RU2085741C1

RU2085741C1 - Method for location of migrating metals in dumps

Info

Publication number: RU2085741C1
Application number: RU92011146A
Authority: RU
Inventors: Александр Егорович Воробьев; Татьяна Владимировна Чекушина
Original assignee: Александр Егорович Воробьев; Татьяна Владимировна Чекушина
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1997-07-27

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: this can be used in storing of uranium-containing sub-standard ores and rocks. According to method, successively placed on prepared base are antifiltration and drain courses. Then formed is barrier course (to be beneficiated). Placed on its surface is perforated pipeline, then course to be leached is formed. In period of storing rocks, leaching of uranium takes place under action of weather precipitation or technological solutions artificially delivered from course to be leached, and its migration together with dump water in course to be beneficiated. At mixing of uranium-containing dump water with matters (substances) delivered into wells (pipeline), taking place is technogenic mineral formation with catching of migrating uranium. EFFECT: high efficiency. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при складировании ураносодержащих некондиционных руд и пород
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является известный способ, включающий формирование антифильтрационного и дренажного основания, пульпопровода и водосбросных сооружений, раздельную (селективную) укладку хвостов по минеральному составу и содержанию металлов, и подачу в граничной зоне между слоями на пути миграционного потока веществ, переводящие растворенные металлы в состояние удобное для осаждения.The invention relates to the mining industry and can be used for storing uranium-containing substandard ores and rocks
The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a known method, including the formation of an antifiltration and drainage base, slurry piping and spillway structures, separate (selective) laying of tails according to the mineral composition and metal content, and feeding in the boundary zone between the layers along the migration flow path substances that convert dissolved metals to a state convenient for precipitation.

Недостатком данного способа является низкая эффективность осаждения. The disadvantage of this method is the low deposition efficiency.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности предотвращения распространения урана за счет его концентрации. Это достигается тем, что при осуществлении предложенного способа, включающего формирование дренажного, барьерного (обогащаемого) и выщелачиваемого слоев из ураносодержащих пород, определение в сформированном массиве мигрирующего потока ураносодержащих вод, создание на пути его обсадных скважин, в которые подают вещества, обеспечивающие образования акцессорных минералов урана, захватывающих при этом мигрирующий уран. При хранении пород происходит выщелачивание урана из верхнего слоя, его миграция вниз к барьерному слою, где при встрече с растворами (веществами), подаваемыми в обсадные скважины, происходит техногенное минералообразование акцессорных минералов урана, которые захватывают мигрирующий уран в составе минеральных вод. The purpose of the invention is to increase the efficiency of preventing the spread of uranium due to its concentration. This is achieved by the fact that in the implementation of the proposed method, including the formation of drainage, barrier (enriched) and leachable layers from uranium-containing rocks, the determination of a migrating stream of uranium-containing water in the formed massif, the creation of casing wells in its path, into which substances providing formation of accessory minerals are fed uranium, entrapping while migrating uranium. During storage of rocks, uranium leaches from the upper layer, it migrates down to the barrier layer, where when meeting with solutions (substances) supplied to the casing wells, technogenic mineralization of accessory uranium minerals occurs, which capture migrating uranium in the composition of mineral waters.

В соответствии с современными представлениями (Терехов В.Ф. и др. Минералогия и геохимия редких и радиоактивных металлов. М. Энергоатомиздат, 1987) уран в горных породах находится в следующих формах: образует собственные урановые минералы; изоморфно входит в кристаллические решетки акцессорных (менее в породообразующие) минералов; находится в адсорбционном состоянии на поверхности кристаллов; в растворенном виде присутствует в составе газово-жидких включений и в межзерновой жидкости. In accordance with modern concepts (Terekhov V.F. et al. Mineralogy and geochemistry of rare and radioactive metals. M. Energoatomizdat, 1987) uranium in rocks is in the following forms: forms its own uranium minerals; enters isomorphically into the crystal lattices of accessory (less rock-forming) minerals; is in the adsorption state on the surface of the crystals; in dissolved form is present in the composition of gas-liquid inclusions and in intergranular fluid.

В предлагаемом решении используются известные (но ранее не применявшиеся в технике и технологиях) явления концентрации урана акцессорными минералами. Так, концентрация урана в минералах составляет (там же, с. 48), n • 10^-4,
Ксенотим до 35000
Циркон/циртолит/ до 30000
Монацит до 5000
Ортит до 4000 и т.д.The proposed solution uses well-known (but not previously used in engineering and technology) phenomena of uranium concentration by accessory minerals. So, the concentration of uranium in minerals is (ibid., P. 48), n • 10 ^-4 ,
Xenotime up to 35000
Zircon / Zirtolite / up to 30000
Monazite up to 5000
Orthoses to 4000, etc.

На чертеже представлен вариант схемы локализации урана в отвале (складе некондиционных ураносодержащих руд), формируемого по предложенному способу. Отвал включает: 1 антифильтрационный слой; 2 дренажный слой; 3 барьерный (обогащаемый) слой; 4 обсадные скважины; 5 выщелачиваемый слой; 6 - ураносодержащий поток. The drawing shows a variant of the localization scheme of uranium in the dump (warehouse of substandard uranium-containing ores) formed by the proposed method. The blade includes: 1 antifiltration layer; 2 drainage layer; 3 barrier (enriched) layer; 4 casing wells; 5 leachable layer; 6 - uranium-containing stream.

