RU

Технология добычи урана

Что такое технология СПВ?

Традиционный способ добычи заключается в механическом извлечении руды из недр, ее переработке для получения искомых полезных ископаемых. В технологии СПВ (подземного скважинного выщелачивания) используются реагенты (обычно именуются «выщелачивающие растворы»), пропускаемые через руду, которая остается на месте залегания, для растворения рудных минералов. Следовательно, почвенный покров почти не нарушается, не образуется отвалов пустой породы. Рудное тело должно быть в первую очередь проницаемым для используемых выщелачивающих растворов и иметь такое строение, чтобы растворы не растекались и не удалялись от рудного тела на большие расстояния.

Технология подземного выщелачивания разрабатывалась независимо в СССР и США в середине 1960-х годов. Метод был предназначен для извлечения урана из типичных месторождений роллового типа (подвид урановых месторождений песчаникового типа), расположенных в водонасыщенных проницаемых породах, в которых нельзя было эффективно использовать традиционные горные способы добычи. В обеих странах метод СПВ разрабатывался на основе схожих инженерных и технологических подходов.

Однако в Советском Союзе использовали кислотное выщелачивание, а в США — щелочные системы, в основном на основе соды. Выбор технологии зависит от геологии месторождения и гидрогеологических условий. При наличии в рудной зоне значительного количества карбонатов обычно применяют щелочное (содовое) выщелачивание.

В то время как в Казахстане применяются кислотные выщелачивающие агенты, в США рудники, использующие технологию СПВ, обычно применяют щелочные выщелачивающие агенты, например, комбинацию бикарбоната натрия и углекислого газа.

Геотехнологическое поле СПВ

Рудник состоит из геотехнологических полигонов, которые сооружают над рудным телом. Геотехнологическое поле состоит из закачных скважин, через которые выщелачивающие растворы поступают в рудное тело с целью растворения урана, а также откачных скважин, которые выкачивают «продуктивный» или ураносодержащий раствор на поверхность.

Обычно на одну откачную скважину приходится несколько закачных скважин. В Казахстане геотехнологические поля обычно имеют форму шестиугольника (с шестью закачными скважинами, окружающими каждую откачную скважину), а иногда — параллельных линейных рядов откачных и закачных скважин. Расстояние между закачными и откачными скважинами обычно составляет от 30 до 50 метров в зависимости от формы рудной залежи. Вокруг каждой рудной залежи пробуривается группа наблюдательных скважин для отслеживания движения растворов за пределы района разработки. Скважины сооружаются так, чтобы процесс не затрагивал соседних водоносных горизонтов.

Переработка урана

Продуктивный раствор из добывающих скважин поступает на перерабатывающую установку, где уран выделяется с помощью ионообменных смол. Затем уран отделяется от ионообменной смолы и химически осаждается, обычно перекисью водорода, а смола очищается и возвращается в колонны для дальнейшего использования. Насыщенная ураном суспензия затем обезвоживается путем фильтрации и подвергается обжигу для получения конечного продукта – желтого кека или закиси-окиси урана, который отправляется заказчикам.

В Казахстане после сорбции урана в обедненный раствор добавляется серная кислота для достижения требуемого уровня кислотности и затем возвращается через закачные скважины в рудоносный горизонт. На объектах Uranium One в США небольшое количество раствора (около 0,5%) используется для сохранения напорного градиента в геотехнологическом поле и вместе с небольшим количеством растворов наземной переработки утилизируется как отходы, которые закачиваются в скважины для захоронения в соответствии с разрешительной документацией, выданной государственными органами.

Охрана здоровья и окружающей среды

После завершения операций по добыче методом СПВ состав водоносного горизонта восстанавливается до исходного уровня, определенного до начала эксплуатации.

После вывода из эксплуатации скважины ликвидируются, технологические установки демонтируются, территория рекультивируется и готова к использованию.

При добыче урана методом СПВ применяются необходимые меры защиты от радиации, несмотря на то, что прямого контакта с рудой не происходит. Следовательно, влияние радона минимально. Рудная пыль при добыче урана методом СПВ не образуется.

Работники проходят регулярное обследование на заражение альфа-активными веществами, а для контроля гамма-облучения носят индивидуальные дозиметры. Осуществляется повседневный контроль за воздушным, пылевым и поверхностным загрязнением.