RU218606U1

RU218606U1 - Мобильная установка для извлечения попутных компонентов при скважинном подземном выщелачивании

Info

Publication number: RU218606U1
Application number: RU2022122576U
Authority: RU
Inventors: Алексей Анатольевич Руденко; Ирина Дмитриевна Трошкина; Владимир Васильевич Данилейко
Original assignee: Ао "Русбурмаш"
Filing date: 2022-08-19
Publication date: 2023-06-01

Abstract

Полезная модель предназначена для гидрометаллургии добычи металлов скважинным подземным выщелачиванием на месторождениях инфильтрационного типа. Задачей полезной модели является создание мобильной установки для извлечения попутных компонентов на селективно выделенных участках добычных блоков по индивидуальной перерабатывающей технологической схеме. Техническим результатом является заявленная мобильная установка модульного типа для извлечения металлов скважинным подземным выщелачиванием, состоящая из сборно-разборных модулей сорбционного передела с емкостным и насосным оборудованием и фильтров-патронов для очистки растворов от взвесей. Согласно полезной модели модульная установка дополнительно содержит трубопровод для транспортировки продуктивных растворов, подключенный к селективному участку добычного блока, и выполнена на платформе автомобильного шасси с компоновкой каскада сорбционных аппаратов фиксированной производительности мобильной установки, а заполнение сорбционных колонн ионселективным сорбентом соответствует извлекаемому компоненту. 1 ил.

Description

Полезная модель предназначена для гидрометаллургической переработки растворов при добыче металлов скважинным подземным выщелачиванием на месторождениях инфильтрационного типа.

Известны передвижные установки для обогащения золотосодержащего сырья в виде песков, россыпей (RU 2102150, RU 2355476). Однако данные мобильные установки не предназначены для извлечения попутных компонентов, например, рения из растворов скважинного подземного выщелачивания.

Известен мобильный комплекс модульного типа для извлечения урана методом подземного скважинного выщелачивания (Описание полезной модели к патенту KZ 1433, бюлл. №4 опубл. 15.04.2016). Недостатком данного мобильного комплекса является его громоздкость за счет присутствия модулей узлов закисления, лабораторного блока, склада горючесмазочных материалов, дизель - генераторов, диспетчерского пункта, санпропускника с пунктом приема пищи, блока экстренной помощи и контрольно-пропускной пункта. По сути это полноценный рудник по добыче урана скважинным подземным выщелачиванием за исключением производительности - всего первые десятки тонн урана - против сотен и тысяч тонн урана на стационарных рудниках.

Наиболее близким по технической сути (прототип) заявленной модульной установки является модульный перерабатывающий комплекс подземного выщелачивания урана для локальных участков месторождений (Б.О. Дуйсебаев, М.П. Копбаев, Е.Н. Панова, Е.К. Смайлов. Разработка модульного перерабатывающего комплекса подземного скважинного выщелачивания урана для локальных участков месторождений. Алматы: Горная книга, 2011 г. с. 116-120). В известном комплексе предусмотрена переработка имеющихся продуктивных растворов. Известный комплекс состоит из сборно-разборной установки сорбции урана с емкостным и насосным оборудованием, склада кислоты, лабораторного блока и насосного блока водоснабжения. Основными недостатками известного модульного перерабатывающего комплекса являются большие капитальные затраты на сооружение протяженных перекачных трубопроводов и дополнительного насосного оборудования при отработке отдаленных локальных участков мелких месторождений урана и невозможность извлечения попутных компонентов, например, рения из продуктивных растворов оборудованием и сорбентами используемыми для извлечения урана, а также необходимость сооружения дополнительных модулей сопоставимых с основным производством по переработке урана.

Задачей полезной модели является создание мобильной установки для извлечения попутных компонентов, например, рения из продуктивных растворов на селективно выделенных участках добычных блоков с высоким содержанием металла, получение промежуточного продукта в виде насыщенного рением сорбента и оперативного перемещения по добычным блокам по мере их отработки.

Технический результат достигается заявленной мобильной установкой модульного типа для извлечения попутных компонентов, например, рения при скважинном подземном выщелачивании, состоящей из сборно-разборных модулей сорбционного передела с емкостным и насосным оборудованием, фильтра для очистки растворов от взвесей. Согласно полезной модели мобильная установка подключена не к магистральному трубопроводу продуктивных растворов, а к трубопроводу продуктивных растворов на селективном участке добычного блока, каскад сорбционных колонн смонтирован на платформе автомобильного шасси, а компоновка модулей на платформе соответствует производительности мобильной установки.

Существенный признак «мобильная установка подключена к трубопроводу продуктивных растворов на селективном участке добычного блока» является одновременно и отличительным, поскольку в открытых источниках такой признак авторам не встречался. Обычно мобильные комплексы подключены к сборному коллектору продуктивных растворов, а в заявляемой полезной модели мобильная установка подключена к трубопроводу, по которому поступают продуктивные растворы с селективного участка на добычном блоке, где выделены скважины с высокими содержаниями рения в растворах (1 мг/л и более). Данный признак позволяет сократить капитальные и эксплуатационные расходы при извлечении попутных компонентов, например, рения из продуктивных растворов, так как объем растворов уменьшится (до 30%), а качество растворов повысится, что в условиях снижения цен на редкие металлы обеспечит рентабельность процесса (Руденко А.А., Трошкина И.Д. и Данилейко В.В. Патент РФ №2768332 по Заявке на изобретение №2020129776 от 08.09.2020 г. «Способ добычи полезных ископаемых подземным выщелачиванием».

