The object of research, development or design (in Russian) : Объектами исследования являются месторождения урана нерентабельные к отработки методом подземного выщелачивания и/или с высоким содержанием слаборастворимых четырехвалентных месторождений урана.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектілері - жерасты сілтісіздендіру әдісімен өндіруге тиімсіз және/немесе құрамында нашар еритін төрт валентті уранның мөлшері жоғары уран кен орындары.

Aim of work (in Russian) : Построение математической модели процесса добычи урана методом подземного бактериального выщелачивания и разработка 3D имитационной модели, позволяющих: планировать разработку месторождении и прогнозировать добычу; управлять и оптимизировать процесс добычи; определять пути вовлечения в производство бедных руд, добыча которых традиционным небактериальным выщелачиванием нерентабельна.

Aim of work (in Kazakh) : Жерасты бактериялық шаймалау әдісімен уран өндіру процесінің математикалық моделін құру және 3D симуляциялық моделін жасау, бұл: кен орнын игеруді жоспарлауға және өндіруді болжауға; өндіріс процесін басқаруға және оңтайландыруға; дәстүрлі, бактериалды емес шаймалау әдісімен өндіру тиімсіз болып табылатын кедей кендерді өндіру жолдарын анықтау.

Методы исследования (на русском) : Используемые типы исследований – аналитические и экспериментально-аналитические. Аналитические исследования направлены на сбор и анализ данных с целью установить условия и наиболее вероятного физико-химического механизма образования пленок на поверхностях частиц (кристаллов, зерен и др.) пирита. Экспериментально-аналитические исследования подземного биовыщелачивания урана будут проведены с помощью разработанной математической и имитационной моделей процесса, построенной на методах математического моделирования и вычислительной гидродинамики. Инструментом исследования являются методы математического моделирования с последующим качественным и количественным анализом и валидацией построенной модели с применением вычислительных экспериментов.

Методы исследования (на казахском) : Қолданылатын зерттеу түрлері - аналитикалық және эксперименттік-аналитикалық. Аналитикалық зерттеулер, пирит бөлшектерінің (кристалдар, түйіршіктер және т.б.) беттерінде қабықшалардың түзілу шарттары мен ең ықтимал физикалық-химиялық механизмін анықтау мақсатында деректерді жинауға және талдауға бағытталған. Уранды жерасты биошаймалаудың эксперименттік-аналитикалық зерттеулері, математикалық модельдеу және аналитикалық гидродинамика әдістеріне негізделген, процестің әзірленген математикалық және имитациялық модельдерін пайдалана отырып жүзеге асырылатын болады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработана 1D математическая модель образования биопленок бактерий на поверхностях частиц пирита и его окисления. Бактериальное выщелачивание урана описывается моделью двойной пористости с мобильной и застойной зонами выщелачивающего раствора. Окисление частиц пирита происходит в обоих зонах, и описывается разработанной 0D математической моделью прямого и непрямого бактериального выщелачивания, объединенной с 1D моделью адвективного переноса урана в мобильной зоне. Выполнены численный анализ и тестирование математической модели. Проведены исследования по созданию математической и компьютерной модели для генерации 3D геологической модели синтетического месторождения с учетом горно-геологических и гидрогеологических свойств ураносодержащего пласта. Разработанная модель учитывает фильтрационные характеристики пласта и описывает массоперенос и осаждение минерала в пласте. По данным сгенерированной геологической модели месторождения численно исследованы фильтрационные и массообменные процессы выщелачивающих растворов с учетом макрокинетики биологических и химических окислительных процессов. Новизна проекта заключается в создании научной основы для технологии бактериального выщелачивания путем разработки математической и имитационной моделей технологии добычи урана методом подземного бактериального выщелачивания, позволяющей с помощью детального 3D анализа прогнозировать развитие процесса и контролировать все стадии добычи.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Пирит бөлшектерінің беттерінде бактериялық биоқабықшалардың пайда болуын және оның тотығуын сипаттайтын 1D математикалық модель жасалды. Уранды бактериялық шаймалау барысында сілтісіздендіру ерітіндісінің жылжымалы және тоқырау аймақтары болады және ол қос кеуектілік моделімен сипатталады. Пирит бөлшектерінің тотығуы екі аймақта жүреді және мобильді аймақта уранды адвективті тасымалдаудың 1D моделімен қоса уранды тікелей және жанама бактериялық шаймалаудың әзірленген 0D математикалық моделімен сипатталады. Математикалық модельді сандық талдау және тестілеу орындалды. Құрамында уран бар қабаттың геологиялық және гидрогеологиялық қасиеттерін ескере отырып, синтетикалық кен орнының 3D геологиялық моделін генерациялаудың математикалық және компьютерлік моделін жасау бойынша зерттеулер жүргізілді. Әзірленген модель қабаттың фильтрациялық сипаттамаларын ескереді және қабаттағы минералдың массасы мен шөгуін сипаттайды. Кен орнының генерацияланған геологиялық моделі бойынша биологиялық және химиялық тотығу процестерінің макрокинетикасын ескере отырып, сілтісіздендіру ерітінділерінің фильтрациясы және масса-алмасу процестері сандық түрде зерттелді. Жобаның жаңалығы – жер асты бактериялық шаймалау әдісімен уран өндіру технологиясының математикалық және имитациялық модельдерін жасау арқылы бактериялық сілтісіздендіру технологиясының ғылыми негізін құруда, бұл оның дамуын болжау және процеспен өндірістің барлық кезеңдерін бақылау үшін толық 3D талдауды қолдануға мүмкіндік береді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Использование теоретических основ биовыщелачивания минерала, а также разработка и внедрение компьютерной модели процесса направлен на удешевление производства урана в результате повышения эффективности управления добычей.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Пайдалы қазбаны биосілтісіздендірудің теориялық негіздерін пайдалану, сонымен қатар процестің компьютерлік моделін әзірлеу және енгізу өндірісті басқару тиімділігін арттыру нәтижесінде уран өндірісінің өзіндік құнын төмендетуге бағытталған.

Level of implementation (in Russian) : На данном этапе разработка не имеет внедрений, потенциальными субъектами внедрения являются уранодобывающие компании и подразделения горнорудных компаний.

Level of implementation (in Kazakh) : Осы кезеңде әзірлеудің іске асырылуы жоқ, іске асырудың әлеуетті субъектілері уран өндіруші кәсіпорындар мен тау-кен өндіруші компаниялардың бөлімшелері болып табылады.

Efficiency (in Russian) : Данная работа направлена на повышение рентабельности отработки месторождений с высоким содержанием сложнорастворимых соединений урана, а также сокращение времени отработки блоков месторождений.

Efficiency (in Kazakh) : Бұл жұмыс күрделі еритін уран қосылыстары жоғары кен орындарын игерудің рентабельділігін арттыруға, сондай-ақ кен орындары блоктарын өндіру уақытын қысқартуға бағытталған.

Field of application (in Russian) : Целевыми потребителями являются добывающие предприятия АО НАК Казатомпрома, а также предприятия Казахмыса.

Field of application (in Kazakh) : Мақсатты тұтынушылар – «Қазатомөнеркәсіп» ҰАК» АҚ тау-кен өндіруші кәсіпорындары, сондай-ақ «Қазақмыс» кәсіпорындары