АО «ВНИИХТ», Москва, Россия:

В. А. Толкачев, ведущий научный сотрудник
Д. В. Майников, старший научный сотрудник, эл. почта: didima06@mail.ru
Н. П. Пасхин, старший научный сотрудник

Наиболее перспективным направлением организации процесса переработки ряда руд по сравнению с традиционными способами является метод подземного выщелачивания (ПВ). Несмотря на явные преимущества методов ПВ, при проведении таких процессов возникают некоторые трудности. Одна из них заключается в том, что в подаваемых в закачные скважины выщелачивающих растворах содержится значительное количество твердых частиц, которые накапливаются в скважинах, вызывают их кольматацию и снижают производительность. Для предотвращения таких негативных явлений необходимо осуществлять осветление этих растворов. В работе предложен высокоэффективный способ осветления малоконцентрированных суспензий, который характеризуется простотой технических решений и минимальными затратами на аппаратурное оформление процесса. Проведены укрупненные исследования процесса осветления модельных растворов на установке производительностью 120 дм³/ч, в состав которой входят флокулятор, пластинчатый отстойник и фильтр с волокнистой загрузкой. В результате при концентрации твердого материала в исходной суспензии от 60 до 850 мг/дм³ и расходе 0,1%-ного раствора неионного флокулянта Praestol 2500 на уровне 1–2 г/м³ получены осветленные растворы с содержанием взвесей 1–2 мг/дм³. Представлены основные технологические показатели осветления растворов на опытной установке, на основании которых можно оценить размеры промышленных аппаратов. Приведены результаты исследований процессов осветления закачных растворов действующего предприятия АО «Хиагда», поступающих после процесса сорбции. Осветление проводили на фильтре диаметром 100 мм и высотой 2 м с волокнистой загрузкой, а также на фильтре с зернистой загрузкой (смола АМП) диаметром 50 мм и высотой 1 м. В результате среднее содержание взвесей в растворе удалось снизить с 4,56 до 0,92 мг/дм³ для фильтра с волокнистой загрузкой и с 8,7 до 1,5 мг/дм³ для фильтра с зернистой загрузкой. Исследованный способ осветления предлагается использовать на предприятиях подземного выщелачивания, а также для осветления растворов в других смежных отраслях промышленности.

1. Голиков В. И., Дмитрак Ю. В. Перспективы комбинирования горных технологий при производстве цветных металлов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2018. Т. 16, № 1. С. 4–10.
2. Меретуков М. А. Подземное выщелачивание медных руд. Часть 1 // Цветные металлы. 2018. № 3. С. 21–26.
3. Гуськов А. С., Кутиков М. П., Пасхин П. Н. Проектирование предприятий по освоению месторождений урана на территории России // Вестник Рос сий ской академии естественных наук. 2013. № 6. С. 158–165.

4. Бойцов А. В. Мировая урановая промышленность: состояние, перспективы развития, вызовы времени // Разведка и охрана недр. 2017. № 11. С. 4–8.
5. Солодов И. Н., Морозов А. А. Физико-химические геотехнологии — главный вектор развития уранодобывающей отрасли // Горный журнал. 2017. № 8. С. 5–10.
6. Святецкий В. С., Полонянкина С. В., Ермаков А. Г. Уранодобывающая отрасль России: состояние и перспективы развития // Разведка и охрана недр. 2017. № 11. С. 22–26.
7. Чекулаев А. В. Анализ проблемы кольматации технологических скважин на месторождениях урана, разрабатываемых методом подземного скважинного выщелачивания // Успехи современного естествознания. 2018. № 2. С. 165–170.
8. Комплексы подземного выщелачивания / под ред. О. Л. Кедровского. — М. : Недра, 1992. — 263 с.
9. Айтжанов Т. Е., Афанасьев Г. М., Шоинбаев А. Т. Практика, проблемы и возможные пути совершенствования метода подземного скважинного выщелачивания урана // Химическая технология. 2008. Т. 9, № 7. С. 322–327.
10. Younker J. M., Walsh M. E. Effect of adsorbent addition on floc formation and clarification // Water Research. 2016. Vol. 98. P. 1–8.
11. Summerhays R., Gaspar A. Thickening, Filtration and Clarification in the Phosphoric Acid Industry // Procedia Engineering. 2016. Vol. 138. P. 164–173.
12. Nasser M. S. Characterization of floc size and effective floc density of industrial papermaking suspensions // Separation and Purification Technology. 2014. Vol. 122. P. 495–505.
13. Еремеев Д. Н. Осветление шламовых вод и сгущение отходов флотации угольных шламов с применением полимерных флокулянтов // Вода: химия и экология. 2012. № 2. С. 63–66.
14. Moruzzi R. B., de Oliveira A. L., da Conceicao F. T. Fractal dimension of large aggregates under different flocculation conditions // Science of The Total Environment. 2017. Vol. 609. P. 807–814.
15. Ajao V., Bruning H., Rijnaarts H. Natural flocculants from fresh and saline wastewater: Comparative properties and flocculation performances // Chemical Engineering Journal. 2018. Vol. 349. P. 622–632.
16. He W., Xue L., Gorczyca B. Experimental and CFD studies of floc growth dependence on baffle width in square stirredtank reactors for flocculation // Separation and Purification Technology. 2018. Vol. 190. P. 228–242.