Үздік ғылыми жобалар

Уранды инновациялық биотехнологиялық әдістер арқылы жерасты шаймалау

Өнімді ерітінділерде уран концентрациясын өсіру үшін және күкірт қышқылының шығынын азайту үшін қатты денелі тасымалдағыштардағы бактерияларды жоғары дәрежеде иммобилизациялау негізінде уранды жерасты биошаймалау үрдісінің интенсификациясы.

Мәселе

Кен орнының шаймалайтын ерітінділерінде үшвалентті темірдің төменгі құрамы бар. Ал оны жоғарылату үшін кен орнында сутегі пероксиді қолданылады да, ол өз кезегінде үрдістің өзіндік құнын арттырады.  

Шешімі

Жұмыстың алғашқы кезеңінде уран кен орнына кешенді түрде зерттеу жүргізілді – тәжірибелік зерттеулер, бактерияларға сынама жүргізу, үрдістің кинетикасын зертханалық жағдайда өндірістік ерітінділерде зерттеу. Нәтижесінде бактериялардың көбею режимі, жұмыстың температуралық режимі бойынша тамаша мәліметтер алынды. Кен орны ерітінділеріне бейімделген бактериялар оларға ұдайы түрде ештеңе қоспай-ақ көбейе беретіні анықталды.

Жұмыстың екінші кезеңінде кен орны ерітінділерінде биотехнологиялық әдістердің қолданылғандығын анықтау үшін қойылған тәжірибелік қондырғы сынақтан өтті. Өнеркәсіп өнімдерін тарату үшін қойылатын көлемі 500 м³ болатын қондырғы еківалентті темірді үшваленттіге ауыстыруға қажетті дәрежені қамтамасыз ете алады. Сондықтан да қондырғы контейнер түрінде жинақталған күйінде кен орнына жеткізіліп, іске қосылған. Сынақ жүргізу барысында технологиялық үлгіні ұйымдастырудың бірнеше тәсілдері қарастырылды. Зерттеу мәліметтері ерітіндідегі еківалентті темірдің үшвалентті формасына ауысу үрдісінің тиімділігін дәлелдеді.

Үрдістің кинетикасына қол жеткізу үшін жұмыста бактериялардың жоғары концентрациясын қолданатын инновациялық әдістер пайдаланылды. Бұл өз кезегінде ерітінді ағынын қондырғы арқылы бірнеше есеге өсіруге мүмкіндік берді, ал жобаны өнеркәсіпке енгізуде мұның өзіндік мәні өте зор.

Экономикалық тиімділігі

Жерасты шаймалауға арналған биотехнологиялық әдістер мынандай мүмкіндіктер береді: 

– өнімді ерітінділердегі уранның құрамын 10–20 %-ға өсіреді;

– күкірт қышқылының шығынын 5–15 %-ға азайтады;

– ерітінділердің қышқылдандыру-қайтадан қалпына келтіру потенциалын арттырады.