CC BY
28
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
СТОСОБЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ УРАНА ИЗ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ РУД
МЕСТОРОЖДЕНИЙ УЗБЕКИСТАНА Жиянов А.Б.1, Буриев Ш.У.2, Ражаббоев И.М.3, Каршибоев Ш.Б.4 Em ail : Zhiyanov693@scientifictext.ru
'Жиянов Абдунор Бобокулович - старший преподаватель; 2Буриев Шукурулло Убайдуллоевич - ассистент, кафедра добычи и переработки руд редких и радиоактивных металлов, горный факультет; 3Ражаббоев ИбодуллаМуродуллаевич - старший преподаватель, кафедра металлургии, Навоийский государственный горный институт, г. Навои;
4Каршибоев Шерзод Бегмамат угли - ассистент, кафедра металлургии, Алмалыкский филиал Ташкентский государственный технический университет, г. Алмалык, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье приведены результаты исследований по интенсификации параметров подземного выщелачивания урана из месторождений со сложными горно-геологическими условиями. Результаты исследований получены из проведенных опытно-промышленных работ в урановых месторождениях Навоийского горно-металлургического комбината (НГМК). В целях увеличения коэффициента фильтрации продуктивного пласта были применены поверхностно-активные вещества (ПАВ). Впервые был использован сульфанол в качестве ПАВа для повышения степени извлечения полезного компонента из слабопроницаемых руд методом подземного выщелачивания.
Ключевые слова: слабопроницаемый продуктивный горизонт, ПАВ, сульфанол, гидродинамический режим, интенсификация процесса подземного выщелачивания, слабообводнённый рудный пласт.
METHODS FOR INTENSIFICATION OF UNDERGROUND LEACHING OF URANIUM FROM HARD-TO-REMOVE ORE FROM UZBEKISTAN
DEPOSITS
Zhiyanov A.B.1, Buriev Sh.U.2, Razhabbоyev I.M.3, Karshiboev Sh.B.4
'Zhiyanov Abdunor Bobokulovich - Senior Teacher; 2Buriev Shukurullo Ubaydulloevich - Assistant, DEPARTMENT OF MINING AND PROCESSING OF RARE AND RADIOACTIVE METALS, MINING FACULTY; 3Razhabboev Ibodulla Murodullayevich - Senior Teacher, DEPARTMENT OF METALLURGY, NAVOI STATE MINING INSTITUTE, NAVOI;
4Karshibaev Sherzod Bekmamat ugli - Assistant, DEPARTMENT OF METALLURGY, ALMALYK BRANCH TASHKENT STATE TECHNICAL UNIVERSITY, ALMALYK, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: the article presents the results of research on the intensification of the parameters of underground deposits in difficult mining and geological conditions. The research results were obtained from the pilot work carried out at the uranium deposits of the Navoi Mining and Metallurgical Combine (NMMC). In order to increase the impact factor of the formation product, surfactants were used. Initially, sulfanol was used to increase the degree of recovery of useful components from low-permeability ores by in-situ leaching.
Keywords: deep permeable productive horizontal, surfactant, sulfanol, hydrodynamic regime, intensification of the underground leaching process, poorly watered ore layer.
На сегодняшний день во всем мире год за годом усложняется процесс отработки глубоких залежей урановых руд методом подземного выщелачивания (ПВ), а также возникают проблемы добычи урана из слабопроницаемых руд. Одним из решений данной проблемы является разработка новой технологии, управление гидродинамическим режимом подачи раствора в песчаники и увеличение проницаемости пласта путем применения поверхностно-активных веществ (ПАВ). При отработке запасов слабопроницаемых и слабообводненных руд повышается концентрация металла в продуктивных растворах, снижается удельный расход серной кислоты, сокращается время отработки блоков и увеличивается минерально-сырьевая база.
Одним из направлений интенсификации процесса подземного выщелачивания урана является использование различных окислителей и добавление ПАВ, выбор и практическое применение которых при способе ПВ урана имеет необходимость.
В настоящей работе проводились опытно-промышленные работы на месторождениях РУ-5 Навоийского горно-металлургического комбината (НГМК) по разработке технологии отработки урановых месторождений со слабой проницаемостью рудоносного горизонта.
На месторождении Лявлякен и Кетмончи НГМК проводились опытные работы по повышению производительности низкодебитных откачных скважин, на действующих ячейках слабопроницаемых урановых руд с низким коэффициентом фильтрации-менее 0,5 м3/сут.
Окисление рудного горизонта предусматривается по сернокислотной схеме. Реагент для проведения работ - ПАВ (сульфанол) подавался вместе с серной кислотой концентрацией 8-10 г/л в закачные скважины. Изменения дебита откачных скважин приведены в табл. 1.
