Перспективы селективно-опережающего извлечения рения из продуктивных растворов подземного выщелачивания урановых руд месторождения Добровольное

Основным направлением в стратегии развития минерально-сырьевой базы (МСБ) уранодобывающей отрасли Российской Федерации на ближайшее десятилетие является прежде всего увеличение МСБ в районе действующих горнорудных предприятий – АО «Далур», АО «Хиагда» и ПАО «ППГХО», пригодной для освоения двумя геотехнологиями – скважинным подземным выщелачиванием и блочным подземным выщелачиванием [1].

Создание новых современных технологий разработки природных ресурсов определяется применением экологически безопасных способов, к которым от-

носится подземное выщелачивание, их комплексного освоения и максимально возможной глубиной переработки на продукты, востребованные народным хозяйством. Под комплексной переработкой сырья как основы создания малоотходных технологий понимают использование всех минеральных составляющих сырья путем превращения их в полезные продукты за счет совмещения нескольких производств внутри одного предприятия. Нередко при извлечении из сырья двух и более компонентов снижается нижний концентрационный предел рентабельной переработки.

Наряду с основной задачей комплексной переработки уранового сырья – попутным извлечением

2021;6(3):158–169

его ценных компонентов, носящей экономический характер, не менее важны как необходимые составляющие – утилизация твердых отходов и регенерация реагентов из водных сбросов и газовых отходов.

Попутное извлечение самого урана в мире проводят из медных и золотых руд, а также фосфоритов. Доля урана при этом составляет ~9 % от всего добываемого.

Комплексные урановые руды подразделяются на две основные группы [2]:

• 1.    Руды, в которых уран и попутные элементы входят в состав одного минерала (ванадий и уран – в карнотите, фосфор и уран – в апатите, ниобий и уран – в гатчеттолите, цирконий и уран – в малако-не). Полезные компоненты не могут быть разделены механическими методами обогащения и разделяются только при химической переработке руд.

• 2.    Руды, в которых уран и попутные элементы представлены разными минеральными формами или носителями (руды, содержащие сульфиды и арсениды цветных металлов, самородное серебро, золото, висмут). При этом раздельное получение концентратов возможно методами механического обогащения.

Следующие элементы сопутствуют урану в рудах: золото, ванадий, молибден, редкоземельные элементы, иттрий, рений, медь, никель, кобальт, мышьяк, фосфор. Торий, скандий и селен присутствуют в меньшей степени. Следует отметить, что концентрация этих элементов в рудах часто слишком мала, чтобы обеспечить экономически выгодное разделение и извлечение, но, с другой стороны, она достаточно высока, чтобы повлиять на качество первичного концентрата урана – «желтого кека».

В связи с этим к задачам комплексной переработки уранового сырья примыкает и задача повышения качества основного товарного продукта уранового передела.

Рентабельность комплексной переработки определяется нижним концентрационным пределом, оценка которого для двухкомпонентных руд при разном содержании в них урана приведена в [3]. Необходимо отметить, что самое рентабельное в мире извлечение урана из руд со средним содержанием 0,06 % урана достигнуто при переработке комплексной руды медь-золото-серебросодержащего уранового месторождения Олимпик Дам в Австралии.

При наиболее перспективном методе выщелачивания урановых руд – скважинном подземном, образуются так называемые продуктивные растворы, которые наряду с целевым компонентом – ураном – содержат ряд попутных, среди которых рений и скандий выделяются высокой стоимостью и стратегической важностью. Нижний концентрационный порог рения в них составляет менее 0,02 мг/л [3].

Рений – один из наименее распространенных элементов периодической системы. Существование рения было предсказано в 1871 г. Д.И. Менделеевым, назвавшим его экомарганцем. Открыт элемент, как стабильный, последним в периодической системе, в 1925 г. в Германии. Температура плавления этого металла составляет 3180 °С, уступая лишь вольфраму.

