内蒙古某铀矿床CO2+O2地浸采铀工业性试验
中性地浸采铀催化浸出条件研究
第42卷第4期(总第190期)2023年8月湿法冶金H y d r o m e t a l l u r g y ofC h i n a V o l .42N o .4(S u m.190)A u g.2023中性地浸采铀催化浸出条件研究杨少武1,许 影2,张万亮3(1.中核北方铀业有限公司,辽宁葫芦岛 125000;2.核工业北京化工冶金研究院,北京 101149;3.中核通辽铀业有限责任公司,内蒙通辽 028000)摘要:在中性地浸采铀中后期,部分采区浸出液的铀浓度低,难以兼顾铀资源回收率与生产成本㊂为提高铀浸出率㊁降低生产成本,以内蒙古某中性地浸铀矿山A 采区为研究对象,将催化浸出技术引入中性地浸采铀,通过添加催化剂N a N O 2提高O 2的氧化性能,提升浸出过程中的氧化作用,实现对铀的强化浸出㊂结果表明:加入N a N O 2浸出7d ,铀浸出率提高16%以上,达到了预期浸出效果;通过正交试验确定最佳催化浸出条件为300m g /LO 2㊁400m g /LC O 2㊁300m g /L N a N O 2㊂研究成果可为目标矿山剩余铀资源强化浸出提供技术支撑,对其他类似采区的开采也具有一定指导意义㊂关键词:地浸;中性;铀;催化剂;氧气;强化浸出中图分类号:T L 212.12 文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2023)04-0367-05D O I :10.13355/j .c n k i .s f y j.2023.04.008收稿日期:2023-03-27第一作者简介:杨少武(1972 ),男,本科,高级工程师,主要研究方向为铀水冶㊂引用格式:杨少武,许影,张万亮.中性地浸采铀催化浸出条件研究[J ].湿法冶金,2023,42(4):367-371.中性地浸工艺已在中国多个铀矿床实现了工业化应用[1-4]㊂但在中性地浸采铀中后期,残余铀资源或处于浸出盲区,或对O 2氧化不敏感,导致浸出液铀浓度降低㊂为提高中性地浸采铀效率㊁缩短浸出周期㊁提高铀资源利用率,在试剂加入量[5-6]及加入方式[7]等方面进行了一些研究,而针对浸出反应本身的强化浸出研究的较少㊂O 2作为廉价易得的清洁氧化剂[8],应用范围较广,如可在石油化工领域中采用催化氧气方法[9-10]有效提高O 2氧化性能㊂目前,可用作提高O 2氧化性能的催化剂有N a N O 2[11-14]㊁铜或钯基催化剂[15-18]及其他有机和无机配合物[19-20]等㊂内蒙古某中性浸出铀矿床各采区浸采效果不尽相同㊂以A ㊁B 采区为例,A 采区于2014年投产,随运行时间延长,浸出液铀质量浓度降低,至2020年10月已降至10m g/L 以下,2022年铀浸出率仅为78%,未达到预期指标;B 采区于2016年投产运行,2022年铀浸出率仍为98%以上㊂金属量较高的A 采区,铀一直以低浓度缓慢浸出,使运行成本增加,亟需采取强化手段加快铀浸出速度,提高铀资源利用率㊂前期已通过改变抽注浸出路径㊁增加抽液井等方式对浸出率相对较低单元进行现场探索试验;但研究的系统性不强,铀浸出率提高幅度有限㊂因此,需进一步探索强化浸出措施,实现铀资源的深度开采㊂试验针对上述中性地浸铀矿山A 采区,研究了通过添加催化剂提高O 2氧化性能及浸出反应速率,进而强化铀的浸出,以期实现中后期矿床的经济开采,提高资源利用率㊂1 试验部分1.1 试验原料将砂岩岩芯样按矿层特征和质量关系进行配比,形成混合矿样;将混合矿样破碎至自然粒级,充分混匀后,用二分器缩分成试验矿样,备用㊂取试验矿样1份,研磨至-200目以下并进行化学分析,结果见表1㊂某铀矿含矿含水层间水(简称地层水)pH=7.4,化学成分见表2㊂试验中,配制浸出剂所用溶液由实验室模拟地层水的化学成分配制而成㊂湿法冶金 2023年8月表1 试验矿样特征组分%UU (Ⅵ)C 总SC aM gF eF e OM n0.050.0150.6700.3300.2740.1350.8610.6990.019表2 地层水的化学成分m g/L C a 2+M g2+C l-S O 2-4H C O -329.09.0363.0535.02320.0由表1看出:矿样中残余铀品位约为0.05%,其中w (U (Ⅳ))/w (U (Ⅵ))约为2.33,w (F e)为0.861%,以F e2+为主㊂1.2 试验方法井场采用C O 2+O 2中性浸出工艺,残余铀资源或处于浸出盲区,或对O 2氧化不敏感㊂针对此矿样需选择适宜的催化剂,提高O 2氧化性能,在不引起矿层渗透性恶化的条件下,促进铀的氧化浸出㊂为满足以上要求,选择4种催化剂(N a N O 2㊁K I ㊁A l C l 3㊁N a V O 3),以含C O 2和O 2的模拟地层水作浸出剂,进行催化强化浸出试验,考察铀的催化浸出效果㊂2 试验结果与讨论2.1 催化浸出铀本底试验为表征所选试剂在浸出过程的作用,分别将4种催化剂加入地层水配制成浸出剂,开展搅拌浸出试验㊂试验条件:液固体积质量比5m L /1g ,室温(20ħ),反应时间48h ,摇床转速150r /m i n ㊂试验结果见表3㊂表3 催化浸出铀本底试验结果催化剂浸出液中ρB/(m g ㊃L -1)UC a 2+M g 2+S O 2-4浸出渣中w (U )/%U 浸出率(渣计)/%无47.230.98.5550.80.031038.0100m g /LK I 48.128.98.8551.30.031137.8200m g/LK I 47.431.79.2559.80.031836.4100m g /LN a N O 248.732.39.7580.80.031537.0200m g /LN a N O 248.830.310.1581.70.031237.6100m g /LA l C l 346.929.99.9579.80.030938.2200m g /LA l C l 347.130.58.7568.10.030638.8100m g /LN a V O 346.229.19.1579.30.031337.4200m g /LN a V O 347.330.79.3573.80.031237.6由表3看出:4种催化剂分别配成100m g/L 和200m g /L 溶液,其浸出效果与未添加催化剂时基本一致㊂可见,所选催化剂均不能单独浸出铀,参与铀的浸出反应㊂2.2 催化中性搅拌浸出效果将C O 2㊁O 2㊁催化剂加入模拟地层水配制浸出剂,进行搅拌浸出试验㊂试验条件:液固体积质量比5m L /1g ,室温(20ħ),反应时间72h ,搅拌速度150r /m i n㊂试验结果见表4㊂可以看出:4种催化剂对C O 2+O 2中性体系中铀的浸出均有一定促进作用;采用N a N O 2作为催化剂,对铀的浸出率提升效果较好,铀浸出率可由未添加催化剂时的45.8%分别提升至54.6%(100m g/L N a N O 2)和56.8%(200m g /LN a N O 2)㊂表4 催化中性搅拌浸出铀试验结果浸出剂组成催化剂浸出液中ρB/(m g ㊃L -1)UC a 2+M g 2+S O 2-4浸出渣中w (U )/%U 浸出率(渣计)/%模拟地层水+400m g /LC O 2+250m g /LO 2无77.930.98.3550.80.027145.8100m g/LK I 78.228.99.8570.30.026746.6200m g/LK I 78.631.710.2590.10.026547.0100m g /LN a N O 285.232.39.9650.80.022754.6200m g /LN a N O 290.430.311.3670.30.021656.8100m g /LA l C l 377.229.98.9570.20.026547.0200m g /LA l C l 378.330.59.3591.80.026347.4100m g /LN a V O 379.129.19.7595.80.026946.2200m g /LN a V O 380.430.710.3600.50.025848.4㊃863㊃第42卷第4期杨少武,等:中性地浸采铀催化浸出条件研究2.3 催化剂对反应速率的影响试验条件:液固体积质量比5m L /1g,室温(20ħ),搅拌速度150r /m i n㊂试验结果见表5和图1㊂表5 催化剂强化浸出效果对比浸出剂组成催化剂ρ(U )/(m g ㊃L -1)浸出1d 