Оптимизация минимально-промышленного содержания уранав продуктивных растворах на рудниках подземного скважинного выщелачивания Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

© В.Г. Язиков, А.Е. Рогов,

В.Л. Забазнов, 2002

УДК 622.775

В.Г. Язиков, А.Е. Рогов В.Л. Забазнов

ОПТИМИЗАЦИЯ МИНИМАЛЬНОПРОМЫШЛЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ УРАНА В ПРОДУКТИВНЫХ РАСТВОРАХ НА РУДНИКАХ ПОДЗЕМНОГО СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВА-

НИЯ

Д

о настоящего времени в условиях рыночной экономики остается не решенной задача определения минимальнопромышленного содержания (МПС) урана в продуктивных растворах (ПР), при которых в любом случае необходимо прекращать отработку блоков. Совершенно ясно, что величина МПС урана в ПР должна зависеть от множества природных, технологических и экономических факторов. В нашей монографии [1] было определено аналитическим путем минимально-рентабельное содержание (МРС) урана в ПР перед входом их в сорбционные колонны при значениях МПС, принятых по опыту, не менее 10 мг/л. В настоящей статье дано аналитическое решение поставленной задачи в функции от влияющих факторов.

Отправным пунктом в определении МПС урана в ПР является оптимальная по критерию прибыль величины бортового содержания урана, которая была получена нами ранее в виде:

_ 1 /Ь1(я +1)'сскв 'Н

Ко\ Ь2 ■єо (г - 4

кг/м ,

а

(1)

где mо - оптимальная величина бортового содержания для месторождения или его части, по которому оконтуриваются промышленные запасы урана; Ro - оптимальный радиус ячейки, определяемый по нашим формулам [1] м; п - параметр отношения числа закачных скважин - Мзс к откачным -

Мос в блоке, п = -

N3

, Сскв - стоимость сооружения 1 м пог.

технологических скважин, долл/м; Н - средняя глубина скважины в блоке, м; єо - оптимальный уровень извлечения урана, доли ед.; а - параметр площади S ячейки -

Sя = а■ К20, м2, принимается по нашей работе [1]; 7 - установленная для рудников ПВ цена продажи окиси-закиси урана, долл/кг; с - себестоимость окиси-закиси урана, включая добычу и сорбционные колонны, долл/кг; Ь1 и Ь2 - статистические параметры, которые определяются при подсчете запасов урана для различных значений бортового содержания т; Ь1 - при подсчете площади месторождения:

S = ^1 + —, м2;

т

(2)

Ь2 - при подсчете запасов урана: Чи = аі - Ьі ■ т,

где а\ и а2 - статистические параметры.

Например, для условий месторождения Акдала - участок № 1 имеем:

S = 1051 0,12 + 6,452 I, м2

qU = (12,394 - 0,982 • т)-10°, кг. ^

(4)

Определим условную величину максимального значения содержания урана в продуктивном растворе при условии оптимальной величины то [1] для гексагональной ячейки:

л 98■ т0 ■ к0ЫКо/к + Sкі-С1

С ПП =-----=---==---;---С----Г---, мг/л,

пр

Кф ■ М э ■(nS н + S0 )

(5)

где Rс - радиус технологических скважин, м; К ф - среднее

значение коэффициента фильтрации по блоку, м/сут; М э -средняя эффективная мощность продуктивного пласта в блоке, м; 5н - компрессия на закачных скважинах, м; So -депрессия на откачных скважинах, м; С - кинетический параметр в формуле извлечения - е металла в функции от времени - Г:

є = 1 --

1

■

(6)

Функция распределения содержания урана в ПР от времени имеет вид [1]:

С пр (< ) =

6 ■ С пр ■(< - < ) _(<-<3С

6 С пр з) е /С1, мг/л,

С1

(7)

0,368

где С1 =--------; <з - время закисления ячейки, блока, годы;

С1

е - основание натурального логарифма.

Определим среднее значение содержания урана С пр за время эксплуатации блока:

С пр = -

1

е ■ С

с

^ |(<-<3)■ е

“(<-<3 )/

/С1

■ dt.

В пределе при Тэ ^ ж

пр

мг/л.

(8)

(9)

- е • С1- С

С пр = —

Т э - Гз

Величина С пр , определяемая по формуле (9), является искомым значением МПС урана при разработке любых пла-стово-инфильтрационных месторождений урана и любых других металлов.

Для любых других схем вскрытия формула (5) будет иметь вид:

т

Л

Т

э

3

л

л

37,7 ■а ■ т0 ■Я0\ £пЯ°Я + Як |-С1

пр

мг/л, (10)

К ф ■ М э ■ (nS н + S0 ) где коэффициент а для различных схем вскрытия равен:

- гексагональная: а = 2,6;

- треугольная: а = 1,3;

- квадратная: а = 2,0;

- любая прямоугольная при соотношении сторон 2Ь х

2£

а, Ь/а = £ > 1 а = —---------;

|2 + 0,25

- восьмигранная: а = 2,86.

Приведем конкретный пример для условий: то = 0,7 кг/м2; Яо = 50 м; С1 = 0,67; К ф = 12 м/сут; Мэ = 8 м; n■Sн + S0 = 245

м; Яс = 0,08 м; Sк = 1,5; Тэ = 4,5 года; <з = 0,1 года; С, 0,368 055,

С1 =--------= 0,55; схема вскрытия - гексагональная.

1 0,67

л

По формуле (5) находим С пр :

л 98 ■ 0,7 ■ 2500 ■ 8 ■ 0,67 _ ,

С пр —-------------------------— 39 мг/л

12■8■245

и по формуле (9) находим искомую величину МПС урана в ПР:

- = 13,3 мг/л.

- _ 2,72 • 0,55 • 39

С пр = ГТ~

4,4

Следовательно, при значениях урана 13,3 мг/л и менее в ПР должна останавливаться отработка блоков.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Язиков В.Г., Забазнов В.Л., Петров Н.Н., Рогов Е.И., Рогов А.Е. Геотехнология урана на рудниках Казахстана. Алматы, 2001. - 442 с.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ------------------------------

Язиков В.Г. - доктор технических наук, НАК Казатампром. Рогов А.Е. - кандидат технических наук, ИГД им. Кунаева. Забазнов В.Л. - кандидат технических наук, НАК Казатампром.