Научный руководитель:
Область исследования
Тип исследования
Аннотация (краткое описание)
Уран, как элемент из группы актиноидов, занимает ведущее положение в контексте ядерного топливного цикла и играет ключевую роль в атомной энергетике. Прогнозы указывают на значительное расширение рынка атомной энергетики в ближайшие 20-30 лет, обусловленное растущим мировым спросом на электроэнергию, который, по данным Министерства энергетики, удвоится к 2030 году [1]. Экологи и специалисты по изменению климата настаивают на переходе к низкоуглеродным методам производства электроэнергии и тепла для борьбы с климатическими изменениями. Международное энергетическое агентство (МЭА) и Агентство по ядерной энергии (NEA) прогнозируют удвоение потенциала ядерной энергетики к 2050 году [2-3]. В связи с ожидаемым ростом атомной энергетики, спрос на уран также ожидается значительно увеличиться в ближайшие десятилетия [4]. Цели проекта: Научный проект нацелен на исследование влияния кислорода на процессы выщелачивания растворов, применяемых в добыче урана методом подземного скважинного выщелачивания с использованием инжектора Вентури. Проект имеет множественные цели, включая расширение знаний в области геотехнологических процессов, оптимизацию методов добычи урана, а также снижение негативного воздействия на окружающую среду и повышение эффективности производства. Исследуемые проблемы: На сегодняшний день, к разработке стали привлекать участки месторождений с не благоприятными горно-геологическими условиями, такими как: низкий коэффициент фильтрации, бедное содержание урана в руде, глинистость, недостаток трёхвалентного железа в структуре пластовых вод и в горнорудной массе. В итоге, извлечение урана из разрабатываемых участков составляет около 50% при содержании серной кислоты в выщелачивающих растворах 10-15 г/л. Оптимизацией процессов выщелачивания урановых руд с использованием кислорода, в частности, в условиях подземной разработки месторождений урана в Казахстане. Проблемы, такие как оптимизация реагентов, управление процессом выщелачивания и сокращение негативного воздействия на окружающую среду, требуют внимательного исследования. Основные подходы к проведению исследований: Для решения данной проблемы предлагается использовать кислород воздуха как окислитель для интенсификации процессов выщелачивания. Не менее важной задачей является разработка технологий насыщения выщелачивающего раствора, кислородом воздуха. На первый взгляд, очевидным способом насыщения кислородом раствора, является подача газа с помощью воздухоподающего шланга из компрессора, подсоединенного к магистральной трубе, но проблема состоит в том, что на предприятиях, в самой магистральной трубе проходит от 60 м3/час до 130 м3/час раствора. Учитывая данные факторы, для насыщения выщелачивающего раствора кислородом предлагается применять трубку Вентури, к тому же включают в себя лабораторные эксперименты, моделирование процессов выщелачивания, а также практические исследования на месторождениях урана в Казахстане. Использование инжектора Вентури для введения кислорода в растворы играет ключевую роль в исследованиях. Ожидаемые результаты: • Увеличение скорости выщелачивания: Предполагается, что введение кислорода с использованием инжектора Вентури в раствор увеличит скорость выщелачивания растворимых веществ. Это может проявиться в более быстром изменении pH и увеличении концентрации растворимых компонентов по сравнению с контрольными образцами. • Увеличение эффективности процесса: Ожидается, что присутствие кислорода может увеличить эффективность выщелачивания, что может быть важным в промышленных процессах, где важна максимальная выработка растворимых компонентов. • Влияние концентрации кислорода: Возможно, будут получены результаты, показывающие, что изменение концентрации введенного кислорода влияет на выщелачивание. Более высокие концентрации кислорода могут привести к более интенсивному выщелачиванию. • Влияние начальных условий растворов: Исследование может также показать, что начальные параметры растворов, такие как исходный pH и концентрация веществ, влияют на результаты выщелачивания. • Статистическая значимость: Ожидается, что статистический анализ данных подтвердит статистическую значимость влияния кислорода на процесс выщелачивания. • Возможные приложения: В зависимости от конкретной задачи, исследование может привести к выявлению потенциальных промышленных или научных приложений, где введение кислорода с использованием инжектора Вентури может быть выгодным. Практическая значимость проекта: Проявляется в возможности повышения эффективности добычи урана, что способствует удовлетворению потребностей не только промышленности, но и экологии. Экономический эффект проекта связан с увеличением выработки ценных продуктов и снижением расходов на добычу. Экологическая значимость заключается в снижении негативного воздействия на окружающую среду, сокращении отходов и оптимизации использования ресурсов. Проект также способствует развитию научных знаний в области геотехнологий и поддерживает перспективы устойчивого развития добычи урана в Казахстане и мировом масштабе.Сведения о финансировании
ГосбюджетДанный документ располагается в коллекциях
Научные проекты
Жас Ғалым и КМУ
Файлы документа
Документ не загружен