Analyzing a denitration process in the context of underground well uranium leaching

Abstract

Purpose is to increase a sorbent denitration degree in the context of underground uranium leaching while optimizing reagent concentration as well as a degree of the solution activation on the basis of laboratory research. Methods. Analysis has been applied as well as scientific generalization of scientific-and-engineering information, laboratory research, statistic processing, and analysis of the research results. The laboratory experiments involved specific mixture to obtain comparative data of sulfuric solution activity and identify optimum degree of the solution activation for denitration. After processing, the solution from activator was analyzed as for its activity; the bulk was poured into a tank for repetitive experiments. First, the research did not involve the solution activation; then, activation with 4-15 minutes was added. Sulfuric acid concentration was 20 and 25 g/dm3; L-S ratio was 1/8; and washing time was 40, 60, and 120 minutes. Findings. Laboratory research results have been demonstrated concerning sorbent denitration in terms of varying degrees of activation, sulfuric acid concentration, and response time. It has been demonstrated that it is sufficient for washing solution activation to activate reagent only before extra intensification of a mother solution resulting in the reduced volume of the solution being processed and costs. It has been determined that five- to nine-minute activation period is the efficient interval factoring into the decreased nitrate content in the sorbent after washing to compare with 9-18% in terms of a basic technique depending upon a reagent concentration. Originality. New dependences of a sorbent denitration degree as well as nitrate content within a solution upon sulfuric acid concentration and the solution activation degree have been defined. Practical implications. Washing solution activation results in the increased denitration degree of a sorbent to compare with the basic technique. The proposed method is more preferable owing to low capital costs. Moreover, it is integrated easily in the available system being also absolutely sustainable.

Мета. Підвищення ступеня денітрації сорбенту при підземному вилуговуванні урану за рахунок оптимізації концентрату реагенту та ступеня активації розчину на основі лабораторних досліджень. Методика. Використано аналіз і наукове узагальнення науково-технічної інформації, лабораторні дослідження, статистична обробка та аналіз результатів досліджень. Лабораторні дослідження проводились на спеціально розробленій мішалці для отримання порівняльних даних активності сірчанокислотного розчину і визначення оптимального ступеня активації розчину для денітрації. Після обробки розчин з активатора брали на дослідження активності, а основний об’єм зливали в ємність для проведення повторних експериментів. Дослідження проводилися без активацій розчину, потім з активацією від 4 до 15 хвилин. Концентрація сірчаної кислоти – 20 і 25 г/дм3, співвідношення Р/Т – 1/8, час промивання – 40, 60 і 120 хвилин. Результати. Наведено результати лабораторних досліджень з денітрації сорбенту при різному ступені активації, концентрації сірчаної кислоти і часу реакції. Встановлено, що для активації розчину для промивання досить активувати лише реагент перед дозміцненням маточного розчину, в результаті чого зменшується об’єм оброблюваного розчину і витрати. Визначено, що ефективним часом активації реагенту є час від 5 до 9 хвилин, що призводить до зниження вмісту нітрату в сорбенті після промивання у порівнянні з базовою технологією від 9 до 18% залежно від концентрації реагенту. Наукова новизна. Встановлено нові залежності ступеня денітрації сорбенту і вмісту нітрату в розчині від концентрації сірчаної кислоти та ступеня активації розчину. Практична значимість. Активація промивного розчину призводить до підвищення ступеня денітрації сорбенту у порівнянні з базовою технологією. Запропонована технологія відрізняється низькими капітальними витратами, легко інтегрується в існуючу систему та екологічно абсолютно безпечна.

Цель. Повышение степени денитрации сорбента при подземном выщелачивании урана за счет оптимизации концентрата реагента и степени активации раствора на основе лабораторных исследований. Методика. Использованы анализ и научное обобщение научно-технической информации, лабораторные исследования, статистическая обработка и анализ результатов исследований. Лабораторные исследования проводились на специально разработанной мешалке для получение сравнительных данных активности сернокислотного раствора и определения оптимальной степени активации раствора для денитрации. После обработки раствор из активатора брали на исследование активности, а основной объем сливали в емкость для проведения повторных экспериментов. Исследования проводились без активаций раствора, затем с активацией от 4 до 15 минут. Концентрация серной кислоты – 20 и 25 г/дм3, соотношение Ж/Т – 1/8, время промывки – 40, 60 и 120 минут. Результаты. Приведены результаты лабораторных исследований по денитрации сорбента при различной степени активации, концентрации серной кислоты и времени реакции. Установлено, что для активации промывочного раствора достаточно активировать только реагент перед доукреплением маточного раствора, в результате чего уменьшается объем обрабатываемого раствора и затраты. Определено, что эффективным временем активации реагента является время от 5 до 9 минут, что приводит к снижению содержания нитрата в сорбенте после промывки по сравнению с базовой технологией от 9 до 18% в зависимости от концентрации реагента. Научная новизна. Установлены новые зависимости степени денитрации сорбента и содержания нитрата в растворе от концентрации серной кислоты и степени активации раствора. Практическая значимость. Активация промывочного раствора приводит к повышению степени денитрации сорбента по сравнению с базовой технологией. Предлагаемая технология отличается низкими капитальными затратами, легко интегрируется в существующую систему и экологически абсолютно безопасна.