ВИМОГИ ПРОМИСЛОВОСТІ ДО ЗАПАСІВ УРАНОВИХ РУД

Запаси уранових руд в надрах виражаються їх масою, а також масою урану в руді. Масштаби уранових родовищ визначаються їх запасами. За даними В.І. Краснікова [17], до унікальних відносяться родовища урану з запасами в перші сотні тисяч тонн, до великих - родовища з запасами в десятки тисяч тонн, а до середніх - з запасами в тисячі тонн. Родовища з запасами урану менше тисячі тонн відносяться до дрібних і, як правило, не мають самостійного значення. Як вказує Н.С. Парасольок [46], масштаби уранових родовищ в сотні тисяч тонн урану є, очевидно, граничними і знаходять обгрунтування в закономірною залежності від Кларка урану в земній корі.

Так само, як і для інших корисних копалин, якісна і кількісна характеристики запасів уранових руд тісно взаємопов'язані. Чим нижче прийняте граничний вміст урану в руді, тим більше його запаси, а також запаси руди в надрах. Однак, згідно зі статистичними даними, кореляція між масштабами родовищ і середніми змістами урану в рудах, за деякими винятками, практично відсутня. Ступінь концентрації урану в родовищах залежить від складу мінералу-носія і від механізму рудоотложенія. Вона значно легше піддається прогнозною оцінкою, ніж масштаби родовищ, так як діапазон коливань масштабів родовищ значно ширше, ніж діапазон коливань середніх змістів. За даними [9, 13, 45], коефіцієнти варіації масштабів і середніх змістів становлять відповідно 160-170 і 50-60%.

УМОВИ РОЗРОБКИ УРАНОВИХ РОДОВИЩ І ТЕХНОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ РУД

Висока цінність уранових руд і складні умови їх розробки допускають застосування трудомістких схем підготовки і систем розробки, що забезпечують мінімальні і втрати, і разубоживание руди. Експлуатація уранових родовищ проводиться як відкритими, так і підземними способами, в залежності від їх масштабів, умов залягання, якості і технологічних властивостей руд. Останні роки в практиці розробки уранових родовищ все ширше застосовуються нові прогресивні способи видобутку:

  • • підземна розробка із застосуванням гідротранспортування відбитої руди від очисних вибоїв до прийомних сховищ або збагачувальних фабрик;
  • • механізовані способи виїмки рудних пластів потужністю більше 1-1,5 м за допомогою гірничих комбайнів, конвеєрів і механізованих комплексів;
  • • бурошнекові способи виїмки тонких пластів (менш 0,5-0,6 м) і особливо широко - підземне вилуговування уранових руд.

Застосування напірного гідротранспорту доцільно при підземній розробці уранових родовищ з рудами невеликою питомою маси, що не володіють абразивними властивостями. До таких родовищ відносяться багато ураноносность пісковики, глини, вугілля і фосфорити. Механізовані способи виїмки за допомогою гірничих комбайнів і інших механізованих комплексів і бурошнекові способи виїмки найбільш ефективні при розробці урано-вугільних родовищ і ураноносность глин.

Підземне вилуговування уранових руд застосовується в шахтному і свердловину варіантах. Способи свердловинного підземного вилуговування (СПВ) дуже економічні і дозволяють залучати в промислове використання родовища з бідними рудами. Однак для застосування цього способу необхідно, щоб уран легко витравлюють з руд під дією реагентів (соди або розбавлених кислот), рудні поклади мали гарні фільтраційними властивостями і обмежувалися зверху і знизу водотривкими шарами. Підземне вилуговування урану з проведених гірничих виробок вимагає попереднього дроблення масиву міцних руд за допомогою буропідривних робіт.

Експлуатація уранових родовищ вимагає проведення великих обсягів радіометричних робіт і пов'язана з комплексом спеціальних заходів але боротьбі з радоном і радіоактивним пилом, що нерідко призводить до помітного подорожчання собівартості видобутку уранових руд.

Важливим технологічним властивістю уранових руд є їх радіометричну контрастність, яка характеризує ступінь нерівномірності розподілу уранових мінералів в руді, встановлену за певними обсягами, тому найбільш ефективними способами переробки уранових руд є їх радіометричну сортування і збагачення з подальшим вилуговуванням урану з збагаченої рудної маси. Радіометрична сортування руд проводиться на всьому шляху проходження рудної маси від вибою до фабрики. У вибоях руду і породу поділяють за допомогою рудничних радіометрів, далі вона піддається сортуванню в транспортних посудинах (вагонетках, автомашинах) на радіометричних контрольних станціях (РКС), а бідні руди упорядковано або збагачуються на спеціальних установках (РАС) або радіометричних збагачувальних фабриках. Застосування методів радіометричного сортування і збагачення уранових руд забезпечує відчутний економічний ефект, значимість якого зростає зі збільшенням ступеня радіометричної контрастності руд. Гідрометалургійна переробка збагачених уранових руд полягає в їх дробленні і подрібненні, перекладі урану в розчин, відділенні рідкої фази, очищення розчину від шкідливих домішок і в осадженні урану з розчину в товарний концентрат.

