Analyzing changes in a leach solution oxygenation in the process of uranium ore borehole mining

Abstract

Purpose is to increase uranium content in a PR solution while developing a technique varying oxidation-reduction potential of a leach solution with its oxygenation and identify changes in the oxygenation depending upon sulfuric acid concentration as well as transportation distance of the solution. Methods. A laboratory facility, involving solution tank, pump, Venturi tube, tank to install oxygen analyzer, and a dump tank, has been manufactured under the lab conditions to determine a leach solution oxygenation taking into consideration its delivery rate, sulfuric acid concentration, and temporal preservation of the concentration. Solution flow velocity; the delivered solution volume; sulfuric acid concentration; and distance from oxygenation point to a seam changed and varied during the study. Oxygenation was measured with the help of AZ 8403 oximeter; IT-1101 device was used to measure pH value as well as oxidation-reduction potential (ORP). Findings. A technique for a leach solution oxygenation and results of laboratory tests to identify influence of a sulfuric acid as well as transportation distance of a solution on oxygen concentration in the solution have been represented. It has been determined that Venturi tube helps oxygenize a leach solution; in this context, maximum oxygen concentration is achieved if a flow velocity is optimum one. It has been specified that a solution oxygenating depends upon a sulfuric acid concentration decreasing moderately with the increasing distance of the solution transportation. Originality. Following new dependencies have been determined: oxygen concentration in a solution upon a flow velocity and solution volume; and oxygen concentration in a solution upon distance from concentration place and sulfuric acid concentration. Practical implications. A leach solution oxygenation results in the increased oxidation-reduction potential and in the increased content of a useful component in the pregnant solution respectively. The proposed technique is notable for its low capital spending. Moreover, it is integrated easily into the available system being absolutely environmentally friendly.

Мета. Підвищення вмісту урану у продуктивному розчині шляхом розробки технології зміни окислювально-відновного потенціалу вилуговуючого розчину з насиченням його киснем і встановлення зміни насичення від концентрації сірчаної кислоти і відстані транспортування розчину. Методика. Для встановлення насичення вилуговуючого розчину киснем з урахуванням швидкості його подачі, концентрації сірчаної кислоти та збереження насиченості з часом у лабораторних умовах була виготовлена лабораторна установка, що складається з ємності для розчину, насоса, трубки Вентурі, ємності для установки киснеміра та зливної ємності. При проведенні досліджень змінювалися і варіювалися швидкість потоку розчину, об’єм розчину, що подається, концентрація сірчаної кислоти і відстані від місця насичення до пласта. Насиченість кисню вимірювали за допомогою оксиметру марки AZ 8403, величини рН і окислювально-відновного потенціалу (ОВП) – приладом ІТ-1101. Результати. Наведено технологіюнасичення вилуговуючого розчину киснем та результати лабораторних досліджень щодо встановлення впливу концентрації сірчаної кислоти і відстані транспортування розчину на концентрацію кисню у розчині. Встановлено, що з використанням трубки Вентурі можна наситити вилуговуючий розчин киснем, при цьому максимальна концентрація кисню у розчині досягається при оптимальній швидкості потоку. Встановлено, що насичення розчину киснем залежить від концен-трації сірчаної кислоти і дещо знижується зі збільшенням відстані транспортування розчину. Наукова новизна. Встановлено нові залежності концентрації кисню у розчині від швидкості потоку та об’єму розчину; концентрації кисню у розчині від відстані від місця насичення і концентрації сірчаної кислоти. Практична значимість. Насичення вилуговуючого розчину киснем призводить до збільшення окислювально-відновного потенціалу розчину і, відповідно, до підвищення вмісту корисного компонента у продуктивному розчині. Запропонована технологія відрізняється низькими капітальними витратами, легко інтегрується в існуючу систему та екологічно абсолютно безпечна.

Цель. Повышение содержания урана в продуктивном растворе путем разработки технологии изменения окислительно-восстановительного потенциала выщелачивающего раствора с насыщением его кислородом и установление изменения насыщения от концентрации серной кислоты и расстояния транспортирования раствора. Методика. Для установления насыщения выщелачивающего раствора кислородом с учетом скорости его подачи, концентрации серной кислоты и сохранения насыщенности со временем в лабораторных условиях была изготовлена лабораторная установка, состоящая из емкости для раствора, насоса, трубки Вентури, емкости для установки кислородомера и сливной емкости. При проведении исследований изменялись и варьировались скорость потока раствора, объем подаваемого раствора, концентрация серной кислоты и расстояния от места насыщения до пласта. Насыщенность кислорода измеряли с помощью оксиметра марки AZ 8403, величины рН и окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) – прибором ИТ-1101. Результаты. Приведены технология насыщения выщелачивающего раствора кислородом и результаты лабораторных исследований по установлению влияния концентрации серной кислоты и расстояния транспортирования раствора на концентрацию кислорода в растворе. Установлено, что с использованием трубки Вентури можно насытить выщелачивающий раствор кислородом, при этом максимальная концентрация кислорода в растворе достигается при оптимальной скорости потока. Установлено, что насыщение раствора кислородом зависит от концентрации серной кислоты и незначительно снижается с увеличением расстояния транспортирования раствора. Научная новизна. Установлены новые зависимости концентрации кислорода в растворе от скорости потока и объема раствора; концентрации кислорода в растворе от расстояния от места насыщения и концентрации серной кислоты. Практическая значимость. Насыщение выщелачивающего раствора кислородом приводит к увеличению окислительно-восстановительного потенциала раствора и, соответственно, к повышению содержания полезного компонента в продуктивном растворе. Предлагаемая технология отличается низкими капитальными затратами, легко интегрируется в существующую систему и экологически абсолютно безопасна.