При этом рений отличает пластичность среди наиболее тугоплавких хрупких металлов (вольфрама, молибдена и др.). Сплавы на основе тугоплавких металлов обладают высокой механической прочностью, а также устойчивостью к термической деформации, ползучести и окислению. Среди них выделены суперсплавы – сплавы на основе металлов VIII группы (никеля, железа и кобальта) [4]. Наиболее жаропрочные литейные сложнолегированные сплавы на основе никеля, способные работать при температурах 1050–1100 °С в течение сотен и тысяч часов при высоких статических и динамических нагрузках, обычно составляют 40–50 % от общего веса авиационного двигателя и широко используются в рабочих и сопловых лопатках, дисках ротора турбины, деталях камеры сгорания [5, 6]. Эти суперсплавы содержат до 40 % от общей массы другие элементы, такие как рений, хром, кобальт, вольфрам, тантал, молибден, гафний, титан, алюминий. Сплавы пятого поколения содержат наряду с рением также рутений [7]. Рений – один из наиболее эффективных легирующих компонентов в монокристаллических сплавах: влияние на усиление жаропрочности обусловлено повышенной его растворимостью в никелевом γ -твердом растворе, увеличением периода кристаллической решетки и температуры солидуса, снижением коэффициентов диффузии легирующих элементов [7].

Развитие авиаракетнокосмической техники в мире определяется использованием рениевых жаропрочных монокристаллических суперсплавов на основе никеля. На долю сектора жаропрочных сплавов приходится более 80 % рения от его общего объема производства (~70 т, 2021)1. Эта область применения рения доминирует с конца прошлого столетия [4]. Оставшаяся часть рения незаменима в составе плати-но-рениевых катализаторов для получения бензина высокого качества и в электронике [4].

Минерально-сырьевая база России по рению ограничена низкосортными молибденитовыми концентратами, которые могут быть получены из руд месторождений Сорское, Жирекенское, Лобаш и др., а также поставленными на баланс, но неперерабатываемыми фумарольными газами вулкана Кудрявый (о. Итуруп, Курилы, Сахалинская обл.).

Попутное извлечение рения из продуктивных растворов подземного выщелачивания урановых руд одного из месторождений (Добровольное) в районе действующего горнорудного предприятия АО «Да-лур» представляется своевременной научно-практической задачей.

Основная цель исследований – разработка эффективного способа извлечения рения из продуктивных растворов при скважинном подземном выщелачивании урана.

Задачами исследований являлись: оценка возможности селективно-опережающего извлечения рения из руд способом скважинного подземного выщелачивания и сопоставление технологических преимуществ нового предлаг аемого способа с известными.

2021;6(3):158–169

В работе использован анализ геологической, минералого-геохимической информации предыдущих лет изучения месторождения Добровольное и анализ технологических аспектов попутной добычи рения в мировой практике.

Краткий анализ технологий попутного извлечения рения

Из-за ультранизкого кларка (7 · 10–4 %) рений в мировой практике получают лишь попутно при комплексной переработке молибденовых и медных руд. Основным сырьем для получения рения служат молибденовые концентраты медно-порфировых месторождений, на долю которых приходится около 80 % мирового его производства (Чили, Перу, США, Канада). Среди других источников важное место занимают стратиформные месторождения меди, из которых добывается основное количество рения в странах СНГ. Медистые источники Джезказганского месторождения в Казахстане остаются крупнейшим источником этого металла в Азии. Собственные минералы рения редки (джезказганит – сульфид рения, рениит – сульфид рения) и практического значения не имеют [4].

