Уран өндірісін автоматтандыру

КІРІСПЕ
1 Технологиялық бөлім
1.1 Уранның қысқаша тарихы
1.2 Уранның атомдық техникада пайдаланылуы
1.3 Атомдық энергия өндірісінің жалпы нобайындағы уранның технологиясы
1.4 Уран геохимиясы
1.5 Уран минералдарының ерекшеліктері
1.6 Өнеркәсіптік уран кендерін классификациялаудың принциптері
1.7 Уран кендерінің механикалық өңделуі
1.8 Уран кендерін өндіру технологиясы
1.9 Жер асты шаймалау кезіндегі ұңғымалардың орналасу торы
1.9.1 Жер асты шаймалау әдісі арқылы уран кенін өндіру
2 Арнайы бөлім
2.1 Жерасты ұңғылы шаймалау әдісінің жалпы сипаттамасы
2.2 Уранды жерасты ұңғылы шаймалау технологиялық үрдісін басқару нысаны (объектісі) ретінде сипаттау
2.3 Жерасты ұңғылы шаймалау үрдісінің кинетикасы
2.4 Басқару жоспарының математикалық қойылымы
2.5 Уранды жерасты ұңғылы шаймалау технологиялық үрдісінің автоматтандырылу деңгейі
2.5.1 Датчиктер мен аспаптар
2.5.2 ЭЕМ пайдаланатын үрдісті автоматтандыру
2.6 Өнімді ерітіндіні өндіру үшін тиеуші центргеартқыш сораптар
2.7 Автоматтандыру сұлбаларын сипаттау
2.7.2 Автоматтандыру жүйесін құру ерекшеліктері
2.7.3 Автоматтандырудың функционалдық сұлбасын суреттеу
2.7.4 Бақылауға, реттеугежәне де сигнализациялауға жататын технологиялық параметрлер тізімі
2.8 Жүйені қамтамасыз ету түрлеріне қойылатын талаптар
2.8.1 Техникалық қамтамасыз етуге қойылатын талаптар
2.8.2 Математикалық қамтамасыз етуге қойылатын талаптар
2.8.3 Ақпаратты қамтамасыз етуге қойылатын талаптар
2.8.4 Программалық қамтамасыз етуге қойылатын талаптар
2.9 Автоматтандырудың замандас технологияларына шолу
2.10 Протипті сынау
2.11 Жүйені ақпаратпен қамтамасыз ету
2.12 Жүйені техникамен қамтамасыз ету
2.13 Технологиялық параметрлерді өлшеу құралдары
2.14 Атқарушы механизмді және шығаратын құрылғыларды таңдау
2.14.1 Операциондық жүйені талдау
2.14.2 Жүйенің бағдарламалы.техникалық кешені
2.14.3 Hybrid Control Designer Бағдарламалық құрал.жабдықтары
2.14.4 Жұмысшы беттердің бағдарламалық қамтымасыздандыруы
2.14.5 Мониторингтің бағдарламалық қамтымасыздандыруы
2.14.6 Кескіннің жүктеудің бағдарламалық қамтамасыздандыруы
2.15 Experion PKS тармақталған басқару жүйесі
2.15.1 Experion инфраструктурасы
2.15.2 Байланыс инфраструктурасы
2.15.3 Experion құрал.жабдық кешені
2.15.4 С 200 үрдіс бақылаушысының құрамы
2.15.5 Experion жүйесімен қамтамасыз етілетін басқару желілерінің түрлері
2.15.6 Ақпаратты технология
ҚОРЫТЫНДЫ
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Қазіргі кезде техника мен технологияның қарыштап дамыған заманында кәсіпорындар мен өндіріс орындары автоматтандыру саласына ерекше мән беріп отыр. Соңғы жылдары қай өндірісті алып қарасақ та автоматтандырылған, яғни тиімділеу басқаруға көшкен. Сондай кәсіпорындардың бірі отандық «Қазатомөндіріс» ҰАК-сы, аталған компания уран өндірумен айналысатындықтан бұл жерде автоматтандырудың маңызы жоғары, өйткені уран өндірісінің қауіпті өндірістердің бірі ретінде қоршаған ортаға және адамдарға келтіретін зияны орасан зор.
Көп жылғы зерттеулер дәлелдегендей, Қазатомөнеркәсіп қолданатын жер асты ұңғымалы шаймалау әдісі (ЖҰШ) қоршаған ортаға ешқандай теріс ықпалын тигізбейді. Атом энергиясы жөніндегі халықаралық агенттік (МАГАТЭ) бұл технологияны кен орындарын игерудің экологиялық ең таза әрі ең қауіпсіз әдісі ретінде мойындаған.
Жер асты ұңғымалы шаймалау кенді жер бетіне шығармастан, табиғи уран иондарын жер қойнауының өзінде өнімді қойыртпаққа айналдыру арқылы құмдақ типтес кен орындарын игеру әдісі болып саналады. Кейін қопсытуға көп шығын талап ететін өндірістің дәстүрлі (шахталық және карьерлік) әдістерінен айырмашылығы сол, құрамында ураны бар кен жер астында қалатын ЖҰШ әдісі жоғары экологиялық қауіпсіздігімен, аз шығындарымен және технологиялық операциялардың қарапайымдылығымен ерекшеленеді.
Ерекше айта кету керек , республикамыздағы бүкіл тау-кен өндірісінің жерасты ұңғылы шаймалау әдісіне қайта бағдар алуының себебі өндірістің қоршаған ортаға теріс әсері. Осы әдіспен игерілген кен орын алаңының жер бетінде бұзылым белдемі мен опырылған жер, бос жыныстардың үйінділері мен қойма қалдықтары болмайды.
Өндірістен түгелімен шаң-тозаң бөлу көздері алынып тасталған, атмосфераға шығатын радиоактивті заттардың көлемі азайтылған.
Осымен уран өндірісінің тиімділігі бірнеше есеге артты. Ал өз кезегінде біздің мамандығымыз автоматтандыру саласында ең бірінші кезекте өндірістің тиімділігіне мән береді. Әрбір кезек тиісті кенорын учаскелерін өңдеу үшін қажетті ғимараттардың толық кешенін қосқанда, сонымен қатар өнімділіктің өсуі бірнеше блок-модульдердің параллель жұмысымен қамтамасыз етілгенде , модульдық принципті пайдалана отырып, геотехнологиялық өндіруші кәсіпорындар құрылуы және ұлғаюы мүмкін.
[1] Громов Б.В., Уранның химиялық технологиясына кіріспе. - Алматы.: 2004.
[2] Смирнов Ю.В., Гидрометаллургическая переработка уранорудного сырья. - М.: Атомиздат, 1979.
[3] Язиков В.Г., Забазнов В.Л., Петров Н.Н., Рогов Е.И., Рогов А.Е. Қазақстан кен орындарындағы уранның геотехнологиясы. - Алматы.: 2001.
[4] Петров Н.Н., Язиков В.Г., Аубакиров Х.Б., Плеханов В.Н. и др. Қазақстандағы уран кен орындары (экзогенді). - Алматы.: Ғылым, 1995.
[5] МамиловВ.А., Петров Р.Ф., Шушанина Г.Р. Жерасты ерітінділеу әдісімен уран өндіру. - М.: Атомиздат, 1980.
[6] Прозоров И.В., Николадзе Г.И., Минаев А.В. Инженерлік жүйелердің гидравликасы. - М.: Высшая школа, 1975.
[7]Беккер Е., Обогащение урана. - М.: Энергоатомиздат, 1983.
[8] Баязит Н.Х., Уран кен орындарын қазу геотехнологиясы. - Алматы.: 2008.
[9] Лаверов Н.П., Месторождение урана и редких металлов. - М.: Атомиздат, 1976.
[10] Галкин Н.П., Основные процессы и аппараты технологии урана. - М.: Госатомиздат, 1961.
[11] Мамилов В.А., Добыча урана методом подземного выщелачивания. - М.: Атомиздат, 1980.
[12] Иванов В.Г., Култышев В. И., Колесаев В. Б., Оптимизация разработки сложно структурных урановых месторождений. - М.: Горная книга, 2007.
[13] Воронов Н.М., Высокотемпературная химия окисов урана и их соединения. - М.: Атомиздат, 1971.
[14]«ҚАЗАТОМӨНЕРКӘСІП» ҰАК. Еңбекті қорғауды басқару жүйесі (СУОТ). - Алматы.: 2001.
        
        КІРІСПЕ
Қазіргі кезде техника мен технологияның қарыштап дамыған заманында кәсіпорындар мен өндіріс орындары автоматтандыру саласына ерекше мән беріп отыр. ... ... қай ... алып ... та ... яғни ... басқаруға көшкен. Сондай кәсіпорындардың бірі отандық ... ... ... уран ... ... бұл ... ... маңызы жоғары, өйткені уран өндірісінің қауіпті өндірістердің бірі ретінде қоршаған ортаға және адамдарға келтіретін зияны орасан зор.
Көп ... ... ... ... ... жер асты ұңғымалы шаймалау әдісі (ЖҰШ) қоршаған ортаға ешқандай теріс ықпалын тигізбейді. Атом энергиясы жөніндегі халықаралық ... ... бұл ... кен ... ... ... ең таза әрі ең ... әдісі ретінде мойындаған.
Жер асты ұңғымалы шаймалау кенді жер ... ... ... уран ... жер ... ... өнімді қойыртпаққа айналдыру арқылы құмдақ типтес кен орындарын игеру әдісі болып саналады. ... ... көп ... ... ... ... дәстүрлі (шахталық және карьерлік) әдістерінен айырмашылығы сол, құрамында ураны бар кен жер астында ... ЖҰШ ... ... ... ... аз ... және технологиялық операциялардың қарапайымдылығымен ерекшеленеді.
Ерекше айта кету керек , ... ... ... ... ... ... шаймалау әдісіне қайта бағдар алуының себебі өндірістің қоршаған ортаға теріс әсері. Осы әдіспен игерілген кен орын ... жер ... ... ... мен ... жер, бос ... үйінділері мен қойма қалдықтары болмайды.
Өндірістен түгелімен шаң-тозаң бөлу көздері алынып тасталған, атмосфераға ... ... ... көлемі азайтылған.
Осымен уран өндірісінің тиімділігі бірнеше есеге артты. Ал өз кезегінде біздің ... ... ... ең бірінші кезекте өндірістің тиімділігіне мән береді. ... ... ... кенорын учаскелерін өңдеу үшін қажетті ғимараттардың толық кешенін қосқанда, сонымен қатар өнімділіктің өсуі бірнеше блок-модульдердің параллель ... ... ... , ... ... пайдалана отырып, геотехнологиялық өндіруші кәсіпорындар құрылуы және ұлғаюы мүмкін.
Осыған ... ... ... тек ... ... ... тау-кен тәсіліне қарсы кәсіпорын өнімінің өзіндік құны шығыны көлемінде ғана емес, сонымен қатар құрылымында да. Егер ... ... ... ... ... ... 65-70% құрса, ал капиталдық жұмсалымның амортизациясы - 30-35%, онда ... ... ... ... өзіндік құны пайдалану шығынының үлесі әрдайым жоғары және 77-90%, амортизациялық аударымдардың бір мезгілдік азаю барысында23-18%-ге жетеді. Бұл ... ... ... ... мөлшері кәсіпорындардың тау-кен шығару тәсіліне қарағанда соңғы жағдайда 2-4 есеге төмендеді.
Жоғарыда аталған ақпараттарды негізге ала ... ... әрі мол өнім алу ... ... ... ... ... арттыра отырып, адам күшін азайту мәселесі шешілуде.
Дипломдық жұмыста жерасты ұңғылы шаймалау әдісі арқылы аз шығын жұмсай отырып, көп өнім алу ... ... Бұл ... яғни ... басты талабы.
Техникалық прогресс заманында уран өндірісін автоматтандыру заман талабына сай шешімін табуда.
* Технологиялық бөлім
+ Уранның қысқаша тарихы
Уран - ... ... ... ... ... ең ... 92-ші ... Уран - бәсекелестiк қабiлетi анағұрлым жоғары энергия көзi ... ... Оның ... отын ... басты айырмашылығы - ол жоғары концентрацияланған энергия көзi. Яғни, әрi жеңiл, әрi ... ... ... ... ... ... 1 кг уран дәл осы ... көмiрден бөлiнетiн энергиядан 20 мың есе жоғары электр қуатын бөледi. ... құны ... да ... Ол - қазіргі уақыттағы ең танымал элементтердің бірі, атомдық энергетиканың негізі және атомдық электр станциялары, атомдық су асты ... ... ... ... ... ... алу үшін, қажет алғашқы материал болып табылады.
1.1.1 - cурет - Уранинит кристалдары
Қазіргі кезде уран атомның құпиясын ашуға ... және ... қуат ... айналды. Ол - , элементтер өзгерісінің және жаңа, жасанды трансуран элементтері Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md (No), (Lr), Ku, 105, 106, 107 - ... ... ... жылы ... ... ... ... қойнауының (қазіргі Яхимово, Чехия) шәйірі кенінен сол кез үшін элемент тапты. ... оны, ... ... (1781 ж.) ... ... ашқан Уран планетасының құрметіне уран (Uranium) деп атады. Клапрот уранды табиғи сары түсті уран үш тотығынан (UO3) ... ... ... тотықсыздандыру арқылы бөліп алды: UO3+C. Сипаттаулар бойынша, ол металдық жылтыры бар жартылай ... зат ... 50 ... ... ... Клапрот таза зат - уран ... ... алды деп ... кейінірек, 1841 жылы уран қайтадан, екінші рет дүниеге келді. ... ... ... ... ... бар ... ... Өйткені, оның көмірмен қоспасын хлор ағынында қыздырған кезде төмендегі реакциялар бойынша СО және СО2 бөлініп шықты
UO2+C+2Cl2-->UCl4+CO2 ... ... ... түзілген уран тетрахлоридын металдық калиймен тотықсыздандыру арқылы Пелиго таза металдық уран алды
UCl4+4K-->4KCl+U ... ... ... ... атомдық салмағын - 120, яғни шын мәнінен екі есе аз деп есептеді. Бұл қателікті түұзетуді ... рет 1871 жылы ... ... ... уранның атомдық салмағының өлшемін екі еселеу арқылы ... ... ... салмағы 120 болғанда элементтердің периодтық жүйесінде уранға орын табылмады. [1]
Кейінен UCl4, UBr4 және ... да ... ... ... анықтағанда Д.И.Менделеевтің батыл болжамы толық дәлелденді.
Көп уақытқа дейін уран және оның қосылыстарының іс жүзінде қолданылуы шектеулі ... ... ... да ... көп ... ... Бірақ, біршама кейінірек, оны кей жерлерде қолдана бастады, мысалы, семафор мен бағдаршамдардың ... ... және ... ... бояу үшін қолданды. Уранның кейбір тұздары сурет шығаруда, позитивтік бейнені қоңырқай түске бояу үшін қолданылады.
+ ... ... ... пайдаланылуы
Уранның атомдық техникада қолданылуы оның өзіне тән ерекше қасиеттеріне ... ... оның ... да көптеген түсті және сирек кездесетін металдардан ерекшелігі - радиоактивті ыдырауында және ... ... көп ... ... бөле ... ыдырау қасиетіне ие екендігіне тікелей байланысты.
Табиғи уран, уранның үш ... ... ... 234U, 235U, 238U. Бұл ... ... ... ... мөлшері: 234U-0,0057%, 235U-0,7204%, 238U-99,2739%.
Уранның басқа да изотоптары бар, бірақ оларды ... ... ... ... жасандысын қосқанда уранның барлығы 14 изотобы бар. 235U изотобының ... ... және мәні бар. 1939 ... ... ... ... ол баяу ... әсерінен көп мөлшерде энергия бөле отырып ыдырау қасиетіне ие. Бұл, уран ядросының бөлінуі кезінде, оны бөлуге жұмсаған ... ... ... ... ... ... ... өрнектеледі
235U+01n-->x+y+(2-3)01n+Q ... х және у - ... ... ... ... ... қасиеттері
Массалық сан
Жартылай ыдырау периоды
Ыдырау түрі
234
2,45x105 жыл
α
235
7,13x108 жыл
α
236
2,39x107 жыл
α
237
6,75 күн.
β−
238
4,47x109 жыл
α
239
23,54 мин.
β−
240
14 сағат
β−
Ядерлік отын ретінде металдық уран негізіндегі жүйелермен қатар, оның ... ... ... де қолданылады. Бірінші жағдайда неғұрлым көп қолданылатындары:
* Жинақты металдық уран.
* Уранның Al, Zn, Mo, Ni, Nb және басқалармен ... ... ... ... ... ... ... интерметалидтердің суспензиясы, мысалы, сұйық висмуттағы UPb3 (барлық жағдайда таза металдық уран болуы қажет) [1].
Қазіргі кезде уран өнеркәсібі - ... ... ... ... келе ... жаңа ірі ... Мұнда химиялық технологияның, гидрометаллургияның, автоматтандырудың, аспаптар құрастырудың өлшеу-бақылау және есептеу технологиясының соңғы жетістіктері шоғырланған.
+ Атомдық энергия өндірісінің жалпы нобайындағы ... ... ... ... мәселесі - бастапқы ядерлік отын-уранның реактор құрылысына қажет материалдардың өндірісімен байланысты өнеркәсіптің жаңа салаларын құруды талап етеді.