浸出3d 浸出5d 浸出7d 浸出渣中w (U )/%U 浸出率(渣计)/%模拟地层水+400m g /LC O 2+250m g /LO 2无69.777.980.482.80.025149.8100m g /LN a N O 278.185.289.795.10.017165.8200m g /LN a N O 283.190.499.9104.00.016966.2由表5看出:浸出液中铀质量浓度均随反应时间延长而提高;与未加催化剂的浸出反应相比,添加催化剂可提高浸出液中铀质量浓度及铀浸出率㊂催化剂加入量为100m g /L N a N O 2时,反应1d ,浸出液中铀质量浓度为78.1m g/L ,大于未添加催化剂反应3d 时铀质量浓度(77.9m g /L );催化剂加入量为200m g /L N a N O 2时,反应1d ,浸出液中铀质量浓度大于未添加催化剂反应7d 的铀质量浓度㊂铀质量浓度随浸出时间变化曲线斜率,可表征铀浸出反应速率㊂图1 浸出液中铀质量浓度随浸出时间的变化曲线由图1看出:添加催化剂N a N O 2可有效提高铀浸出反应速率,实现铀的强化浸出;且催化剂质量浓度越高,化学反应速率越大㊂2.4 催化浸出工艺参数的优化影响催化浸出的因素主要有O 2㊁N a N O 2㊁C O 2㊂以铀浸出率为试验目标,选择O 2㊁N a N O 2㊁C O 2为影响因素,以正交试验法对铀的催化浸出工艺参数进行优化㊂中性地浸采铀所用浸出剂O 2和C O 2质量浓度范围分别为200~300㊁300~500m g/L ,将该区间作为优选试验中O 2和C O 2质量浓度范围㊂由于催化剂在地浸采铀中尚无应用,因此,借鉴其他工业领域中催化剂用量,结合对催化剂的初步筛选结果,将N a N O 2质量浓度范围设定为ρ(N a N O 2)=100~300m g /L ,进行9组正交试验,O 2㊁N a N O 2㊁C O 2对应的因素水平见表6㊂试验条件:液固体积质量比5m L /1g ,反应温度为室温(20ħ),搅拌速度150r /m i n,反应时间7d ㊂正交试验结果见表7㊂表6 正交试验因素水平因素水平A ρ(O 2/(m g ㊃L -1)B ρ(N a N O 2)/(m g ㊃L -1)Cρ(C O 2)/(m g ㊃L -1)120010030022502004003300300500表7 正交试验结果试验编号因素水平浸出液中ABCρ(U )/(m g ㊃L -1)ρ(N O -2)/(m g ㊃L -1)浸出渣中w (U )/%U 浸出率(渣计)/%111298.61060.017066.02133112.03100.016267.63121109.02020.016966.24232107.03080.016068.05223113.02060.016966.26211110.01030.019161.87322113.02030.016167.88313100.01070.016966.29331124.03020.015768.6㊃963㊃湿法冶金2023年8月由表7看出:第9组试验,即300m g/L O2㊁300m g/L C O2㊁300m g/L N a N O2条件下,铀浸出率最高(68.6%)㊂为筛选最优工艺参数,对试验结果进行极差分析㊂A㊁B㊁C不同水平下K i及极差值(R)计算结果见表8,其中:K i(i取1㊁2㊁3)为该因素对应水平i下,不同浸出率的平均值;R为该因子各水平平均值中最大值和最小值的差㊂从R大小来看,对于催化强化浸出反应影响强弱的顺序为B>C>A㊂极差分析结果表明,铀浸出率随氧气浓度及催化剂浓度的升高而升高;极差分析优选的最佳因素水平为:A3B3C2㊂表8铀浸出率的极差分析结果%项目A B CK166.6064.6765.53K265.2765.3367.26K367.5368.0766.67R2.273.401.13影响大小较高显著较弱进一步开展极差最佳工艺参数浸出试验研究,以验证极差分析结果㊂试验条件同上,试验结果见表9㊂表9极差优选工艺参数下的浸出试验结果试验编号因素水平浸出液中A B Cρ(U)/(m g㊃L-1)ρ(N O-2)/(m g㊃L-1)浸出渣中w(U)/%U浸出率(渣计)/%93311243020.015768.6 