Improving the technology of uranium mining under the conditions of high groundwater pressure

Abstract

Purpose. Substantiation of technological solutions for uranium mining by the method of In-Situ Leach Mining (ISL) under the conditions of the high groundwater pressure. Methods. Analysis of mining-and-geological conditions of the deposit, conducting experimental-industrial works at the experimental unit, and processing data from research results. To increase the efficiency and reduce the expenditures for in-situ leach mining of uranium, taking into account the hydrogeological peculiarities of the deposit, experimental works have been conducted using the “pumping wells” technology. Findings. The proposed technology helps to reduce the expenditures for acquiring cable products, submersible pumps (the cost of a more powerful pump is much less than the cost of several ones, which are equal to it in power), for the construction of well heads. The dependences have been obtained of the change in the uranium content in the pregnant solution and the recovery coefficient on the L:S ratio (liquid to solid) using the “pumping wells” technology. With a change in L:S from 0.1 to 0.33, the uranium content in the pregnant solution increases from 5 to 225 mg/l, then its gradual decrease is observed. A change in L:S from 0.9 to 2.2 leads to an insignificant change in the uranium content to 100-120 mg/l. Originality. Based on the research results, the dependences have been obtained of the change in the uranium content in the pregnant solution and the recovery coefficient on the ratio of L:S using the “pumping wells” technology. The recovery coefficient has changed in direct proportion to the L:S ratio, hence, for L:S from 0.1 to 2, the recovery coefficient increases from 1 to 87%. Practical implications. A new technology for uranium mining by the method of underground leaching has been developed, which is characterized by low capital expenditures and producing costs of in-situ leach mining of uranium.

Мета. В умовах високонапірного характеру підземних вод обґрунтувати технологічні рішення видобутку урану методом підземного свердловинного вилуговування. Методика. Аналіз гірничо-геологічних умов родовища, проведення дослідно-промислових робіт на експериментальному блоці, оброблення даних результатів досліджень. Для підвищення ефективності та зниження витрат на підземне свердловинне вилуговування урану з урахуванням гідрогеологічних особливостей родовища були проведені експериментальні роботи із застосуванням технології “насосних свердловин”. Результати. Запропонована технологія призводить до зниження витрат на закупівлю кабельної продукції, занурених насосів (вартість більш потужного насоса набагато менше, ніж вартість декількох, рівних йому за потужністю), на спорудження оголовників свердловин. Отримано залежності зміни вмісту урану в продуктивному розчині та коефіцієнта вилучення від співвідношення Р:Т (рідкого до твердого) при технології “насосних свердловин” зі зміною Р:Т від 0.1 до 0.33, вміст урану в продуктивному розчині зріс від 5 до 225 мг/л, далі спостерігається його плавне зниження. Зміна Р:Т від 0.9 до 2.2 призводить до незначної зміни вмісту урану до 100-120 мг/л. Наукова новизна. В результаті проведених досліджень отримані залежності зміни вмісту урану в продуктивному розчині та коефіцієнта вилучення від співвідношення Р:Т при технології “насосних свердловин”. Коефіцієнт вилучення змінився прямо пропорційно від співвідношення Р:Т, так при Р:Т від 0.1 до 2 коефіцієнт вилучення зростає від 1 до 87%. Практична значимість. Розроблено нову технологію видобутку урану методом підземного свердловинного вилуговування, яка відрізняється низькими капітальними витратами й собівартістю підземного свердловинного вилуговування урану.

Цель. В условиях высоконапорного характера подземных вод обосновать технологические решения добычи урана методом подземного скважинного выщелачивания. Методика. Анализ горно-геологических условий месторождения, проведение опытно-промышленных работ на экспериментальном блоке, обработка данных результатов исследований. Для повышения эффективности и снижения затрат на подземное скважинное выщелачивание урана с учетом гидрогеологических особенностей месторождения были проведены экспериментальные работы с применением технологии “насосных скважин”. Результаты. Предлагаемая технология приводит к снижению затрат на закупку кабельной продукции, погружных насосов (стоимость более мощного насоса намного меньше, чем стоимость нескольких, равных ему по мощности), на сооружения оголовников скважин. Получены зависимости изменения содержания урана в продуктивном растворе и коэффициента извлечения от соотношения Ж:Т (жидкого к твердому) при технологии “насосных скважин” с изменением Ж:Т от 0.1 до 0.33, содержание урана в продуктивном растворе выросло с 5 до 225 мг/л, затем наблюдается его плавное снижение. Изменение Ж:Т от 0.9 до 2.2 приводит к незначительному изменению содержания урана до 100-120 мг/л. Научная новизна. В результате проведенных исследований получены зависимости изменения содержания урана в продуктивном растворе и коэффициента извлечения от соотношения Ж:Т при технологии “насосных скважин”. Коэффициент извлечения изменился прямо пропорционально от соотношения Ж:Т, так при Ж:Т от 0.1 до 2 коэффициент извлечения возрастает от 1 до 87%. Практическая значимость. Разработана новая технология добычи урана методом подземного скважинного выщелачивания, которая отличается низкими капитальными затратами и себестоимостью подземного скважинного выщелачивания урана.