Кен орындары
Уран ... ... ... ... бай ... ... алу
Байыту фабрикалары
Уран-кендік концентраттарды алу
Аффинаждық зауыттар
Уранның ядерлі қосылыстарын алу
Уран тетрафторидін өндіру ... ... ... ... және оның ... ... ... өндіру
Баяу нейтрондар негізіндегі ядерлік реакторлар
Плутонийды бөліп арналған радиохимиялық ядерлік реакторлар
Жарықшық
Плутонийдан твэлдер мен өнімдер даярлау
Трансуран
Уран гексафторидін өндіру
Уран изотоптарын бөлу ... ... ... ... ... уран
Уран қостотығына немесе тетрафторидіне қайта өңдеу
Уранды регенерациялау
Уран қос тотығы
235U-пен байытылған металдық уранды өңдеу
235U ... твэл мен ... ... ... ... ... химиялық зауыттар
Уранға бай химиялық концентраттарды алу
Байыту фабрикалары
Уран-кендік концентраттарды алу
Аффинаждық зауыттар
Уранның ядерлі қосылыстарын алу
Уран тетрафторидін өндіру зауыттары
Металдық уранды ... ... және оның ... ... ... ... нейтрондар негізіндегі ядерлік реакторлар
Плутонийды бөліп арналған радиохимиялық ядерлік реакторлар
Жарықшық
Плутонийдан твэлдер мен өнімдер даярлау
Трансуран
Уран гексафторидін ... ... бөлу ... ... ... кететін кедейленген уран
Уран қостотығына немесе тетрафторидіне қайта өңдеу
Уранды регенерациялау
Уран қос тотығы
235U-пен ... ... ... ... ... твэл мен ... ... - cурет- Ядерлік отынның технологиясының жалпы нобайы
Қазіргі кезде, неғұрлым өнеркәсібі ... ... ... ... - ... көп ... және әр қилы ... көп тармақты жиынтығы (отындық цикл). Отындық цикл дегеніміз - жалпы технологиялық үрдістің мынадай ... ... ... ... ... олар: ядерлік отынды табиғи шикізаттан даярлау, оны реакторда жағу, қолданылған отынды жаңа, құнды өнімдер алу мақсатында ... ... ... ... ... типтік жиынтығы жоғарыдағы нобайда берілген. Бұл жерде осы уран технологиясының негізгі бөлімдері: 1) уран өндірісінің шикізаттық базасы; 2) ... ... ... және ... концентраттарын алу; 3) уранға бай химиялық концентраттарын алу; 4) аффинаж және уранның ядерлі таза қосылыстарын алу; 5) уранның фторлы тұздарын ... және ... ... 6) металдық уранды өндіру қарастырылған.
+ Уран геохимиясы
Уранның жер қыртысында біркелкі таралмауын және уран ... ... ... ... ... ... ... Жердің құрылуының қазіргі заманғы теориясы метеориттік заттың бастапқы ... ... ... планета өлшеміне дейін жетуімен түсіндіріледі. Нығыздалуын және ... ... ... ... нәтижесінде планета заттарының белгілі-бір жерде қорытылуы мен заттың отты-сұйық күйінің құрылуына алып ... көп ... жылу ... ... мен ... ... жер ... мұндай күйі, қазіргі уақытқа қарағанда ол уақытта бірнеше есе көп болған уран, торий және калий сияқты Жердің осындай радиоактивті ... жылу ... ... міндетті болғанын көрсетіп отыр. Планета қойнауларында генерацияланған ... ... ... ... осы ... (уран, торий, калий) және олардың қосалқы өнімдерімен қамтамасыз етілген. Радиогенді жылу планетаның барлық көлемінде генерацияланады, бірақ оның сәуле ... тек қана ... жұқа ... ... ... ... ... үрдісі жүрмейтін Жердің ішкі ауданы өте бәсең, ... ... ... және ... сәйкес кеңеюді басынан кешіруде. Планетаның ішкі ауданы көлем мен масса жағынан ... ... ... ... перисферада кеңейтілу мен қабықтанып жарылу үрдісі жүреді. Осылайша жану, планета қыртысындағы көшу қозғалыстарының - тектогенездің механикалық ... ... және де бұл ... ... ... дамуының негізгі себебі болып табылады.
Кейбір жағдайларда уран кен орындары генезисінің мүмкіндігінің басқа жолы болды, ол - судың өте ... ... ... ... ... ... ... силикаттық тұнбалық қорытпаларға әсер етуі нәтижесінде гидротермальды кен орындарының құрылуы.
Уранның гидротермальдық кен ... ... ... бес ... немесе түрін бөліп қарастырады.
* Урандық - өте таза UO2 кен ... ... кен ... - ... ... кен ... ... - құрамында U, Ni, Co, Bi, Ag бар. Уранның басқа элементтердің барлығы, әдетте сульфидтер ... ...
* ... - кобальт - урандық - ... ... ... ... кен орны.
* Темір - титандық - ... - ... ... ... ... кен ... Мысты - урандық - бұл ... ... ... настуран. Мұндай кен орнының үлгісі болып Австралиядағы Рам-Джангл кен орны ... және ... кен ... - бұл, ... ... пайыздық мөлшері бойынша салыстырмалы түрде бай және өте ертеден белгілі эндогендік (магмагендік) деп аталатын кен ... ... уран ... ... пайдалану үшін уран кендерін терең зерттеу мен өндіру ісі дәл осындай кен орындарынан басталады.
Жер қыртысында уран кендерінің ... ... ... ... ... ... ... ыдыраулары мен шаймалануы нәтижесінде пайда болған экзогендік кен ... кең ... ... кен ... алты ... күйдегі уранның тотығуы мен шаймалануы және оның ары ... орын ... ... құрылған екіншілік - қосымша кен орындары түрінде болады.
Уранның тұнбалануы шаймалану аймағының өзінде жүреді және үлкен тәжірибелік маңызы бар, ... ... кен ... ... алып ... ... кен орындарына: 1) құрамында уран бар фосфориттер ... 2) ... ... ... бейорганикалық сорбенттерге тұнбалануы немесе сорбциялануы негізінде пайда болған битуминозды тақта тасты ... 3) ... ... ... ... пайда болған, карнотит типті минералдар түрінде болатын карнотитті құмды кендері жатады.
Кен орындарының тағы бір маңызды типі - метаморфогендік ... Бұл, ... ... ... ... ұшыраған, яғни жоғары қысымдар мен температуралар әсерінен қайта құрылған - тұнбаланған кендер. Мұндай кен ... жер ... көп ... ... ... 1) уранинит пен настуран қоспалары, кварц түйіршіктері; 2) кварцтық ұсақ жұмыр тас, урандық минералдармен - уранинит және ... ... ... алтынды конгломераттар жатады. [2]
Уранның тұнбалық және метаморфогендік кен орындарындағы пайыздық мөлшері ... ... ... едәуір аз; сонымен бірге, уран ол кендерде аса ... ... ... кен ... бұл түрі көлемі, жалпы мөлшері, қорлары бойынша магмагендік кендерден көптеген есе асып ... бұл ... ... көрініп тұр.
1.4 - cурет- Уран қорлары мен өнімдерін кен орындарының типі бойынша ... ... ... ... жер қыртысында уранның өте көп мөлшері бар. Уранның кларктық мөлшерімен есептесек, қышқылды жыныстардың әрбір ... ... ... ... уран бар. Бұл шама ... қышқылды тау жыныстары үшін 80-100т-ға жетеді. Жер қыртысындағы уран: 1) өзіндік уранды минералдарды құрайды; 2) басқа элементтер құрған ... ... ... ... ... енеді; 3) тау жынытарында өте жіңішке, шашыраңқы күйде болады.
Осы ... ... уран мына үш ... 1) кристалдар бойындағы қырларға сорбцияланған; 2) ... тор ... ... ... 3) ... ... және ... аралық сұйықтың құрамында ерітілген күйде болуы мүмкін екенін көрсетіп береді.
Сонымен, уранның өзіндік минералдары - ... ... тек бір түрі ... ол ... ... ... танытпайды.
Бастапқы метеориттік зат
Отты-сұйық күйдің құрылуы
Агломерация
Баяу балқитын және тез балқитын фазаларға бөліну
Жер қыртысының құрылуы
Mg, Fe тотықтары және изоморфты қоспалар
Кристалдау
Басқа ... ... ... магма (құрамында UO2)
Кристалдау
Si, Al, тотықтары және изоморфты қоспалар
Силикатты қорытпа қалдық СЖЭ, Ti, Nb, Ta
Пегматит
UO2-->xUO2*yUO3*zPbO UO2 ... ... ЖСЭ Ті, Та, Тһ, ... ... мен ... ... ... сатыларындағы су булары
Қос тотықты уранның үш тотыққа тотығуы
Таза уранилдың ерітіндісі түрінде еруі және тасымалдануы
UO2 дейін тотықсыздандыру
H2, Fe2+
Сульфидтар ассоциациясында таза UO2 ... Fe, Ni, Co, ... Ca2CO3, ... ... Ti, Th, Nb, ... кен ... кен ... метеориттік зат
Отты-сұйық күйдің құрылуы
Агломерация
Баяу балқитын және тез балқитын фазаларға бөліну
Жер қыртысының құрылуы
Mg, Fe тотықтары және ... ... ... ... ... ... ... UO2)
Кристалдау
Si, Al, тотықтары және изоморфты қоспалар
Силикатты қорытпа қалдық СЖЭ, Ti, Nb, Ta
Пегматит
UO2-->xUO2*yUO3*zPbO UO2 изоморфты түрде ЖСЭ Ті, Та, Тһ, ... ... мен ... ... ... ... су булары
Қос тотықты уранның үш тотыққа тотығуы
Таза уранилдың ерітіндісі түрінде еруі және тасымалдануы
UO2 дейін ... ... ... таза UO2 ... Fe, Ni, Co, ... Ca2CO3, ... СЖЭ-сіз, Ti, Th, Nb, Ta-сыз
Гидротермальды кен орындары
Эндогендік кен орындары
1.3 - ... кен ... ... ... күн, су, ... желмен ұшуы, ыдырауы, тотығуы, шаймалануы, түзілуі
Уранил тұздары ... ... ... ... орын ... және ... кен ... битуминозды тақта тастар, карнотит және т.б түріндегі тұнбалар
Метаморфогенді кен орындары
Жоғары температуралар мен ... ... кен ... күн, су, ... ... ... ... тотығуы, шаймалануы, түзілуі
Уранил тұздары түрінде еруі
Уранил қосылыстары түрінде орын алмастыруы және тұнуы
Тұнбалы кен орындары
Фосфаттар, битуминозды тақта тастар, карнотит және т.б ... ... кен ... температуралар мен қысымдар
Конгломераттардың түзілуі
Экзогенді кен орындары
1.3 - cурет- Урандық кен орындарының түзілу нобайы
1.5 Уран минералдарының ерекшеліктері
Уран минерализациялануының ерекшеліктері. ... - ... ... ... мен ... ... ие, жер ... табиғи гомогендік құрамдас бөлігі. Бұл химиялық құрамы мен физикалық қасиеттері бойынша біртектес шамадағы, ... ... ... ... және ... ... шатастырмау керек. Тау жынысы - жер қыртысын түзейтін жеке ... ... ... ... ... ... тұрақты құрамды минералдар агрегатының жиынтығы. Яғни, жер қыртысы тау жыныстарынан, ал тау ... ... ... Уран, орын алған жағдайлардың қолайлығына байланысты әр түрлі минералдардың үлкен мөлшерін құруға қабілеті бар. Қазіргі ... ... және ... ... бар ... шамамен 200-і белгілі. Олардың шамамен 100-ге жуығында 1%-дан астам уран бар.