Урановые руды как дополнительный сырьевой источник рения известны с 50-х годов прошлого столетия: в США из молибденово-урановых руд получили ~1 т рения [4]. На территории СНГ пластово-инфильтрационные экзогенные месторождения, разрабатываемые методом подземного выщелачивания, сосредоточены в крупнейшей в мире Притяньшаньской ураново-рудной провинции. Содержание рения в рудах этих месторождений колеблется от 0,02 до 2 г/т [8]. Наиболее высокие содержания рения установлены в Центральных Кызылкумах в рудах «учкудукского типа» (в среднем 0,6–2,0 г/т), гораздо меньше (0,2–0,5 г/т) в прилегающих Сырдарьинской и Чу-Сарысуйской провинциях [9]. Рений был впервые обнаружен в 1978 г. на месторождении Северный Канимех в растворах подземного выщелачивания урана. Было установлено, что он наиболее эффективно извлекается методом ПВ с использованием природных вод, насыщенных кислородом. При этом универсальной формой миграции в кислородсодержащих подземных водах является перре-нат-ион ReO₄ – , содержание которого достигает целых миллиграммов на литр, при обычных значениях порядка 0,0n мкг/л [8].

В России оценивали рениеносность урановых ру-допроявлений Русской платформы [10]. Содержание рения в этих объектах незначительно.

Для извлечения попутных ценных элементов из продуктивных растворов подземного выщелачивания разработаны технологические схемы, основанные, как правило, на использовании сорбционного метода [11]. Так, например, извлечение ванадия возможно при применении комплексообразующего ионита ВПК и для его концентрирования – анионита ВП-1п, скандия – ионита марки АФИ-22.

При этом необходимо отметить, что наиболее высокая рентабельность – 540 % – наблюдается при извлечении рения [12]. Из продуктивных сернокислых растворов рений совместно с ураном сорбирует-

ся сильноосновным анионитом АМ-п. Селективную десорбцию рения осуществляют кислыми растворами, содержащими нитрат-ионы (NO₃ – – 80–90 г/л, НNO₃ – 4–4,5 %). Рений экстрагируют из элюатов ( C _Re = 10–15 мг/л) раствором триалкиламина фракции С₇–С₉ в керосине с добавкой деканола в качестве модификатора. Содержание рения в экстракте достигает 8 г/л, что позволяет осуществить его реэкстракцию раствором аммиака в твердофазном варианте. Принципиальная схема попутного извлечения рения из сернокислых растворов подземного выщелачивания представлена на рис. 1 [11].

Для извлечения рения из оборотных растворов подземного выщелачивания, образующихся после сорбции урана (Республика Узбекистан), использовали композиционный экстрагирующий полимер КЭП-200 фирмы Пьюролайт [12, 13]. Последними исследованиями сорбции рения из модельных сернокислых (рН 1,54) и бикарбонатных (рН 7,1) растворов показана эффективность сильноосновного анионита B0-020 [15]. C 2008 по 2011 г. на двух действующих сорбционных установках Навоийского горно-металлургического комбината было получено ~3 т перрената аммония марки АР-0 [15, 16].

На территории Российской Федерации рений из растворов подземного выщелачивания урана в промышленном масштабе не извлекали.

Характеристика осваиваемого месторождения Добровольное

Освоение месторождений методом СПВ в Зауралье ведет уранодобывающее предприятие АО «Далур», расположенное в с. Уксянском Далматовского района Курганской области. Район хорошо освоен, его территория пересекается железнодорожными магистралями Свердловск–Курган–Петропавловск и Челябинск– Курган, а также густой сетью автодорог районного и государственного значения. Через район проходят трассы магистральных нефтепроводов.

Ураноносность территории Зауралья (рис. 2) определяется главным образом месторождениями и проявлениями урана в верхнеюрских-нижнемело-вых палеоруслах, врезанных в кристаллические породы доюрского фундамента. Промышленное значение имеют осваиваемые в настоящее время Миасский и Уйско-Тобольский рудные районы, которые включают три месторождения – Далматовское, Хохловское, Добровольное и большую группу рудопроявлений.

Палеодолины простираются на десятки километров при ширине 2–5 км. Месторождения представляют собой протяженные (до 20 км) лентообразные зоны ураноносных пород в палеодолинах. Источником урана и сопутствующих металлов, вероятно, явились породы доюрского фундамента, претерпевшие интенсивное химическое выветривание.