103321323070.014270.6由表9看出:在极差分析优选工艺参数下,铀浸出率为70.6%,浸出效果最好㊂因此,确定最佳催化浸出工艺条件为O2㊁C O2㊁N a N O2质量浓度分别为300㊁400㊁300m g/L㊂3结论在中性地浸采铀过程中,加入催化剂N a N O2反应7d时的铀浸出率可提升16%以上㊂N a N O2㊁O2㊁C O2对浸出反应影响程度从高到低依次为N a N O2㊁O2㊁C O2,最佳催化浸出工艺参数为300m g/L O2㊁400m g/L C O2㊁300m g/L N a N O2㊂催化浸出可有效提高浸出剂的氧化性能及浸出反应速率,实现对铀的强化浸出㊂参考文献:[1]王西文.地浸采铀概述[J].铀矿开采,1996,20(1):1-12.[2]王永莲.地浸采铀工艺技术[M].长沙:国防科技大学出版社,2007:1-10.[3]吉宏斌,周义朋,孙占学,等.蒙其古尔铀矿床C O2+O2地浸浸出过程分析与探讨[J].有色金属(冶炼部分),2018(3):55-59.[4]杜超超,周义朋.C 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中性地浸采铀全流程溶液中颗粒粒径分布及过滤建议
第43卷 第2期2024年5月铀 矿 冶URANIUMMININGANDMETALLURGYVol.43 No.2May2024收稿日期:2023 12 04基金项目:中核集团青年英才项目(地浸采铀新型地表固液分离系统研发及应用)。
第一作者简介:王亚安(1994—),男,山西介休人,博士,高级工程师,主要从事地浸采铀和化工机械科研工作。
通信作者简介:程威(1979—),男,河南郑州人,学士,正高级工程师,主要从事铀矿地浸技术研究。
中性地浸采铀全流程溶液中颗粒粒径分布及过滤建议王亚安1,原 渊1,程 威1,李光辉2,张 欢2,赵利信1,邹玉涵1,霍建党1(1.核工业北京化工冶金研究院,北京101149;2.中核内蒙古矿业有限公司,内蒙古呼和浩特014010)摘要:掌握中性地浸采铀全流程溶液中颗粒大小,对调控浸出过程、优选过滤器、确定除固位置、缓解矿层堵塞、恢复抽注液量和减轻树脂床层板结等具有指导意义。
以内蒙古纳岭沟矿床中性地浸采铀全流程溶液为对象,基于激光粒度仪测试数据,获取了全流程溶液中颗粒粒径分布规律。
结果表明,浸出液中颗粒粒径频率分布曲线呈非对称性,累计分布曲线呈“S”型,粒径分布范围窄,最大颗粒粒径<100μm;树脂床层对颗粒物有较强的过滤作用,吸附尾液过滤器的滤袋精度应根据树脂粒径大小和系统压力确定;中性体系中加入的O2或CO2对颗粒粒径影响微弱;淋洗合格液和沉淀罐中母液的颗粒粒径频率分布曲线均呈“双峰”型,贫液中颗粒粒径频率则呈正态分布;母液槽中颗粒最大粒径约为40μm。
建议该矿床原液袋式过滤器的滤袋精度选用10~50μm,同时在母液槽与淋洗剂配制罐之间增加10~20μm精度的过滤器。
关键词:中性地浸采铀;全流程;粒径;频率分布;累计分布;地表过滤中图分类号:TD853;TQ028;TL212 文献标志码:A 文章编号:1000 8063(2024)02 0039 08犇犗犐:10.13426/j.cnki.yky.2023.12.02 砂岩铀矿是中国主要的天然铀资源类型,原地浸出采铀(简称地浸采铀)是砂岩铀矿开发的首选工艺[1 2]。
co2+o2地浸采铀原理
co2+o2地浸采铀原理
CO2+O2地浸采铀是一种采用二氧化碳和氧气作为浸出剂的地
下铀矿开采方法。
具体原理如下:
1. 铀矿石的氧化:CO2+O2地浸采铀的第一步是将铀矿石中的
铀酸化成可溶性的铀酸盐。
CO2和O2可以与含氧官能团发生
反应,使铀矿石中的铀从二价氧化态转变为六价氧化态的铀。
2. 浸出反应:经过氧化处理后的铀矿石会被浸入到含有CO2
和O2的溶液中。
CO2和O2会与溶液中的铀酸盐发生反应,
形成可溶性的四氧化碳酸铀(UO2(CO3)2-)或六氧化碳酸铀(UO2(CO3)4-)。
3. 过滤分离:将浸出液中的铀酸盐通过过滤、沉淀等方法分离出来。
一般来说,通过调整溶液pH值可以使铀酸盐沉淀下来。
4. 还原萃取:将分离出的铀酸盐经过还原处理,还原成三价铀的形式。
