Mavzu: Uchquduq tipidagi konlar rudalarida yo’ldosh komponentlarni ishqorlash

Mavzu:Uchquduq tipidagi konlar rudalarida yo’ldosh komponentlarni ishqorlash

Reja

1. Uchquduq tipidagi uran konlarining geotexnologik sharoitlari.

2. Uchquduq tipidagi uran konlarining gidrogeologik sharoitlari.

3. Uchquduq tipidagi uran konlarida rudalarning geotexnologik navlari.

Uchquduq tipidagi uran konlarining geotexnologik sharoitlariUchquduq tipidagi uran konlarining geotexnologik sharoitlari uranning yer ostida tanlab eritish usuli (YOTE) ning qo'llanilishi, kinetikasi va natijalariga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan tabiiy omillar majmui sifatida tushuniladi. Bunday sharoitlarni o'rganish ba'zi o'ziga xos xususiyatlarga ega va YOTE texnologiyalarini tanlash xarakterli xususiyatlarga ko'ra depozitlarni mintaqaviylashtirish bilan bog'liq qulay va salbiy omillarni aniqlashga asoslangan. Ushbu xususiyatlar tadqiqot jarayonida aniqlanadi:Litologik tipdagi jinslar, javharli (mahsuldor) gorizontdagi geokimyoviy va gidrogeoximik muhit; YOTE jarayoniga ta'sir qiluvchi tabiiy omillar (o'tkazuvchanlik, karbonatli,sulfidli ruda halal beruvchi gorizontlar va h.k ); YOTE qo’llanilish nuqtai nazaridan farq qiluvchi tabiiy-texnologik zonalar.Tabiiy omillarning xarakteristikalariga oid keng ko'lamli o'zgarishlar YOTE usuli yordamida qazib olish uchun konlarning yaroqliligi(foydaliligi)ni to'liq baholash uchun ularni tipifikatsiya qilish zarurligini oldindan belgilab beradi. Shu bilan birga, yer ostida tanlab eritish jarayonida ta'sir darajasiga qarab omillar hal qiluvchi, asosiy va 2-darajali guruhlarga bo'linadi, YOTEni qo'llash sharoitlariga ko’ra esa juda yaxshi ta’sir ko’rsatadigan,yaxshi ta’sir ko’rsatadigan,yaxshi ta’sir ko’rsatmaydigan. (3.1-jadval) [I]. Hal qiluvchi omillar bo’lib,yer ostida tanlab eritish usuli bilan konlarni qazib olishning prinsipial imkoniyatini belgilovchi, rudalarning mahsuldorligi va mahsuldor qatlamlardagi jinslarning o'tkazuvchanligi hisoblanadi. Infiltratsiya tipidagi konlarni bu usul bilan o’zlashtirishga faqat keyingi hollarda tavsiya etiladi, agar mahsuldor qatlam suv o’tkazuvchan jinslar bilan ta’minlangan va o’ralgan bo’lsa, ruda tarkibidagi foydali komponentlar esa kislotalar yoki gidroksid metall tuzlarining zaif suvli eritmalari bilan osongina ochiladigan mineral shakllarda bo’lsa.Asosiy omillar bo’lib, yer ostida tanlab eritishning texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlarini belgilovchi, quyidagilar tegishlidir:Mahsuldor qatlamdagi jinslar va rudalarning o’tkazuvchanligi o’rtasidagi munosabat;ruda tanasining chuqurligi, pezometrik daraja va yer osti suvlarining bosimi (olib tashlash eritmalarining qiymatiga ta'sir qiladi); rud tarkibining chiziqli koeffitsienti (ruda qalinligining gorizont qalinligiga nisbati), eritmalar yo’qotilish darajasiga ta'sir qiladi; ishonchli suv o’tkazmaydigan qatlamning mavjudligi.Ikkinchi darajali omilga misol - Qizilqum tumani sharoitida qatlam suvlarining harorati bo’lib hisoblanadi.Real sharoitlarda asosiy omillar hal qiluvchi omillar bo'lishi mumkin.O’zlashtirilgan konlardagi omillarning