Vi snakket til Nord-Amerika ’ s leder i Situ Leach (ISL) uran gruvedrift ingeniører, og hadde dem forklare akkurat hvordan ISL arbeidet. De fleste av de betydelige ISL operasjonene i USA ble konstruert og/eller konstruert av disse ingeniører. De forklarte hvordan ISL gruvedrift er egentlig bare å reversere prosessen med mor natur.
“ blossom ” er hva underground uran gruvearbeidere kalt krystaller danner på tunnelen veggene. Fordi malmen var i kontakt med luft inni en underjordisk min, og som grunnvann flyttet sakte mot gruven ’ s vegger, en synlig skorpe av uran krystaller ville utløse eller blomstre langs de veggene. Gjør den uran løselige spiller ’ t forlange en masse oksygen og vann fordi oksidering er en naturlig prosess. Å legge mer oksygen til grunnvann funnet i og rundt, en uran-mineraliserte orebody er prinsippet som dagens i Situ Leach (ISL) uran gruvedrift er basert.
Evigheter siden, var uranet løselig og flyttet på eller under overflaten, med grunnvannet. “ i rulle foran uran innskudd uranet ble transportert inn i området gjennom naturlig grunnvann systemet og igangsatte fra løsning på grunn av noen å redusere miljø, ” forklart Harry Anthony, Chief Operating Officer i uran Energy Corp ofte, reduksjonsmiddel var noe organisk, som kull, dyptliggende olje og gass innskudd eller hydrogensulfid gasser. I sin reduserte form er uran krystallene uløselig. “ Det vil utløse som et belegg på de eksisterende sandkornene av sandstein, ” lagt til Anthony. “ Som mer vann med uran feier gjennom dette området, og det oppstår dette redusere miljø, mer uran bidrar til det er en tilstrekkelig konsentrasjon å gjøre det en kommersiell innskudd. ”
Etter at geologiske teamet har avgrenset et selskap ’ s uran “ rulle foran ” innskudd og bestemt det er av økonomisk verdi, selskapet må slå til sin ISL design-ingeniører for å fullføre den “ gruvedrift ” prosessen. Mens det tar stellar geologer som David Miller av Strathmore mineraler, Bill Sheriff av energi-metaller, eller William Boberg UR-energi for å akkumulere store, bevist uran-mineraliserte holdings, som de har gjort i Wyoming, New Mexico, Texas, eller andre steder, hver må slå til deres ingeniører til å trekke ut uranet fra de sand korn og behandle dem for å produsere en økonomisk mengde uran oksid, eller U3O8. Det overveldende flertallet av ISL fasiliteter, konstruert i USA, ble utviklet av Harry Anthony, Doug Norris og Dennis Stover.
Utdannelse som maskiningeniør, Harry Anthony har vært involvert med mer enn ti ISL uran operasjoner fra Union Carbide ’ s Palangana i 1976 til uran ressurser ’ Bruni, Benavides, Nord Platte, Kingsville Dome og Rosita ISL prosjekter. Anthony ’ s konsulentarbeid har tatt ham til ISL prosjekter i Kasakhstan, Usbekistan og Tsjekkia. Dennis Stover er best husket for utforming av Smith Ranch i Wyoming, som nå eies av Cameco Corp Med en doktorgrad i chemical engineering fra University of Michigan, Dr. Stover bidro til å utvikle det første kommersielle alkaliske ISL prosjektet i Sør Texas for Atlantic Richfield og bidro til å utvikle en ytterligere fem små ISL operasjoner i Sør Texas. Også en kjemisk ingeniør ved å trene, Doug Norris ’ s veier har krysset med både Stover og Anthony. Han bidro til å bygge Highland og Smith Ranch ISL operasjonene i Wyoming, og skapte Mestena ’ s Alta Mesa ISL operasjonen i Sør Texas.
HVORDAN ISL GRUVEDRIFT REVERSERE MOTHER NATURE?
“ i sin naturlige, redusert miljø, uran eksisterer som en solid i 4-valence, ” Anthony forklart. “ i gruvedrift scenen, vi tilbakefører Moder Natur ’ s prosessen ved å legge til oksygen, oksiderende uran fra en valence av 4 til en valence av + 6. ” uranet var oksidert om gangen, men deretter redusert med mor natur. Bore brønner i sonen malm, sirkulerende vannet, og legge oksygen til det er uranet gjorde løselig igjen.