Уран минералдарының ерекшелігі, олардың бұл ... ... ... ... - ... ... ... және галоидты қосылыстардың, сондай-ақ азотпен, вольфраммен, қалайымен, теллурмен, платина тобы элементтерімен ... ... ... ... тән нәрсе.
Өздігінен пайда болған металдық уран түрлері мүлдем белгісіз.
Уранды минералдарды классификациялаудың бірнеше жүйелері бар. Технология тұрғысынан, ... ... ... ... ... жүйесі қызығушылық тудырады және ол жүйе мына ... ... жай ... жай ... күрделі титанды-танталды-ниобаттар тұздары, ванадаттар, арсенаттар, молибдаттар, карбонаттар, сульфаттар, күрделі силикаттар, фосфаттар (фосфориттер), оганикалық қосылыстар.
Мынадай уранның өзіндік минералдары бар: уранинит, настуран, ... ... ... ... ... ... ... тюямунит және т.б. өнеркәсіптік мәнге ие. Құрамында ураны бар минералдарға: монацит, давидит, ... ... және тағы ... ... ... ... ... фосфатында, органикалық қосылыстарда, саз балшықты минералдарда, лимонитте және басқаларында концентрацияланады. Дегенмен де, көп жағдайларда уранның ... ... ... - ... ... және ... черньдер UO2 және UO3-тен тұрады. Минералдар UO2-нің UO3-ке қатынасының ... ... ... ... сап ... минералдары
Минерал
Минералдың негізгі құрамы
Уран мөлшері, %
Уранинит
UO2, UO3 + ThO2, CeO2
65-74
Карнотит
K2(UO2)2(VO4)2·2H2O
50
Казолит
PbO2·UO3·SiO2·H2O
40
Самарскит
(Y, Er, Ce, U, Ca, Fe, Pb, ... Ta, Ti, ... Ca, Fe, Y, ... ... ... ... ... нәтижесінде бөлініп шығатын, ауа оттегімен немесе оттекпен тотығу нәтижесінде ... ... ... ... үш ... бар ... қос тотығы. Оның құрамына уранның ыдырау өнімдері және аздаған ... ... мен СЖЭ ... бұл ... ... ... ұқсастығымен шартталған. Сондықтан ураниниттің формуласын әдетте: х(UO2хThO2)yUO3хzPbO деп жазады. ... кен - ... ... ... ... ... құрылым болмайды және оның құрамында торий жоқ, ал ЖСЭ-нің мөлшері 1%-дан аспайды. Оттегі мөлшері құбылмалы, шамамен U3O8, яғни 2UO2хUO3 формуласына ... ... ... ... настуран қорғасыннның, темірдің, кобальттың, никельдің сульфидті минералдарының ассоциациясынада, гидротермальдық шөгінділерде үлкен топтарды құрайды. Уранды черньдер - ураниниттің немесе ... ... мен ... ... ... болған ауыспалы құрамды, іркілдек аморфты заттар. Карнотит - ... ... үш ... бар, ... ... ванадаты, ол тұнбалы кен орындарының тотығу аймағында кездеседі. Құрамы бойынша карнотитке ұқсас минерал - тюямунит, оның ... ... ол ... ... ... тұзы. [3]
Тухолит минералы - органикалық затпен қосылған, құрамында уран, торий және СЖЭ болатын көміртектес зат. ... ... ... ... ... зат ерітінділерінен алынған уранның тотықсызданған ерімейтін қосылыстарының құрылуы нәтижесінде, органикалық затпен құралған уран ассоциациясы табиғи жағдайларда едәуір кең ... ... уран ... классификациялаудың принциптері
Кен деп - қолда бар техника мен қалыптасқан экономикалық жағдайда алынуы мүмкін, өнеркәсіптік экономикалық тиімділігі жағынан ... ... ... ... ... мен ... ... табиғи минералдарды шикізат аталады.
Уран кендерінің құрамы мен қасиеттері оларды қайта өңдеу ... ... ... әсер ... кендері, заттың құрамының өзіндік әртүрлілігімен ерекшеленеді. Көп жағдайларда уран кендерінде бір емес, әртүрлі физика-химиялық қасиеттері бар бірнеше минералдар құрылымында кездеседі. ... ... ... ара ... уранның өзіндік минералдары да және уранның әртүрлі ... да ... ... ... ... олардың технологиялық қасиеттері бойынша классификациялаудың үлкен тәжірибелік мәні бар. Қазіргі ... ... ... ... ... ... белгілері ескеріледі.
Урандық минералдануды сипаты бойынша төмендегідей бөліп қарастырады: а) бастапқы ... ... ... көбінесе, тотығу үрдісіне ұшырамайтын эндогенді минералдар түрінде ... Бұл, ... ... ... төрт ... уран бар ... настуран немесе басқа уран минералдарының кендері, б) екіншілік кендер уранды, ... ... алты ... ... экзогенді минералдар түрінде ұстайды, в) аралас кендер, құрамында әрбір топтың 75%-дан аспайтын және ... кем емес ... ... ... және ... ... ...
Бұл бөліну мынадай нобай суреттеп береді:
1.6-кесте-Уранның химиялық валенттіліктері
Атауы
Бастапқылар
Аралас
Екіншілік
Уран (IV), %
100
75 ... (VI), ... ... ... ... ... ... қайта өңдеу және шаймалау үрдісінің режимін таңдап алу кезінде өте маңызды роль атқарады.
Контрастық белгі, яғни тау жыныстарының кесектеріндегі уранның біркелкі емес ... ... ... ... а) ... ... - уранға бай штуфтар мен құрамында уран мөлшері төмен сынықтардың ... б) орта ... - ... құрамындағы уранның орта мөлшерінен салыстырмалы түрде 3-5 есе асып түсетіндер; в) әлсіз контрастық кендер - ... ... ... ... металдың салыстырмалы түрде біркелкі таралуы.
Контрастық кенді байыту кезінде маңызды, ол көбінесе ... роль ... ... ... ... ... ірі түйірлі (25-300 мм), орта түйірлі (3-25 мм), ұсақ түйірлі (0,1-3мм), жіңішке ... ... мм), ... ... сорт - бай кен ... сорт - орта кен ... сорт - қатардағы кен 0,25-0,09%
V сорт - ... кен ... ... ... кендегі пайыздық мөлшері - оның сапасы мен құндылығының маңызды көрсеткіші. Кен ұғымы, техниканың ... бір даму ... ... ... тау жынысын экономика жағынан тиімді түрде қайта өңдеуге мүмкіндік беретін, уранның белгілі бір ең ... ... ... ... ... І және ІІ ... кендер экономика тұрғысынан, салыстырмалы түрде үлкен арақашықтықта ... ... ... ІІІ және ІV, ... V ... ... игерілген жерінде қайта өңдеген пайдалы.
Уран кендерін, оның басқа да компоненттерін жолшылай бірге ... қоса ... ... өңдеу, уранның өнеркәсіптік ең төменгі деңгейі пайыздық мөлшерін экономикалық мүмкін ... ... ... ... ... береді. Бұл фактор кенді қайта өңдеудің нобайын таңдап алуға және кендерді жалпы технологиялық бағалауға маңызды ... әсер ... ... ... СЖЭ, ... кейбір басқа да түсті және сирек кездесетін металдар, фосфор қышқылы сияқты қоспалар үлгісінен көруге болады.
Осыған сәйкес, кейбірт ... ... ... ... ... ... және т.б. ретінде қарастырады.
Әдетте дәл осы белгі, кенді гидрометаллургиялық қайта өңдеуге арналған ... ... ... ... және жалпы шығынын анықтап береді. Кендік емес құрамдардың химиялық ... ... ... уран ... ... ... құраушы жыныстың химиялық құрамы, көбінесе уран кендерін қайта өңдеу тәсілдерін таңдау кезінде шешуші мәнге ие. Мысалы, әдетте, уранды силикаттық ... ... ... ... ... кендерден - сода ерітінділерімен алады.
