Технология ПВ (часть 1)

В практике подземного выщелачивания в зависимости от вещественного состава руд используются водные растворы минеральных солей и солей карбонатов щелочных металлов. В СССР используют кислотный способ — растворы серной кислоты 5—50 г/л, Рн=0,8—1,2. Основным недостатком подземного выщелачивания является неэкономичность использования при повышенной (более 2—3%) карбонатности руд и влияние растворов кислот на проницаемость продуктивного пласта, которая может быть связана современной кольматацией (выпадением из растворов соединений железа и алюминия). Например, при рН, равном 1,5—4,1 и 3,3—5,2 соответственно гидроокислы железа и алюминия выпадают в осадок. При значении рН<2 гидроокислы растворяются и проницаемость восстанавливается. Кроме того, к недостаткам способа можно отнести следующие явления кольматации: постоянную, вызванную выпадением гипса в поровом пространстве, газовую, которая идет из-за выделения углекислоты, и механическую, связанную с зашламованием призабойной зоны.
В США при ПВ урана в основном применяют карбонатное выщелачивание, когда используется карбонат и бикарбонат натрия или аммония (концентрация рабочих растворов: 0,5—10 г/л солей металлов, 0,1—0,3 перекиси водорода, 100—300 мл/л кислорода, рН 8—11). Преимущество этого способа — высокая селективность, меньшая зависимость от карбонатности, отсутствие переотложения урана в твердой фазе, более простая схема переработки продуктивных растворов. К недостаткам следует отнести необходимость использования окислителей (перекиси водорода с ингибиторами кислорода воздуха в присутствии катализаторов — ионов меди) Кроме того, карбонатному выщелачиванию мешают сульфиды, и вообще процесс идет замедленно и хуже вскрывает минералы руд.
Обычно технологический процесс подземного выщелачивания ведется в несколько стадий: 1 — закисление (ведется более слабыми растворами до появления промышленной концентрации урана); 2 отработка руд рабочими растворами; 3 — вытеснение из пласта продуктивных растворов водой.
При подземном выщелачивании применяют в большинстве случаев две схемы подачи растворителя в залежь — орошение разрыхленных скальных руд и замена пластовых вод растворителем. При первой схеме рабочие растворы стекают по кускам руды под действием силы тяжести в виде тонких пленок, а расход раствора не лимитируется проницаемостью залежи и подбирается таким образом, чтобы добиться наибольшей производительности процесса, определяемой произведением расхода на концентрацию. При второй схеме движение растворов представляет собой напорную фильтрацию между взаимодействующими выработками. Гидродинамическое поле в этом случае определяется расположением скважин и фильтрационными свойствами рудовмещающего водоносного горизонта, а также теми изменениями, которые происходят при взаимодействии руды с рабочим раствором.

---