes de coupure de traitement 27 autorisent la circulation de la liqueur d’attaque dans les conduits de traitement 23 des puits producteurs à traiter. Les organes de coupure de production 25 interdisent la circulation du lixiviat dans les conduits de production 21 des puits producteurs à traiter.
Pour les puits producteurs ne faisant pas l’objet d’un traitement, le lixiviat est collecté et dirigé vers le collecteur de production 15. Dans ce cas, le procédé comprend une étape de collecte du lixiviat remontant d’au moins un autre des puits producteurs par la tête de puits producteur 5 correspondante, et d’évacuation du lixiviat vers l’usine de traitement du lixiviat 17 par le collecteur de production 15.
Cette étape est concomitante aux étapes de fourniture au collecteur de traitement de la solution de traitement et d’injection de la solution de traitement dans le ou les puits producteurs à traiter.
Dans le procédé d’exploitation qui vient d’être décrit, la solution de traitement correspond à la liqueur d’attaque. Selon une variante de réalisation, la liqueur d’attaque servant de solution de traitement est typiquement acidifiée, par ajout d’acide provenant du module de fourniture 43.
Dans le procédé d’exploitation qui vient d’être décrit, les puits injecteurs ne sont pas alimentés en liqueur d’attaque. Les organes de coupure d’alimentation 13 et 13’ interdisent donc la circulation de la liqueur d’attaque jusqu’aux têtes de puits injecteurs 3. Le module de fourniture 29 est inactif. Les organes de coupure 35, 37, 64, 65, 77 interdisent la circulation de fluide dans les lignes correspondantes.
Selon une variante de réalisation, au moins un des puits injecteurs est alimenté en liqueur d’attaque via le collecteur d’alimentation 9, de manière concomitante aux étapes de fourniture au collecteur de traitement 19 de la solution de traitement et d’injection de la solution de traitement dans le ou les puits producteurs.
L’installation d’exploitation minière 1 selon l’invention est susceptible d’être exploitée selon un grand nombre d’autres modes de fonctionnement. Certains vont être décrits ci-dessous, de manière succincte.
Selon un mode de fonctionnement, la solution de traitement est fournie par le module de fourniture 43 et est transférée jusqu’au collecteur de traitement 19 via le conduit intermédiaire 39. Les têtes de puits injecteurs 3 ne sont pas alimentées en liqueur d’attaque, les organes de coupure 67 et 69 interdisant la circulation de la liqueur d’attaque.
Selon une variante de ce mode de fonctionnement, les puits injecteurs 3 sont alimentés en liqueur d’attaque via les conduits 1 1 . L’organe de coupure 69 interdit la circulation de la liqueur d’attaque. L’organe de coupure 67 au contraire autorise la circulation de la liqueur d’attaque. Selon un autre mode d’exploitation de l’installation minière 1 selon l’invention, un ou plusieurs puits injecteurs font l’objet du traitement. La solution de traitement est par exemple une solution d’acide concentrée, fournie par le module de traitement 43. Cette solution d’acide concentrée est additionnée à la liqueur d’attaque et alimente une ou plusieurs têtes de puits injecteurs 3 via les conduits d’alimentation 1 1’.
En variante, la solution de traitement est dirigée directement vers les têtes de puits injecteurs 3 via les conduits d’alimentation 1 1’, sans mélange avec la liqueur d’attaque.
Selon encore un autre mode d’exploitation, la solution de traitement du ou des puits injecteurs est fournie par le module de fourniture 29. Elle alimente une ou plusieurs des têtes de puits injecteurs 3 via le conduit de recirculation 57, le conduit de dérivation 71 et les conduits d’alimentation 1 1’. Dans ce cas, les organes de coupure 35, 64, 77, 69 et 13’ autorisent la circulation de fluide dans les lignes correspondantes. Les organes de coupure 65 et 67 au contraire sont fermés, de telle sorte que la solution de traitement n’est pas mélangée avec la liqueur d’attaque.
En variante, la solution de traitement est mélangée à la liqueur d’attaque. Dans ce cas, la solution de traitement circule dans le conduit de recirculation 57 puis dans le collecteur d’alimentation 9 et dans les conduits d’alimentation 1 1 . Les organes de coupure 35, 64, 65, 67 et 13 autorisent la circulation de fluide. Les organes de coupure 77 et 69 sont fermés.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation d’exploitation minière par lixiviation in situ, l’installation d’exploitation (1 ) comprenant :
- une pluralité de tête de puits injecteurs (3), chacune configurée pour injecter une liqueur d’attaque dans le puits injecteur correspondant ;
- une pluralité de tête de puits producteurs (5), chacune configurée pour
sélectivement collecter un lixiviat remontant du puits producteur correspondant ou injecter une solution de traitement dans le puits producteur correspondant ;
- un collecteur (9) d’alimentation des têtes de puits injecteurs (3) en liqueur d’attaque, prévu pour être raccordé côté amont à une installation (1 1 ) de fourniture de la liqueur d’attaque, le collecteur (9) d’alimentation des têtes de puits injecteurs (3) étant raccordé fluidiquement à chaque tête de puits injecteur (3) ;
- un collecteur de production (15), configuré pour évacuer le lixiviat vers une usine de traitement du lixiviat (17);
- un collecteur de traitement (19) ;
- une installation (20) de fourniture d’une solution de traitement, configurée pour injecter la solution de traitement dans le collecteur de traitement (19) et/ou dans le collecteur d’alimentation (9);
- pour chaque puits producteur, un conduit de production (21 ) et un conduit de traitement (23), raccordant fluidiquement en parallèle la tête de puits producteur (5) correspondante respectivement au collecteur de production (15) et au collecteur de traitement (19), le conduit de production (21 ) étant équipé d’un organe de coupure de production (25) susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire la circulation de fluide entre la tête de puits producteur (5) et le collecteur de production (15), le conduit de traitement (23) étant équipé d’un organe de coupure de traitement (27) susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire la circulation de fluide entre la tête de puits producteur (5) et le collecteur de traitement (19).
