化学反应生成的可溶性化合物通过扩散和对流作用离开化学反应区,进入沿矿层渗透的液流,汇集成含有一定浓度有用成分的浸出液,并向抽液孔方向运动,再经抽液孔将其抽至地面浸出液处理厂加工处理,提取浸出金属。工艺过程见图。
1957年利文斯顿从石油工业流体流动的基本原理中得到启示,通过从地表施工钻孔,将溶浸液注入矿层,抽、注液孔定期互换,回收有用组分。此后,美、法、英、苏联等国相继进行了大量实验,使该法在铀矿山发展十分迅速。中国于19世纪60年代末开始收集资料,原核工业部和所属的第六研究所等单位陆续在广东、东北、云南等地进行了原地浸出采铀试验,1987年在云南试验成功,1991年在新疆进行现场试验并取得突破性进展,正式应用于工业化生产。后来又在内蒙古推广应用。
原地浸出采矿技术已大规模应用于开采砂岩型铀矿床,也已推广应用于铜、稀土、金等的浸出,是核工业、冶金工业和化学工业发展的重要方向。
地下原地浸出采矿方法适用条件苛刻,一般要求同时满足:①矿体具有天然渗透性能,产状平缓,连续稳定,并具有一定的规模。②矿体赋存于含水层中,最好具有承压特点,在溶浸矿物范围之内应无导水断层、地下溶洞、暗河等。③矿层上下具有较稳定的顶、底板隔水层,或顶、底板围岩的渗透性能大大低于矿体的渗透性能。④目的金属矿物易溶于溶浸药剂而围岩矿物难溶于溶浸药剂。
上述条件中,通常认为矿层渗透性是该工艺在技术上是否可行的决定性条件,矿层顶底板隔水性、矿石的可浸性、品位、物质成分、矿体厚度和埋深是技术、经济上是否合理的重要条件。
原地浸出采矿与常规采矿相比,具有基建投资少,建设周期短,生产成本低,可开采低品位矿床,易于实现矿山机械化与自动化,有利于矿山生态环境保护等优点。
原地浸出采矿已在砂岩型铀矿床开采中得到了广泛应用。中国、美国、哈萨克斯坦、澳大利亚、乌兹别克斯坦、俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、捷克、乌克兰等国家均有原地浸出采铀矿山。并且该方法也逐步在铜、金、稀土等金属矿床开采中得到了应用。