1.6 -кесте-Уран минералдары
Силикаттық және алюминийлі силикаттық
Силикаттың немесе алюминийлі силикаттық ... ... ... аз (6-12%), ... (12-25%) және үлкен (>25%) мөлшерімен
Сульфидтік
Сульфидтердің аз (3-10%), орташа (10-25%) және үлкен (>25%) мөлшерімен
Темір тотықты ... ... ... ... аз (P2O5 3-10%), ... (10-20% P2O5) және ... (>20% P2O5) мөлшерімен
Каустобиолитті
Уранды көмірлер және қатты битумдар, көмірлі және битуминозды тақта тастар, құмдақтар және ... да ... ... ... уран ... негізгі белгі-нышандары, уранның химиялық концентраттарын алу кезінде ... ... ... ... ... қайта өңдеудің кезекті технологиясын белгілейді. Қазіргі уақытта уранның химиялық концентраттарын алудың міндетті сатылары - бастапқы кенді ... ... ... ... кездерінен басқалары) бөлшектеу және ұсақтау, ұсақталған кенді шаймалау, уранды техникалық дәрежеде таза, белгілі бір ... ... ... ... ... үш ... тұндыру, сорбциялау және экстракциялауды қолдану арқылы бөліп алу.
Уранның ... ... ... жеке ... ... 1.6.1-суретте көрсетілген.
Кен
Бөлшектеу, ұсақтау
Байытудың физикалық әдістері
Жоғары температурада өңдеу
Шаймалау
Тұндыру технологиясы
Ион алмасу сорбциясы
Сұйықтық экстракция
Уранның химиялық концентраты
Кен
Бөлшектеу, ұсақтау
Байытудың физикалық әдістері
Жоғары температурада өңдеу
Шаймалау
Тұндыру технологиясы
Ион ... ... ... ... ... - ... Кеннен уранның химиялық концентратын алудың жалпы нобайы
1.7 Уран ... ... ... кендері құрылысының ерекшеліктері. Жалпы алғанда, уран кендерін қазып алу әдістері, ... ... ... және түсті металдар кендерін қазу әдістеріне ұқсас. Кенді қазып алудың жабық та, ашық та түрлері бар. Сондай-ақ жер астында ... ... де ... едәуір қарқынды түрде жетілдіруде. Жер астында шаймалау әдісі, кенді жердің үстіңгі қабатына алып шығуды болдырмауға және уранды шаймалауға қатысты химиялық ... ... дене ... ... ... ... береді. Бұл әдістің маңызы болашақта өте зор, бірақ ол шектеулі түрде, ең ... ... аса ... минералдарын немесе уранды кендердің шаймалау кезінде қолданылады.
Жерден қазып алынған уран кенін, сол сияқты кез-келген басқа кенді, кендік минералдар және бос ... ... ... ... да ... ... ... анықталған барлық белгі-нышандар сипаттап береді.
Дегенмен де уран кендері, әдетте, өзіндік ерекшеліктерге ие, ең алдымен ол ерекшеліктерге: уранның өзіндік қасиеті - ... ... ... бос ... ... ... ... де ол жиі 10-100 мкм-ға жетеді); химиялық ... ... ... оның ... ... ... ... бос жыныстармен уранды минерал түйірлерін экрандау жатады. Қарама-қарсы жағдайлар да жиі кездеседі: бос жыныс түйірлері уранды минералдармен ... ... ... ... ... ... алдыңғы бөлшектеу мен ұсақтаудың міндеті - ... ... және бос ... ... бөлу болып табылады, бұл ұсақтаудың i=D/d бірнеше он ... есе ... зор ... ... ... ... ... болар еді.
Бірақ іс жүзінде ешқандай мұндай күшті ұсақтау қажет етілмейді, өйткені белгілі бір дәрежеде гидрометаллургиялық қайта балқытуды тиімді ... ... үшін ... ... ... ... тазалау міндетін шешу жеткілікті, бұл әдетте 0,3-0,7мм-ге дейін ұсақтаумен шешіледі. Осы жағдайда, ... 90-98% уран ... ... бұл ... деп ... ... ... зияндылығын атап өткен маңызды. Көбейіп отыратын пайдасыз ... ... ... ... ... ... шығынының артуына және шаймалаудан соң қалңан қатты қалдықты кептіру кезінде қиындықтар туындауына себепші болады. Ұсақтаудың ... ... ... критерийі - кезекті шаймалау кезінде уран алудың 90-98% мөлшеріне жету. Сондықтан кей кезде ұсақтаудың 0,3-3 мм шамасын ... ... ... ... осындай дәрежесі, мысалы уранды кендерді механикалық байытудың кейбір әдістерін қолдану кезінде қажет етілмейді. Мырышты ... ... ... ... уран технологиясында алдын-ала байыту мәселесі міндетті емес, бірақ оны жүргізу техникалық жағынан пайдалы болса, қалаулы операция болып табылатынын атап ... ... ... ... - ... бай ... алу ... табылатын көптеген сирек кездесетін және түсті металдардың технологияларына қарағанда, уран ... ... - ... ең аз ... жоғалту арқылы қалдықты үйінділерді алу, өйткені әдетте уранды минералдардың аса жұқа ... ... ... бай концентраттар алу іс жүзінде мүмкін емес. Сонымен, байыту алдындағы бөлшектеудің міндеті - уранды минералдарды аршып тазалау ... ... ... жоқ бос ... ... түрде бөліп шығару. Бұл міндетті шешу үшін біршама бөлшекті ... ... ... және бос жыныстардың физикалық немесе физика-химиялық қасиеттерін ажырата білу - ... ... ... табылады. Мысалы, олардың әр түрлі радиоактивтілігі - уранды кендерді байытудың радиометриялық әдісінің ... ... әр ... - ... ... әдісінің негізі, дым тартқыштықтарының әр түрлілігі - флотациялық әдістің ... ... түрі ... ... ... ... етеді. Ұсақтау шектері: радиометриялық байыту үшін +300 -25 мм; бөлек шығаратын машиналарда гравитациялық байыту үшін 10-1 мм; стол үстінде гравитациялық ... үшін -0,1 -0,07 мм; ... ... үшін -0,15 -0,07 ... ... ... ... отырған кеннің сипатына да, сондай-ақ оны қайта өңдеудің кезекті нобайына да байланысты. Барлық жағдайларда да шешім экономикалық көрсеткіштерге байланысты болады.
Әдетте, ... ... ... ... өнім ... ... кем емес ... құрайды. Кендегі уран мөлшерінің 0,08%-дан кем емес төменгі шегі, біршама дәрежеде бөлшектеу мен ұсақтауға кеткен шығындармен анықталады.
Уранды кендерді, ... ... кем емес ... дәрежесінде ұсақтау талап етіледі. Бірақ, ұсақтаудың мұндай дәрежесін қамтамасыз ететін механизмдер жоқ.
Бұл ... ... ... ... қолдану арқылы, яғни бөлшектеу мен ұсақтаудың бірнеше сатыларын (әдетте 3-4 саты) қолдану арқылы шешуге болады.
Бөлшектеу Кен кесектерінің өлшемі, мм і ... ... ... және ... 300-100 3-5
Орта 300-100 50-10 6-10
Ұсақ 50-10 10-2 - ... ... ... алғашқы екі сатыда аз өзгергендіктен, бөлшектеудің ірі және орташа көлемдерінің нобайын, кендегі ... ... мен ... ... ... ... Талап етіліп отырған ұсақтау дәрежесі үшін шикізаттың қаттылығы мен ылғалдылығының сипатын ескереді.
Ірі және орта кесекті бөлшектеу үшін, талқандап езетін және ... ... ... жұмыс істейтін, сәйкес, шағып талқандаушы және конусты бөлшектегіш машиналар мен конусты валдық бөлшектегіш машиналар аппаратура ретінде қызмет атқарады. Конусты бөлшектегіш ... ... ... ... ... ... ... шаң аз шығады. Урандық өнеркәсіпте қолданылатын қарапайым типтегі бөлшектегіш қондырғылар кенді 19-37 мм-ге дейін ұнтақтауды қамтамасыз етеді. ... ... ... ... 38х60 және 76х101 см ... ... ... машиналарды пайдаланады.
қағидасы бойынша классификациялаудың міндеттілігі: әрбір ұсақтаушы аппаратқа салғанға дейінгі және одан алғаннан кейінгі өнімді ірілік кесегіне қарай сорттау. Бұл ... ... ... ... ... ... ... бөлшектеуші машиналардың пайдал әсердің ең жоғарғы коэффициенті оптималды режимінде жұмыс істеу мүмкіндігін қамтамасыз ... бұл ... ... ... ... ... байытудың, қайнау қабатын пайдаланудың және басқалары) тиімділігі үшін аса маңызды.
Классификаторлар ретінде колосникті құм елегіш, барабанды және вибрациялық құм ... ... ... ... істеу кезінде, ірі кесекті бөлшектеуде - 100%, ал орташа кесекті бөлшектеуде >=200% құрайтын циркуляциялық жүктеу жүзеге асырылады.
Кәсіпорындардың көпшілігінде ... ... ... ... және ... автоматтық блоктау мен орталықтан басқару нобайлары бар. Кейбір кезде бақылау телевизиялық жүйелердің көмегімен жүзеге асырылады.
