ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА СКВАЖИННОГО ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ УРАНА ИЗ СЛАБОПРОНИЦАЕМЫХ РУД ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НИХ РАЗЛИЧНЫМИ ФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

В настоящее время сырьевая база предприятий, добывающих уран методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ), по большей части представлена бедными месторождениями гидрогенного генезиса, залегающими в водопроницаемых песчаноглинистых отложениях депрессионных зон земной коры. Вовлечение месторождений со слабопроницаемыми рудами в технологический цикл добычи и переработки может быть обеспечено главным образом путем интенсификации процесса ПСВ с применением различных физических и химических методов, направленных на увеличение проницаемости рудного массива при прохождении через него выщелачивающего раствора. Представлены результаты лабораторных экспериментов и натурных исследований по интенсификации процесса ПСВ слабопроницаемых руд урановых месторождений ГП «Навоиуран». Исследования направлены на повышение эффективности ПСВ с применением таких физических методов, как воздействие переменного тока на рудную массу, магнитная обработка кислотных растворов и применение ультразвуковых колебаний. Лабораторные эксперименты показали, что при воздействии переменного тока на рудный массив возрастает не только коэффициент фильтрации, но и скорость извлечения металла. Так, при пропускании тока плотностью 0,1-0,01 мА/см2 коэффициент проницаемости увеличился в 1,2 раза. Результаты исследований, проведенных в натурных условиях, подтвердили полученный результат и показали увеличение дебита водоносных скважин в среднем в 5 раз. В задачи исследований по определению возможности магнитной обработки кислотных растворов при ПСВ входили оценка скорости выщелачивания омагниченным раствором, наблюдение за изменением проницаемости омагниченным раствором пород при выщелачивании и скорости выпадения механических примесей и гипса из омагниченных растворов. В ходе лабораторных экспериментов установлено, что омагничивание кислотных растворов способствует выпадению из них гипса и механических взвесей, что может иметь практическое значение для очистки технологических растворов. Исследование в лабораторных условиях влияния ультразвуковых колебаний на процесс фильтрационного выщелачивания показало, что помимо заметного возрастания скорости выщелачивания увеличивается концентрация металла в растворе.

The resources of in situ leach uranium mining mostly represent hydrogenous lowgrade ore deposits in impermeable sandy and clayey sediments in the crustal depression zones. It is possible to involve low permeable ore in the mining and processing cycle chiefly by means of the in situ leaching stimulation using various physical and chemical methods aimed to enhance permeability of ore bodies for leaching solutions. This article describes the lab-scale experiments and full scale studies on stimulation of in situ leaching in low permeable uranium ore deposits of NavoiUran. The studies aim to increase efficiency of in situ uranium leaching using such physical methods as ore treatment by alternating current, magnetic processing of acid solutions and application of ultrasonic vibrations. The lab-scale experiments show that alternating current stimulation raises both the permeation factor and the metal recovery rate. For example, the passage of alternating current at a density of 0.1-0.01 mA/cm2 increases the permeability factor by 1.2 times. The full scale studies prove this result and exhibit the increased output of wet holes by 5 times on average. The capability testing of magnetic processing of acid solutions in the in situ leach technology included estimation of leaching velocity of magnetic solutions, observation of change in permeability of rocks with the magnetic solutions and determination of precipitation rates of mechanical impurities and gypsum in the magnetic solutions. The labscale experiments find that magnetization of acid solutions promotes precipitation of gypsum and mechanical impurities, which may be practically useful in purification of process solutions. The lab-scale investigation of ultrasonic vibration effect on leaching performance shows that both the leaching velocity and the metal concentration in solutions increase noteworthily.