Integrating Cybersecurity into Supply Chain Risk ManagementPriyanka Aash
Cyber–supply chain risks pose a new set of challenges for businesses (loss of critical IP, unwanted functionality in products) which jeopardize brand reputation and shareholder value. This session will present case study research from NIST on cutting-edge practices and tools that today’s industry leaders in supply chain risk management are deploying to secure their supply chains from end to end.
(Source: RSA USA 2016-San Francisco)
Integrating Cybersecurity into Supply Chain Risk ManagementPriyanka Aash
Cyber–supply chain risks pose a new set of challenges for businesses (loss of critical IP, unwanted functionality in products) which jeopardize brand reputation and shareholder value. This session will present case study research from NIST on cutting-edge practices and tools that today’s industry leaders in supply chain risk management are deploying to secure their supply chains from end to end.
(Source: RSA USA 2016-San Francisco)
1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29287
(51) C22B 60/02 (2006.01)
C22B 3/06 (2006.01)
C22B 60/00 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0080.1
(22) 23.01.2014
(45) 15.12.2014, бюл. №12
(72) Бейсембетов Искандер Калыбекович; Айбасов
Еркин Жакенович; Кенжалиев Багдаулет
Кенжалиевич; Байгужин Адиль Алибаевич;
Беркинбаева Айнур Нуркалиевна
(73) Акционерное общество "Казахстанско-
Британский технический университет"
(56) RU 2172792 C1, 27.08.2001
(54) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО
ИЗВЛЕЧЕНИЯ УРАНА ИЗ РУД
(57) Изобретение относится к
гидрометаллургическим способам переработки руд
и может быть использовано, в частности, в
гидрометаллургии урана для селективного
выщелачивания его из руд методами кучного (КВ) и
подземного (ПВ) выщелачивания. Предложен
способ селективного извлечения урана из руд
методом подземного выщелачивания, включающий
приготовление выщелачивающих растворов,
содержащих серную кислоту и нитрат-ионы,
фильтрацию их через руду с переводом
шестивалентного урана, двухвалентного железа и
других переходных d-металлов в продукционные
растворы с обеспечением окислительно-
восстановительного потенциала раствора, равного
500-600 мВ. В качестве окислителя предлагается
использовать катализаторный комплекс,
содержащий раствор солей d- и f- металлов
переменной валентности.
(19)KZ(13)A4(11)29287
2. 29287
2
Изобретение относится к
гидрометаллургическим способам переработки руд
и может быть использовано, в частности, в
гидрометаллургии урана для селективного
выщелачивания его из руд методами кучного (КВ) и
подземного выщелачивания (ИВ).
Известен способ выщелачивания урана из руд
методами КВ и ПВ с применением серной кислоты,
сущность которого сводится к просачиванию
разбавленных растворов кислоты через слой рудной
массы, уложенной в кучи, либо непосредственно
через рудоносный пласт (Л.И. Лунев. Шахтные
системы разработки месторождений урана
подземным выщелачиванием. М., 1982 г., с.8, 13,
17). Для пассивации оборудования в раствор
вводится азотная кислота.
Недостатком такого способа является малая
интенсивность процесса и большая его
продолжительность.
Наиболее близким по достигаемому результату и
техническому решению является способ серно-
кислотного выщелачивания урана из руд с
использованием трехвалентного железа в качестве
окислителя, включающий его химическую
регенерацию. Этот способ включает приготовление
выщелачивающих растворов, содержащих серную
кислоту и нитрат-ионы, фильтрацию их через руду с
переводом шестивалентного урана, двухвалентного
железа и др. металлов в продукционные растворы,
извлечение из них урана с получением маточных
растворов и рециркуляцию этих растворов на
выщелачивание руды.
Интенсификация процесса выщелачивания урана
из руд методами КВ или ПВ достигается путем
использования циркулирующих растворов, в
которых ионы Fe (II) окисляются до Fe (III), а
последние уже выполняют роль непосредственного
окислителя урана (IV) в уран (VI). Окисление Fe (II)
(III) осуществляется в основном кислородом
воздуха, барботируемого через циркулирующий
раствор, при каталитическом участии азотистой
кислоты и окислов азота, получаемых в результате
разложения азотной кислоты, являющейся
исходным азотсодержащим реагентом (Патент РФ
№2172792 С1 от 21.03.00, опубл. бюл. №24,
27.08.01).
Главным недостатком этого способа является
сложность в практической реализации и точности
поддержания заданных технологических
параметров.
Целью предлагаемого изобретения является
увеличение интенсификации процесса, повышение
его экологичности без усложнения действующих
технологий. Указанная цель достигается
использованием при выщелачивании в качестве
окислителя катализаторный комплекс, содержащий
раствор солей d- и f- металлов переменной
валентности.
Суть предлагаемого способа заключается в том,
что выщелачивание ведут растворами,
содержащими серную кислоту, нитрат-ионы и
комплексного раствора солей d- и f- металлов в
качестве окислителя путем фильтрации их через
руду с переводом шестивалентного урана,
двухвалентного железа и других переходных
d-металлов в продукционные растворы, извлекают
из них уран с получением маточных растворов и
рециркулируют эти растворы на выщелачивание
руды. Использование предлагаемого окислителя
позволяет обеспечить окислительно-
восстановительный потенциал выщелачивающего
раствора в пределах 500-600 мВ, что в свою очередь
обеспечивает стабильное окисление урана (IV) в
уран (VI).