Жіңішке ұсақтау кезінде уранды минералдардың аршылып ... ... ... мен бос ... ... ... орын алады, яғни материалдық сипаты өзгереді. Жіңішке ұсақтау - технолог тарапынан өте ... ... ... ... ... ... ең маңызды бөлігі, өйткені бұл үрдістің нәтижелерін соңынан өзгертуге болмайды. Жіңішке ... ... сулы ... ... сода ерітіндісінде (көбінесе қышқылдық ерітіндіде) Қ:С = 1:1 немесе 1:0,5 қатынасына сәйкес жүзеге асырады.
Ұсақтау дәрежесі соңғы өнім ұнтағының талап етілген ... ... ... ол ... 50-ге тең, ... кей кезде 200-300-ге жетеді.
Жіңішке ұсақтауға кететін энергетикалық шығындар өте көп. Олар ... ... мен ... ... ... ... құрайды.
Жіңішке ұсақтау үшін соққылап және жаншылап жұмыс істейтін, құрыштың арнайы сорттарынан жасалған жұмыр шар ... және ... ... ... Ірі кесекті және орташа кесекті бөлшектеумен салыстырғанда, жіңішке ұсақтауды, ... ... ... ... ... ... ішінде үздіксіз жүзеге асырады. Диірмендер міндетті түрде ... ... ... ... ... ... ... жұмыс істейді. Жіңішке ұсақтау кезінде қайта ұсақтаудың қауіптілігін жою үшін ... ... мәні ... ... ... 500-600%-ға жетеді.
Көп жағдайда жіңішке ұсақтауды флотациялық байыту фабрикасында немесе гидрометаллургиялық зауытта (мысалы, содалық ... ... ... шар ... және ... диірмендерде ұсақтау кезінде құрыштың көп шығындалуына байланысты (әдетте кеннің 0,3-0,4 кг/т). Кейбір уран зауыттарында 30 ... ... 0,7 ... ... ұсақтауда кендерді құрғақ өзіндік ұсақтау диірмендерін табысты қолдануда. Мұндай диірмендер құм електермен немесе классификатормен ... ... ... ... Сол ... ... жұмыс жасаған шар тәріздес диірмендерді енді көбінесе кендігалекті диірмендерімен ... ... ... және ... ... ... ... - 75 мм-ден бастап +31 мм-ге дейінгі өлшемдегі кен кесектерін қолдану арқылы шар ... ... ... ... ... кен, 8 мм ... өлшеміне ие. Мұндай диірмендерді қолдану - ұсақтайтын қондырғының өнімділігін арттыруға, ... ... ... және де осылардың нәтижесінде, шаймалау кезіндегі қышқыл мен тотықтырғыш заттың шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.
Бұл ... ... ... ... дайындау барысында жүргізілетін операциялардың сандарын кемітумен сипатталатын, бөлшектеу-ұсақтау үрдісін жетілдірудің белгілі-бір тенденциясы байқалады. Бұл ... ... өте ... тез дамып келе жатқан бағыт - алдын-ала бір сатылы ... ... ... кенді өзіндік ұсақтау. Бұл үрдістің маңызды экономикалық артықшылығы - ... ... ... ... бірінші немесе екінші сатысында да орта кесекті және ұсақ кесекті бөлшектеуді, аралық сатылармен байланысты конвейерлік тасымалдау мен шаң ... ... ... бөлшектенген кенді бункерлеуді қысқартуды жою мүмкіндігі 1971 жылы пайдалануға енгізілген.
Кенід өзіндік ұсақтау нобайы болат (құрыш) шарларын, сымдармен және ұсақ жұмыр ... ... ... ... шығарылған дәстүрлі типтік нобайларына қарағанда, индивидуальды. Бұл, сірә, үрдістің жаңалыңы мен, сондай-ақ әрбір ... ... ... бір ... ... ескере отырып, аса жетілген және экономикалық тиімді шешімдерді іздестірумен түсіндіріледі.
1.8 Уран ... ... ... ... радиоактивті металл болғандықтан оны өндіру оңай шаруа емес, сол үшін оның өндірілуіне тәсілдеріне баса ... ... ... ... мамандар әлемдік тәжірибеде уран өндірудің үш түрлі тәсілі бар екенін алға тартады. Оның бірі - ашық ... ... ... - ... ... ... үшіншісі - жерасты шаймалау әдісі.
Алайда бұдан бөлек уран кенін өндіруде, жер бедерінің ерекшелігіне байланысты қолданылатын тағы ... ... ... бар. ... ... ... шаймалау әдісі, бұл әдістің ерекшелігі уран кенін шаймалауға күкірт қышқылы көп ... ... ... азайту үшін оттегі қысымымен қиын өңделетін уран титанатын, темір және жердегі ... ... бар ... ... ... ... Тағы бір кеңінен таралған әдіс карбонаттық немесе содалық шаймалау, бұл әдіс қолданылуы жағынан қышқылдық шаймалаудан ... ... ... тұр. ... бір уран ... әдісінің бірі үйінді шаймалау, бұл әдіс перколяция принципімен уранды кедей және төменгі балансты кеннен бөліп алуға, сонымен қатар уран кенін ... ... ескі ... ... ... Ал ... ... әдісі жер асты, үйінді және перколяциялық шаймалау әдістерін ... ... ... Жер асты ... кезіндегі ұңғымалардың орналасу торы
Уран кен орындарының пәрменділігі қолданылатын қазу жүйесіе байланысты. Мұндағы қазу жүйесінің ... ... ... торы ... ... қосу ... олардың жұмыс тәртібі, сілтілеуді қарқындату, істен шыққан ... жабу (жою) және ... ... ... ... сай ... жұмыстары жатады.
Жерасты сілтілеу тәсілдерін бастапқы қолданған кезінде ұңғымалардың қатар орналастыру сұлбасы (линейное расположение) ғана болған себептері кен ... жер ... ... ... кен ... ... ... анық және қарапайым еді. [6]
Кен сілемдерінің жату тереңдегі өскен сайын, олардың құрамы - ... ... ... ... ... ... берген соң ұңғымалардың орналасу торын да жаңарту қажеттігі туды. Соңғы кездері уран кен орнын ашу ұңғымалардың шахматтық, ұяшықты (үшбұрышты, бесбұрышты, ... т.б.) ... ... іске ... кен ... жату ... жерасты су көлемінің аздығы-көптігіне қарай және басқа да ... ... ... ұңғымалардың орналасу торлары 1.9.1 және 1.9.2-суреттерінде көрсетілген.
Ұңғымалардың түзу ... ... - ... ... кен ... ... және сүзгіштік қасиетіне қарай ара қашықтығы 10-20/20-80м дейін ... ... ... ... ... ең ... ... кен сілемдерінің созылым ұзындығында байқалды.
Кен орнының орнын тез арада қазып, алынуы және реагенттерінің аз шығындануы, ұңғымалардың арақашықтығының ең жақын ... ... ... ... ... ... арта түседі. Ұңғымалардың қатараралық және қатардағы ұңғымааралық қатынасы (1/2) аралығынан 1/10 аралығына ... ... ... ... ... ұңғымалардан өндірім ұңғымаларына дейгі түзу бағытта жылжу жылдамдығына байланысты. Мұндай жағдай ұңғымалардың арақашықтығы тым жақын болғанда ғана мүмкін. ... ... ... гексогональді немесе, ұяшықтардың басқаша орналасуына қарай ұңғымалардың қашықтығы 20-30 м 60-80 м дейін болады (Сурет - 1.9.2).
1.9 - ... ... ... бір ... орналасу торы: 1 - айдаушы ұңғымалар; 2 - сорушы ұңғымалар; 3 - кен ... ... 4 - ... ... L - ... ... қашықтығы; l - қатардағы ұңғыма қашықтығы.
1.9 - cурет - Ұңғымалардың ұяшық сұлбасы. 1 - ... ... 2 - ... ... 3 - кен ... жобасы.
Технологиялық ұңғымалардың ұяшықты орналасу торы кен орнының ауданы ұңғымалардың түзу ... ... ... ... тым ... ... қолданылады. Мұндай жағдайларда тиімді орналасу ұяшығын таңдау мәселесі ұяшықтың ... ... ... ... ... Осы күндері ауданның ұяшықты ұңғымалар торының үш түрі көбірек қолданылып жүр. Олар - төрт ... бес ... және жеті ... ... ... торы бір ... сору және үш айдаушы ұңғымалардың үшбұрыштың тұтынымдық ... ... ... ... торы бес ... сүлбесіндей болып келеді.
Үшбұрышты ұяшық ұңғымалар торы қышқыл ерітіндісінің жайылу ауданы 75% ... ... ... ... ұяшықта) ерітінді қышқылы ауданның 80% алып жатады.
Жоғарыда келтірілген ұңғымалардың орналасу тәсілдерімен сулы кенді қабаттар технологиялық, тексеруші және ... ... ... ... ... ұялы ... жиі қолданылып жүр.
* Ұңғымалардың ұялы орналасу кен сілемдерінің ауданың үлкен болып келгенде және сүзбелік еселеуіш тым ... ... ... Кен ... ... ... ... сілтіленеді. Кеннің барлық ауданы тез арада сілтілене бастағандықта оның қоры да тез аланады.
* Ұңғымалардың ұялы ... ... ... құю ... сору ... көп ... жылмасуына жақсы әсер етеді.