Ритмично чередующиеся в разрезе хорошо проницаемые гравийно-песчаные отложения с глинистыми водоупорами позволяют выделить в разрезе три водопроницаемых подгоризонта. При отсутствии водоупора между отложениями первого и второго ритмов нижний и средний водоносные горизонты объединяют

2021;6(3):158–169

Анионит АМ–п после десорбции урана a U = 0.5 кг/т

Элюент (80–90 г/л NO 3^– )

4–4.5 % HNO 3

Анионит АМ–п на сорбцию U и Re a U = 0.1 кг/т

Элюирование рения

Элюат

С Re = 10÷15 мг/л

Экстракция рения (стадия 1)

Промывная вода

В процесс

ε Re = 60–70 %

С Re = 300 мг/л

О : В = 1 : 20

Экстракт

Теплофикационная вода

Экстрагент

Промывка экстрагента

О : В = 1 : 1	5–6

М раствор аммиака

Реэкстракция рения

[ТАА – 32 %;

жирные спирты – 10 %;

УВС (керосин) – 58%]

pH 1–2 Реэкстракт О : В = 7 : 1

' ’ СRe = 1 мг/л

Рафинат

Экстракция рения (стадия 2)

Экстрагент

25 %-ный раствор аммиака

Экстракт

О : В = 1 : 5             [ТАА – 32 %;

ε _Re = 60 %     УВС (керосин) – 58%;

СRe = 8 мг/л жирные спирты – 10 %]

> Твердофазная реэкстракция рения

О : В = 10 : 1

___________I__________

Перекристаллизация NH 4 ReO 4

Промывка NH 4 ReO 4 спиртом

Товарный NH 4 ReO 4

Рис. 1. Принципиальная технологическая схема попутного извлечения рения из растворов подземного выщелачивания урана [11]

Рис. 2. Схема расположения месторождения Добровольное

2021;6(3):158–169

в один. Верхний водоносный подгоризонт залегает на глубинах 435–517 м. Средняя мощность 13 м. Верхним водоупором ему служат глины коскольской красноцветной толщи, а подошвой – глинистые отложения мощностью 3–15 м. Коэффициент фильтрации изменяется от 0,8 до 23,5 м/сут. Водоносные подгоризонты залегают на глубинах 513–567 м. Средняя мощность 30 м, при колебаниях от 4,5 до 44 м. Верхним водоупором служат глинистые отложения второго ритма мощностью 3–20 м, а нижним – породы фундамента. Коэффициент фильтрации изменяется от 5,0 до 20,7 м/сут.

В химическом составе вод средне-верхнеюрского рудовмещающего водоносного комплекса в пределах месторождения преобладают гидрокарбонаты, сульфаты и хлориды натрия. Воды соленые с минерализацией 11,1–13,0 г/дм3, рН 7,2–7,5. Содержание урана в воде до 7,8 · 10–6 г/дм3, сероводорода до 1,5 мг/дм3, Eh от +60 до +120 мВ. Воды горизонта высоконапорные. Расчетная высота напора воды над дневной поверхностью 41–47 м.

Минеральный состав урановых руд месторождений Зауралья однообразен и характерен для экзогенных месторождений гидрогенного типа. Рудоносные песчаные отложения мощностью до 20 м имеют алюмосиликатный состав, %: SiO2, 78,5; Al2O3, 12,5; СО2, 0,2 (при максимальном содержании не выше 2,0); железо, 1–3; сульфидная сера, 0,1–1,6. Более 95 % урана находится в собственной минеральной форме в виде оксидов урана (настуран), представленных несколькими генерациями, и силикатов (коффинит). Соотношение настурана и коффинита в рудах – примерно равное. Коэффициент радиоактивного равновесия составляет ~1. По содержанию урана руды относятся к классу бедных и убогих, среднее содержание урана по месторождениям 0,03–0,05 %. Возраст оруденения, определенный уран-свинцовым методом, для всех месторождений около 140 млн лет.

Технологические свойства руд месторождений идентичны, руды пригодны для выщелачивания урана сернокислыми растворами.

