Уранды жерасты ұҢҒымалық сілтілеу кезіндегі техногендік ерітінділерді хлор иондарынан тазарту

Уран өндірісі Қазақстан экономикасының басым бағыттарының біріне айналып, соңғы жылдары табиғи уран өндіру бойынша әлемнің көшбасшы мемлекетіне айнала бастадық.

Уран өндірудің жер асты ұңғымалы шаймалау (ЖҰШ) әдісі алғаш рет 1960 жылдары қолданылып, 2018 жылы әлемдік уран өндірісінің 50%-н құрады. Дәстүрлі әдістермен салыстырғанда ЖҰШ әдісінің қоршаған ортаға теріс ықпалы аз және ол өндірудің барынша төмен өзіндік құнын, өндірістік қауіпсіздікті қамтамасыз етеді. Еліміздің геологиялық жағдайында уранды әдісімен өндіруге жарамды. Қазатомөнеркәсіп уран өндіруді 100% ЖҰШ әдісімен жүргізеді.

Тәжірибе жүзінде уранның гидрометаллургиясында күкірт қышқылының әлсіз ерітінділерімен жер астында шаймалау әдісімен алу тәсілдері таралды, бұл ретте ілеспе компоненттерді салыстырмалы түрде елеусіз шаймалау кезінде уранил-сульфатты кешендер пайда болады. Ерітіндідегі жағымсыз қоспалардың бірі хлор-ион болып табылады, ол қаныққан аниониттен уранмен бірге десорбцияланады және жұмыс ерітінділерінде жиналады, уранның қышқыл сульфатты ерітінділерінің сорбция депрессоры бола отырып, аниониттің уранмен қанығу сыйымдылығын төмендетеді, демек, уранды ерітінділерден шығару дәрежесін, сорбциялық процестердің тиімділігін төмендетуге және реагенттер шығысының артуына әкеледі.

Хлор-ионның қосымша көзі ретінде жоғары шоғырланған уран материалдарын алу кезінде Үлбі металлургиялық зауытында алынатын айналым ерітінділері үлгі болып табылады.

Хлор ионды жоюдың оңтайлы нұсқасы мембраналық технологияларды қолдану процестері болып табылады. Хлор ионды алып тастау нанофильтрация немесе мембраналық электролиз процестерін қолдану арқылы мүмкін болады.

Қазіргі таңда эксперименттер әртүрлі ток тығыздығы мен процестің ұзақтығы кезінде құрамында 17,4 г/л хлор және 74,75 г/л күкірт қышқылы бар модельдік ерітіндіде жүргізіліп жатыр, бұл уран десорбциясынан кейін Қазатомөнеркәсіптің өнеркәсіптік ерітіндісіне сәйкес келеді. Жұмыс камерасынан ерітінділердің сынамаларына іріктеуді белгіленген уақыт аралықтары арқылы жүргізіліп, хлор және сульфат иондарына талдау жасалуда.

Зерттеу нәтижесі бойынша жұмыс эскиздері мен мембраналық электролизге арналған зертханалық қондырғыны дайындаумен уран кендерін сілтілеу ерітінділерінің электродиализдеу үрдістерін модельдеу әдістемесі әзірлену үстінде.

1. 
   Наглядное пособие. Электролиз расплавов солей с угольными электродами. - М.: Дрофа, 2007. - 739 c.
   
2. 
   Патент РК №32226 Способ переработки урансодержащих растворов. Опубл.2017 бюл.№13.
   
3. 
   Патент Рк №22364 Способ извлечения урана из продуктивных растворов подземного выщелачивания. Опубл.2011 бюл.№12.
   
4. 
   Ильина С.И. Электромембранные процессы: учебное пособие.// М.: РХТУ им. Менделеева.- 2013. – 57с.