Кинетика выщелачивания урансодержащих руд месторождения "Центральный Таджикистан"

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2018, том 61, №4_

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 544.4.032.7

С.К.Ходжиев, Х.М.Назаров, С.М.Бахронов, академик АН Республики Таджикистан У.М.Мирсаидов

КИНЕТИКА ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ УРАНСОДЕРЖАЩИХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ТАДЖИКИСТАН»

Агентство по ядерной и радиационной безопасности АН Республики Таджикистан

Изучена кинетика разложения урансодержащих руд месторождения «Центральный Таджикистан». Определено численное значение энергии активации, которое составило 2.5 кДж/моль и свидетельствует о протекании процесса в диффузионной области.

Ключевые слова: кинетика, выщелачивание, урановая руда, серная кислота, энергия активации.

В работах [1-4] изучена кинетика разложения урановых руд и отходов урановой промышленности при различных температурах.

В работе [2] исследовано выщелачивание отходов урановой промышленности (Карта 1 -9) при различных температурах. Изучение кинетики процесса при оптимальном расходе H2SO4 в интервале температур 283-353 К показало, что экспериментальная энергия активации составляет 16 кДж/моль, что свидетельствует о протекании процесса разложения в диффузионной области.

В работе [3] изучено выщелачивание урансодержащих руд месторождения «Северный Таджикистан». Значение энергии активации процесса также свидетельствует о протекании процесса в диффузионной области.

Кинетика процесса сернокислотного выщелачивания руд с добавкой пероксида водорода исследовалась при условиях: Т:Ж=1:2-5; СН^ 0 =25 мл/л; СН =150 кг/т в интервале температур 293353 К в течение 6 часов. Как видно из рис.1, с увеличением температуры и времени выщелачивания степень извлечения урана возрастает. Особенно бурно уран растворяется на протяжении 1 -2 часов с начала его выщелачивания. При увеличении времени выщелачивания до 4 часов и более степень извлечения остаётся почти постоянной, поэтому дальнейшее увеличение временного интервала считается нецелесообразным.

Адрес для корреспонденции: Назаров Холмурод. 734003, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Х.Хакимзода, 17а, Агентство по ядерной и радиационной безопасности АН РТ. E-mail: holmurod18@mail.ru

100

Время выщелачивания, час Рис.1. Зависимость степени извлечения урана от времени при различных температурах.

Эти кривые хорошо описываются уравнением первого порядка: da/dт=k(1-a). После несложных преобразований это уравнение можно представить в виде: ^(1-а)=к т/2.303. Затем из графика зависимости ^ 1/(1-а) от т (рис.2а) были найдены значения констант скоростей. Зависимость константы скорости реакции от температуры может быть описана уравнением Аррениу-са в виде: ^к=^ко-Е/2.303 RT.

а) б)

Рис.2. Зависимость ^ 1/(1-а) от времени (а); ^к к от обратной абсолютной температуры (б).

Как видно из графика зависимости константы скорости от температуры в координатах ^к-1/Т (рис.2б), все экспериментальные точки хорошо укладываются в прямую линию. Из тангенса угла наклона прямой по формуле: Е=2.303 ^^а была определена экспериментальная энергия активации (Е=2.5 кДж/моль), величина которой свидетельствует о протекании процесса в диффузионной области (табл.).

Доклады Академии наук Республики Таджикистан

2018, том 61, №4

Таблица

Кинетические и энергетические параметры процесса разложения руды месторождения «Центральный Таджикистан» при условиях: твыщелач=4 часа; СшО2=25 мл/л; СШз04=150 кг/т

Температура разложения, К Истинная скорость разложения, г/час Экспериментальная энергия активации, кДж/моль

293 0.11 2.5

313 0.16

333 0.22

353 0.23

Проведённые исследования раскрывают механизм сернокислотного разложения урановых руд месторождения «Центральный Таджикистан». Значения кинетических характеристик дают возможность выбора рационального режима осуществления процесса сернокислотного разложения этих руд.

Поступила 05.02.2018 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хакимов Н., Назаров Х.М., Мирсаидов И.У. Физико-химические и технологические основы переработки отходов урановой промышленности. - Душанбе: Дониш, 2011, 125 с.

2. Мирсаидов И.У., Назаров Х.М., Баротов Б.Б. Кинетика процесса сорбции урана скорлупой урюка. - ДАН РТ, 2007, т.50, №6, с.532-535.

3. Назаров Х.М., Мирсаидов И.У., Баротов Б.Б., Хакимов Н. Извлечение урана из природных уран-содержащих руд месторождения «Северный Таджикистан». - Мат-лы VI Нумановских чтений. -Душанбе, 2009, с.228-231.

4. Ходжиев С.К., Назаров Х.М., Хочиён М.М., Ахмедов М.З., Баротов Б.Б., Пулатов М.С., Мирсаи-дов И.У. Возможности переработки урансодержащих руд месторождения «Центральный Таджикистан». -ДАН РТ, 2017, т.60, №3-4, с.168-172.

СДДочиев, Х.М.Назаров, С.М.Бахронов, У.Мирсаидов

КИНЕТИКАИ ИШЦОРОНИДАНИ МАЪДАНИ УРАНДОРИ КОНИ

«ТОЧИКИСТОНИ МАРКАЗЙ»

Агентии амнияти ядрой ва радиатсионии Академияи илм^ои Цум^урии Тоцикистон

Кинетикаи тачзияи маъдани урандори кони «Точикистони Марказй » омухта шудааст. ^имати адади энергияи фаъолгардонии муайян карда шуд, ки он ба 2,5 кЧ,/мол баробар аст ва ин аз он шадодат медидад, ки раванд дар дудуди дифузионй мегузарад.

Калима^ои калидй: кинетика, ишцоронидан, маъдани уранидор, кислотаи сулфат,энергияи фаъолгардонй.

S.K.Hojiev, Kh.M.Nazarov, S.M.Bakhronov, U.Mirsaidov KINETICS OF LEACHING OF URANIUM ORES OF THE «CENTRAL TAJIKISTAN» DEPOSIT

Nuclear and Radiation Safety Agency Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan

The kinetics of decomposition of uranium-bearing ores of the Central Tajikistan deposit has been studied. The numerical value of the activation energy, which was 2,5 kJ/ mol,is determined and indicates the course of the process in the diffusion region.

Key words: kinetics, leaching, uranium ore, sulfuric acid, activation energy.