Таблица 1. Результаты изменения дебита откачных скважин на месторождении Лявлякен
Время, сутки рН Дебит без добавки ПАВ + H2SO4(10г / л) Eh, мв Дебит с добавкой ПАВ Eh,мв рН
10 1,5 1 м3/час 350 1,1 м3/час 550 1,69
15 1,5 0,8м3/час 310 1,2 м3/час 650 1,69
20 1,5 1 м3/час 350 1,4 м3/час 680 1,69
25 1,5 0,8 м3/час 365 1,4 м3/час 660 1,69
30 1,5 1 м3/час 300 1,5 м3/час 750 1,69
35 1,5 1 м3/час 365 1,6 м3/час 800 1,69
40 1,5 1 м3/час 365 1,6 м3/час 800 1,69
На урановых местрождениях Лявлякан и Кетмончи через 1,5 месяца после начала подачи выщелачивающего раствора ПАВ сульфанола в скважины наблюдалось увеличение дебита откачных скважин. Это вызывало резкое увеличение приемистости закачных скважин и возникала необходимость каждый день замерять уровень скважины.
Таблица 2. Результаты изменения дебита откачных скважин на месторождении Кетмончи
Время, сутки рН Дебит без добавки ПАВ +Н2SOД0 г/л Eh, мв Дебитс добавкой ПАВ (1,5г/л) +Н2SO4 10 г/л Eh,мв рН
10 1,5 1 м3/час 350 1,1 м3/час 550 1,69
15 1,89 1 м3/час 310 1,8 м3/час 650 1,80
20 1,69 1 м3/час 350 1,8 м3/час 680 1,69
25 1,5 1 м3/час 365 1,8 м3/час 660 1,70
30 1,4 1 м3/час 300 1,8 м3/час 750 1,80
35 1,5 1 м3/час 365 1,7 м3/час 800 1,85
40 1,5 1 м3/час 365 1,8 м3/час 800 1,75
Преимущества применения поверхностно-активных веществ заключается в следующим: Повышение скорости выщелачивающих растворов, уменьшение расхода серной кислоты в 1,6-1,7 раза, увеличение извлечения урана на 10-12%, повышение содержания металла в продуктивном растворе в процессе эксперимента на величине рН контролировали дебиты откачных скважин. Во время замеров из скважин отбирались пробы на содержание металла.
№ п/п Кетмончи Лявлякан
рн Ме, мг/л ПАВ, г/л рн Ме, мг/л ПАВ, г/л
1 1,69 25,0 1,5 1,69 35,0 1,5
2 1,69 41,0 1,5 1,60 31,0 1,5
3 1,69 21,0 1,5 1,60 31,0 1,5
4 1,69 58,0 1,5 1,60 68,0 1,5
5 1,69 32,0 1,5 1,60 42,0 1,5
6 1,69 32,0 1,5 1,60 42,0 1,5
В процессе эксперимента велся учет количества закачанных и откачанных растворов. Таким образом, введение в процесс выщелачивания поверхностно-активных веществ привело к интенсификации процесса выщелачивания урановых руд и окисления в кратчайшее время продуктивного пласта.
Следовательно, использование ПАВ только в сернокислых растворах менее эффективно, чем предварительное окисление рудного горизонта выщелачивавшим раствором. Опытным путем установлено, что концентрация ПАВ для увеличения проницаемости горных пород обеспечивается повышением дебита откачных скважин.
Опытные работы по применению ПАВ продолжены на урановых месторождениях Лявлякан. В соответствии с утвержденной программой для альтернативного выбора дальнейшей технологии опытные работы проводились по трём направлениям:
1. Применение в качестве комплексообразователя бикарбоната аммония с эжектированием атмосферного воздуха;
2. Применение бикарбоната аммония и сульфанола с эжектированием атмосферного воздуха;
3. Окисление техническим кислородом через специальный эжектор.
Список литературы / References
1. Аликулов Ш.Ш., Нажимов Ф. Ф. Анализ базовой модели подземного выщелачивания урана к природным условиям месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. Москва, 2015. № 1. С. 98-104.
2. Аликулов Ш.Ш. Интенсификация технологических процессов подземного выщелачивания урана из слабопроницаемых руд // Известия вузов. Горный журнал. Екатеринбург, 2017. № 1. С. 78-81.
3. Аликулов Ш.Ш. Исследование кинетики продуктивных растворов при подземном выщелачивании урана // Материалы XXV Международного научного симпозиума «Неделя горняка-2017». Отдельный выпуск. Москва, 23-27 января 2017 г. С. 140-143.
4. Аликулов Ш.Ш., Курбанов М.А., Шарафутдинов У.З., Халимов И.У. Исследование гидродинамических параметров при подземном выщелачивании путем физического моделирования // Горный вестник Узбекистана. Навои, 2019. № 1. С. 77-82.