一般来说,可以使用氧化铁等还原剂进行还原反应。
5. 提取铀:将还原后的三价铀用溶剂提取、离子交换等方法进行提纯,得到高纯度的铀产品。
CO2+O2地浸采铀原理的优点是使用的溶剂对环境较为友好,
可以减少对地下水和水体的污染。
此外,该方法可以将铀矿石中的铀酸化程度控制在较低水平,降低了后续处理的难度。
然而,CO2+O2地浸采铀也存在一些挑战,如需使用大量的
CO2和O2,工艺复杂度较高,并且需要针对具体矿石的特性
进行调整和优化。
CO2+O2地浸采铀饱和树脂酸化技术与应用
CO2+O2地浸采铀饱和树脂酸化技术与应用陈梅芳;阳奕汉;肖作学;周义朋;张传飞;魏甜【摘要】介绍了CO2+O2地浸采铀和酸法地浸采铀的水冶回收工艺,依据新疆某地浸铀矿山的铀矿水冶工艺现状,提出将CO2+O2地浸采铀工艺下饱和树脂纳入酸法地浸水冶回收系统进行处理的酸化工艺.分析了CO2+O2浸出工艺下碳酸铀酰型饱和树脂的酸化转化机理,开展了以酸法水冶系统中淋洗剂、转型剂、洗涤合格液为酸化剂的搅拌浸泡试验.结果表明,酸法水冶系统中的洗涤合格液是符合工艺要求的酸化剂,可充分利用洗涤合格液中的剩余酸度对碳酸铀酰型饱和树脂进行转化,并将转化后树脂对铀的吸附容量由74.71 g/L提高至76.73 g/L,实现了与酸法水冶系统再饱和树脂的共同淋洗和转型.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2019(053)004【总页数】6页(P618-623)【关键词】水冶;碳酸铀酰;树脂;酸化【作者】陈梅芳;阳奕汉;肖作学;周义朋;张传飞;魏甜【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院,江西南昌 330013;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;东华理工大学水资源与环境工程学院,江西南昌 330013;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000【正文语种】中文【中图分类】TL33铀矿冶是核资源最前端的环节,其任务是从含铀矿石中提取铀。
我国当前天然铀的生产主要来源于原地浸出采铀工艺,根据铀矿石及围岩成分不同,分为酸法浸出工艺(浸出剂为H2SO4)和碱法浸出工艺(浸出剂为重碳酸盐+碳酸盐),以及近年发展起来的环境友好型中性地浸工艺——CO2+O2浸出工艺[1-3]。
采用原地浸出采铀工艺,浸出液中的铀质量浓度一般只有几mg/L~几十mg/L,均采用离子交换树脂吸附和回收浸出液中的低浓度铀[3-5]。
用二氧化碳减缓碱法地浸采铀中的化学沉淀堵塞
1 6
铀
矿 冶
第2 5卷
从 图 1 表 1看 出 , H 值 在 6 8范 同 内 , 、 p ~
C C 。 C S 的 S 均 > 0 说 明 碳 酸 钙 和硫 酸 a O 、 aO I ,
2 2 2 注液过 程 中的化学 沉 淀物 和堵塞 .. 对注 液过 程 中产 生 的化学 沉淀 物进 行化 学分 析 , 结 果 为 ( a O ) 8 . 6 W( C ) 其 C C 。 为 0 9/, Mg O3 9 为 1 . , C S 为 3 , U) 0 0 3/。 5 9 w( a O ) 础( 为 . 7 6 9 注液 过程 出现 化学 沉 淀 的原 因是 : )向溶 浸 1 剂 中¥ ) 碳 酸氢 铵或 吸 附尾 液时 因泵 循环 产 生空 bn J 气搅 动 ,溶 液 p 值 从 6 5升 至 7 1 此 时 碳 酸 H . ., 钙 、 酸镁 和少 量 的硫 酸 钙被 沉 淀 析 出 。2 碳 )溶 浸 剂 中加 入氧化 剂 双 氧水 后 , 附尾 液 中残 余 的 铀 吸 在双 氧水 的作 用 下 会 产 生 过 氧 化 铀 沉 淀 ; 氧化 在 条件 下 , 附尾 液 中残余 的铀 与钙 、 的碳 酸盐 和 吸 镁 硫 酸盐会 发 生共 沉淀 J 。
ห้องสมุดไป่ตู้
现 了 变化 , 动水 位 下 降 , 际抽 液 量 只 有 理 论 计 实