Окислительный катализаторный комплекс
содержит раствор солей d- и f- металлов переменной
валентности MLn, где М - V, Со, Ni, Fe, U; Сu, Mn, a
L - NO3
-
, NO2
-
, Сl-
, Br-
J-
и галогенидов щелочных
металлов MX, где М = Li+
, Na+
, K+
, а X = Cl-
, Br-
, J-
при следующем соотношении компонентов, масс.
%:
MLn 0,1-25,0
MX 0,1 - 12,5
МОН 0,1-20,0
растворитель остальное.
Соли урана (IV) при взаимодействии с раствором
катализатора окисляются до U6+
по суммарной
химической реакции:
U4+
+ КТOх = U6+
+ KTRed (1)
Реакция регенерации отработанного
катализатора KTRed кислородом воздуха
описывается следующей реакцией:
KTRed + O2 = КТOх (2)
Окисление урана протекает по сложному
многоступенчатому механизму. Температура
проведения каталитического окисления 25-30°С, т.к.
основные технологические процессы проходят в
этом температурном режиме.
Основными технологическими параметрами
исследуемого процесса при заданном режиме
выщелачивания являются окислительно-
восстановительный потенциал (ОВП) и значения
водородного показателя (pH), от которых зависит
эффективность процесса окисления урана и расход
серной кислоты, которая отрицательно влияет на
окружающую экологию.
Заявляемый способ извлечения урана был
опробован на урановых рудниках «Уванас»,
«Аппак» и «Ак Дала».
На урановом руднике «Аппак» были проведены
лабораторные испытания катализаторного
комплекса при выщелачивании песчанных и
глинистых кернов.
Для этого готовили 1%-ный водный раствор
катализаторного комплекса и добавляли его в
выщелачивающий раствор из расчета 10 мл
катализаторного раствора на 1000 мл сернокислого
раствора.
При обработке песчаного керна (4-4-4 В) серной
кислотой в количестве 25 г/л с продувкой
кислородом в раствор переходит 50 г/л урана. При
использовании в качестве окислителя
катализаторного комплекса в раствор переходит
164,1 г/л урана.
3. 29287
3
При обработке глинистого керна (1-2-3 Н) 25 г/л
серной кислотой в раствор переходит 62,8 г/л урана,
а при использовании катализатора - 94,9 г/л.
Оптимальное количество катализаторного
комплекса, необходимого для интенсификации
процесса выщелачивание урана определяли по
величине окислительного потенциала при
выщелачивании руды месторождения «Уванас».
Параллельно определяли кислотность
выщелачивающего раствора.
Результаты измерений приведены в таблицах 1-3.
Таблица 1
Изменение окислительно-восстановительного потенциала U4+
→U6+
и pH выщелачивающего раствора в
зависимости от количества катализаторного комплекса
201 блок - Скв. №125
№ Катализатор, мл/л pH овп
1. 0 2,16 441
2. 1 1,53 452
3. 2 1,44 458
4. 3 1,34 464
5. 4 1,29 472
6. 5 1,28 476
7. 10 1,07 492
199 блок - Скв. №62
№ Катализатор, мл pH ОВП
1. 0 2,04 459
2. 1 1,80 471
3. 2 1,66 479
4. 3 1,54
5. 4 1,47 490
6. 5 1,38 495
7. 10 1,15 511
Как видно из результатов испытания (таблица 1),
в водных растворах катализатор увеличивает ОВП с
0,440 до 0,511В и уменьшает pH с 2,16 до 1,07, что
позволяет снизить расход серной кислоты.
Аналогичные исследования проводились на
урановом руднике «Ак Дала» (таблица 2).
Таблица 2
Изменение окислительно-восстановительного потенциала U4+
→U6+
и pH выщелачивающего раствора в
зависимости от количества катализаторного комплекса
№ Катализатор, мл/л pH ОВП, мВ № Катализатор, мл/л pH ОВП, мВ
1 0 2,06 393 1 0 2,06 387
2 1 1,96 402 2 1 1,93 416
3 2 1,95 419 3 2 1,91 420
4 3 1,93 424 4 3 1,90 429
5 4 1,90 434 5 4 1,80 439
6 5 1,89 440 6 5 1,76 447
7 6 1,78 450 7 6 1,68 452
8 7 1,60 488 8 7 1,47 480
Как видно из таблицы 2, увеличение
окислительно-восстановительного потенциала на 50
- 100 мВ и уменьшение pH до 1,8-1,5 (увеличение
кислотности) происходит при добавлении к
выщелачивающему раствору 4-7 мл/л 1,0%-го
раствора катализаторного комплекса. Это позволяет
увеличить выход урана из продуктивного раствора и
снизить расход серной кислоты.
Таким образом, кислотное выщелачивание с
применением катализаторного комплекса позволяет
увеличить выход урана в зависимости от состава и
свойств руды на 65-300%, позволяя при этом
снизить расход серной кислоты.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ селективного извлечения урана из руд
методом подземного выщелачивания, включающий
приготовление выщелачивающих растворов,
содержащих серную кислоту, нитрат-ионы и
окислитель, фильтрацию их через руду с
получением маточных растворов и рециркуляцию
этих растворов на выщелачивание руды,
отличающийся тем, что в качестве окислителя
используют катализаторный комплекс, содержащий
раствор солей d- и f- металлов переменной
валентности MLn, где М - V, Со, Ni, Fe, U; Сu, Mn, a
L - NO3-
, CI-
, Br-
, J - и галогенидов щелочных
4. 29287
4
металлов MX, где М = Li+
, Na+
, K+
, а X = Сl - , Br-
,
J - при следующем соотношении компонентов, масс.
%:
MLn 0,1-25,0
MX 0,1-12,5
МОН 0,1-20,0
сорбент 0,05-5,0
растворитель остальное.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова