침출 - In-situ leaching

현장침출법(In-Situ Leaching, ISL)은 특히 구리나 우라늄의 광상에 보어홀(borehole 또는 drill hole)을 뚫고, 보링공을  통해 침출제를 투입하고 유가금속 성분을 녹인 후 회수하는 방법입니다. 이러한 형태의 개발법은 기존의 채광법(surface 또는 underground mine)에 비하여 훼손이 적고, 광미(tailing)을 별도로 저장할 필요가 없으며, 복구과정도 비교적 간단합니다. 경제적인 이유 등으로 기존의 채광법을 적용하기 어려운 소규모 광상에 적용될 수 있습니다.

In-situ leaching, well-to-well leaching

위의 글로부터 짐작하실 수 있듯, 개발의 과정은 보어홀을 뚫는 것으로 시작되며 공극 및 침출제의 경로가 형성될 필요가 있을 시 수압파쇄법(hydraulic fracturing) 등이 수반될 수 있습니다 (석유, 특히 셰일오일의 개발 과정을 아신다면 이해하기 훨씬 수월하실 것입니다). 이후 금속의 추출을 위한 침출제는 지표면에서부터 광상까지 펌핑하고, 침출이 완료된 용액을 지표면으로 다시 끌어 올리는 방식으로 진행됩니다.

 

ISL은 아래의 두 가지의 방법이 있으며, 이 중 주입정(injection well)과 회수정(recovery well, 또는 생산정 production well)을 사용하는 'well-to-well leaching (그림)'법이 많이 사용되고 있습니다.

 

· Well-to-well leaching (Stope leaching)

· Well-to-underground-sump leaching

 

ISL은 다른 침출법(Heap Leaching, Tank(Agitation) Leaching, Pressure Leaching)과 다르게, 침출제 등 유해한 성분의 확산을 억제할 장치가 없으며, 설치하기도 어렵습니다. 그렇기 때문에, 처음 설계시에 ISL을 적용할 수 있는 지형인지 우선적으로 파악이 되어야 합니다. 또한, 개발 도중에도 침출제가 주변의 수역(body of water) 등으로 빠져나가는 등 유출에 대한 모니터링이 진행되어야 합니다 (monitoring well 필요).

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위와 같이 웰필드(well field)에 광상의 면적을 커버하고 있는 주입정과 회수정(생산정)의 배치와 개수에 따라 생산에 대한 효율(areal sweep efficiency)은 달라질 것입니다. 아래는 일반적으로 사용될 수 있는 표준 배치 패턴입니다.

Arrangement of production(recovery) well and injection well