Добыча урана методом скважинного подземного выщелачивания: технологии и используемое оборудование
Наша родина занимает третье место в мире по припасам урана (после Австралии и Казахстана). Добыча радиоактивного металла в нашей стране ведётся обычным шахтным методом и современным способом скважинного подземного выщелачивания (СПВ). На долю последнего уже приходится более 30% от общего объёма добычи. Но разработка СПВ имеет огромное будущее, потому что она фактически исключает опасность для жизни людей и воздействие на окружающую среду. Более того, после отработки участков земля остаётся применимой для сельскохозяйственного использования.
Подземное выщелачивание и его достоинства
Обычный метод добычи урана заключается в извлечении руды из недр, её дроблении и обработке для получения разыскиваемых металлов. В технологии СПВ, которая также известна как добыча растворением, порода остаётся на месте залегания, по площади месторождения прокалываются скважины, через которые позже прокачиваются воды для выщелачивания металла из руды. В общемировой практике в процессе СПВ употребляются смеси на базе кислот и щелочей, но в Рф, так же, как в Австралии, Канаде и Казахстане, последние не используют, отдавая предпочтение серной кислоте H2SO4.
По сопоставлению с шахтным способом добычи разработка урановых месторождений способом скважинного подземного выщелачивания оказывает наименьшее отрицательное воздействие на поверхность земли: отсутствуют оседания и нарушения земли, отвалы забалансовых руд и пустых пород. В целях предотвращения вреда от вероятных разливов технологических смесей до обработки припасов на участке делается снятие поверхностного злачного слоя земли по всей длине ряда эксплуатационных скважин на ширину 4-5 м и глубину 40-50 см. По окончании всех работ злачный слой возвращают назад, скважины ликвидируют, а загрязнённые участки восстанавливают. Эти меры позволяют передать земли в сельскохозяйственное использование.
Подходящее воздействие на окружающую среду оказывает и отсутствие так именуемых хвостов (радиоактивных отвальных отходов) и, как следствие, полигонов для их захоронений. Не считая того, на всех шагах добычи, включая вскрытие и подготовку рудных тел, исключается пылеобразование. В конечном итоге при СПВ в 10-ки раз понижается выделение ядовитых веществ в атмосферу.
Также необходимо отметить, что скважинный способ вскрытия и отработки месторождения ещё и поболее экономный исходя из убеждений цены эксплуатации, потому что из процесса исключаются операции рудоприёмки и рудоподготовки.
Все обозначенные достоинства делают способ СПВ самым прогрессивным, экологически неопасным и легкодоступным на сегодня. Передовые представители атомной отрасли уже употребляют его на собственных площадках. Так, броским примером компании, ведущей добычу урана методом скважинного подземного выщелачивания, является предприятие «Хиагда», расположенное в Баунтовском районе Республики Бурятия.
История Хиагдинского месторождения
Добыча урана способом скважинного подземного выщелачивания началась на АО «Хиагда» ещё в 1999 году: было сооружено 30 скважин, 4 из которых предназначались для наблюдений и экологического мониторинга. В 2004 г. полигон расширили, и количество скважин возросло до 51. В 2008 г. АО «Хиагда» вошло в состав Уранового холдинга «Атомредметзолото» («АРМЗ») и начался новый виток развития предприятия. За три последующих года было сооружено 230 технологических скважин (из их 77 откачных и 11 эксплуатационно-разведочных) и выполнены геологоразведочные работы по 5 новым месторождениям.
Предприятие и на данный момент продолжает увеличивать свои мощности. Так, летом 2015 года были запущены I очередь нового технологического комплекса и объекты инфраструктуры – площадки основного производства. «Ввод в эксплуатацию всего комплекса значит поступательный рост объёмов производства металла. В текущее время отрабатываются залежи Хиагдинского месторождения. С 2015 по 2018 г. мы будем поочередно вводить в эксплуатацию залежи Источного и Вершинного месторождения. В 2015 г. объём производства готовой продукции должен составить 508 т. К 2018 г., надеюсь, сможем на сто процентов загрузить новое оборудование, создавать 1000 т нужного стране металла в год. Да и это не предел. Наши расчёты демонстрируют, что объём производства можно довести до 1300 т в год», – поделился планами Алексей Дементьев, генеральный директор АО «Хиагда».
В сентябре 2015 года на предприятии планируется пуск собственного цеха по производству серной кислоты производительностью 110 тыс. т H2SO4 в год, что дозволит вполне обеспечить нужды АО «Хиагда» и уменьшить себестоимость готовой продукции. Главным сырьём производства H2SO4 станет техно сера – сыпучее вещество, перевозка которого более неопасна и экологична, чем транспортировка кислоты.
Но на АО «Хиагда» понимают, что бурение новых скважин и строительство производственных площадок – только половина фуррора. Способ СПВ – самый современный на сегодня – просит использования инноваторского и высококачественного оборудования на всех шагах.