minimal qiymatlaridan bir necha marta (> 2) ko'p bo'lgan omillarni ifodalovchi konlar, juda samarali deb qaraladi, YOTE usulini zamonaviy bosqichda qo'llash uchun chegara sharoitlariga mos kelsa, samarali deb va agar maxsus tadqiqotlar o’tkazish talab qiladigan bo'lsa, ular yer ostida tanlab eritish usuli qo’llanishiga samarasiz hisoblanadi.Ruda qatlamining mahsuldorligi (rezervdagi konning birligi bo'yicha foydali komponentning rezervi) YOTE eritmalari sifatini belgilaydi. Uran uchun rudalar mahsuldorlik bo’yicha ajratilgan bo’lib: mahsuldorligi juda past (1 kg / m2 dan kam), mahsuldorligi past (1-3 kg / m2), oddiy (3-5 kg / m2) va yuqori mahsuldor (5 kg / m2 dan ortiq). Qizilqum tumanidagi konlar ikkinchi va uchinchi tipdagi ruda konlariga ega bo’lib hisoblanadi.O'tkazuvchanlik darajasiga ko'ra YOTE ga, nisbatan foydali bo’lib suv qatlamlar, filtratsiya koeffitsienti 1,0 m/sutka dan ortiq bo'lgan jinslar bilan ifodalangan qatlamlar hisoblanadi. Filtrasyon koeffitsienti 1.0 m/sut dan kam bo'lganida esa eritma harakatlanish tezligini hosil qilish uchun yuqori bosim gradyenti zarurdir, bu salbiy omil bo'lib,oqibatda joydagi suffoziyali holat va mexanik kolmatatsiya vujudga kelishiga olib kelishi mumkin. Yaxshi o'tkazuvchan tog' jinslarida bo’shliq kanallar hosil bo'lishi mumkin, bu yer qa'rida TE jarayonining olib boorish sharoitlarini yomonlashtiradi.Mahsuldor qatlamli tog’ jinslarining filtratsion xususiyatidagi farq Kfn filtratsion koeffitsienti bilan tavsiflanadi, ya’ni uning qaysi qismini bir xil filtrasiya koeffitsienti orqali cho'kindilar bilan ifodalanishini ko'rsatadi. Shunga ko’ra Konlar qisman birjinsli (Kfn> 0.75), birjinsli (Kfn = 0.75 ... 0.50), birjinsli bo’lmagan(Kfn = 0.50 ... 0.25) va qisman birjinsli bo’lmagan (Kfn <0.25). Qizilqum hududida asosan 1-chi, 2-chi va kam uchraydigan mahsuldor qatlamning uchinchi tiplarida o’sish mavjud.YOTE ni qo’llash uchun samarasiz kon bo’lib,qaysiki sust o’tkazuvchan tog’ jinlslari takribida uchraydigan,yaxshi o’tkazuvchan rudasiz qumlar bilan o’rab olingan sharoitlar hisoblanadi. Bunday holda, ishchi eritmalar, asosan, ma'dan tanasini to'sib qo'yadigan bo’sh tog’ jinslar bilan filtrlanadi.Xayrli jinslar jarayonida samarali ufqlarni jalb etish natijasida hosil bo'lgan eritmalarning tarqalishini baholash uchun nisbiy suv o'tkazuvchanligini (ma'dan hosil bo'lishining filtrlash koeffitsienti mahsulotning ufqning ufq-i inizatsiyasining samarali qobiliyatiga filtrlash mahsulotiga nisbati) nisbati bilan solishtirish tavsiya etiladi. Effektiv qalinlik sifatida biz YOTE jarayonida qatnashuvchi mahsuldor qatlam qalinligini tushuniladi.Qalinlik 10 m gacha bo'lganda effektiv qalinlik, mahsuldor qatlam qalinligi bilan mos keladi (juda qulay sharoitlar), mahsuldor qatlam qalinligi 20 m bo’lganda, effektiv qalinlik 15 m dan oshmaydi (qulay sharoitlar) va mahsuldor qatlam qalinligi 20 m bo’lganda,effektiv qalinlikning sezilarli darajalari texnologik skvajinlar tarmog’iga bog’liq bo’ladi (noqulay sharoitlar) .Uchquduq tipidagi uran konlarining gidrogeologik sharoitlariKon maydoni hududida bir nechta suvli qatlamlar bo'lishi mumkinki, bunda