Er det virkelig dette enkle? Ja og nei. Energi metaller Chief Operating Officer Dennis Stover skissert prosessen, “ du ’ re å legge til, i injeksjon brønnen, gassformige oksygen, bare ren oksygen, men du ’ re gjør det under vannstanden i brønnen. Naturlige trykket, opprettet etter den kolonnen vann over injeksjon punktet, gjør at oksygen å oppløse i vannet så som det ’ s ingen gratis gass blir satt inn i brønnen. ”
Stover sammenlignet oksygen oppløst i væsken som karbondioksid oppløst i en flaske brus. Soda er fortsatt klar, oppløst i væske, når skrivepapir. “ Men når du riste den opp, gassen vil bryte ut, ” lagt Stover. “ Trykket som ’ s tilgjengelig som lar deg oppløse oksygen bestemmes av hvor mye naturlig forekommende vann press som ’ s på uran innskudd. ” Stover forklarte at hvis innskudd 100 fot under vann-tabellen, kan du løse opp en viss mengde oksygen. “ Hvis uran innskudd er 200 meter under vann-tabell, eller dobbelt så dypt, du kan oppløse dobbelt så mye oksygen. ”
Historisk, ISL gruvedrift utviklet seg fra syre utvasking til utvasking med natriumbikarbonat eller natriumkarbonat. “ Fleste legge bare karbondioksid i oppløst oksygen på dette punktet, ” Stover forklart. “ Det ’ s en kjemisk forholdet mellom karbondioksid gass, bikarbonat og karbonat ion. Verten rock inneholder vanligvis kalsiumkarbonat eller natriumkarbonat mineraler. ” ved å legge til karbondioksid, sa Stover, “ det vil senke PH av løsningen bare litt. ” som forbedrer Løseligheten av naturlig forekommende kalsiumkarbonat. ” ifølge Stover og andre eksperter, tillegg av karbondioksid er en effektiv erstatning for den ble lagt til tidligere bikarbonat ion.
Målet er å få uran ut av sandsteinen og løselig. “ Vi ’ re akselererende Moder Natur og gjør uranet løselig igjen, ” sa Doug Norris, engineering manager for uran energi. “ Når det ’ s løselig, kan vi bare pumpe den ut av bakken. Men det er oppløst i vannet som salt i sjøvann. Du kan ’ t se det, men det ’ s ute. ”
“ GRUVEDRIFT ” AV URAN
ISL “ gruvedrift ” og behandling av uranet er en veldig enkel prosess. Det ’ s en vannbehandling plante med hundrevis av vann-brønner. Det finnes to typer brønner: injeksjon og produksjon. Vann pluss reagens (oksygen, karbondioksid) injiseres i bakken via vannboring. Utenfor USA, der miljøreguleringer kan være mindre restriktive, en ISL ’ s akvifer kan bli bombardert med harde syre utvasking. På Harry Anthony ’ s engineering services nettside, han beskriver prosessen han observert i den tsjekkiske republikk, “ Over 4,100,000 tonn H2SO4 (svovelsyre), 270.000 tonn HNO3 (salpetersyre), 100.000 tonn NH3 (ammoniakk), og 25.000 tonn HF (hydrofloric acid) var fortært av gruven. ”
Det ville være nesten umulig å få en ISL-prosjektet som er tillatt i USA ved hjelp av disse kjemikaliene lekke uranet. Vann kvalitet divisjon, i en tilstand ’ s avdeling av miljømessige kvalitet (DQE), krever restaurering til bakgrunnen, som er omtrent der grunnvannet var før ISL gruvedrift begynte. “ De mindre tingene du legger til, jo mindre du ta tilbake på slutten av prosessen, å ” Doug Norris påpekt. “ Flere ting du legge til prøver å få den ut av bakken, jo mer du har å rydde opp ”
Dennis Stover forklarte hvordan væsker i dag brukes kom om, “ historisk, de fleste ISL operasjoner hadde mye problemer med å koble eller begroing av deres injeksjonsbrønner på grunn av nedbør av store mengder av salter. ” han påpekte at kjemi gruvearbeiderne brukte i konvensjonelle fresing operasjoner gjorde ikke ’ t arbeid i ISL gruvedrift. “ Fordi de hadde svært høy konsentrert salt løsninger, prøvde de å akselerere alt, ” Stover fortalte oss. “ Når du tar disse konsentrert løsninger og sette dem under jorden, Mother Nature er ikke alltid lykkelig. Andre salter som var tilstede i rock vil oppløse, løsninger ville bli overmettet og de ville bunnfall ut. Brønnene ville koble opp ”
