Исследование закономерностей и разработка технологии выщелачивания урановых руд Далматовского месторождения с использованием азотистокислого натрия

• Автор: Клюшников, Антон Михайлович
• Шифр специальности: 25.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

овп Окислительно-восстановительный потенциал

ПР Продуктивный раствор

ик Инфра красный

СНВ Скважинное подземное выщелачивание

РЗЭ Редкоземельные элементы

АЭС Атомная электростанция

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТЕХНОЛОГИИ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ УРАНА ИЗ РУД

1Л Современные представления о механизмах окислительно-восстановительных реакций
1.2 Использование кислорода и железа (III) в качестве окислителя
урана (IV)
1.3 Процессы окисления с использованием оксидов азота и солей азотистой кислоты
1.4 Процессы выщелачивания урана в присутствии пиролюзита
1.5 Процессы кислородного окисления Ее(П) с использованием катализаторов: диоксида серы, активированного угля
1.6 Бактериальное и электрохимическое окисление Ее(П)
1.7 Способы выщелачивания урана из руд
1.7.1 Агитационное выщелачивание
1.7.2 Перколяционное выщелачивание
1.8 Термодинамические предпосылки процесса СПВ урана с использованием окислителей
1.9 Способы подземного выщелачивания урана
1.9.1 Кислотное выщелачивание урана
1.9.2 Карбонатное выщелачивание урана
1.9.3 Бикарбонатно-кислотное выщелачивание урана
1.9.4 Выщелачивание с использованием природных реагентов
1.10 Выводы и постановка задач исследования
2 ОСОБЕННОСТИ УРАНОВОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ДАЛМАТОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
2.1 Методики проведения исследований
2.1.1 Подготовка проб

2.1.2 Химический анализ
2.1.3 Рентгенофазовый анализ
2.1.4 Оптическая микроскопия
2.2 Экспериментальная часть
2.3 Выводы
3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОКИСЛИТЕЛЕЙ ПРИ СПВ
3.1 Методики проведения исследований
3.1.1 Методика тестирования выщелачиваемое
3.1.2 Инфракрасная спектроскопия
3.1.3 Химический анализ
3.2 Влияние природы и расходов реагентов (К2Сг207, ИаБТОг, Н202, Мп02) на показатели окисления БеЩ) в растворах СПВ
3.3 Влияние концентрации валентных форм железа в выщелачивающих растворах на показатели извлечения элементов из руд
3.4 Влияние природы и расхода реагентов-окислителей (К2Сг207, МаИ02, Н202, Мп02) на показатели выщелачивания
3.5 Влияние гидролиза Ее(Ш)-ионов и избыточной концентрации кислоты в растворе на процессы выщелачивания руд
3.6 Выщелачивание попутных ценных компонентов (рения, молибдена, ванадия и иттрия) с участием солей железа (III) и азотистой кислоты.
3.7 Поведение рудного органического вещества при выщелачивании с участием солей железа (III) и азотистой кислоты
3.8 Поведение пирита в сернокислых растворах выщелачивания
3.9 Выводы
4 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКИСЛИТЕЛЕЙ В АГИТАЦИОННОМ РЕЖИМЕ
4.1 Методики исследований
4.2 Порядок реакции выщелачивания урана по Ье(Ш)и нитриту натрия

Результаты химического анализа проб представлены в таблице 2.1. Погрешности измерений, приведенные в таблице, установлены на основании соответствующих нормативных документов по методикам выполнения анализов, указанных выше.
Таблица 2.1 - Результаты химического анализа рудных проб Далматовского месторождения
Компоненты Содержание компонента, %
Руда№ 1 Руда № 2 Руда № 3 Руда №
и 0,013 0,025 0,033 0,
V 0,012 0,0013 0,0016 0,0
Мо 0,021 0,015 0,027 0,
Яе 0,4 г/т 0,4 г/т 0,5 г/т 0,6 г/т
У 10 г/т 10 г/т 12 г/т 13 г/т
А120з 18,5 13,7 6,5 4,
БЮз 71,5 75,6 80,2 85,
ТЮ2 1,01 0,89 0,95 0,
СаО зд 4,5 3,7 2,
8обш 0,5 0,6 0,6 1,
МеО 2,1 1,5 1,7 0,
Ре(П) 0,27 0,3 0,29 0,
Ре(Ш) 0,13 0,28 0,31 0,
к2о 1,2 1,0 0,9 1,
Ыа20 1,6 1,3 1,2 0,
Сорг 2 2 2,4
СаСОз 0,15 0,16 0,22 0,
Из данных химического анализа проб рудовмещающих песчаных и гравийных отложений следует, что содержание урана в рудах колеблется от 0,013 до 0,033 %, изредка до 0,07 %, что характеризует данное месторождение как бедное. В рудовмещающих породах преобладает кремнезем (70-86 %), алюминий (4-18,5 % в расчете на АЬОз); карбонатность пород невысокая (в среднем 0,06-0,1 % в расчете на С02). Кроме того, отмечены повышенные содержания Сорг (2-3 %) и сульфидов (0,5 - 4 %). Органический углерод представлен древесными углефицированными остатками. Выявлены высокие содержания молибдена и рения (в среднем по месторождению составляют, соответственно, 0,02-0,03 % и 0,4 г/т). Породообразующими минералами яв-