Рений-редкоземельно-урановое месторождение Добровольное выявлено в 1986 г. Тургайской партией № 89. Госбалансом учтены: 339,0 т урана по категории C1; 7060,0 т урана по категории C2; 5656 т урана по категории P1. Глубина залегания урановых руд составляет 480–700 м. Средние содержания урана по залежам 0,028–0,057 %. Ресурсы и запасы рения составляют Р1 – 5,59 т и С2 – 10,6 т2.

Рений, кроме собственной минеральной формы (сульфиды рения), установлен в виде сорбционной примеси в настуране, пирите, марказите и глинистом веществе.

Содержание рения в рудах по классам составляет: до 1 г/т – 71 %, от 1 до 10 г/т – 29 %. Высокие содержания рения приурочены к подзонам бедных «серых» урановых руд и их «богатым» подзонам, 15–20 % рениевых руд располагаются в подзоне «белесых» пород. Схематичный разрез и распределение рения по разведочному профилю представлены на рис. 3.

Селективно-опережающее извлечение рения из продуктивных сернокислых растворов подземного выщелачивания

В настоящее время известны многовариантные способы добычи полезных ископаемых скважинным подземным выщелачиванием, в частности урана. При этом после извлечения урана из продуктивных растворов извлекают пока только редкие элементы – рений и скандий. Рений в промышленных масштабах

Рис. 3. Распределение рения по профилю 65+400 на месторождении Добровольное

2021;6(3):158–169

получают в Узбекистане на Навоийском горно-металлургическом комбинате [13]. Другие способы, описанные в патентах России3, Казахстана4 и др., а также в статьях [13, 16–19] и монографии [11], предписывают извлекать рений из всего объема урансодержащих растворов.

Основными недостатками известных способов является то, что извлечение рения и других попутных компонентов из продуктивных урановых растворов предусматривается осуществлять после сорбции урана из продуктивных растворов – из так называемых «маточников сорбции». При этом перерабатывать необходимо равнозначные объемы растворов с низким содержанием сопутствующих компонентов в общем объеме растворов. Например, содержание рения в продуктивных урановых растворах составляет 0,3–0,8 мг/л (среднее 0,5 мг/л), что предопределяет необходимость сооружения дополнительных модулей по переработке растворов, соизмеримых с основным производством по переделу урана. Капитальные и эксплуатационные затраты такого производства выдерживают рентабельность попутной добычи только при достижении максимальных рыночных цен на металлы, что делает уязвимым попутное извлечение рения и других редких элементов по таким технологическим схемам.

Предварительно рассчитать среднюю за весь период выщелачивания концентрацию рения ( С_m , г/дм³) в продуктивном растворе можно исходя из его извлекаемого количества и общего объема V , м³, продуктивного раствора по зависимости [20]:

2Р

Cm 10 Pm v ’ где Рm – общие запасы руды в секции, т; ε – степень извлечения металла, доли ед.; V – объем выщелачивающего раствора, м3.

При исходном содержании рения в рудах более 2 г/т концентрация рения в продуктивном растворе составляет более 1 мг/л (рис. 4).

В настоящей работе рассмотрена возможность изменения последовательности операций для попутного выделения рения из растворов путем применения селективно-опережающего извлечения5. Пример осуществления такого способа добычи приведен на рис. 5.

Рис. 4. Стехиометрическая зависимость концентрации рения в растворе от содержания в руде

Рис. 5. Схема селективно-опережающего извлечения рения

Рудный эксплуатационный блок (1) разбуривают технологическими закачными (2) и откачными (3) скважинами, которые после сооружения опробуют выщелачивающим раствором методом «Push-Pull». По результатам анализов растворов на рений дифференцируют зоны (4) расположения откачных скважин с содержанием рения менее 1 мг/л и зоны (5) расположения откачных скважин (6) с содержанием рения в растворе более 1 мг/л. Откачные скважины с содержанием рения более 1 мг/л обвязывают в отдельный откачной коллектор (7) и направляют растворы на опережающую сорбцию (9) с последующим получением перрената аммония. После сорбции рения урансодержащие растворы поступают в общий коллектор (8) и проходят стандартные циклы по сорбции/десорб- https://mst.misis.ru/

2021;6(3):158–169

ции урана на установке по переработке урансодержащих растворов ( 10 ) с получением готового продукта «желтого кека». «Маточники сорбции» доукрепляют серной кислотой и направляют по коллектору ( 11 ) на выщелачивание руд через закачные скважины ( 2 ).

