Дарья Дышлюк
Республика Бурятия. Баунтовский эвенкийский район. Именно здесь, среди таёжных лесов, находится самое перспективное предприятие Уранового холдинга «АРМЗ» госкорпорации «Росатом» — акционерное общество «Хиагда». Добыча урана ведётся высокоэффективным и экологически безопасным методом скважинного подземного выщелачивания.
Чем же отличается технология СПВ от традиционного способа добычи и в чем его преимущество, рассказал первый заместитель генерального директора — главный инженер АО «Хиагда» Евгений Гурулев.
С момента открытия первого уранового месторождения в Республике Бурятия ни одного чрезвычайного происшествия, связанного с деятельностью АО «Хиагда», не зафиксировано. Одна из важных составляющих этого — применение безопасного для людей и окружающей среды метода скважинного подземного выщелачивания. Действительно, если сравнивать эту технологию с открытым или подземным способами добычи полезных ископаемых, то налицо существенные преимущества. Не происходит изменения геологического состояния недр, так как не производится выемка горнорудной массы. Отсутствуют оседания и нарушения земной поверхности, отвалы забалансовых руд, пустых пород, а также хвостохранилища. Природная радиоактивность рудного тела остается глубоко под землей.
Из истории
Технология подземного выщелачивания разрабатывалась независимо в СССР и США в середине 1960-х годов. Метод был предназначен для извлечения урана, расположенного в водонасыщенных проницаемых породах, в которых нельзя было эффективно использовать традиционные горные способы добычи. В обеих странах метод СПВ разрабатывался на основе схожих инженерных и технологических подходов.
Однако в Советском Союзе использовали кислотное выщелачивание, а в США — щелочные системы, чаще всего на основе соды. Выбор технологии зависит от геологии месторождения и гидрогеологических условий. При наличии в рудной зоне значительного количества карбонатов обычно применяют щелочное (содовое) выщелачивание.
В то время как в России и Казахстане применяются кислотные выщелачивающие реагенты, в США рудники, использующие технологию СПВ, обычно применяют щелочные выщелачивающие агенты, например комбинацию бикарбоната натрия и углекислого газа.
Метод СПВ применяется в случае, если рудное тело полностью изолировано от водоносных горизонтов. В частности, месторождения Хиагдинского рудного поля изолированы снизу и с боков — скалой, а сверху — сотней метров непроницаемой глины. Поэтому и подземные воды, и продуктивный раствор выйти за пределы рудоносного горизонта просто не в состоянии.
Замкнутый цикл добычи
Производственная площадка состоит из геотехнологических полигонов, которые сооружают над рудным телом. Геотехнологический полигон состоит из закачных скважин, через которые выщелачивающие растворы (концентрация серной кислоты составляет 8–12 г/л) поступают в рудное тело с целью растворения урана, а также откачных скважин, через которые извлекают «продуктивный» или ураносодержащий раствор на поверхность.
На АО «Хиагда» содержание концентрированной серной кислоты в выщелачивающих растворах составляет 0,8–1,2 %, в продуктивном растворе — 0,1–0,5 %. Раствор серной кислоты прокачивается через рудное тело в естественном залегании и растворяет содержащийся в руде уран с последующим извлечением на поверхность. Замкнутый цикл движения растворов в недрах обеспечивается геологическим строением месторождений Хиагдинского рудного поля. Рудные тела локализуются в продуктивном песчаном горизонте в древних речных палеодолинах на непроницаемом гранитном фундаменте. Над рудным телом в песчаном горизонте сформировано несколько естественных водоупоров, представленных глинистыми водонепроницаемыми породами, а в верхней части геологического разреза вся песчаная толща перекрыта покровом непроницаемых базальтов мощностью до 120 м. Таким образом, геологическое строение палеодолин предотвращает распространение технологических растворов в недрах за пределы рудного тела.
На предприятии используются трубы ПНД (обвязка добычных полигонов, а также используются в качестве эксплуатационных колонн при сооружении технологических скважин) и НПВХ (при сооружении технологических скважин). Срок службы ПНД — от 50 до 80 лет, НПВХ — от 20 до 100 лет. При этом срок отработки технологических блоков — 6–8 лет.
Обычно на одну откачную скважину приходится несколько закачных скважин. На АО «Хиагда» гео-технологические поля имеют форму шестиугольника (с шестью закачными скважинами, окружающими каждую откачную скважину), но чаще — параллельных линейных рядов откачных и закачных скважин. Расстояние между закачными и откачными скважинами составляет от 35 до 40 м, в зависимости от формы рудной залежи. Вокруг каждой рудной залежи сооружается сеть наблюдательных скважин для отслеживания растекания растворов.