Noen av tidlig amerikanske operasjoner prøvde å øke sin produksjon, for eksempel ved å bruke ammoniakk for å øke pH i deres vann. “ De glemte at ammoniakk er lett låst av leire og nesten umulig å komme tilbake til bakgrunnen, ” forklart Norris. “ Det ’ s ganske reaktive og spiller ’ t skje så mye i naturen. ” Norris vil gi alle som bruker ammoniakk under gruvedrift prosedyren, “ en 95 prosent sjanse for å ha en veldig dårlig. ” hvorfor, vi spurte? Norris svarte, “ det ’ s dårlig fra det faktum at ingen har vært i stand til å med hell rense opp et nettsted som har brukt ammoniakk. ”
Norris forklarte at noen ganger må du legge til en karbonat kilde, for eksempel karbondioksid “ å stabilisere det oppløste uranet som uranyl dicarbonate. ” Norris sa, “ uranet er i en solid state i ore, som Mother Nature forlot den. Vi oksidere det og gjøre det til uranyl dicarbonate. ” hva som går til prosessanlegget kalles lixiviate, oppløste uran i sin ionisk form. Ifølge Anthony, “ i dag, de fleste ISL gruvedrift opererer på nøytral pH, og uranet er kompleksbundet som en dicarbonate. ”
Vannet er sirkulert gjennom injeksjonsbrønner med det uttrykte formålet å skille uran belegg sandsteinen. Hver gang du sirkulere vannet gjennom orebody, er du fange noen av uranet. Hvert passerer gjennom kalles en pore-volum. “ Det ’ s som å fylle opp en bøtte med sand med vann, ” forklart Anthony. “ Når du har bøtte full av sand, du kan fortsatt hell i vann. Hvor mye vann kan du helle i inntil du bare bringe det opp til toppen av sanden som kalles en ‘ pore volum. ’ Pore volumet er interspatial volum. ”
I Anthony ’ s modeller for å drive en økonomisk ISL plante, han beregner 20 pore volumer (PV). Porøsitet eller mellomrom mellom sand partikler, der vannet kan reise (permeabilitet), hjelper med å fastslå hvor mye uran kan kommet til hektene. “ Det tar ca 20 PV til 30PV gjenopprette den høyeste andelen, ” sa David Miller, som var Cogema ’ s sjef ISL geolog i USA, før han ble President av Strathmore mineraler. “ Men som prisen på uran fortsetter å gå høyere, det kan være økonomisk å gjenopprette en høyere prosentandel av orebody. 40PV til 50PV vil kanskje være mulig med retningen prisene beveger. Selvfølgelig, vil din gjennomsnittlige bearbeidet karakter gå ned. Et par år siden, ville du vil stenge brønner på 15 deler per million (ppm), men nå kan du kjøre dem på 10 ppm. På $ 50/pund uran, kan du være i stand til å kjøre på 7 eller 8 ppm. ”
En ISL operasjon bør vanligvis gjenopprette omtrent 70 prosent av uran i ore, under 20PV til 30PV scenario. Men i tilfelle av den tsjekkiske republikk ’ s Diamo prosjektet, en gang Europa ’ s største uran gruvedrift operasjon, bare 55 prosent ble gjenopprettet. Tydelig, mer uran utvunnet med minst antall pore volumer, jo lavere den driftskostnader. Prøver å komme seg mer uran er bare mulig hvis du har anlegget kapasitet. På grunn av stigende pris av uran forventer vi flere selskaper å gjenopprette en høyere prosentandel av uran. Miller advarer imidlertid “ du vil ikke gjøre kvoten din produksjon hvis anlegget er ‘ størrelse ’ på en bestemt liter per minutt på en bestemt karakter å møte din årlig produksjon. Hvis du senker gjennomsnittskarakter og ikke klarer å øke flyten hastighet, vil din årlig produksjon reduksjon. ”
No comments:
Post a Comment