Отличительный существенный признак «каскад сорбционных аппаратов выполнен на платформе автомобильного шасси» является обязательным, обеспечивающим возможность оперативного перемещения на удаленные участки урановых залежей и по добычным блокам на отрабатываемом месторождении.

Отличительный существенный признак «компоновка каскада сорбционных аппаратов на платформе автомобильного шасси соответствует производительности мобильной установки» обеспечивает заданную производительность установки, что позволяет выполнять плановые показатели добычи.

Отличительный существенный признак «заполнение сорбционных колонн ионселективным сорбентом соответствует извлекаемому компоненту» предписывает использовать сорбент в мобильной установке для определенного компонента попутного извлекаемого с ураном (например рения), по опережающей селективной схеме, что является существенным для процесса извлечения разных металлов разными ионселективными сорбентами, а отличительностью данный признак обладает исходя из отсутствия в открытой печати аналогичных мобильных установок.

Совокупность вышеперечисленных отличительных и существенных признаков заявляемой полезной модели позволяет осуществлять автономную переработку продуктивных растворов на любом из участков месторождений инфильтрационного типа и/или на удаленных от стационарного капитального перерабатывающего комплекса залежах, с одновременной возможностью оперативного перемещения мобильных модулей перерабатывающей установки, что позволяет достичь заявленной цели в полной мере.

На фиг. 1 - принципиальная схема расположения узлов мобильной установки для извлечения попутных компонентов при выщелачивании урана скважинным подземным выщелачиванием.

Мобильная установка состоит из:

Платформы на автомобильном шасси (1);

Трубопровода (2) для транспортировки продуктивных растворов с селективного добычного блока (3);

Приемной емкости (4) для продуктивных растворов;

Каскада фильтров - патронов (5) очистки продуктивных растворов от взвесей;

Каскада сорбционных колонн (6).

Сбросного трубопровода продуктивных растворов (7) в центральный коллектор транспортировки растворов на центральную перерабатывающую установку для извлечения урана. Насосное оборудование не показано.

Работа мобильной установки происходит в следующем режиме: продуктивный раствор, содержащий уран и попутный компонент (например, рений), поступает по трубопроводу (2) с селективного добычного блока (3) в накопительную емкость (4), после очистки его от взвесей в каскаде фильтров - патронов (5), направляется на сорбцию в заполненные сорбционным материалом колонны (6). Раствор после сорбции рения направляется по трубопроводу (7) в общий коллектор и далее на центральную установку по переработке продуктивных растворов с получением урана в виде желтого кека. Насыщенный, например, рением сорбент заменяют новой партией сорбента, а насыщенный сорбент направляют на центральную перерабатывающую установку, где осуществляют дальнейший сорбционный передел: операции промывки, десорбции и последующего концентрирования компонента до получения, например, чернового перрената аммония марки АР-1 (Палант А.А., Трошкина И.Д., Чекмарев А.М., Костылев А.И. Технология рения. М.: ООО «Галлея-Принт»; 2015. 329 с.)

В качестве селективного сорбента на рений для первичного концентрирования могут быть использованы слабоосновные азотсодержащие иониты, содержащие функциональные группы аминов различного типа, модифицированные активированные угли, волокнистые материалы различного состава (Нестеров Ю.В. Иониты и ионный обмен. Сорбционная технология при добыче урана и других металлов методов подземного выщелачивания. М.: ООО «Юникорн-Издат», 2007. 480 с. С.204).

В результате использования предлагаемой мобильной установки в процессе первичной переработке продуктивных растворов путем сорбции попутных компонентов, например, рения, можно добиться следующих технологических показателей:

производительность мобильной установки по продуктивным растворам - 60 м³/ч;

пропускная способность фильтров - патронов - 30 м³/ч;

содержание рения в продуктивном растворе - 2 мг/л;

содержание рения в элюате после 1 стадии сорбции - 200 мг/л;

сквозное извлечение рения в продукт АР-1 - 70%;

Количество готового продукта перрената аммония марки -АР-1 -1060,24 кг/год.

Экономическая эффективность эксплуатации модульной установки при методе селективно-опережающего извлечения попутных компонентов, например, рения обусловлена следующим:

при оценке окупаемости затрат на получение рения вычленяются расходы на добычу и подготовку руды к переработке;

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

уменьшаются объемы перерабатываемых растворов по рению за счет селективного выделения высокопродуктивных участков по содержанию рения в руде на добычных блоках скважинного подземного выщелачивания урана;

сокращаются капитальные затраты по строительству перерабатывающей установки на рений;

снижаются операционные затраты и сопутствующие расходы;

повышается экономическая привлекательность месторождения.

Claims

Мобильная установка для извлечения попутных компонентов из растворов подземного выщелачивания, состоящая из сборно-разборных модулей сорбционного передела с емкостным и насосным оборудованием, отличающаяся тем, что мобильная установка выполнена с возможностью подключения к трубопроводу продуктивных растворов на селективном участке добычного блока, а приемная емкость для продуктивных растворов, каскад фильтров-патронов для очистки растворов от взвесей и каскад сорбционных аппаратов выполнен на платформе автомобильного шасси.