* Ұңғымалардың ұялы орнаалсуы күрделі кен сілемдерін ... ... және ... жеке жатқан кен сімдерінің қорын да оңай алуға болады.
Ұялардың ... кен ... ... кеңістікте орналасуына қарай құю-сору ұңғымаларының қатынастарына қарай ұялы ұңғымаларды түрлері мынада болады.
* Үшбұрышты - ... ... ... ... 1:1 ... Төртбұрышты - бесұңғымалы. Құю-сору ұңғымалардың қатнастығы 1:1 S=75+3%.
* Алтықабырғалы - ... ... ... ... 1:2 S=80%.
* Алтықабырғалы - 13 ұңғымалы. Қосымша құю ұңғымаларымен. Құю-сору ұңғымаларының қатынасы 1:5. [8]
1.9.1 Жер асты ... ... ... уран ... ... асты шаймалау әдісі - уран өндірудің ең таза әдісі. Бұрғыланған ұңғымалар арқылы кенді қабаттарға күкірт қышқылы ... тек оның 2 ... ... ... ... ... ... нәтижесінде қышқылдың молекулалары уранның молекулаларымен қосылып, кешенді күрделі қосылыстары бар ерітінді түзеді. Одан әрі түзілген ерітінді өңдеу үшін ... ... ... Жер асты ... ... ... топтамадан тұ - рады. Кенді қатпарға канша қышқыл ерітіндісі құйылса, кенді қатпардан ... ... ... ... ... қосылмаған әлсіз қышқылды ерітіндінің азын-аулақ мөлшері, табиғи карбонаттардың бейтараптануымен тұз, ... - қыл газы және суға 10-15 ... ... ... ... ... жұмыстарын жүргізген кезде технологиялық ерітінділердің жайылуын бақылап отыру үшін, полигоннан 50-200 метр ... ... ... ... ... ... отырады.
Негізінен, мамандардың дені: , - деседі. , - ... ... ... ... ... уран ... ... еліміздегі маңдай алды кәсіпорын қолданатын жер асты ұңғымалы ... ... (ЖҰШ) ... ... ... ... ... тигізбейді. Атом энергиясы жөніндегі халықаралық агенттік (МАГАТЭ) бұл технологияны кен орындарын игерудің экологиялық ең таза әрі ең ... ... ... ... асты ... шаймалау кенді жер бетіне шығармастан, табиғи уран иондарын жер қойнауының өзінде өнімді қойыртпаққа айналдыру ... ... ... кен ... ... әдісі болып саналады. Кейін қопсытуға көп шығын талап ететін өндірістің дәстүрлі (шахталық және карьерлік) әдістерінен айырмашылығы сол, құрамында ураны бар кен жер ... ... ЖҰШ ... ... ... қауіпсіздігімен, аз шығындарымен және технологиялық операциялардың қарапайымдылығымен ерекшеленеді.
Қазатомөнеркәсіп Оңтүстік ... ... ... ... қышқылымен шаймалауды қолданудың өте бай тәжірибесіне ие.
Жер асты шаймалау әдісі - ... ... ... ... ол өз ... ... ... сатыларды қамтыған:
1) Ұңғыманы бұрғылау, техникалық құрал-жабдықтарды орнату және технологиялық полигонды құру:
Уранды дененің нұсқасына қарай полигонды ашудың екі сызықтық немесе гексагональды түрі ... ... ... ... арқылы әлсіз қосылымдағы күкірт қышқылы ерітіндісін кенді көкжиекке енгізу.
Оңтүстік ... ... кен ... ... саз ... тұратын жоғарғы және төменгі су өткізбейтін жыныстарға ие, бұл шаймалауды тек ... бар ... ... ... ... Негізгі үдерістің бәрі жер қойнауында жүзеге асады, сол жерде уран ... ... ...
4) ... ... жер ... ... ион алмасатын тізбектерде сорбция және десорбциялаудан өтеді. Сонан соң тауарлы десорбат сары кек ... ... ...
5) Сары кек ... үш аффинаждау зауытының бірінде уран тотығы-шала тотығына айналдырылып өңделеді.
6) ... уран ... ... ... ... ... ... ASTM сапалы уран концентраты түріндегі түпкі өнімді шығаруды жоспарлап отыр.
Карьерлік немесе шахталық әдіспен уран өндіруден ... сол, кен орны жер асты ... ... игерілгенде жоғары деңгейлі радиацаясы бар қалдықтарды сақтау үшін арнайы қоймалар салудың қажеті болмайды. [6]
Уранды жер асты ... ... ... ... әр ... ... уранның қандай терендікте орналасуна байланысты. Ұңғылар екіге ... ... және ... ... ұңғыларға күкіртті қышқыл жіберіледі олар алынатын ұңғыларға қарағанда саны көп болады. ... ... ... ... ... бойынан ураны бар қоспаны (ПР) өндіріске айдалады, сөйтіп уран ... ... ... басталады. Геотехнологялық алаңның (ГТП) суреті 1.9-суретте көрсетілген.
1.9 - ... ... алаң ... ... айдалған қоспаны (ПР) айдайды, ол 1.9 -суретте төменде көрсетілген. Барлық ұңғылардан ... ... ... жинап, оны өндіріске айдайды.
1.9 - cурет- ТУЗ-дың ішкі көрінісі
2 Арнайы бөлім
2.1 Жерасты ... ... ... жалпы сипаттамасы
Жерасты ұңғылы шаймалау әдісінің басты мақсаты уран кенін мүмкіндігінше толық, әрі таңдаулы еріту болып табылады. Жерасты ұңғылы шаймалау ... уран ... ... ... ... ... ... әдіс болып табылады, өйткені өнімнің көлемі мен құнын анықтайды. Құрамында ураны бар кендер мен минералдардың әр ... ... ... ұңғылы шаймалау әдісі үшін минералды қышқылдардың сулы ерітінділері және сілтілік металдардың карбонат ... ... ... тұз ... негізінде олардан арзандау күкірт қышқылы қолданылады. [9]
Қышқылдық жерасты ұңғылы шаймалау әдісі карбонаттық шаймалауға қарағанда уранның кеннен көп ... ... ... ... Бірақ келесідей кемшіліктерге ие:
* Салыстырмалы жоғары ерітушілік қабілеті ураннан ... да ... ... ... бос жыныс және қышқылдың көп көлемде шығындалуына әкеліп соғады;
* Кен құрамында 2%-дан астам карбонат ... ... ... ... бұл ... ... мүмкін еместігі;
* Ұңғыма ретінде арнайы қымбат тұратын материалдардан жасалған ұңғымаларды пайдалану қажеттілігі;
Жерасты ұңғылы шаймалау үрдісі жерасты қойнауындағы кеннің химиялық ... ... ... ... ... ... (фазадан) сұйық түрге өтуі.
Қышқылдық шаймалау кезінде тотыққан минералдардан уран уранил-ион түріндегі сұйықтыққа өтеді
UO3+H2SO4-->UO2SO4+H2O ... ... ... сульфатымен қатар кешенді уранил сульфаты бар. Жерасты ұңғылы шаймалау үрдісінде ... ... ... ... ... ... ... сүйемелдеу шартымен анықталады. Ол бөлме температурасында әр түрлі аниондардың қатысуымен сульфатты ерітінділердің алты валентті уранның pH тұнбасына ... ... pH ... ... ... ... 3.8-5.0, ... фосфаты 1.9-2.5, уранил арсенаты 1.3-1.7 (олар уран концентрациясына, температурасына, басқа қосылыстардың қосылысына және концентрациясына ... және ... уран ... шаймалау үшін тиімді қышқыл болып pH=1.5-=-2.0 табылады.
Қышқылдың жоғары концентрациясы тау жыныстарының адсорбциондық қабілеті және уран минералдарының беріктігімен анықталады. ... ... ... ... жоғарылауы, уран минералдарының еруін жылдамдығын арттырады және тау жынысымен реакциясына шығынын жоғарылата отырып, химиялық еріткіштер ... ... ... ... ... ... ... төрт валентті уран кездесетін болса, онда нашар еритін су қосылған күкірт қышқылына, жерасты ұңғылы шаймалау үрдісінің интенсификациясы үшін тотықтырғыш қосу ... ... ... ... перманганат, сутегі перекисі, азот және хлоры бар тотықтырғыштар т.б. қолданылады.
Табиғи уран ... ... ... ... бөлінеді. Біріншілік уран кенінде, уран тотықсызданған (төрт валентті), аз мөлшері тотыққан (алты валентті) түрде, екіншілік кенде біраз немесе ... ... ... ... ... бар ... ... әртүрлі қиын еритін тотықтармен (СЖЭ, титан, торий және т.б.) химиялық байланыста болғандықтан, оны өңдеу үшін ... ... ... ... ... кендер көбінесе сілтілік шаймаларға ұшырамайды. Құрамында настуран түріндегі уран бар ... ... және ... ... ... өңдеуге қышқыл да, сілтіде қолданылады.