В настоящее время идет проработка варианта мобильной версии сорбционной установки для условий скважинного подземного выщелачивания.

Оперативное извлечение попутных компонентов возможно в установке по селективно-опережающей переработке ренийсодержащих растворов, выполняемой в мобильном варианте. Она включает следующие основные узлы: фильтр для очистки (доочистки) от взвесей, каскад сорбционных аппаратов (сорбционных фильтров или колонн), соединительную арматуру, контрольно-измерительные приборы. Сорбционные аппараты заполняются селективным на извлекаемый компонент ионитом. Работа установки происходит в следующем режиме: продуктивный раствор, содержащий ценные попутные компоненты, после очистки от примесей на фильтре или в прудке с доочисткой на фильтре поступает на сорбцию в заполненный ионитом аппарат.

После полного насыщения ценным компонентом сорбционный аппарат отключается и перевозится в основной цех переработки урановых растворов или на близлежащее предприятие по переработке ренийсодержащих материалов для осуществления операций промывки, десорбции и последующего концентрирования компонента до получения, например, чернового перрената аммония марки АР-1. Сорбционный аппарат с регенерированным ионитом возвращается для подключения в каскад аппаратов установки.

В зависимости от инфраструктуры полигона подземного выщелачивания возможно осуществление операций промывки, десорбции и последующего концентрирования до получения товарной соли на площади, занимаемой мобильной установкой, с расширением количества необходимых аппаратов.

В качестве селективного сорбента для первичного концентрирования рения из сернокислых растворов (рН 2) могут быть использованы слабоосновные азотсодержащие иониты, содержащие функциональные группы аминов различного типа, модифицированные активированные угли, волокнистые материалы различного состава6 [4, 21, 22–24]. Для извлечения из кислых растворов получены сорбенты на основе природного сырья – лигнина [25] и композиты c бамбуком [26].

Взаимодействие рения, находящегося в растворе в виде перренат-иона, с часто используемыми на практике слабоосновными анионитами, содержащими группы вторичного амина, происходит по механизму ионного обмена перренат-иона ReO₄ – на сульфат-ион (форму, в которой находится анионит). Реакция может протекать в соответствии с уравнением:

(RNH 2 )SO 4 - + 2ReO - ^ 2RNH 2 (ReO 4 ) + SO 4 - , где R – углеводородный радикал.

При необходимости дальнейшего концентрирования рения с целью унификации используемого оборудования можно применить материалы с подвижной фазой экстрагента (твэксы и импрегнаты) [35], сорбция на которых позволяет заменить пожароопасный экстракционный передел. Импрегнаты получают пропиткой носителя экстрагентом. Альтернативным способом создания материалов такого типа является введение экстрагента в матрицу в процессе её синтеза, осуществляемого, например, в режиме суспензионной сополимеризации стирола с дивинилбензолом в присутствии инициатора радикальной полимеризации. Материалы, полученные этим методом, названы твердыми экстрагентами (твэксами) (в англоязычной литературе – Levextrel-смолами). Несмотря на принципиально разные способы получения, импрегнаты и твэксы похожи по структуре и свойствам. В отличие от ионитов эти сорбционные материалы не набухают в водных растворах, сохраняют механическую прочность как во влажном, так и в воздушно-сухом состоянии, что делает возможным применение их в современном высокоэффективном оборудовании.

