Добыча урана методом скважинного подземного выщелачивания: технологии и используемое оборудование

31.10.2016 / Дачник / Теги: , , , ,

Российская федерация занимает третье место в мире по запасам урана (после австралии и казахстана). Добыча радиоактивного металла у нас в государстве ведётся классическим шахтным способом и сегодняшним способом скважинного подземного выщелачивания (СП).

На долю последнего уже доводится более 30% от всего объёма добычи. Но технология СП имеет большущее грядущее, так как она фактически исключает опасность для жизни людей и действие на внешнюю среду. Кроме того, после отработки участков территория остаётся подходящей для сельскохозяйственного пользования.

Подземное выщелачивание и его плюсы

Обыкновенный метод добычи урана состоит в извлечении руды из недр, её дроблении и отделке для получения искомых металлов. технологии СП, которая еще знаменита как добыча растворением, порода остаётся на месте залегания, по территории месторождения прокалываются скважины, через которые после прокачиваются жидкости для выщелачивания металла из руды.

общемировой практике в процедуре СП применяются растворы на основе кислот и щелочей, но в россии, также, как в австралии, канаде и казахстане, последние не используют, отдавая предпочтение серной кислоте H2SO4.

В сравнении с шахтным способом добычи разработка урановых месторождений способом скважинного подземного выщелачивания оказует меньшее отрицательное воздействие на поверхность земли: не присутствуют оседания и нарушение почвы, отвалы забалансовых руд и пустых пород.

целях устранения убытка от допустимых разливов инновационных растворов в начале отделки запасов на участке выполняется снятие поверхностного полезного слоя почвы по всей длине ряда эксплуатационных скважин на ширину 4-5 м и глубину 40-50 см. По окончании всей работы плодородный слой возвращают обратно, скважины ликвидируют, а загрязнённые участки возрождают. Данные меры дают возможность передать земли в сельскохозяйственное пользование.

Подходящее воздействие на внешнюю среду оказует и отсутствие говоря иначе хвостов (радиоактивных отвальных отходов) и, как правило, полигонов для их захоронений. Кроме того, на всех стадиях добычи, включая вскрытие и подготовку рудных тел, исключено пылеобразование. итоге при СП в десятки раз уменьшается выделение ядовитых веществ в атмосферу.

Еще необходимо подчеркнуть, что скважинный способ вскрытия и отработки месторождения ещё и более экономный с точки зрения цены эксплуатации, так как из процесса исключаются операции рудоприёмки и рудоподготовки.

се указанные плюсы делают способ СП самым прогрессивным, экологично неопасным и доступным на сегодняшний день. Передовые представители атомной отрасли уже применяют его на собственных площадках. Так, прекрасным примером компании, ведущей добычу урана способом скважинного подземного выщелачивания, считается предприятие «хиагда», размещенное в баунтовском районе республики бурятия.

Ситуация хиагдинского месторождения

Добыча урана способом скважинного подземного выщелачивания возникла на АО «хиагда» ещё во второй половине 90-ых годов двадцатого века: было сооружено 30 скважин, 4 из которых нужны были для наблюдений и экологического мониторинга. 2004 г. Полигон расширили, и кол-во скважин увеличилось до 51. 2008 г. АО «хиагда» было включено в состав уранового холдинга «атомредметзолото» («АРМЗ») и начался новый виток формирования предприятия. За три следующих года было сооружено 230 инновационных скважин (из них 77 откачных и 11 эксплуатационно-разведочных) и реализованы геологоразведочные работы по пяти новым месторождениям.

  Умный дом: возможности управления системой

Предприятие и по сей день продолжает увеличивать собственные мощности. Так, в летнее время года 2015 года были запущены I очередь нового инновационного комплекса и объекты инфраструктуры — площадки ключевого производства. «вод в эксплуатирование всего комплекса значит поступательный рост производственных объёмов металла. реальное время отрабатываются залежи хиагдинского месторождения.

С 2015 по 2018 г. Мы станем постепенно вводить в эксплуатирование залежи источного и ершинного месторождения. 2015 г. Производственный объём продукции которая готова должен составить 508 т. К 2018 г., надеюсь, сможем полноценно загрузить новое оборудование, делать 1000 т нужного стране металла в течении года. Но и это не предел. Наши расчёты показывают, что производственный объём можно довести до 1300 т в течении года», — поделился планами алексей дементьев, гендиректор АО «хиагда».[1]

сентябре 2015 года на предприятии предполагается пуск своего цеха по изготовлению серной кислоты работоспособностью 110 тыс. Т H2SO4 в течении года, что даст возможность полноценно обеспечить потребности АО «хиагда» и уменьшить отпускная цена продукции которая готова. Ключевым сырьём производства H2SO4 станет техническая сера — сыпучее вещество, транспортировка которого более неопасна и экологична, чем перевозка кислоты.

Однако на АО «хиагда» знают, что сверление новых скважин и строительство производственных площадок — лишь пол успеха. Способ СП — очень современный на сегодняшний день — потребует применения технологического и хорошего оборудования на всех стадиях.

