Технико-экономическое обоснование применения технологии кучного выщелачивания для переработки бедных урановых руд на ОАО «ППГХО»

      Выщелачивание осуществляется инфильтрационным потоком  реагента с последующим транспортированием (самотеком) продуктивных растворов по лотку до существующей технологической установки по переработке растворов.

      Режим работы выщелачивания – круглогодичный, непрерывный.

 

      Таблица 16 -  Основные технические показатели

 
 
 

      6.2 Описание принятой технологической схемы кучного выщелачивание бедных урановых руд

 

      Применение  технологии кучного выщелачивания  позволяет перерабатывать более  бедные по содержанию полезного компонента руды, вовлекать в переработку забалансовые руды и хвосты переработки, полученные при традиционной технологии извлечения полезного компонента из руд.

      Независимо  от специфических особенностей рудного  сырья процесс кучного выщелачивания включает следующие операции :

• добыча минерального сырья (рудник или карьер) и радиометрическую сортировку;
• рудоподготовка, т.к. наиболее бедные руды имеют класс крупности +200 мм., можно использовать грохочение;
• приготовление гидроизолированного основания под штабель руды;
• сооружение площадки и отсыпка штабеля;
• орошение штабеля выщелачивающими растворами (серная кислота);
• Сорбцию урана из продуктивных растворов ионитом  в сорбционных напорных колоннах;
• жидкофазную десорбцию;
• обезвреживание отработанных штабелей;
• рекультивацию использованных площадей с созданием плодородного слоя.

      В настоящее время в промышленной практике известны два основных способа кучного выщелачивания. По первому выщелачивают недробленую руду забойной крупности, которая образуется в результате только взрывных работ. Выщелачивание такой руды проходит в течение длительного времени, например, в течение нескольких лет. По второму способу руду предварительно дробят до определённой крупности, что позволяет ускорить процесс выщелачивания и сократить его себестоимость.

      Установка  кучного выщелачивания предназначена  для переработки бедных урановых руд Стрельцовской группы месторождений  методом кучного выщелачивания  напором серной кислоты.

      Технологическая схема переработки руд составлена на основании исходных данных ОАО «ППГХО».    Установка КВ включает в состав:

• узел подготовки руды для КВ:
• площадку кучного выщелачивания с насосной продуктивного раствора,
• узел получения готовой продукции.

      Установка кучного выщелачивания  включает следующие сооружения:

• площадку для сооружения кучи,
• сборные лотки для приёма продуктивных растворов,
• приёмный резервуар продуктивных растворов,
• аварийный резервуар.

      Производительность  комплекса КВ по исходной руде 440 тыс.т/год, содержание урана в руде –  0.09% - 0,43%.

 
 
 
 
 
 

      Схема кв бедных руд

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

 
 
 
 
 

      6.2  Характеристика рудного сырья

 

      На  установку будут поступать руды, выделенные из сырья на автомобильной  радиометрической контрольной станции (авто РКС) по границам содержаний 0,03% -0,15%.

      Прогнозный  литологический состав руд показан  в таблице 16.

Таблица  16 - Прогнозный литологический состав руд

 
 

      При этом было доказано, что при переработке  руд с плотными вмещающими породами – степень извлечения металла  значительно ниже (рис. 10). Кроме того, большое влияние на конечное извлечение имеет и исходное содержание металла в отрабатываемом методом КВ сырье.

      

Рис. 10  Зависимость извлечения урана из руд различного литологического                    состава от исходного содержания

      По  химическому составу руды относятся  к алюмосиликатному типу с небольшим  содержанием флюорита, карбонатов, сульфидов.

 

      6.3 Подготовка площадки  кучного выщелачивания

 

      6.3.1 Формирование и  подготовка рудного  штабеля 

                 При подготовке площадки и  размещения на ней отвала бедных руд с последующим их выщелачиванием и выводом продуктивных растворов до центрального зумпфа существующего технологического комплекса должны быть выполнены следующие этапы:

• строительство основания площадки КВ с обеспечением соответствующих уклонов в сторону сбора продуктивных растворов и её гидроизоляции;
• складирование на подготовленное основание площадки бедно-балансовых крупнокусковых руд с помощью механизированных средств;
• сооружение дренажной системы для сбора и отвода продуктивных растворов и оросительной системы для орошения поверхности отвала рабочими растворами;
• реализация в полном объеме мероприятия по контролю и улаживанию возможных утечек продуктивных растворов и исключению попадания ливневых вод на площадку КВ.    

      Применяют следующий порядок отсыпки штабеля:

1. Укладка рудной массы автотранспортом на основание штабеля выполняется методом «кучной отсыпки» в отступающем порядке;
2. Разравнивание слоя отсыпанных куч руды производится бульдозером, с  формированием на необходимую высоту (до 5 м) наталкиванием;
3. Поверхность каждого слоя взрыхляется на глубину 0,5-0,7 м с применением бульдозера Т-500; Т-300 или с помощью ковша самоходного экскаватора ЭО-4121 в оттступающем порядке от края штабеля;
4. После завершения формирования слоя штабеля в запланированных объемах, производится его отработка, а поступающие для КВ объемы руды  текущей добычи рудников направляются на формирование следующего штабеля;
5. По окончанию отработки нижнего слоя штабеля,  система орошения демонтируется, поверхность рыхлится и на ней осуществляется отсыпка верхнего яруса в порядке указанном выше.

      Сооружение  гидроизоляции основания площадки для исключения утечек продуктивных растворов производиться в три  этапа.

      На  первом этапе – снятие почвенно-растительного  слоя глубиной 0,15-0,20м с помощью бульдозера типа Т-130 с последующим перемещением и складированием грунта за пределами площадки КВ.

        На втором этапе – планирование основания площадки для обеспечения самотека продуктивных растворов (используя естественный уклон поверхности &=8⁰) и отсыпка первого слоя песка высотой не менее 0,3м с помощью механизированных средств.

      На  укатанную автосамосвалами поверхность  первого слоя укладывается полиэтиленовая пленка марки ВС-02-6000 в один слой, сваренная в цельное (единое) полотнище.

      На  третьем этапе – отсыпка и  разравнивание вручную слоя песка  на поверхность полиэтиленовой пленки высотой не менее 0,1-0,2м (для исключения повреждения полиэтиленовой пленки) и последующим наталкиванием  слоя песка с помощью бульдозера типа Т-130 возведением общей высоты второго слоя не менее 0,3м.

      На  укатанную поверхность второго  слоя производиться отсыпка крупнокусковой беднобалансовой руды не менее 0,2-0,3м, которая выполняет роль контактного  и дренирующего слоя для стека  продуктивных растворов. Транспортирование песка и беднобалансовой руды до разгрузочного узла площадки КВ производиться с помощью самосвалов «БелАЗ-548».

      Таблица 18 -  Объемы работ по созданию гидроизоляции  основания площадки КВ.