Преимущества способа подземного выщелачивания по сравнению с традиционным горным способом добычи урана

Совершенствование горного производства с учетом современных требований природоохранно­го, социального и экономического характера возможно только на основе коренного преобразования технологии добычи и переработки руд. Перспективна по технико-экономическим показателям техно­логия подземного выщелачивания (ПВ), предусматривающая перевод полезных компонентов в рас­творимое, легко извлекаемое из недр состояние непосредственно на месте залегания руд.

Рисунок. Схема совместной переработки руд подземным и кучным выщелачиванием (данные работы [5; 8])

Главным преимуществом способа ПВ по сравнению с традиционным горным способом добычи урана является значительное улучшение экологических и экономических показателей производства, поскольку ПВ исключает из технологической цепочки получения готовой продукции ряд трудоемких и экологически вредных операций, связанных как с добычей, так и с переработкой руд. При этом особенностью развития подземного выщелачивания в последние годы стало вовлечение в разработку сравнительно глубоко залегающих месторождений в форме узких протяженных залежей, сосредото­ченных в слабопроницаемых породах. Переход с эрлифтного на насосный способ откачки растворов и использование высокопроизводительных погружных электронасосов, совершенствование гидроди­намических режимов откачки-закачки растворов с определенным дебалансом откачки, что резко снижает потери и разубоживание продуктивных растворов, оптимизация сети разведочных и экс­плуатационных скважин, применение пульсирующих режимов их работы и при этом основных поло­жений трехмерной гидродинамики, создание вертикальных и горизонтальных противофильтрацион-ных завес, развитие искусственной трещиноватости с использованием различных технических средств, в том числе и взрывного воздействия, в слабопроницаемых породах и рудах, увеличение диаметра прифильтровых зон, создание и внедрение новых технических средств — полиэтиленовых и стеклопластиковых труб, дисковых фильтров, технологии беструбного подъема раствора — все это способствовало дальнейшему повышению эффективности подземного выщелачивания урановых руд в нашей стране и расширению масштабов его применения на гидрогенных месторождениях. Успеш­ное решение вопросов охраны окружающей среды как за счет естественной деминерализации и ней­трализации растворов, так и за счет специальной рекультивации недр создает ряд принципиальных экологических преимуществ его применения.

Важно отметить то, что зона урановых руд характеризуется содержанием урана от тысячных до десятых долей, реже до целых процентов.

Подзона бедных (серых) руд характеризуется пониженным содержанием урана и сдвигом радио­активного равновесия в сторону урана.

Подзона богатых (черных) руд характеризуется максимальным содержанием урана с практиче­ски равновесным соотношением урана и радия.

Подзона растворимых (разрушающихся) руд характеризуется началом процесса растворения ра­нее отложенных урановых минералов под действием кислородосодержащих вод. Радиоактивное рав­новесие смещается в сторону радия.

Подзона частичного окисления характеризуется началом окисления сульфидов железа.

Подзона неполного окисления характеризуется распространением окислительного процесса на все железосодержащие минералы, включая силикаты и магнетит, которые замещаются гидрооксидами.

Подзона полного окисления характеризуется полным замещением всех железосодержащих ми­нералов гидрооксидами, полным выгоранием органики и сплошным развитием желтой или красной окраски.

Концентрация урана в подзонах частичного, неполного и полного окисления последовательно снижается от 5-6 до 1-2 г/т.