Жерасты ұңғылы шаймалау үрдісі ... ... ... ... ... ... ... уран кенінің толықтай ерітінді құрамына өтуін қамтамасыз ету;
* реагенттің төмен бағасы және ... ... ... ... ... ұңғылы шаймалау үрдісі кезіндегі таңдаулылық;
* қолданылатын жабдықтар мен материалдардың тоттануға (коррозияға) төзімділігін қамтамасыз ету;
* уран ... ... ... бар ... ... жасау (шаймалау кезіндегі қыздырудың, қосымша ұсақтаулардың және араластырудың т.б осы секілді ... ... ... ... ... химиялық табиғатына және олардың шаймалау кезіндегі реакцияға түсу қабілетіне байланысты уран кендері бес негізгі минералогиялық түрге ... ... ... төрт ... ураны бар кендер, - эндогенді минералдар (уранинит, настуран, ураноторит);
* Құрамында алты валентті ураны бар кендер, - экзогенді минералдар (уран, ... ... ... торбернит, отенит);
* Құрамында баяу еритін уран минералдары бар кендер (давидит, браннерит);
* Уран және ... ... бар ... ... және ... ... екі түр жерасты ұңғылы шаймалау әдісі үшін ... әдіс ... ... ... ... ұңғылы шаймалау технологиялық үрдісін басқару нысаны (объектісі) ретінде сипаттау
Уранды жерасты ұңғылы шаймалау технологиялық үрдісін басқару ... ... ... ... құрылымы бойынша, жеке бөліктерден тұратын өзара тығыз байланысқан күрделі технологиялық кешен.
Басты ерекшеліктері:
* Жүйенің көпдеңгейлілігі, объектілердің үлкен аймақта таралуы;
* Транспорттық ... ... ... аймақта таралуымен сипатталады;
* Жүйенің инерттілігі, басқаруға берілген әсерлердің нәтижесі ұзақ уақыттан кейін байқалады;
* ... ... ... ... жер қабатындағы белгісіздік, ықтималдық.
Уран кенінің геологиялық жағыдайы профильдік қималар және әр ... ... ... зерттелетін параметрлердің таралу өрістерімен сипатталады. Өнімді қабаттардың физикалық қасиеттері тек ұңғыма қимасындағы параметрлер мәнімен ғана емес, сонымен қатар олардың кеңістікте ... яғни ... және ұсақ ... ... зерттелетін өрістермен анықталады. Технологиялық көрсеткіштерге белгілі ұңғымалар бойынша уран өндіру мен су айдау ғана емес, сонымен қатар өңдеу карталары мен ... уран ... ... ... ... орналасуы секілді жалпылама сипаттамалар да жатады.
Уран кенін өңдеуді басқару қиындықтары жер ... өтіп ... ... ұңғымалар арқылы басқару керектігінен, нәтижесінде басқару мүмкіндігі азаятындығынан туындайды.
Әрбір уран кені ... ... мен ... ... ... ғана тән ... бар объекті болғанымен, уран кенін өңдеуді басқару жүйелерінің оларды, толық негіздемемен, таратылған параметрлі ... ... ... ... ... ... болатындай ортақ белгілері бар. Мұндай жүйе басқарылатын нысаннан (уран кені) және күрделі ... ... ... ... ... ... ... тұрады. Басқарылатын нысаннан басқарушы мүшеге үлкен мөлшерде әр түрлі мәліметтер келіп ... ... ... реттеуге қажетті нұсқаулар қалыптасады. [10]
2.3 Жерасты ұңғылы шаймалау үрдісінің кинетикасы
Еріген заттың химиялық потенциалы бастапқы ... ... ... ... тең ... ... ... термодинамикалық тепе-теңдік орнайды. Жеткілікті шама шегі - берілген температурада еруі.
Уран гидрометаллургиясында суда ерімейтін уран минералдары мен реагент ... ... ... ... ... үрдісі жүреді. Осындай рекцияның жүруі Гиббс энергиясы және оған ... ... ... ... ... ... Бастапқы зат пен реакция өнімінің энтальпия және энтропиясының мәнін есептеу үшін қажетті мәндерді анықтамадан табуға болады. Мұнда тек ... ... мен ... ... түзілуінің термодинамикасы функциясының өзгеруін есепке алу керек. Минералды кендерден уранды шаймалау реакциясының көпшілігі үшін ΔG - ның үлкен теріс ... ... ... өте ... және іс ... реакция қолайсыз.
Уранды шаймалау кинетикасы үлкен қызығушылық туғызады. Шаймалау - гетерогендік үрдіс, оның жылдамдығы (кез-келген гетерогендік үрдіс жылдамдығы сияқты) уран ... ... ... ... реакциясының жылдамдығымен немесе диффузиялық масса алмасу арқылы анықталады, себебі шаймалау үрдісі үш негізгі сатыдан тұрады: ерітіндіден әрекеттесуші зат ... ... ... ... әрекеттесудің химиялық реакциясы; реакцияның еріген өнімдерін беттен ерітінді көлеміне өткізу.
Уран гидрометаллургиясында күрделі титантанталниобат тотығы бар уран минералын ... ... ... ... ... ... жылдамдығын шектейді. [11]
Көптеген уран кені үшін үрдістің анықтаушы сатысы - шаймалау ... ... ... уран ... ... ... Бұл жағдайда шаймалау үрдісінің жылдамдығы белгілі диффузия теңдеуімен өрнектеледі:
dS/dt = D·F·dC/dx ... dS/dt - dt ... ... ... ... мен беттескен фаза бетіндегі диффузия жылдамдығы: D - ... ... F - ... ... ... dC/dx - ... ... градиенті dC/dx қабат қалыңдығына dC/dx = (C1 - C2)/δ қатысты ... ... ... ... ... ... айырымымен өрнектелуі мүмкін.
Мұндағы C1 - қоймалжың көлеміндегі ... C2 - ішкі ... ... δ - диффузиялық қабат қалыңдығы.
Кеуекті ... кен ... үшін δ - ны ... кедергісінің қосындысына ρ - ға алмастырамыз:
dC/dx = (C1 - C2)/ρ ... ... ... ... ... ... ... бетіне, реагенттер концентрациясына тура пропорционал, ал диффузияның жалпы кедергісіне кері пропорционал. Бұл ... ... зат пен ... ... ... ... мәні ... Ол тек қана диффузия мен толық анықталатын үрдісті сипаттайды. Бұл диффузия теңдеу жалпы түрде шешілмейді, бірақ ол үрдістің кейбір ... ... және ... ... шаймалау жағдайы анықталған уақытта уранды бөліп алу дәрежесі мен жылдамдығына бірдей әсер етпейді. ... ... ... - ... ... ... ... диффузия коэффициенттері D өте тәуелді.
D = RTN·13PIμd; ... R - газ ... N - ... ... T - ... температура; u - орта тұтқырлығы; d - бөлшектер диаметрі.
Демек, ... ... ... ... ... бетіндегі әрекеттесуге бөлшектердің ұсақтығы әсер етеді. Бірақ орта ... өсу шегі бар: ... ... үшін 48-100 меш ... мм) және ... үшін - 100-200 меш (0,15-0,007 мм).
Шаймалау ... С1 ... ... ... оң әсер ... (С2 - әсері аз). Шаймалаушы ерітіндінің соңғы қышқылдығы 5-15 г/л болады. ... ... (кен ... ... шығын бойынша) бастапқы концентрациясын анықтайды.
Шаймалау жылдамдығына кері әсер ететін ρ - ды азайту үшін қоймалжыңды ... ... ... ... ... ... ауа (пачук) арқылы араластырады.
Кеннен уранды жоғары дәрежеде бөліп алу үшін шаймалау жылдамдығын үрдіс уақыты арқылы ... ... ... ... үшін 24-48 сағат және содалық үшін 48-96 сағат қажет.
Кеннің құрамына және ... ... ... ... зат ... сұйық көлем арқылы) тағы бір фактор, ол Қ:С қатынасы. Іс ... ... Қ:С ... ... Қою ... тасымалданбайды, керісінше сұйық қоймалжың көп реагенттер қажет етеді және сұйытылған ерітінді алынады. Қоймалжыңды әдетте Қ:С = 1:0,8 - 1:2 ... ... ... заңдылықтар қышқылдық та, карбонаттық та шаймалау сипаттамасы бойынша ұқсас. Бірақ кабонаттар уранды ... ... аз ... және ... жай ... ... Басқару жоспарының математикалық қойылымы
Басқару жоспарының математикалық қойылымы келесі ... ... ... ... ... жылдамдығын арттыру немесе шаймалаушы ерітіндідегі берілген мөлшердегі күкіртті қышқылының құрамына уран кені минералдарының көптеп өтуін ... ... (dS/dt) = ... ... = (C1 - C2)/ρ ... = RTN·13PIμd; ... ... ... ...

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 73 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Солтүстік Қарамұрын кен орны106 бет
Метанол24 бет
Талап өндірісінің түсінігі және маңызы30 бет
Тауарлы шаруашылық: пайда болу шарттары, негізгі ерекшеліктері мен түрлері21 бет
Фермен продуценттерін зерттеу әдістері26 бет
Экстракциялық фосфор қышқылы өндірісінің қалдықтарын залалсыздандыратын жүйе құрастыру30 бет
Қылмыстық іс жүргізу заңы, ізгілік және тергеу тактикасы38 бет
"Кітапхана" жұмысын автоматтандыру21 бет
2 деңгейлі алдын-ала су тастау қондырғысын автоматтандыру44 бет
Access бағдарламасында мектептің оқу үрдісін автоматтандыру арқылы жұмыс жүйесін жеңілдету17 бет


Исходниктер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь