AP09260105 "Уранды жерасты бактериялық шаймалау процесінің математикалық негіздері мен 3D имитациялық моделін әзірлеу"
Өзектілігі
Жобаны орындаушылардың уранды ұңғымалық жерасты химиялық шаймалау әдісімен өндірудің геологиялық, гидродинамикалық және масса алмасу кезеңдерінің математикалық модельдерін әзірлеуде және жасауда көп жылдық тәжірибесі бар [6-10]. Олар: ұңғымалық деректер бойынша қабаттың ұңғыма аралық литологиясын және оның сүзу қасиеттерін қалпына келтіруге; қабаттағы гидродинамиканы анықтауға; қабаттағы химиялық және масса алмасу процестерін есептеуге мүмкіндік беретін 3D компьютерлік бағдарламалар әзірледі.
Әлемдік уран өндірісінің үштен бірінен астамын қамтамасыз ететін Қазақстан үшін ең тиімді заманауи әдістермен өндіріске кедей кендерді тарту арқылы ресурстық базаны кеңейту және халықаралық нарықта өнімнің бәсекеге қабілеттілігін қамтамасыз ету өте маңызды.
Уран өндіру технологиясының ұсынылып отырған имитациялық моделі "Қазатомөнеркәсіп"ҰАК" АҚ бөлімшелерінде толық көлемде қолданылады. Қазақстанда ашық деректер бойынша және әлемдік нарықта осы жобаны орындау нәтижесінде жасалатын бағдарламалық қамтамасыз ету әлі жоқ.
Сонымен қатар, жобаны орындаушыларда жерасты ұңғымалық химиялық сілтісіздендіру әдісімен уран өндірудің математикалық және компьютерлік модельдерін жасауда көп жылдық тәжірибесі бар және осы нәтижелер мен әзірлемелердің халықаралық деңгейі бар [6-10, 18-20, 30]. Осы жобаны іске асыру олардың алдыңғы қатарлы позицияларда болуына және кендерді биошаймалау технологиялары үшін ұқсас әзірлемелер бойынша болуына мүмкіндік береді.
Жобаның мақсаты
Жерасты бактериялық шаймалау әдісімен уран өндіру процесінің математикалық моделін құру және кен орнын игеруді жоспарлауға және өндіруді болжауға; өндіру процесін басқаруға және оңтайландыруға; дәстүрлі бактериялы емес шаймалау арқылы өндіруге тиімсіз кедей кендерді өндіріске тарту жолдарын анықтауға мүмкіндік беретін 3D Имитациялық модель әзірлеу.
Күтілетін нәтижелер
Жүргізілген зерттеу нәтижесінде мыналарға: кен орнын игеруді жоспарлауға және өндіруді болжауға; өндіру процесін басқаруға және оңтайландыруға; бактерияларды пайдаланбай дәстүрлі сілтісіздендіру арқылы өндіруге тиімсіз кендерді өндіріске тарту жолдарын айқындауға мүмкіндік беретін математикалық негіздер салынады және бактериялық сілтісіздендіру әдісімен уран өндіру процесінің имитациялық моделі әзірленеді.
Зерттеудің негізгі нәтижелері Q1, Q2, Q3 кіретін және кемінде 50, кемінде 1 процентильі бар халықаралық индекстелетін журналдарда кемінде үш мақала және(немесе) шолу немесе БҒСБК ұсынған рецензияланатын шетелдік немесе отандық журналдарда, яғни конкурстық құжаттаманың талаптарына сәйкес шолу жарияланатын болады; әзірленген бағдарламалық қамтамасыз ету модульдеріне авторлық құқықтарды тіркеуге арналған куәліктер алынатын болады. Зерттеу нәтижелері шетелдік коллаборатор университетін қоса алғанда, ғылыми семинарларда талқыланады, сондай-ақ ғылыми конференцияларда, оның ішінде зерттеу бағытындағы бейінді конференцияларда баяндалатын болады.
Бактерияларды қолданбай әзірлеу тиімсіз уранның кедей (баланстан тыс) кендерін өндіріске тарту есебінен өнім бірлігінің өзіндік құнын төмендету ұсынылған игерудің әлеуметтік-экономикалық әсері болып табылады. 3D Имитациялық модельді әзірлеу магистратура мен докторантура студенттерін белсенді тарту кезінде іске асырылатын болады, бұл студенттерге екі-үш жыл ішінде ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізудің толық цикліне қатысуға мүмкіндік береді. Нәтижесінде білім алушылар жобаны ұйымдастыру, командада жұмыс істеу бойынша практикалық дағдыларға ие болады, уақытты, кадрларды дұрыс пайдалануды, тәуекелдерді жоспарлауды, кеңестерді ұйымдастыруды, құжаттаманы дайындауды және пайдалануды үйренеді.
Осы жоба шеңберінде әзірленетін Имитациялық модель бактериялық сілтісіздендіру әдісімен алтын, мыс және т. б. сияқты басқа металдарды өндіруді жүргізетін кәсіпорындарда да пайдаланылуы мүмкін.
Қол жеткізілген нәтижелер
Минералдарды бактериялық сілтісіздендіру технологиясын пайдалану мүмкіндігін анықтайтын негізгі тау-кен геологиялық және гидрогеологиялық факторлар мен минералогияны анықтау үшін әдебиеттерді іздеу, жинау және талдау жүргізілді. Ас бактерияларының әсерін алдын-ала талдау жүргізілді. ferrooxidans және уранды өндіру кезінде жерасты бактериялық шаймалау процесін қарқындатуға арналған қабаттың минералогиялық құрамы. Нашар кендерден уран өндіру үшін жерасты шаймалауды неғұрлым тиімді пайдалану шарттары белгіленген. Процестің нульмер (0D) моделін верификациялау әзірленді және орындалды және диффузиялық режимде руда бар жыныстың тау-кен геологиялық қасиеттерінің бактериялық сілтісіздендіру тәртібіне әсерін зерттеу үшін сандық есептеулер жүргізілді. Математикалық және сандық модельдер жасалып, диффузиялық режимде сульфидті минералдардың биошаймалау макрокинетикасының компьютерлік коды жасалды. Жобаның жаңашылдығы 3D егжей-тегжейлі талдаудың көмегімен процестің дамуын болжауға және өндірудің барлық сатыларын бақылауға мүмкіндік беретін Уранды жерасты бактериялық шаймалау әдісімен өндіру технологиясының математикалық және имитациялық (цифрлық) модельдерін әзірлеу арқылы бактериялық шаймалау технологиясын қолдану үшін ғылыми негізді құрудан тұрады.
Идентификаторларымен оқу тобы мүшелерінің аты-жөні
- Калтаев Айдархан - ғылыми жетекші
- Тунгатарова Мадина Советкалиевна - жетекші ғылыми қызметкер
- Айжулов Даниар Ерсенович - ғылыми қызметкер
- Құрмансейіт Мақсат Бақытжанұлы - ғылыми қызметкер
- Шаяхметов Нурлан Муратханович - ғылыми қызметкер
- Джапаев Садуахас Калиевич - аға ғылыми қызметкер
- Узбекалиев Кенбой Шерипалиуглы - ғылыми қызметкер
- Иманбай Мейіржан Есіркепұлы - кіші ғылыми қызметкер
- Бейсембиева Балауса Турсыновна - инженер