Повышение эффективности подземного выщелачивания за счет снижения технологических потерь урана

ПАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» более 50 лет отрабатывает запасы урановых месторождений Стрельцовского рудного поля. За этот период большая часть богатых руд была отработана традиционной горно-физической технологией. Доля же бедных и рядовых руд остается все еще значительной, но традиционная технология не обеспечивает необходимый уровень рентабельности. Поэтому широкое внедрение физико-химической технологии — подземное блочное (БПВ) и кучное выщелачивание (КВ) — может стать решающим моментом в продолжении эксплуатации этих месторождений. Кучное выщелачивание получило достаточно широкое применение на предприятии. Попытка же промышленного внедрения подземного выщелачивания не увенчалась успехом. Причиной неудачи явились неэффективная взрывная рудоподготовка минерального сырья к выщелачиванию и кольматационные процессы, препятствующие интенсификации протекания химических реакций при взаимодействии выщелачивающего реагента (серной кислоты) с рудными минералами. Научно-исследовательские работы, проводимые совместно сотрудниками ЗабГУ и ПАО ППГХО, позволили выявить причины неэффективного внедрения технологии БПВ при разработке урановых месторождений Стрельцовского рудного поля и предложить новые пути решения вопроса по широкому применению БПВ для отработки бедных урановых руд. В данной статье рассмотрен вопрос повышения извлечения урана в раствор за счет изменения РН среды и формирования «магазина» выщелачиваемой рудной массы размещением более богатой части руды в нижней части камеры, а бедной руды — в верхней. Как показали опытные работы, это позволит повысить извлечение урана на 10—20 %.

Зозуля А. М., Овсейчук В. А. Повышение эффективности подземного выщелачивания за счет снижения технологических потерь урана // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 3-1. — С. 17–25. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_31_0_17.

Зозуля Артем Михайлович¹ — аспирант кафедры «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», mr.hunter.82@mail.ru;
Овсейчук Василий Афанасьевич¹ — докт. техн. наук, профессор кафедры «Подземной разработки месторождений полезных ископаемых», mks3115637@yandex.ru;
¹ Забайкальский государственный университет, Чита, Россия.

1. Солодов И. Н., Полонянкина С. В., Воробьева Л. Ю., Носков М. Д., Иванов А. Г. Устранение потерь и разубоживания урана при скважинном подземном выщелачивании // Разведка и охрана недр. Москва: ВНИИМС им. Н. М. Федоровского, 2018. Вып. № 7. С. 52 — 58.

2. Кочкин Б. Т., Солодов И. Н., Ганина Н. И., Рекун М. Л., Тарасов Н.Н, Шугина Г. А., Шулик Л. С. Геохимические особенности рудовмещающей среды на месторождениях урана Хиагдинского рудного поля // Геология рудных месторождений. Москва: РАН, 2017. Вып. № 5. С. 349 — 362.

3. Сакиро Г. К., Истомин А. Д., Носков М. Д., Чеглоков А. А. Оптимизация отработки блоков при добыче урана методом скважинного подземного выщелачивания // Известия высших учебных заведений. Физика. Томск: НИ ТПУ, 2014. Том 57 № 2—2. С. 67−70.

4. Шрайнер А. Э. Применение нерегулярных схем расположения скважин при добыче урана методом скважинного подземного выщелачивания // Сборник статей по материалам XXI Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых учёных, посвященного 130-летию со дня рождения профессора М. И. Кучина. Томск: НИ ТПУ, 2017. С. 606 — 607.

5. L. Castro, M. L. Blázquez, F. González, J. A. Muñoz, and A. Ballester, “Reductive leaching of jarosites by Aeromonas hydrophila,” Minerals Engineering, vol. 95, pp. 21–28, 2016.

6. Голик В. И. Анализ полноты выщелачиваемости урана в кучах / Маркшейдерия и недропользование. Москва: ООО «Геомар Недра», 2017. Вып. № 3 (89). С. 24 — 33.

7. Аликулов Ш. Ш. Математическое моделирование фильтрации растворов подземного выщелачивания урана из слабопроницаемых руд // Известия высших учебных заведений. Екатеринбург: УрГГУ, 2017. Вып. № 5. С. 95 — 101.

8. Акимов А. М., Котельникова С. А. Разработка и испытание исследовательского комплекса для выщелачивания урана из горных отвалов уранодобывающих шахт // Сборник статей по материалам научно-практической конференции «Актуальные вопросы ядерно-химических технологий и экологической безопасности». Севастополь: ФГАОУ ВО «СевГУ», 2016. С. 238—241.

9. Гусаров М. А., Юров А. В., Щипков А. А., Леонов С. В. Анализ применимости законов распределения для оценки надежности системы оперативного управления добычей урана методом скважинного подземного выщелачивания / Сборник статей по материалам научно-практической конференции «Актуальные проблемы инновационного развития ядерных технологий». Москва: НИЯУ МИФИ, 2018. С. 94.

10. Голик В. И., Заалишвили В. Б., Разоренов Ю. И. Опыт добычи урана выщелачиванием / Горный информационно-аналитический бюллетень. Москва: ООО «Горная книга», 2014. Вып. № 7. С. 97 — 103.

11. Гончарова Н. А., Гуцул М. В., Носков М. Д. Предпроектное геотехнологическое моделирование отработки блока месторождения урана методом скважинного подземного выщелачивания // Известия высших учебных заведений. Физика. Томск: НИ ТПУ, 2017. Том 60 № 9—2. С. 29 — 32.

12. Лизункин М. В. Технологические схемы подготовки руды для блочного подземного выщелачивания при отработке месторождений Стрельцовского рудного поля // Горный информационно-аналитический бюллетень. Москва: ООО «Горная книга», 2016. Вып. № 3. С. 297—305.

13. Солодов И. Н., Гладышев А. В., Иванов А. Г. Опыт добычи урана методом скважинного подземного выщелачивания в криолитозоне // Разведка и охрана недр. Москва: ВНИИМС им. Н. М. Федоровского, 2017. Вып. № 11. С. 65—70.

14. Солодов И. Н., Морозов А. А., Физико-химические геотехнологии — главный вектор развития уранодобывающей отрасли // Горный журнал. Москва: Руда и металлы, 2017. Вып. № 8. С. 5 — 10.

15. G. Zou, S. Papirio, X. Lai et al., “Column leaching of low-grade sulfide ore from Zijinshan copper mine,” International Journal of Mineral Processing, vol. 139, article 2730, pp. 11–16, 2015.

16. V. Fonti, A. Dell’Anno, and F. Beolchini, “Does bioleaching represent a biotechnological strategy for remediation of contaminated sediments?” Science of the Total Environment, vol. 563—564, pp. 302–319, 2016.

17. Y. Yang, W. Liu, S. K. Bhargava, W. Zeng, and M. Chen, “A XANES and XRD study of chalcopyrite bioleaching with pyrite,” Minerals Engineering, vol. 89, pp. 157–162, 2016.