Продуктивный раствор из откачных скважин поступает в сборники, затем из сборников на перерабатывающую установку. На перерабатывающей установке сорбируют, концентрируют и осаждают уран из продуктивных растворов при помощи ионообменной смолы. Затем уран отделяется от ионообменной смолы и химически осаждается, а смола очищается и возвращается в колонны для дальнейшего использования. После сорбции урана в обедненный раствор добавляется серная кислота для достижения требуемого уровня кислотности, затем раствор возвращается через закачные скважины в рудоносный горизонт.
Защита от радиации
Ближайший к производственной площадке Хиагды населенный пункт удален более чем на 30 км. Поэтому опасности для жителей Баунтовского эвенкийского района производственная площадка не представляет.
При добыче урана методом СПВ применяются необходимые меры защиты от радиации, несмотря на то что прямого контакта с рудой не происходит. Следовательно, влияние радона минимально. Рудная пыль при добыче урана методом СПВ не образуется.
Работники проходят регулярное обследование на заражение альфа-активными веществами, а для контроля гамма-облучения носят индивидуальные дозиметры. Осуществляется повседневный контроль за воздушным, пылевым и поверхностным загрязнением. За все время работы предприятия случаев превышения допустимой дозы не регистрировалось.
Защита поверхностных и подземных вод
При проектировании производственной деятельности АО «Хиагда» предусмотрена эффективная система защиты поверхностных и подземных вод.
Мощная каменная толща базальтов и вечная мерзлота над рудными залежами, а также современная конструкция скважин исключают возможность выхода технологических растворов на поверхность.
Сборники технологических растворов оснащены подземными защитными экранами, обваловкой по периметру, исключающими поступление растворов в подземные грунты и на поверхность земли.
Полигоны оборудованы системой зумпфов и прудов-уловителей дождевого и талого стока. Попадание загрязняющих веществ в реки и озера в границах Хиагдинского рудного поля исключено.
Кроме того, на протяжении всего периода эксплуатации АО «Хиагда» осуществляет мониторинг поверхностных, подземных вод, донных отложений, снегового покрова, атмосферного воздуха. Кроме того, с целью влияния осуществляемой производственной деятельности проводятся следующие работы: сбор ихтиологических проб, сбор гидробиологических проб, анализ кормовой базы рыб, исследования состояния кормовой базы рыб, анализ пищевых взаимоотношений, исследование состояния ихтиофауны и т. д. Пробы отбираются на реках Тетрах, Бутуй, Витим, Джилинда и Малая Джилинда и их притоках. Создана обширная сеть наблюдательных скважин.
Из результатов мониторинговых исследований о влиянии осуществляемой деятельности АО «Хиагда» на водные биоресурсы и среду обитания следует, что существенного отрицательного влияния на водотоки бассейна р. Витим в результате производственной деятельности АО «Хиагда» не отмечается.
Вывод из эксплуатации. Рекультивация
После вывода из эксплуатации скважины ликвидируются, технологические установки демонтируются, территория рекультивируется и готова к использованию.
В соответствии с Правилами проведения рекультивации и консервации земель организация обязана приступить к рекультивации земель в срок не позднее чем семь месяцев со дня окончания деятельности, осуществление которой привело к деградации земель.
В настоящее время для месторождений Хиагдинского рудного поля разработаны и согласованы с Региональным агентством лесного хозяйства (РАЛХ) проекты рекультивации лесных земель. РАЛХ подтверждена достаточность и обоснованность предусмотренных АО «Хиагда» мероприятий по рекультивации земель для достижения соответствия рекультивируемых земель требованиям.
Рекультивация обеспечит восстановление земель до их первоначального состояния. Будет проведено комплексное исследование природных компонентов, сохранится сеть наблюдательных скважин для последующего многолетнего мониторинга состояния окружающей среды.
Рекультивация включает нанесение плодородного слоя почвы, засев рекультивированных участков травами, сдача земель государству.
Таким образом, сегодня АО «Хиагда» — динамично развивающееся предприятие государственной корпорации «Росатом», которое использует высокоэффективный и экологически безопасный метод скважинного подземного выщелачивания и еще десятки лет сможет обеспечивать атомную отрасль страны стратегическим металлом.
