Оптимизация режима выщелачивания на гидрогенных месторождениях урана с высокопроницаемым песчаным репером

Abstract

Актуальность исследования обусловлена наращиванием объемов добычи дешевого урана на месторождениях гидрогенного типа, который наиболее распространен на территории Республики Казахстан, в виду чего складывается постоянная потребность в оптимизации режима выщелачивания для повышения извлечения урана. Цель: обоснование возможности оптимизации регулирования режима подземного скважиного выщелачивания на месторождениях урана с выдержанным песчаным репером и высокой проницаемостью за счет снижения скорости диффузного массопереноса для повышения извлекаемости и предотвращения вторичного рудогенеза. Объекты: каротажные диаграммы и данные лабораторных исследований по скважинам блока Х месторождения Моинкум ЧуСарысуйской урановорудной провинции. Методы: физико-математическое моделирование, индукционное каротажное зондирование, гамма-каротаж, кавернометрия, термометрия, корреляция и анализ каротажных данных с использованием Curve Editor, GIK. Аппаратное обеспечение включает: ПИК-50, КСП-43, кавернометр НС, электротермометр ТЭГ, каротажная станция, блок сопряжения и коммутации БСК. Результаты. Произведена корреляция данных электрокаротажа, гамма-каротажа, термометрии и кавернометрии скважинного фонда блока Х месторождения Моинкум, полученных методами каротажа сопротивлений, каротажа потенциала собственной поляризации и индукционного каротажа с последующим анализом. На основании анализа выявлены геологотехнологические условия рудоизвлечения. Проанализированы особенности оруденения и закономерности техногенного воздействия на рудовмещающую породу. Разработаны оптимизационные решения для интенсификации добычи урана и контроля вторичного техногенного рудогенеза на основании факторов проницаемости пород рудовмещающей толщи. Доказана целесообразность контроля скорости диффузии в процессе выщелачивания путем изменения термобарического режима и вязкости раствора на опытных объектах месторождения Моинкум Чу-Сарысуйской урановорудной провинции. Предложена методика расчета оптимальных параметров режима выщелачивания на основе особенностей диффузии в породах с различной проницаемостью.

The relevance of the study is caused by the increase in the volume of uranium production at the deposits of the hydrogen type, the most common type on the territory of both the Republic of Kazakhstan. Аt the present stage there is a need to optimize the in-situ leaching to increase uranium ore extraction. The goal of the research is to substantiate the possibility of optimizing the regulation of the in-situ leaching mode at uranium deposits with a mature sandy benchmark and high permeability by reducing the rate of diffuse mass transfer to increase recoverability and prevent secondary ore genesis. Objects: boreholes logs and laboratory data of boreholes of block X of the Moinkum deposit of the Chu-Sarysu uranium ore province. Methods: physical and mathematical modeling, induction logging, gamma ray logging, caliper logging, temperature logging, correlation and analysis of log data using Curve Editor, GIK. The hardware includes PIK-50, KSP-43 instruments, NS caliper, TEG electro thermometer, logging station, BSK interface and switching unit. Results. Data of electric logging, gamma ray logging, and thermometry and caliper log data of the boreholes of block X of the Moinkum deposit, obtained by resistivity logging, intrinsic polarization potential logging and induction logging methods were correlated with subsequent analysis. The geological and technological conditions of ore extraction are revealed on the basis of the analysis. The features of mineralization and patterns of technogenic impact on the ore-bearing rock are analyzed. Optimization solutions were developed for intensification of ore extraction and control of secondary technogenic ore genesis based on the permeability factors of the rocks of the ore-bearing strata. The feasibility of controlling the diffusion rate in leaching by changing the thermo baric regime and the viscosity of the solution at the experimental boreholes of the Moinkum deposit of the Chu-Sarysu uranium ore province was proved. The paper introduces the method for calculating the optimal parameters of the leaching mode based on the characteristics of diffusion in rocks with different permeability.