Обоснование комплексной технологии отработки бедного уранового сырья геотехнологическими методами

Цель диссертационной работы – научное обоснование и разработка технологических способов управления качеством урансодержащих руд месторождений Стрельцовского рудного поля, добываемых подземным способом, разделением на товарные и убогие сорта методом двухстадийной сортировки и разработка эффективных способов интенсификации процесса кучного выщелачивания. Методы исследования: анализ литературы и имеющихся эмпирических данных; патентный поиск; методы многофакторного планирования экспериментов; гранулометрический, минералогический, спектральный, химический (в том числе фазовый), рентгенофазовый, оптический и электронно-микроскопический, микроскопический, атомно-абсорбционный, пробирный, рентгеноструктурный анализы; математическая статистика; эколого-экономический и технико-экономический анализы; технологическое тестирование, лабораторные исследования, укрупненные лабораторные и полупромышленные испытания; компьютерное моделирование технологических схем подготовки добываемых беднобалансовых руд и техногенных забалансовых руд к КВ. Научная новизна работы: установлены корреляционные связи между вещественным составом пород и минеральным составом руд; содержанием урана в добытой руде, контрастностью руд, коэффициентом радиоактивного равновесия, гранулометрическим составом добытых руд и их сортируемостью, которые аппроксимированы математическими уравнениями; выявлены корреляционные связи между содержанием урана в выщелачиваемой руде, размером куска, концентрацией серной кислоты в рабочем растворе, рациональной схемой размещения источников орошения, оптимальным режимом орошения штабеля, применением поверхностно-активных веществ для улучшения фильтрационных свойств горнорудной массы и оптимальным показателем извлечения урана в продуктивный раствор, которые аппроксимированы математическими уравнениями; разработан алгоритм рудоподготовки урановых руд перед получением закиси-окиси урана по дифференцированным технологиям выщелачивания (кучное и гидрохимическое), позволяющий разделить весь объем добытой горнорудной массы на технологические сорта, обеспечивающий управление качеством готовой продукции горного предприятия. Практическая значимость работы: разработаны технологические схемы рудоподготовки добытых убогих и лежалых забалансовых урансодержащих руд с выделением технологических сортов для последующего получения товарной продукции оптимальными физико-химическими способами; разработаны технологические схемы орошения рудных штабелей и технологический регламент кучного выщелачивания; разработана модель расчета эффективности добычи и рудоподготовки скальных урановых руд; результаты диссертационной работы применяются в учебном процессе при подготовке горных инженеров по специальности 21.05.04 – Горное дело; а также могут применяться для аспирантов и соискателей по специальности 25.00.22 – Геотехнология (подземная, открытая и строительная) в ФГБОУ ВО «Забайкальский государственный университет». Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в производство ПАО «ППГХО». Среднегодовой экономический эффект от применения комплексной технологии отработки бедных урановых руд составил 81,2 млн руб. Суммарный экономический эффект за 2013–2019 гг. составляет 428,9 млн руб. Новые технологические решения используются АО «Атомредметзолото» при проектировании комплексов по добыче, рудоподготовке и отработке скальных и других перспективных урановых месторождений Стрельцовской группы, месторождений Эльконского рудного узла.