mahsuldor qatlamlar ishonchli ravishda suv o'tkazmas chegaralar bilan to'silgan bo'lishi shart. Suv qatlamlari orasidagi "Gidravlik bo’shliqlar" ning mavjudligi eritmalarning tarqalishiga yoki tarqalishiga yordam beradi.Halaqit qiluvchi tog’ jinslari qatlamining joylashish chuqurligi quduqlar konstruksiyasiga, ularning qurilish xarajatlariga va ishlatilishiga ta'sir qiladi. Qizilqum tumanida 100 m gacha joylashish chuquruligiga ega bo’lgan (Beshkak koni, Lavlakon, Ketmonchi, Shimoliy va Janubiy Bo’kinoy, Uchquduqning Aytim uchastkasi va boshqalar) konlar ustunlik qiladi konlari joylashgan. Hozirgi vaqtda texnik jihatdan YOTE usuli orqali 700 m gacha joylashish chuqurligiga ega bo'lgan mahsuldor qatlamlar konlari o’zlashtirilishi mumkin.Halaqit qiluvchi tog’ jinslari qatlamning qalinligi, foydali komponentning belgilagan darajada ajratib olishini (S/Q) uchun kerak bo’ladigan, so’rib olinayotgan kon massai birligiga to’g’ri keluvchi (Q) ishchi eritma miqdorini (S),mahsuldor eritma sifatini,reagentlar sarfini belgilaydi. Shu asosga ko’ra rudalhalal beruvchi qatlamli konlar nisbatan samarali bo’lib hisoblanadi:ruda qatlam qalinligini 10 baravaridan ko’p bo’lmagan miqdorda oshiruvchi qalinlik kabi bo’lganda.Joylashish chuqurligi va yer osti suvlarining bosimi eritma ko’tarish hamda eritma uzatish sharoitlarini belgilaydi. Er osti suvlari sathiga yaqin bo'lganida eritmani suv omboriga quyish talab qilinadi, bu esa uni quduqlarga teng taqsimlashni qiyinlashtiradi. O'z navbatida, yer osti suvlarining chuqur joylashishi ,so’rib oluchi skvajinadan talab qilinadigan debitni olishini qiyinlashtiradi (Shimoliy Konimex, Shimoliy Mayzak). Qizilqum regionida qatlam suvlarining 100 m gacha joylashish chuqurligiga ega bo’lgan mahsuldor qatlamlar ko’p bo’lib hisoblanadi. Ikkinchi asosga ko'ra suvli qatlamlar bosimsiz, past bosimli (100 m gacha), o'rta bosimli (100 dan 300 m gacha), yuqori bosimli (300 m dan ortiq) bo'linadi. Qizilqum regioni konlarida so'nggi ikki suvli qatlamlar ustunlik qiladi. Yer osti suvlarining bosimli xarakteri (50 metrdan oshiq bosimi) YOTE usuli uchun qulay omil hisoblanadi.SST usuli bilan infiltratsion birikmalarning rivojlanishi uchun javhar va xom ashyo jinslarining moddiy tarkibiga ega bo'lib, bu birinchi navbatda uning sho'r yuvish eritmalari nisbati bo'yicha baholanadi. Ushbu alomatiga ko’ra ruda va halaqit qiluvchi tog’ jinslari xususiyatlari quyidagilarga bo'linadi:  sust karbonatli,sust sulfidli (C02 yoki Spir ning miqdori 2% dan kam);  karbonatli, sulfidli (C02 yoki Spir ning miqdori 2% dan 5% gacha);  kuchli karbonatli,kuchli sulfidli (C02 yoki S pir ning miqdori 5% dan ortiq).Konlarda turli xildagi zararli qo’shimchali rudalar mavjud bo'lganda, ular ham yuqoridagi alomatga ko’ra ajratiladi. Kislotali ishqorlash rejimi uchun karbonatlarning mavjudligi salbiydir. Karbonatli ishqorlash rejimi uchun sulfidlarning mavjudligi salbiy.Oksidlovchi qatnashuvchi barcha ishqorlash rejimlari uchun esa karbonli moddalar va sulfidlar salbiy rol o'ynaydi. Bitta konda har xil sifatdagi rudalar uchrashi mumkinki (misol uchun, Shimoliy Konimex konida, karbonatsiz, sust karbonatli va