Извлечение урана из природных вод

В рудничных водах урановых рудников обычно содержится растворенный уран. Часто рудничные воды используются в качестве урансодержащих растворов, уран из которых извлекается сорбционным или экстракционным способом. Это позволяет дополнительно получать существенные количества дешевого урана.

С 1963 г. практикуется извлечение урана из природных вод, откачиваемых из урановых рудников в районе оз. Амброзия (шт. Мексико, США). При среднем дебите растворов 11,5 м3/мин получают около 100 кг U3O8/сут. Содержание урана в водах 2—20 мг/л, в среднем ~10 мг/л. Уран из растворов извлекают сорбционным методом. Так, например, на заводе фирмы «Керр-Мак-Ги» установлено четыре цепочки колонн по две в каждой диаметром 2,4 м и высотой 4,2 м. Верхняя часть колонн оборудована желобом для сбора растворов, а нижняя часть — ситчатыми тарелками для поддержания сорбента и обеспечения равномерного распределения в колонне подаваемой на переработку рудничной воды, которая поступает самотеком из чана-сборника. Пары колонн также установлены с некоторой разницей в уровнях, так что растворы из одной колонны в другую перемещаются самотеком. Загрузка сильноосновного сорбента (крупность зерен 1,19—0,84 мм) составляет 4,2 м3 на одну колонну. Рабочая высота слоя 1,8 м. Емкость смолы по урану 32—64 г/л.

Фирма «Вестерн ньюклеар» извлекает уран из рудничных вод на сорбционной установке в районе Крукс Гэп (шт. Колорадо, США) в количество 450 кг/мес. Кроме того, в стадии строительства находится более крупная сорбционная установка, которая будет перерабатывать 2,6 м3/мин рудничных вод с содержанием урана 15 мг/л и производить 1,8—2,2 т U3O8/мес.

Извлечение урана из рудничных вод производится на некоторых рудниках Франции. Например, при отработке уранового месторождения Экарпьер в различных целиках остается много непромышленных мелких жил и прожилков. На месторождении имеется также обширный ореол рассеяния рудной минерализации с низким содержанием урана (0,02—0,04%). Через рудный массив в горные выработки просачиваются дождевая вода и вода реки Муан. В результате формируются рудничные воды с повышенным содержанием урана. Естественный проток достигает 250 м3/ч. Все водопроявления в руднике контролируют на содержание урана и в зависимости от его концентрации направляют на гидрометаллургический завод для дальнейшей обработки с помощью ионообменного процесса.

На заводе перерабатывают сорбционным методом 20—30 м3/ч рудничных вод со средним содержанием 100 мг U/л; pH составляет 2,8, окислительно-восстановительный потенциал — 530 мВ.

На рудниках, удаленных от завода, уран из рудничных вод извлекают соосаждением с известью с добавкой флокулянта (сепарана). Расход извести — 700 г/м3 вод, сепарана — 5 г/м3 вод. Полученный осадок содержит 10—15% урана. Такая концентрация урана в осадке окупает расходы по его транспортировке на химический завод для дальнейшей переработки. Процесс является рентабельным, если содержание урана в рудничной воде нe ниже 14 мг/л.