Насосы для подземного выщелачивания
Главную роль в процессе скважинного подземного выщелачивания играют насосы. Они употребляются уже на самой первой стадии – откачивания грунтовых вод, в которые позже добавляются кислый реагент и окисляющий компонент на базе перекиси водорода либо кислорода. После с помощью скважинного оборудования раствор закачивается в геотехническое поле. Обогащённая ураном жидкость поступает в добывающие скважины, откуда вновь с помощью насосов отчаливает на перерабатывающую установку, где в процессе сорбции уран оседает на ионообменной смоле. Потом металл отделяется хим методом, суспензия обезвоживается и осушается до получения конечного продукта. Технологический раствор вновь насыщается кислородом (по мере надобности – серной кислотой) и ворачивается в цикл. «Очевидно, что насосы – один из главных частей технологии СПВ: они задействованы на всех стадиях добычи. Вот поэтому на 1-ое место при подборе оборудования выходят его качество и долговечность – перерывы в работе недопустимы, так же, как и очень маленькое количество часов выработки. Ведь в последнем случае насосы придётся нередко поменять, а это дополнительные денежные и временные затраты», – гласит Юрий Мурашко, управляющий службы по связям с общественностью Уранового холдинга «АРМЗ».
Раствор серной кислоты, который потом ещё и обогащается радиоактивным ураном, – брутальная среда, а означает, насосы и их элементы должны быть устойчивыми к коррозии.
Ещё один принципиальный аспект – надёжность систем уплотнений. «Исходя из обозначенных требований, для перекачивания продуктивных смесей из сборников в главный производственный корпус на АО «Хиагда» были выбраны скважинные насосы GRUNDFOS серии SPM. Они разработаны специально для работы с смесями в процессах выщелачивания: насосы сделаны из качественной нержавеющей стали 1.4539 по эталонам DIN, что делает их невосприимчивыми к воздействию кислот, содержащихся в перекачиваемой среде», – ведает Александр Колмаков, региональный представитель пермского филиала компании «ГРУНДФОС», ведущего мирового производителя насосного оборудования.
Ещё огромную надёжность моделей линейки SPM обеспечивает соединение электродвигателя с насосной частью шпильками с прочными титановыми гайками. Также для увеличения стойкости насосов к кислоте держатель внутреннего кольца торцевого уплотнения впрессован в кольцо из нержавеющей стали. Вместе с высочайшей надёжностью, оборудование содействует увеличению рентабельности производства – ведь насосы GRUNDFOS обустроены современными энергоэффективными движками с высочайшим КПД.
Рис. 1. Скважины на АО «Хиагда»
Как указывает опыт использования оборудования SPM на добывающих предприятиях, насосы GRUNDFOS отличаются от аналогов высочайшим сроком выработки – 6000-8000 часов против стандартных 700-800 часов. «Всего на нашем предприятии задействовано 195 скважинных насосов GRUNDFOS. Они эксплуатируются уже пару лет, и за этот период времени никаких приреканий работа оборудования не вызывала», – гласит Юрий Мурашко (Урановый холдинг «АРМЗ»).
Забугорный опыт использования технологии СПВ
На долю скважинного подземного выщелачивания приходится около 20% всего мирового уранового промысла. Лидерство пока задерживают подземные рудники (40%) и открытые карьеры (30%). Но много гласит тот факт, что способу СПВ отдают предпочтение такие развитые уранодобывающие страны, как США, Узбекистан и бесспорный фаворит отрасли – Казахстан. К примеру, добычей радиоактивного металла способом подземного выщелачивания занимаются на крупнейшем месторождении республики – руднике Инкай, принадлежащем «Казатомпром». Его потенциальные припасы урана оцениваются в 41 тыс. тонн, что, по подсчётам профессионалов, дозволит эксплуатировать участок более 30 лет.
Так же, как и на АО «Хиагда», для закачивания и откачивания выщелачивающего и продуктивного смесей в скважинах установлены насосы серии SPM (1 для закачки, 6 для откачки).
Наряду со скважинным оборудованием, на руднике «Инкай» обширно используются и другие модели насосов GRUNDFOS. А именно, в процессах приёмки и перекачки серной кислоты установлены вертикальные многоступенчатые центробежные насосы серии CRN с магнитными муфтами MAGdrive. Последние подменяют стандартные торцевые уплотнения, которые восприимчивы к брутальным жидкостям. Магнитные муфты увеличивают надёжность оборудования, позволяя без заморочек работать с веществом H2SO4, также являются гарантом отсутствия утечек хим смесей.
Подобные насосы с магнитными муфтами только во взрывозащищённом выполнении используются на руднике для наполнения топливных цистерн. Не считая того, насосы CRN, оснащённые частотно-регулируемыми приводами (ЧРП) и двойным торцевым уплотнением, установлены для подачи серной кислоты в трубопроводную трассу на полигон для доведения раствора до требуемой концентрации. Внедрение ЧРП позволяет улучшить издержки электроэнергии на данном участке производства.
Сейчас скважинное подземное выщелачивание применяет большая часть русских и забугорных уранодобывающих компаний. Скопленный опыт будет полезен другим компаниям при организации процессов и выборе надёжного и долговременного оборудования.
Коврик «Сабрина» 260, 160х75 см, латекс/шенилл, цвет коричневый
Коврик «Сабрина» украсит придверную зону и поможет поддерживать чистоту в доме. Довольно большой размер — 75 × 160 см — позволяет использовать покрытие в качестве коридорной дорожки. Не считая того, часть коврика можно занять уличной обувью, которая нуждается в сушке перед предстоящим уходом.
Страна производства коврика — Египет.
Особенности
- Верх коврика — искусственный шенилл (96% акриловый шенилл, 4% вискоза) с прекрасной рельефной структурой.
- Цвета покрытия — карий, бежевый. Градиентные переходы выглядят красиво и воскрешают интерьер.
- Латексная подложка не скользит, совместима с тёплым полом.
- Покрытие стабильно к завышенной влажности, не подвержено биопоражениям.
- Коврик нельзя стирать и сушить в машинке. Уход заключается в очистке пылесосом.