Способ осуществляется следующим образом. На подготовленном основании последовательно укладывают антифильтрационный 1, дренажный 2 слои. Затем формируют барьерный (обогащаемый) слой 3. Данный слой целесообразно формировать из некондиционных урановых руд, содержащих редкоземельные элементы. На его поверхности укладывают перфорированный трубопровод 4. (Отметим, что возможен вариант с формированием обсадных перфорированных скважин 4 после завершения отвалообразования). После чего формируют выщелачиваемый слой 5. В период хранения горных пород происходит выщелачивание урана (под действием атмосферных осадков или подаваемых искусственно технологических растворов) из слоя 5 и миграция его в составе отвальных вод 6 в слой 3. При смешивании ураносодержащих отдельных вод с веществами (растворами), подаваемыми в скважины (трубопровод) 3, происходит техногенное минералообразование, захватывающее мигрирующий уран. Причем вещества, подаваемые в скважины 44, подбирают так, чтобы минеральные новообразования являлись акцессорными минералами урана (с наибольшей концентрацией урана). The method is as follows. On the prepared base, anti-filtration 1, drainage 2 layers are successively laid. Then form a barrier (enriched) layer 3. This layer is advisable to form from substandard uranium ores containing rare earth elements. A perforated pipeline 4 is laid on its surface. (Note that it is possible to form perforated casing 4 after completion of dumping). After that, a leachable layer is formed 5. During storage of rocks, uranium is leached (under the influence of atmospheric precipitation or artificially supplied technological solutions) from layer 5 and its migration as part of dump water 6 to layer 3. When mixing uranium-containing individual waters with substances (solutions) ) supplied to the wells (pipeline) 3, technogenic mineral formation occurs, capturing migrating uranium. Moreover, the substances supplied to the wells 44 are selected so that the mineral neoplasms are accessory minerals of uranium (with the highest concentration of uranium).

Примером конкретного выполнения предложенного способа служит складирование некондиционных ураносодержащих пород и руд пегматитового месторождения (содержащих как урановые минералы, так и редкоземельные). Первоначально производят планировку участка основания отвала. Затем укладывают антифильтрационный слой 1 из полиэтиленовой пленки и дренажный слой 2 из щебня, мощностью 1 м. После чего формируют барьерный слой 3 из некондиционных урано- и иттрийсодержащих руд, на основе таких минералов, как ураннинит и ксенотим, и слой 5 из ураносодержащих пород. На границе слоев 3 и 5 создают (посредством станков вращательного бурения) скважины 4, обсажденные полиэтиленовыми перфорированными трубами. В период хранения горной массы происходит выщелачивание урана из слоя 5 и миграция ураносодержащих отвальных вод вниз в слой 3. При встрече с подаваемыми в скважины 4 ионами Y и Po₄ (образующими минерал ксенотим) происходит захват мигрирующего урана в значительном количестве. В результате понизится загрязнение окружающей среды (подземных вод) радиоактивными элементами, с одновременным переводом ранее некондиционных (по урану и иттрию) руд в разряд кондиционных. В качестве основы раствора, подаваемого в скважины 4, могут быть использованы воды, сбрасываемые с гидрометаллургического передела минерального сырья, и содержащие как ионы иттрия, так и Po₄, что значительно снизит затраты.An example of a specific implementation of the proposed method is the storage of substandard uranium-bearing rocks and ores of a pegmatite deposit (containing both uranium minerals and rare earths). Initially, they plan the site for the base of the dump. Then, an anti-filtration layer 1 of a polyethylene film and a drainage layer 2 of crushed stone with a thickness of 1 m are laid. Then, a barrier layer 3 of substandard uranium and yttrium containing ores is formed, based on minerals such as uranninite and xenotime, and layer 5 of uranium-bearing rocks. At the boundary of layers 3 and 5, wells are created (by means of rotary drilling machines) 4, cased with perforated polyethylene pipes. During the storage of the rock mass, uranium leaches from layer 5 and the uranium-containing dump waters migrate down to layer 3. Upon encountering Y and Po ₄ ions (forming xenotime mineral) supplied to the wells, a significant amount of migrating uranium is captured. As a result, environmental pollution (groundwater) by radioactive elements will decrease, with the simultaneous transfer of previously substandard (in uranium and yttrium) ores to the category of conditioned. As the basis of the solution supplied to the wells 4, water discharged from the hydrometallurgical redistribution of mineral raw materials and containing both yttrium ions and Po ₄ can be used, which will significantly reduce costs.

Положительный эффект предложенного технического решения заключается в повышении эффективности предотвращения распространения урана путем его концентрации в минералах-акцессорах. Изобретение может быть использовано при складировании некондиционных ураносодержащих руд. The positive effect of the proposed technical solution is to increase the efficiency of preventing the spread of uranium by its concentration in minerals-accessors. The invention can be used when storing substandard uranium-containing ores.

Claims

1. A method of localizing migrating metals in dumps, including selective dumping with layers of the dump mass from metal-containing rocks, supplying in the boundary zone between the layers on the path of the migration flow of metal solutions of substances that convert dissolved metals to a state convenient for their concentration by precipitation from solutions, leaching of metals from upper layers and their deposition from solutions in the lower layers, characterized in that when localizing migrating uranium along the migration flow path of uranium-containing solutions in the boundary zone layers constructing cased wellbore and perforated tubes fed therein as substances for the dissolved uranium to a state convenient for the concentration of deposition substance solutions, forming with the dissolved uranium compounds accessory uranium compound.

2. The method according to claim 1, characterized in that monazite-forming substances are supplied to the well.

3. The method according to claim 1, characterized in that xenotime-forming substances are supplied to the wells.

4. The method according to claim 1, characterized in that the substances that form zircon or zirtolite are fed into the wells.