karbonatli bo’lgan rudalar o’zlashtirilgan), bu ularning o’zlashtirilishi uchun zarur bo’lgan YOTE usulini tanlashni talab qiladi.Ruda halal beruvchi qo’shimchalari kam bo’lgan kvarstli qoplovchi tog’ jinslari va juda past konsentratsiyalari ishqorli metallarning turlari va kislotalarning suv bilan aralashmasida tez eriydigan,tarkibida foydali qazilma bo’lgan mineralda YOTE ni qo’llash samarali hisoblanadi. Birikma aralashmalarda oson eriydigan, qoplovchi tog’ jinslari tarkibidagi ruda halal beruvchi qo’shimchalar miqdorining ko’pligi tanlab eritish jarayonlarini qiyinlashtiradi,reagentlarning sarfi ko’payadi,hamda tanlab eritish usulining birini inkor etadi (kislotali yoki karbonatli).Uchquduq tipidagi konlarda rudalar tarkibiga polivalentli (U, Re, Mo, Se,Y ning bir qismi) va monovalentli (Se,Y, V ning bir qismi,TR ning ko’pchiligi) elementlar kirishi mumkin, bu o’z navbatida YOTE eritmasini tanlashga , uning kontsentratsiyasiga va oksidlovchining qo’llanilish zarurligiga ta’sir ko’rsatadi. Yer osti suvlarining yuqori harorati ko'p jihatdan u yer qa'ridagi heterojen gidroksidlanish reaktsiyasini tezlashtiradi,qolaversa qatlam o’tkazuvchanligini ishchi eritmalar nisbatan o'tkazuvchanligini oshiradi.YOTE usuli uchun qirqimda ruda konlarining tuzilish detallari va oz’garuvchanligi an’anviy konchilik usullari kabi muhim ahamiyatga ega emas,bevosita ruda mineralizatsiyasini qamrab olgan yer qa’rining umumiy hajmi aralashma bilan aloqada bo’ladi.Xuddi shu vaqtda ko’p yarusli tuzilishga ega bo’lgan ruda konlari reagent sarfi va arlashmalar qo’shilish xossasiga ega.YOTE jarayoni uchun muhim jihatlarda biri bu plandagi ruda koning o’lchami va konfiguratsiyasidir,birinchi navbatdagi ularning kengligi.Shuning uchun ko’rsatgich bo’linadi ingichka konlar (100 m gacha),o’rtacha konlar (100 m dan 300 mgacha),ken konlar (300 m dan yuqori).Kondagi murakkab sharoitlarda keng o’lchamdagi konlar afzaldirUchquduq tipidagi uran konlarida rudalarning geotexnologik navlari Rudalarning geotexnologik navi atamasi yer osti tanlab eritish va an’anviy konchilik usullari uchun ham bir ma’noni anglatadi.YOTE jarayonida rudaning xossalaridan farq qiluvchi xossalrga ega bo’lgan qoplovchi tog’ jinslari e’tiborni o’ziga tortadi.Shuning uchun geotexnologik korrektirovkada yer osti tanlab eritish uchun ruda navidan tashqari,shunungdek qoplovchi tog’ jinslarning geotexnologik tiplarga bo’lish juda muhimdir.Bunda rudalarning o’tkazuvchanligi quyidagicha bo’ladi:yuqori o’tkazuvchan,o’rtacha o’tkazuvchan va past o’tkazuchan.Qizilqum regioniga mansub bo’lgan ruda konining birinchi geotexnologik tipi samarali hisoblanadi,ikkinchi YOTE usuli uchun samarasizdir.Shuningdek mahsuldor gorizontning aralash tipi juda ko’p uchraydi.YOTE usuli uchun konlarning geotexnologik sharoitlarini o’rganishda Ko’rsatilgan ta’sirlarning ijobiy va salbiy omillari baholanishi kerak va eksplutatsiya sharoitlari bo’yicha ularni rayonlashtirishda foydalaniladi.Konlardagi alohida uchastkalarning haqiqiy sharoitlarida mos ravishda tabiiy omillarning parametrlari turlicha xarakterlanadi,bu omillar skvajina konstruksiyalari,YOTE ning turli texnologik