Технологічні властивості уранових руд істотно залежать від їх мінерального і хімічного складу. Класифікація уранових руд, що відображає методи і ефективність гідрометалургійної переробки в залежності від цих параметрів, приведена в табл. 1.3.2.

Переклад урану в розчин здійснюється двома головними способами:

  • • кислотним;
  • • карбонатних.

Найбільш широко застосовується вилуговування урану з руд розбавленою сірчаною кислотою з перекладом в розчин до 90-98% урану. У розведеною кислоті добре розкладаються все вторинні мінерали, а при наявності окислювачів (пиролюзита) - і окисні мінерали урану.

Недоліком кислотного методу є легке взаємодія кислот з іншими компонентами, що переробляється руди, що викликає великий перевитрата реагентів.

Таблиця 1.3.2

Технологічна класифікація уранових руд за хімічним складом (по П.В. Прибиткова [46])

типи руд

різновиди

Зміст основних компонентів,

%

Методи гідрометалургійної переробки

Силікатні і алюмосілі катно

<95 силікатів і алюмосилікатів

Вилуговування розведеними кислотами

карбонатні

З малим вмістом карбонатів

6-12 карбонатів

Карбонатне вилуговування або вилуговування кислотами з попередньою флотацією карбонатів

Із середнім вмістом карбонатів

12-25 карбонатів

"

З великим вмістом карбонатів

<25 карбонатів

"

сульфідні

З малим вмістом сульфідів

3-10 сульфідів

Вилуговування розведеними кислотами

Із середнім вмістом сульфідів

10-25

"

З великим вмістом сульфідів

<25

"

залізоокисний

-

> 50 оксидів заліза

"

фосфатні

З малим вмістом фосфатів

3-10 р 2 про 5

"

Із середнім вмістом фосфатів

10-20 Р 2 0 5

"

З великим вмістом фосфатів

> 20 Р 2 0 5

"

Каустобіоліто-

ші

Ураноносность вугілля і тверді бітуми

-

Карбонатне вилуговування або вилуговування слабкими кислотами

Вуглисті і бітумінозні сланці

-

"

Содовий метод застосовується для переробки руд, що містять велику кількість карбонатів. Перевагою содового методу є менша, в порівнянні з кислотним, корозія апаратури. Однак його використання тягне за собою великі втрати металу і вимагає дуже тонкого подрібнення руд, що ускладнює подальше фільтрування пульпи.

Відділення рідкої фази досягається фільтрацією урансодержащих розчинів і їх очищенням. Зазвичай уран сорбується з пульп на катіоніти або аніонітах і екстрагується перечистке елюатів з отриманням чистих з'єднань.

Фактори і показники промислової цінності родовищ

Головними чинниками, що визначають промислову цінність родовищ і ефективність використання укладених в них запасів корисних копалин, є наступні.

Гірничо-геологічні чинники є основою економічної оцінки родовищ. Вони встановлюються в процесі розвідки родовищ, і їх характеристика становить головний зміст підрахунку запасів.

Соціально-економічні фактори визначають потреби народного господарства в даному виді мінеральної сировини і перспективи його використання в зв'язку з економічним розвитком держави. При цьому враховуються: забезпеченість країни і конкретного економічного району запасами даного виду мінеральної сировини, а також його роль у вирішенні завдань зміцнення економічної незалежності, обороноздатності нашої країни.

При оцінці родовищ приймається до уваги баланс запасів даного виду мінеральної сировини, визначається ступінь його дефіцитності, перспективи розвитку гірської технології і впровадження штучних замінників. Для родовищ, розташованих в районах зі слабкою зайнятістю населення, враховується соціально-економічний ефект від залучення робочої сили в виробничу діяльність.

Економіко-географічні фактори мають вирішальний вплив на економічну оцінку родовищ широко поширених видів мінеральної сировини, запаси яких набагато перевищують потреби народного господарства. При значній потреби і напруженому балансі дефіцитних видів мінеральної сировини вплив економіко-географічних факторів помітно знижується.

До числа сприятливих економіко-географічних факторів належать:

  • високий економічний розвиток і хороша промислова освоєність району родовища, що забезпечують можливість кооперування і комбінування гірничорудних підприємств з іншими промисловими об'єктами;
  • наявність водних ресурсів і розвиненою транспортної мережі;
  • близькість гірських підприємств і промислових комплексів, які розробляють і споживають даний вид мінеральної сировини.

При оцінці економічного ефекту від промислового використання родовища враховується не тільки вплив економіко-географічних умов, але і вплив експлуатації родовища на економічний розвиток району та екологічну обстановку. Зокрема, враховується збиток, що заподіюється народному господарству в зв'язку з відторгненням родючих земель, порушенням режиму підземних вод і ін.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >