Способ внутриотвального обогащения радиоактивных элементов

Способ внутриотвального обогащения радиоактивных элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5000204/03 (22} 14.08.91 (46} 15.1193 Бюл. Ня 41-42 (76) Воробьев Александр Егорович; Чекушина

Татьяна Владимировна (54) СПОСОБ ВНУТРИОТВАЛЬНОГО ОБОГАЩЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение может быть использовано при отвалообразовании радиоактивных пород. Способ включает формирование дренажного основания, отсыпку на него выщелачиваемого и обогащаемого слоев.и обработку отвала растворами в период (is) R (и1 2002955 (1 (51} 5 ЕХ1С41 Зб хранения. Новым является то, что формирование обогащаемого слоя осуществляют из отдельных слоев с преобладанием в каждом из них радиоактивных элементов от нижнего слоя к верхнему в порядке возрастания их растворимости в следующей последовательности: протактиний, торий, уран, радий, радон, При этом каждый отдельный слой формируют на основе минералов-осадителей преобладающего в нем радиоактивного элемента.

Выцелачиваемый Фой отсылают из пород, содержащих радиоактивные элементы 1 ил

2002955 C «430братение Относится к горной прогиышг«8«иос-,и и может быть использовано

П(>и ОТВЗЛООО«РВЭОВЭНИИ, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре3pilbT3TQ является способ селект«лВного

cкл3ди ро 831гия и хранения хгзостов, Включающий послойну,о укладку разнокачественI II>é горной массы, обеспечание селективного

«3 сТВор811 из и Осаждения рад«иоа ктивн ьгх элегле! IТОВ, Н8ffOGTÇTI;oM данного способа является низкая oiO эффактивность применения пргл с«гладирова«г««и радиоактивных элементов с !

)i!I«З«, И«ЛИ 3ТО«ЛН«,««ЛИ I«ОМ )33MII, КОГД3 lfPO" ис>годит согг ест«100 Осаждение разных элемен108, но с близкими но

Цель изобретания закл«очается в повы шении эффективности перераспределения радиоактивных элег I BH To B путем их селектив««ого растворения и осаждения,,Достигается это тем, что и ри осуществле««ии предлагаемого способа, Вкгпоча«ощего ф 0 Р М « i P 0 В 3 Н и 8 Д Р 8 Н 3 Ж Н О ГО 0 С H 0 В 3 Н l l Я q СО здание выщелачиваемого и обогащаемого слоев, 06p36>OTI<>i OTBBJI3 B г18рио«д хран8н "«я растворами, Вь««««елачиваемы«л слой фсрмируют из гарных пород, содержащих г>ади03кт«лвные элегяе««ты В небольших ко"

iI<; IacTB3х, обогащаамые слои формируют в

Определенной последовательности, причем каждый Обогащаемый слой содер>кит

В Ос OBHOм определенный радиоактивный элемент В относительно высоких концент рациях на основе минералов-осадителей

Опреда «еннь,х радиоактивных элементов.

При этом нижним формируют слой из радио3KTwB1 bIx пород наименее растворимых э«ге««ентов., 3 верхним — из радиоактивных пород í-иболее быстро растворимых.

В период хранения пород В результатЕ процессов гипергенеза происходит последовательное выщелачивание радиоактивных элргиентов из выщелачиваемого слоя, последовательная их миграция и осаждение в соответствуюьцих слоях. Необходимо 0Тметить, что различная миграционная способность элементов связана с различием не только их физико-механических {диаметр ядра, валантность и др.}, химических (виды растворимых соединений и f«H8p3nOB), но

lI P3Piif03KTMBHI:Ix сВоАсТВ. Установлена cJ18" дующая последовательность растворения

РВДИОЗКтИВ. «ЫХ ЭЛ8МентОВ: Рг«>йа>U>TR>P .

В результате таких процессов происходит селективное Обогаьцение отдельных слоев

ОТВВЛЬНОГО IRCCNB3 До ПРОМЫШЛ8ННЫХ КОНЦе««ТРВЦИй ЭЛ8М8 ITOB.

На чертеже представлен вариант схемы формирования отвала при осуществлении предлагаем0го способа.

