5.5 Қышқылдық шаймалау
Қышқылдық шаймалауда көбінесе азот, тұз қышқылдары, негізінде олардан арзандау күкірт қышқылы қолданылады. Алынатын уран мөлшеріне қарай өнделетін кеннің көлемінің көптігінен шаймалауға қажет реагенттердің шығыны өте зор. Сондықтан реагенттерді тандағанда оның бағасын ескеру керек.
Қымбат реагент, мысалы азот қышқылын төрт валентті уранды тотықтыруға немесе қымбат кенді шаймалауға қолданады, соңынан азотқышқылды ортада уранды экстракциялап алады. Кейбір реагенттердің салыстырмалы бағаларын келтіреміз, %: Н2SO4 100, НNO3 160, НСl 270, Na2СO3 150, NaНСO3 200, (NН4)2СO3 400.
Шаймалауға керек реагенттерді тандау үшін олардың сулы ерітіндісінің коррозиялық активтілігін ескеру қажет. Уран гидрометаллургиясында көлемі үлкен қолданылатын аппараттардың, оларды осыған даярлауға конструкциялық материалдар қажет етіледі. Соған байланысты арзан ұтымды материалдар тандау керек. Мұндай материалдар тұз қышкылдық орта үшін жоқ. Сондықтан НСІ өте сирек қолданылады. Күшті НNO3, болатты пассивтендіреді. Сұйытылған НNO3 хромникельді таттанбайтын болатқа (18% Сr, 8% Ni, аз Ті және Мо қоспасымен) инертті болып келеді. Бірақ мұндай болаттың бағасы жай «қара» болаттан 10-15 есе жоғары [13].
Концентрациясы > 65% Н2SO4 ерітіндісі болат пен шойынға әсер етпейді. Сұйытылған ерітінділерде мыс қосылған хромникельді болат қолданылуы мүмкін. Содалық ерітіндіде коррозия болмайды, мұндай ерітіндіге жай болат өте тұрақты.
Шаймалау үрдістері қолданылған реагент түрлеріне ғана емес, аппараттандырылған безендіруге де байланысты.
Шаймалаудың перколяциялық және үйіткіштік әдістері бар. Перколяция әдісін қолданғанда кеннің қабаты қозғалмайды, ал шаймалау ерітіндісі үлкен кесек материал арқылы өтеді. Ерітінді жоғарыдан төмен, кейде төменнен жоғары қарай беріледі (5.5- сурет). Перколяциялық әдістің артықшылығы сүзудің қажет еместігі, өйткені перколяциядан мөлдір ерітінді шығады; аппараттардың қарапайымдылығы: шаймалау әдістерін ұйымдастырудың және реагенттерді қолданудың тиімділігін арттырады.
Бірақ бұл әдістің айтарлықтай кемшіліктері де бар: шаймалау жылдамдығының темен болуы; жұмыстың үздіктілігі; айналмалы ерітінді мен аппарат көлемінің үлкендігі; үрдісті автоматтандырудың қиындығы; жұмысты ірі кесекті (2-5 мм-ден кем емес) материалмен жүргізгенде уранның толық бөлінуіне әсер ететіні; шламның ағуының қауіптілігі және үрдістің бұзылуы.
5.5-сурет. Перколяциялы шаймалауға арналған аппараттың нобайы
Уран кендерін өңдеу үшін соңғы екі мәселе өте маңызды. Перколяциялық әдістің кемшіліктері оны уран технологиясында кеңінен қолдануға кедергі келтіреді.
Уран құрамды шикізатты, оның ішінде уран құрамды қалдықтарды сілтісіздендірудің альтернативті тәсілдері бар. Арнайы құрылғыларда өткен белсендірілген су ерітінділерін пайдалану арқылы алдын ала зерттеу жүргізілді /14/. Электрохимиялық белсендіру нәтижесінде бейорганикалық сілтілер мен қышқылдар тәрізді су ерітінділерін алады. Сонымен, өңдеу нәтижесінде электр өткізгіштің біркелкі параметрлерімен тотықтыра-тотықсыздандыру потенциалы 600-1400 аралықта, рН 0-ден 14 дейінгі диапазон аралығында ерітінділерді алады. Мұндай ерітінділердің артықшылығы экологиялық қауіпсіздігі, төмен бағасы және уранды шығару бойынша жарамды технологиялық көрсеткіштері болып табылады. Берілген технологияның артқышлығы үстіңгі қабатта кездесетін қалдықтарды қайта өңдеуге жарайтындығы болып табылады. Берілген технология «жасыл» технологияның 4 белгісіне ие және сілтісіздендірудің қышқылды және сілтілі технологиясының тәсілдерімен бәсекелесе алады.