sxemalari va rejimlarini ishlab chiqishda qo’llaniladi va texnologik belgilar bo’yicha keltirilgan konning rayonlashuvining ahamiyatini bildiradi.Bunday rayonlashtirishdan maqsad konni uchastkalarga (kichik bloklarga) bo’lish hisoblanadi,ular bir –biriga yaqin bo’lgan eksplutatsiya sharoitlari bilan xarakterlanadi.Ular o’zida kompleksi xarakterni kasb etadi va YOTE jarayoniga ta’sir etuvchi bir qator tabiiy omillar bilan aniqlanadi.Bunda bir yoki bir nechta ko’rsatgichlar taksonomik ko’rinishda namoyon bo’ladi,konlarni uchastkalarga bo’lish xarakteristikasi uchun qolganlari qo’shimchalar ko’rinishida namoyon bo’ladi. Olti valentli uran birikmalarini va shuningdek karbonatli muhitlarda oksidlasholib borilmasdan kislotalar bilan qazib olinadi.Uranni ishqorlashda termodinamik muvozanatni maqsadida uch geotexnologik holat mavjud :oksidlovchili kislotali uranil sulfat kompleksli UO2SO4–UO2(SO4)22-maydonlardaoksidlovchisizkislotavakarbonatlida oksidlovchilar (trikarbonaturanil maydonlarida [UO2(CO3)3]4).Dikarbonat uranil ko’rinishidagi konlarda pH 6.5-6.7oraliqda bo’lganda aralashmada uranni chiqishi uchun oksidlovchi bilan sulfat kislotani qo’llash termodinamik to’g’ridir ,toki pH 5 dankichik va karbonatli, sulfat komplekslari ko’rinishida joylashgandagina, uranilsulfat ko’rinishida Joylashganda pH 4.5-4 bo’lsa oksidlovchisiz qo’llasa bo’ladi.Karbonatli usulda esa pH 7.5-8.5 da uranni aralashma tarkibida chiqishi aniqlangan. Qattiq ishqoriy qaytaruvchi muhitda uranni ishqorlash mumkin emas. Ishqorlovchiaralashmalar bilan vanadiy tarkibli minerallarning o’zarota’siri keying reaksiya tenglamasiga muvofiq:Termodinamik muvofiqlik uchun vanadiyni ishqorlashning uchta geotexnologikusulimavjud:VOSO4 mono sulfat kompleksli maydonda yotganda Oksidlovchili va oksidlovchisiz sulfat kislotali, H2VO4 degidrovanadat ionli maydonda esa karbonatli oksidlovchili.Qattiq fazadagiV2O4 va V(IV+V) oksidli karbonatli muhitda oksidlovchisiz ishqorlash samarasizdir, sulfidli aralashmalarni qo’llash esa haqiqtdan yiroq. Uranil vanadate konlarini ishqorlash sohasiga vanadiyning aralashmali fazali maydoniga ko’chirilib,uranni hisoblash tizimiga o’tkaziladi,misol uchun karnotit K2(UO2)2*(VO4)*3H2O da spvusulini U va V2 birvaqtda qazib olishda q’ollash cheklanganligi uchun asosan sulfat kislotali usul qo’llaniladi. Selen formaliminerallar bilan ishchiaralashmanibir-biriga ta’sirini ifodalovchi reaksiya tenglamasi: Oksidlovchi bilan sulfat kislotali ishqorlash FeSe2(r)+2.5O2(r)+H2O(J)---- 2H2SeO3(P-P)+Fe2+; Oksidlovchilar bilan karbonatli ishqorlashda Se(k)+O2(r)+H2O(J)-----SeO3 2-

+2H+(P-P); Sulfidli ishqorlashda 4Se(k)+S2-(p-p)+4OH-(P-P)------4HSe-(P-P)+SO2-4(PP) Termo dinamik muvofiqlik uchun selenni ishqorlashda uch xil geotexnologik usul qo’llaniladi: sulfatkislota va oksidlovchi ,selen kislotasi va qisman gidro selenidioni hosil bo’lganda:oksidlovchi karbonat bilan ,selenid ioni va gidroselenid maydonlarida joylashgan;sulfidli–gidroselenidioni maydonida.Tadqiqotlar shuni ko’rsatdiki oksidlovchilar: kislorod va vodorod periks selenni element formasidan suyuq holatga o’tkazish uchun yetarli samarali emas.Jarayon