2. Installation selon la revendication 1 , dans laquelle l’installation (20) de fourniture d’une solution de traitement comprend un module (29) de fourniture de la solution de traitement, raccordé fluidiquement au collecteur de traitement (19).
3. Installation selon la revendication 2, dans laquelle le module de fourniture (29) est mobile, le collecteur de traitement (19) comportant un raccord démontable (31 ) par lequel le module de fourniture mobile (29) est susceptible d’être raccordée fluidiquement de manière démontable au collecteur de traitement (19).
4. Installation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’installation (20) de fourniture d’une solution de traitement comprend un conduit intermédiaire (39), raccordant fluidiquement le collecteur d’alimentation (9) au collecteur de traitement (19), et équipé d’un organe de coupure intermédiaire (41 ) susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire la circulation de la liqueur d’attaque dans le conduit intermédiaire (39).
5. Installation selon la revendication 4, dans laquelle l’installation d’exploitation (1 ) comprend un conduit de recirculation (57) raccordé fluidiquement à un point aval (59) du collecteur de traitement (19) et à un point amont (61 ) du collecteur d’alimentation (9), le conduit intermédiaire (39) étant raccordé à un point amont (63) du collecteur de traitement (19), les conduits de traitement (23) des puits producteurs étant raccordés à des points intermédiaires du collecteur de traitement (19) situés entre les points amont et aval (63, 59).
6. Installation selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle l’installation (20) de fourniture d’une solution de traitement comprend un autre module (43) de fourniture d’une solution de traitement raccordé fluidiquement au collecteur d’alimentation (9) en amont des têtes de puits injecteur (3).
7. Installation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le collecteur (9) d’alimentation des têtes de puits injecteurs (3) est raccordé fluidiquement à chaque tête de puits injecteur (3) par au moins un conduit d’alimentation (1 1 , 1 1’), le ou chaque conduit d’alimentation (1 1 , 1 1’) étant équipé d’un organe de coupure d’alimentation (13, 13’) susceptible sélectivement d’autoriser ou d’interdire la circulation de fluide dans le conduit d’alimentation (1 1 , 1 1’) .
8. Procédé d’exploitation d’une installation d’exploitation minière (1 ) par lixiviation in situ selon l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception de la liqueur d’attaque venant de l’installation de fourniture de la liqueur d’attaque (1 1 ) et alimentation en liqueur d’attaque de la tête de puits injecteur (3) d’au moins un des puits injecteurs via le collecteur d’alimentation (9) ;
- collecte du lixiviat remontant d’au moins un des puits producteurs par la tête de puits producteur (5) correspondante et évacuation du lixiviat vers l’usine de traitement du lixiviat (17) par le collecteur de production (15), l’organe de coupure de traitement (27) interdisant la circulation de fluide entre ladite tête de puits producteur (5) et le collecteur de traitement (19).
9. Procédé d’exploitation d’une installation d’exploitation minière par lixiviation in situ selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- fourniture au collecteur de traitement (19) et/ou au collecteur d’alimentation (9) d’une solution de traitement par l’installation (20) de fourniture d’une solution de traitement;
- injection de la solution de traitement dans au moins un puits producteur et/ou dans au moins un puits injecteur.
10. Procédé d’exploitation selon la revendication 9, dans lequel :
- à l’étape de fourniture, la solution de traitement est fournie au collecteur de traitement (19) ;
-à l’étape d’injection, la solution de traitement est injectée dans au moins un puits producteur, l’organe de coupure de production (25) interdisant la circulation de fluide entre la tête de puits producteur (5) correspondante et le collecteur de production (15), l’organe de coupure de traitement (27) autorisant la circulation de la solution de traitement du collecteur de traitement (19) jusqu’à la tête de puits producteur (5) correspondante.
11. Procédé d’exploitation selon la revendication 10, dans lequel l’installation d’exploitation (1 ) est selon la revendication 2 ou 3, le module de fourniture (29) étant raccordé fluidiquement au collecteur de traitement (19) et fournissant la solution de traitement.
12. Procédé d’exploitation selon la revendication 10, dans lequel
l’installation d’exploitation (1 ) est selon la revendication 4, l’étape de fourniture d’une solution de traitement comprenant :
- la réception de la liqueur d’attaque venant de l’installation de fourniture de la liqueur d’attaque (1 1 ) par le collecteur d’alimentation (9), et
- le transfert de tout ou partie de la liqueur d’attaque par le conduit intermédiaire (39) depuis le collecteur d’alimentation (9) jusqu’au collecteur de traitement (19), l’organe de coupure intermédiaire (41 ) autorisant la circulation de la liqueur d’attaque dans le conduit intermédiaire (39).
13. Procédé d’exploitation selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel le procédé comprend une étape de réception de la liqueur d’attaque venant de l’installation (1 1 ) de fourniture de la liqueur d’attaque et d’alimentation en liqueur d’attaque de la tête de puits injecteur (3) d’au moins un des puits injecteurs via le collecteur d’alimentation (9), concomitante aux étapes de fourniture d’une solution de traitement et d’injection de la solution de traitement.
14. Procédé d’exploitation selon l’une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel le procédé comprend une étape de collecte du lixiviat remontant d’au moins un autre des puits producteurs par la tête de puits producteur (5) correspondante et d’évacuation du lixiviat vers l’usine de traitement du lixiviat (17) par le collecteur de production (15), concomitante aux étapes de fourniture d’une solution de traitement et d’injection de la solution de traitement.
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