Промышленное использование бактериального окисления железа в технологиях подземного выщелачивания урана

Аннотация

Разработана и предложена для промышленного использования технология бактериального окисления железа в процессе подземного (insitu) выщелачивания урана. Технология была подтверждена результатами пилотных испытаний на урановом месторождении в Казахстане в течение 12 месяцев. Целью исследования являлась разработка технологии бактериального окисления железа в процессе подземного «insitu» выщелачивания урана с использованием нового типа проточных биореакторов. Были созданы две биотехнологические установки с биореакторами объемом 20 м³, установленные в 40-футовых контейнерах. Биореакторы, оснащенные обвязкой, воздушными компрессорами, насосной станцией и контрольно-измерительной аппаратурой, были установлены на геотехнологическом полигоне и подключены к основной системе подземного выщелачивания урана через скважины. Производительность установок составила более 150 000 м³/год для выщелачивающего раствора. После прохождения раствора через биореакторы, окислительно-восстановительный потенциал раствора увеличился с 360 мВ до 430-450 мВ в проточном режиме. Содержание трехвалентного железа увеличилось с 0,1 г/л до 1,5 г/л и выше. Процесс бактериального окисления железа проводился при температуре раствора от 10 до 12°C (оптимальная температура — 25-35°C), что позволило исключить затраты на нагрев раствора. Результаты испытаний показали увеличение содержания урана в продуктивном растворе на 10-20 % после прохождения выщелачивающего раствора через рудоносный слой в течение 1 месяца. Это подтвердило перспективность использования данной технологии для подземного скважинного insitu выщелачивания урана. Экономические затраты на применение технологии в 6-8 раз ниже по сравнению с использованием химических окислителей, таких как пероксид водорода. Полученные промышленные результаты впервые открывают новые перспективы для применения биотехнологических методов подземного скважинного insitu выщелачивания урана и других металлов.