kuchli oksidlovchilar:gipoxlorid va qisman gaz ko’rinishidagi xlordan foydalanilganda tezroq kechadi.Selenni ishqorlashda oksidlovchisiz sulfst kislota va oksidlovchisiz karbonatli usul muvaffaqiyatsizdir.Polimetall ruda konlaridan selenni ishqorlab olishda kuchli oksidlovchilarni sulfat kislota va karbonatli holda qo’llash uran,molibden ,reniy, vanadiy geokimyoviy usul bo’yicha to’laqonli moskeladi, sulfidli ishqorlash faqat reniy uchundir. Bu turdagi molibden, reniy ,uran ,vanadiy kabi polyvalent elementlarni birgalikda ishqorlash uchun sulfat kislotali oksidlovchi bilan karbonatli oksidlovchi bilan geokimyoviy usullari ko’proq samarali. SPV jarayoni geotexnologik usulda qabul qilingan termodinamik qiymatlarni haroratni 50 gradus selsiygacha ko’targanda ham qolgan qiymatlaro’zgarmasligi kerak. Monovalent gruppa foydali komponentlarini ishqorlashda (skandiy,ittriy,lantanoidlar) ularning ruda konsentratsiyalarini va neytrallashuv to’siqlarinio’zaro bog’liqligini hisobga olish kerak.SHuning uchun spvusulida ishqorlash uchun ularni sulfat kislotada ajratib olish imkoniyatiga asosiy rolni qaratish kerak.pH 5.0-4.5 gacha pasayganda skandiy oksidining aralashuvi tezda ortib ketadi va bunda past neytralli qatlam suvlari uchun bikorbanat komplekslari xarakterli bo’lib, ScOH2+ monogidroksidli ionikam kislotalimuhitda Sc3+ kationiga almashadi.SHunga qiyosan lantanoidlarva ittriy rudalarinisulfatkislota bilan ishqorlash samarali natijalar beradi.Barcha noyobyermetallari mono sulfat komplekslarini MeSO4 yuqori ko’rinishini namoyon etib, kislotalik muhiti ortishi bilan o’z navbatida mustahkamligi ham ortadi. Ittriy va lantanoidlar korbonatli komplekslari uchun yuqori konsentratsiyali CO2(0.1-1.0mol/kgtartibdaH2O)va ishqorlash muhiti darajasi(pH 10-11) bo’lishi talab etiladi,bikorbonatli tizimda esa bu YOSI usulini qo’llash amaliyotda samarasiz. SHuning bilan birga aralashma tarkibidan oyobyer metallarini chiqishi uchun qattiq karbonatli reagentlarni foydalanish (Na2CO3 va K2CO3 aralashmalari) talab etiladi, usulda ko’rsatilgan yuqori Ph muhiti ta’minlanishi kerak. Bu ko’rinishdagi termodinamik yuqori samaraga erishish uchun skandiy, ittriy va lantanoidlarni ishqorlashning to’g’ri geotexnologik usulni tanlash lozimdir. “Uchquduq tipi”dagi rudadan foydali qazilmani ishqorlashning fizikkimyoviy sharoitlarini baholashda o’zgargan geotexnologik usulga fizik-kimyoviy texnologiyani moslashtirish (Ph va Eh muhitlarniboshqarish,foydaliqazilma tarkibi,karbonatliligi), oksidlab ishqorlashni oshirish uchun termodinamik hisoblar xizmat qiladi.Bu usul asosan ruda komplekslaridan foydali qazilmani qazib olish ungabo’lgan fizik-kimyoviy texnologiya talabining o’zgarishiga mos holda foydalaniladi. SHuning uchun yer osti ishqorlashga ko’p ta’sir etuvchi omillarni aniqlash,tabiiy-sanoat tizimida tabiiy va sanoat komponentlarini o’zaro aloqasini miqdor va sifat baholash uchun konning geotexnologik sharoitlarini o’rganish zarurdir. Omillarni tanlagandan keyin yer osti ishqorlashni qo’llashning prinsipialmosligini aniqlanadi,aniq geologik va gidrogeologik sharoitlarda YOSI usuli mosligi talab etiladi xolos.