По плотности, насыпной массе, механической прочности импрегнаты и твэксы подобны сорбентам, механизм же извлечения ими компонентов аналогичен экстракционному. Емкостные и кинетические характеристики этих материалов определяются в основном пористой структурой, типом и состоянием экстрагента в матрице. Характерной особенностью твэксов и импрегнатов является отсутствие химической связи между экстрагентом и полимерной матрицей. Благодаря подвижности жидкой фазы эти материалы обладают улучшенными кинетическими характеристиками.

При их производстве используют экстрагенты различных классов. В АО ВНИИХТ получен ТВЭКС-ДИДА, содержащий диизододециламин. Взаимодействие перренат-иона с ним протекает в соответствии с реакцией:

(R₇NH₇ )₇SO₄ + 2ReO — ^ 2R₇NH₇ (ReO₄) + SO^{2 -} ,

2 224 4 2 2 4 4

CH

где R –

H (CH 2 ) 9

CH 3

Сорбционные характеристики этого материала и импрегнатов, содержащих амины, например, три-алкиламин (импрегнат-ТАА), изученные в РХТУ им. Д.И. Менделеева, позволяют использовать их для концентрирования рения [28]. Десорбция рения с этих материалов осуществляется раствором аммиака, что способствует получению из элюата чернового перре-ната аммония, очистка которого электродиализным методом приводит к повышению качества товарного продукта рения до марки АР-0 (ГОСТ 31411–2009 «Перренат аммония. Технические условия». Дата введения ГОСТа – 01.01.2011) [4, 14, 18].

Реализация процессов с использованием твэксов или импрегнатов позволяет исключить применение https://mst.misis.ru/

2021;6(3):158–169

токсичных, летучих и пожароопасных органических разбавителей, избежать трудностей, связанных с отделением труднорасслаиваемых эмульсий («третьей фазы»), обеспечивает снижение загрязнения сточных вод органическими реагентами по сравнению с жидкостной экстракцией. Технологии с использованием импрегнатов и твэксов значительно менее энергоемки в сравнении с традиционными сорбционными благодаря высокой степени концентрирования металлов.

Экономические аспекты метода селективно-опережающего извлечения рения из продуктивных растворов подземного выщелачивания урана

Экономическая эффективность метода селек-тивно-опережающего извлечения рения обусловлена следующим:

• –    при оценке окупаемости затрат на получение рения вычленяются расходы на добычу и подготовку руды к переработке и т.д.;

• –    снижается нагрузка на сорбент, предназначенный для извлечения основного компонента – урана;

• –    улучшается качество товарного продукта урана;

• –    уменьшаются объемы перерабатываемых растворов по рению;

• –    сокращаются капитальные затраты на строительство перерабатывающей установки на рений;

• –    снижаются операционные затраты и сопутствующие расходы;

• –    повышается экономическая привлекательность месторождения.

Выводы

• 1.    Для расширения минерально-сырьевой базы предложен метод селективно-опережающего извлечения одного из ценных попутных компонентов комплексных полиметалльных урановых руд месторождения Добровольное (АО «Далур», Россия) – рения, важнейшего металла суперсплавов для авиаракетно-космической отрасли народного хозяйства.

• 2.    Впервые предложенная технология имеет следующие отличия:

• – зонирование эксплуатационных блоков при сооружении закачных и откачных скважин;

  – обвязку откачных селективных скважин в отдельный коллектор;

  – осуществление опережающей сорбции рения.

• 3.    Осуществление технологии селективно-опе-режающего извлечения дает возможность получать рений из экономически выгодных участков месторождения урана. При этом в качестве оборудования для ее осуществления может быть использована мобильная установка, основным узлом которой является сорбционный аппарат, заполненный селективным на рений ионитом из группы слабоосновных азотсодержащих ионитов с функциональными группами аминов различного типа. При необходимости дальнейшего концентрирования рения с целью унификации используемого оборудования можно применить материалы с подвижной фазой экстрагента, например, ТВЭКС-ДИДА, содержащий диизододециламин, или импрегнат-ТАА, содержащий триалкиламин. Десорбция рения с этих материалов осуществляется раствором аммиака, что способствует получению из элюата чернового перрената аммония.