1-bob. Uran konlarining geologik tuzilishi va ma'dan konlari tarkibi

2.3.Er osti eritmasining fizik-kimyoviy asoslari.

Uran er osti tanlab eritmaga o'tkazish, ruda gidrometallurgik qayta ishlash turlaridan biri hisoblanadi. Uning asosiy o'ziga xos xususiyati-foydali komponentni rudalardan tabiiy ravishda paydo bo'lish sharoitida qazib olishning birinchi bosqichini amalga oshirishdir. Bunday imkoniyatni ta'minlash uchun ruda etarli darajada o'tkazuvchanlik va mineral tarkibga ega bo'lishi kerak, bu esa qattiq sharoitlarni (yuqori hal qiluvchi konsentratsiyasi, yuqori harorat) yaratishni talab qilmaydi.

PV tarkibidagi o'zaro ta'sirlarning fizik-kimyoviy mohiyati zavod gidrometallurgik peredelda bo'lgani kabi heterojen va kimyoviy reaktsiyalardir.

Eritmaning heterojen reaktsiyalarida 3 asosiy bosqichlari chiqariladi:

1) reaksiya sodir bo'lgan qattiq modda yuzasiga solvent oqimi;

2) bosqichlar yuzasida kimyoviy ta'sir;

3) reaktsiya yuzasidan reaktsiya mahsulotlarini olib tashlash.

Foydali komponentni tanlab eritishning yakuniy tezligi barcha uch bosqichning tezligi bilan belgilanadi, shunda jarayonning umumiy tezligi koeffitsientining teskari qiymati alohida bosqichlarning tezligi koeffitsientlariga teskari bo'lgan miqdorlarning yig'indisiga teng bo'ladi. Shundan kelib chiqadiki, har qanday bosqichning tezligi boshqa bosqichlarning tezligidan ancha past bo'lgan hollarda, jarayonning umumiy tezligi asosan bu eng sekin oqim bosqichining tezligi bilan belgilanadi.

Reaktsiya yuzasida interfazovogo kimyoviy shovqin darajasi sezilarli darajada hal qiluvchi ozuqa tezligini va reaktsiya mahsulotlarini olib tashlash oshadi bo'lsa, tanlab eritmaga o'tkazish jarayonining umumiy tezligi filtrlash va diffuziya tomonidan amalga oshiriladi so'nggi ikki bosqichda tomonidan aniqlanadi. Bu turdagi tanlab eritmaga o'tkazish rejimi diffuziya deb ataladi. Uning asosiy xususiyati erituvchi jarayonining umumiy tezligini hal qiluvchi harakatining tezligiga bog'liqligi.

Reaksiya sirtidagi interfazoviy kimyoviy shovqin tezligi solvent yetkazib berish tezligi va reaktsiya mahsulotlarini olib tashlash bilan solishtirganda kichik bo'lsa, kimyoviy shovqin kinetikasi tanlab eritmaga o'tkazish jarayonining umumiy tezligini aniqlaydi. Ushbu turdagi rejim kinetik deb ataladi. Uning asosiy xususiyati jarayonning umumiy tezligini hal qiluvchi harakat tezligidan mustaqillikdir.

Individual bosqichlarning solishtirma tezligi bilan ularning barchasi tanlab eritmaga o'tkazish jarayonining tezligini sezilarli darajada ta'sir qiladi. Bunday hollarda jarayon rejimi diffuziya - kinetik yoki o'tish davri deb ta'riflanadi.

Yer osti tanlab eritmaga o'tkazish bilan uran konlarini o'rganish va ishlab chiqish tajribasi, ko'p hollarda, bu holatda eritmaga o'tkazish jarayonining diffuziya rejimi mavjud degan xulosaga kelish imkonini beradi. Bu yechim muhim amaliy ahamiyatga ega, chunki u hal qiluvchi tezligini oshirish orqali konlarni qazib olish jarayonini tezlashtirishning haqiqiy imkoniyatlarini ochishga imkon beradi.

Uran konlarini er osti tanlab eritmaga o'tkazish usuli bilan ishlab chiqilgan holda, odatda asosiy ma'danli minerallar nasturan va uran qora bo'lib, ular to'rt valentli (UO₂) va olti valentli(uo_{3) oksidlari assotsiatsiyasi hisoblanadi}. So'nggi yillarda mineralogik tadqiqotlar (birinchi navbatda, elektron mikroskopiya) ning yangi usullarini qo'llash bilan rudalarda ko'p miqdorda kofinit - quadrivalent uran silikat (USiO₄) tez-tez uchraydi. Ma'danlarni ishlab chiqarish uchun sulfat kislota kabi erituvchilar ishlatiladi, eritmalarning kontsentratsiyasi kamida 0.5-0.3%, karbonat va natriy bikarbonat yoki ammoniy 0.5-5.0% bo'lishi kerak. vodorod perekesi, vodorod, kislorod, kaliy va natriy gipoxlorit kabi oksidlovchi moddalar bilan. Asosiy tog ' hosil qiluvchi minerallar kvarts va dala shpatlari bo'lib, ular bu hal qiluvchi moddalarga nisbatan juda yuqori qarshilik bilan tavsiflanadi.

Uran 1kg qazib olish uchun sulfat kislota iste'mol to'rt-valent shakllari 0.8 kg uchun bo'lishi kerak, va olti-0.4 kg. amalda, uran tanlab eritmaga o'tkazish kislota xos iste'mol ruda o'zlari kabi, ba'zi rock-shakllantirish minerallar bilan reaktsiya natijasidir kilogramm, hatto birinchi yuz kilogramm o'nlab va bo'ladi, va aylanma ish yechimlari sohasida tushib, ularning ko'krak o'tkazuvchan jinslar o'z ichiga oladi. Asosiy kislota-intensiv minerallar karbonatlar (kalsit, dolomit, magnezit) va ba'zi turdagi gil minerallardir. Sülfürik kislota metall bo'lmagan minerallar bilan reaktsiyasining salbiy ta'siri faqat iqtisodiy kislota (foydasiz xarajatlar) bilan chegaralanmaydi.

Ko'p hollarda PV usuli bilan konlarni ishlatish samaradorligi prizaboy zonasining holati bilan belgilanadi. Tog ' geçirgenliği qatlamda hal qiluvchi hal ta'minlash davrida yuzaga kelgan turli fizik-kimyoviy hodisalar natijasida o'zgaradi. Suvli eritmaning ishlab chiqarish qatlamining qattiq va suyuq fazalari bilan o'zaro ta'siri bo'lsa, bu hodisalar, birinchi navbatda, kimyoviy yog'ingarchilik gözeneklerinde hosil bo'lishi, gazlar shakllanishi va plastik eritmaning jismoniy parametrlarini (zichlik, viskozite va hokazo) o'zgartiradigan alohida minerallarning erishi bilan bog'liq)

Chiqarish quduqlarining ish faoliyatini kamaytirishning asosiy sababi ularning filtrlari va filtr zonalarining gaz, kimyoviy va mexanik kolmatatsiyasi hisoblanadi.

Ushbu reaktsiyalar natijasida ma'lum sharoitlarda makrokomponentlarning keng doirasi bilan samarali echimlarni boyitish gaz yoki qattiq reaktsiya mahsulotlarining qatlamlariga vaqtinchalik yoki doimiy ravishda chiqarib yuborilishiga olib kelishi mumkin, bu ularning o'tkazuvchanligining yomonlashishiga (kolmatizatsiya) va erituvchi ruda minerallari bilan aloqa qilishiga olib keladi. Kolmatsiyaning bir nechta turlari mavjud.