Насосы для подземного выщелачивания

Центральную роль в процедуре скважинного подземного выщелачивания играют насосы. Они применяются уже на самой начальной стадии — откачивания вод грунта, в которых после прибавляются кислый реагент и окисляющий ингредиент на основе перекиси водорода или кислорода. После с помощью скважинного оборудования раствор закачивается в геотехническое поле. Обогащённая ураном жидкость поступает в добывающие скважины, откуда вновь с помощью насосов отправляется на перерабатывающую установку, где в процедуре сорбции уран садится на ионообменной смоле. Потом металл отсоединяется химическим способом, суспензия обезвоживается и осушается пока не получится конечного продукта.

Инновационный раствор вновь насыщается кислородом (если понадобится — серной кислотой) и идет назад в цикл. «понятно, что насосы — один из основных компонентов технологии СП: они использованы на всех стадиях добычи. Собственно поэтому на первое место при выборе оборудования выходят его долговечность и качество — перерывы в работе недопускаются, также, как и через чур небольшое кол-во часов наработки.

едь в последнем варианте насосы нужно будет часто менять, а это добавочные финансовые и не постоянные расходы», — говорит юрий мурашко, шеф службы по связям с общественностью уранового холдинга «АРМЗ».

Раствор серной кислоты, который потом ещё и обогащается радиоактивным ураном, — опасная среда, а это означает, насосы и их компоненты должны быть устойчивыми к ржавчине.

Очередной существенный признак — прочность систем уплотнений. «исходя из перечисленных требований, для перекачки продуктивных растворов из сборников в главный производственный корпус на АО «хиагда» были подобраны насосы для скважины GRUNDFOS серии SPM. Они разработаны конкретно для работы с растворами в процедурах выщелачивания: насосы сделаны из качественной нержавейки 1.4539 по нормам DIN, что их делает невосприимчивыми к действию кислот, находящихся в перекачиваемой обстановке», — рассказывает александр колмаков, региональный представитель пермского филиала компании «ГРУНДФОС», ведущего мирового изготовителя насосного оборудования.

добыча

  Зимние фасадные смеси

Ещё большую прочность моделей линейки SPM обеспечивает соединение электрического двигателя с насосной частью шпильками с высокопрочными титановыми гайками. Еще для увеличения стойкости насосов к кислоте держатель внутреннего кольца торцевого уплотнения впрессован в кольцо из нержавейки. Вместе с высокой надёжностью, оборудование содействует увеличению рентабельности производства — ведь насосы GRUNDFOS оборудованы сегодняшними энергоэффективными двигателями с большим коэффициентом полезного действия.

По опыту применения оборудования SPM на добывающих фирмах, насосы GRUNDFOS выделяются от заменителей высоким сроком наработки — 6000-8000 часов против типовых 700-800 часов. «сего у нас на предприятии использовано 195 скважинных насосов GRUNDFOS. Они используются на протяжении нескольких лет, и по прошествии этого времени никаких упреков работа оборудования не вызывала», — говорит юрий мурашко (урановый холдинг «АРМЗ»).

Иностранный опыт применения технологии СП

На долю скважинного подземного выщелачивания доводится около 20% всего мирового уранового промысла. Лидерство пока что удерживают подземные рудники (40%) и открытые карьеры (30%). Однако много говорит тот момент, что способу СП отдают предпочтение такие развитые уранодобывающие страны, как соединённых штатов, узбекистан и абсолютный лидер отрасли — казахстан.

К примеру, добычей радиоактивного металла способом подземного выщелачивания занимаются на крупнейшем месторождении республики — руднике инкай, принадлежащем «казатомпром». Его возможные залежи урана оцениваются в 41 тыс. Тонн, что, по подсчётам специалистов, даст возможность использовать участок больше тридцати лет.

Также, как и на АО «хиагда», для закачивания и откачивания выщелачивающего и продуктивного растворов в скважинах установлены насосы серии SPM (1 для закачки, 6 для откачки).

Вместе со скважинным оборудованием, на руднике «инкай» активно используются и иные модели насосов GRUNDFOS. частности, в процедурах приёмки и перекачки серной кислоты установлены отвесные многоступенчатые центробежные насосы серии CRN с магнитными муфтами magdrive. Последние подменяют типовые торцевые уплотнения, которые чувствительны к агрессивным жидкостям. Магнитные муфты увеличивают прочность оборудования, давая возможность без проблем трудится с раствором H2SO4, а еще считаются поручителем отсутствия утечек химических растворов.

Аналогичные насосы с магнитными муфтами только во взрывозащищённом выполнении используются на руднике для наполнения топливных цистерн. Более того, насосы CRN, оборудованные частотно-регулируемыми приводами (ЧРП) и двойным торцевым уплотнением, установлены для подачи серной кислоты в трубопроводную магистраль на полигон для доведения раствора до необходимой плотности. Применение ЧРП дает возможность улучшить расходы электрические энергии на данном участке производства.

Сегодня скважинное подземное выщелачивание использует большое количество русских и заграничных уранодобывающих фирм. Собранный опыт будет полезным иным компаниям при организации процессов и подборе надёжного и долговечного оборудования.

[1] http://www.Khiagda.Armz.Ru/about/news/?Id=486&p=1

Добавить комментарий