Отвал включает дренажный слой 1, обогащаемые слои 2 и 3, выщелачиваемый слой

4, источник 5.

Способ осуществляется следующим образом. Первоначально формируют дренажный слой 1, причем в необходимых случаях

"0 он может быть сформирован на антифильтрационном основании. Затем последовательно формируют обогащаемые слои 2 и 3 из некондиционных радиоактивных руд на основе минералов-осадителей соответственно низкорастворимого радиоактивного элемента Х1 с преимущественным его преобладанием, и быстрорастворимого радиоактивного элемента Х2 также с преимущественным его преобладанием. Затем

20 формируют выщелачиваемый слой 4 на основе радиоактивных пород с низким содер>каниег элементов Х1 и Xz, В период хранения радиоактивных пород при обработке отвала атмосферными осадками или растворами из источника 5 происходит вначале относительно быстрорастворимого элемента Х2 из слоя 4, его миграция и осаждение в слое 3, затем растворение менее растворимого элемента Х1, его миграция и

30 осаждение в слое 2. В результате происходит селективное обогащение радиоактивными элементами Х1 и Xz соответственно слоев 2 и 3, что обуславливает целесообразность последующей валовой их переработ35 ки, Примером конкретного выполнения предлагаемого способа служит складирование радиоактивных руд и пород.

На спланированном участке формируют

40 фильтрационный слой 1 из щебня мощностью 0,5 м, Затем формируют обогащаемый слой 2 из некондиционных радиоактивных руд (содержание радиоактивных металлов

1,2 усл.ед} на основе сульфидов, например галенита, с преобладанием урана мсгщностью 6 м, Необходимо отметить, что сул ьфиды являются сорбентами урана. Кроме ТОФ, при взаимодействии ураноносных кислых растворов, например, с карбонатами, происходит их нейтрализация и осаждение урана, после чего формируют обогащаемый слой 3 из некондиционных радийсодержащих руд (содержание радия 0,6 усл.ед,}, на основе, например, лимонита мощность 4 м, Радий сорбируется также окислами марганца и KpBMHvlcib«ML соединениями. Причем, кроме сульфатных растворов, радий мигрирует также в карбонатных, образуя при осаждении травертины, радиобарит и др, Затем формируют выщелачиваемый слой

2002955

4 из пород с незначительным содержанием урана и радия (0,3-0,1 усл.ед.) мощностью

12 м, В период хранения в результате про- . цессов выветривания происходит растворе- 5 ние из слоя 4 вначале более растворимого радия, его миграция и осаждение в слое 3. затем менее растворимого урана, его миграция и осаждение в слое 2 (т.к. после осаждения радия осаждающая способность слоя 3 10 уменьшилась), В результате содержание радия и урана соответственно слоях 3 и 2 достигает промышленных значений.

15 каждом из них радиоактивных элементов от нижнего слоя к верхнему в порядке возрастания их растворимости в следующей последовательности . протактиний, торий, уран, радий, радон, при этом каждый отдельный слой формируют на основе минералов-осадителей преобладающего в нем радиоактивного элемента, а выщелачиваемый слой отсыпают из пород, содержащих

25 все указанные радиоактивные элементы, Формула изобретения

Составитель А. Воробьев

Редактор Е, Полионова Техред М.Моргентал Корректор A. Козориз

Заказ 3224

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

1(3035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

СПОСОБ ВНУТРИОТВАЛЬНОГО ОБОГАЩЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, включающий формирование дренажного основания, отсыпку на него выщелачиваем ого и обогащаемого слоев и обработку отвала растворами в период хранения, отличающийся тем, что формирование обогащаемого слоя осуществляют из отдельных слоев с преобладанием в

Положительный эффект предлагаемого способа заключается в повышении эффективности перераспределения радиоактивных элементов путем их селективно о растворения и осаждения, Предлагаемое изобретение может быть использовано при складировании радиоактивных руд и пород. (56) Воробьев А.Е. и др, Способы и методы формирования техногенных минеральных обьектов при открытой разработке сложноструктурных месторождений. — М,:

1990, с.49-50,