算口 抽 量 的 5 。2 0 O 0 3年 9月 2 4日抽液 钻孔 出 现“ 干涸 ” 停抽 一 段 时 间后 , , 重新 开 始 抽 液 , 液 抽 量逐 渐恢 复 到 5 7 / , . 4m。 h 随后 又 出 现 短 时 间 急 速 下降再逐 渐恢 复 。2 0 0 3年 1 O月 1 8日, 液 钻 抽 孔 再次 出现“ 干洞 ” 经 过压 缩 空 气 洗 井 和二 氧 化 ,
生态环境部关于通辽钱家店铀矿床钱Ⅲ块地浸采铀试验研究环境影响报告书的批复
生态环境部关于通辽钱家店铀矿床钱Ⅲ块地浸采铀试验研究环境影响报告书的批复文章属性•【制定机关】生态环境部•【公布日期】2020.04.28•【文号】环审〔2020〕57号•【施行日期】2020.04.28•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】环境影响评价正文关于通辽钱家店铀矿床钱Ⅲ块地浸采铀试验研究环境影响报告书的批复环审〔2020〕57号中国铀业有限公司:你公司《关于审查内蒙古通辽钱家店铀矿床钱Ⅲ块地浸采铀试验研究环境影响报告书的请示》(中铀发〔2019〕416号)收悉。
经研究,批复如下。
一、该项目位于内蒙古通辽市高林屯种畜场,开展浸出工艺及吸附系统等地浸采铀试验研究,建设内容包括井场和吸附区,并利用钱II块地浸采铀设施进行后续处理。
试验周期至2025年12月。
该项目在落实报告书提出的各项环境保护措施和下列工作后,可以满足国家环境保护相关法规和标准的要求。
我部同意该环境影响报告书。
二、项目建设和运行过程中应重点做好以下工作(一)加强地下水污染防治工作。
边界抽注单元的抽液量至少应超过注液量0.5%,并研究确定抽注比等参数对应的浸出液迁移扩散的控制范围。
关停期间,仍需采取抽大于注和地下水监测措施,确保浸出液迁移扩散在该控制范围内。
(二)运输过程中应加强管理,合理选择运输路线,避免对沿途环境造成二次污染。
(三)若试验成功,正式开采前应依法开展环境影响评价。
若试验不成功,应继续保持抽大于注等措施,直至完成地下水修复。
三、该项目必须严格执行环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的环境保护“三同时”制度。
项目竣工后,应按照有关规定进行竣工环境保护验收。
四、我部委托内蒙古自治区生态环境厅协同华北核与辐射安全监督站,负责该项目的环境保护监督检查工作。
五、你公司应在收到本批复后20个工作日内,将批准后的环境影响报告书分送我部华北核与辐射安全监督站和内蒙古自治区生态环境厅,并按照规定接受其监督检查。
内蒙古某砂岩铀矿层敏感性研究
第2 6卷 第 3期
20 0 7年 8月
铀 矿 冶
U R A N I M I I G ND ETA LLU RG Y U M N N A M
Vo1 2 No .6 .3
Au g. 2 07 0
内蒙 古某 砂岩 铀 矿层 敏 感 性研 究
维普资讯
第 3期
续 表
渗 透 率损 害 率 /
5 Dk 3 < ≤ 0 3 <某砂 岩铀 矿层敏 感性 研 究
13 4
2 )从所 有试 验 岩 心 ( 括其 它 试 验 岩 心样 ) 包
表 1 渗透 率损 害程 度 评 价 指 标 ]
渗 透 率 损 害率 /
Dk 5 ≤
损 害程 度
无
基 金 项 目 :中 国核 工业 集 团 公 司 预研 基金 资助 项 目( 1 0 0 0 0 0 ) 4 2 5 3 4 5 6 作 者 简 介 : 立 民 ( 9 O ) 男 , 北 廊 坊 人 , 士 , 理工 程 师 , 王 1 8一 , 河 硕 助 从事 地 浸 采铀 科 研 工 作 。
损 害 程 度
弱
的渗透 率数据 分析得 知 , 层 的非均质性 较大 , 矿 岩
心渗 透率 在 0 0 0 ~2 ×1
透率 小 于 1 0 ×1
m 之 间 , 不少 岩 心 渗
中等 偏 弱 中 等 偏 强
前 言
在地浸开 采过 程 中 , 进 、 浆 、 溶 浸 液 等 钻 灌 注
1 速 敏 性试 验 与 评价
速敏指 矿层 中 流体 流 动 速度 变 化 时 , 由流 体 剪切力 将孔 隙 中黏 土 或其 他 微 粒 矿物 碎 断 、 离 剥 脱落 、 运移 和堵 塞喉道 所引起 的渗 透率下 降现 象 。 速敏 性评 价试验 的 目的在 于 了解 矿层渗 透率 的变 化 与矿层 中流体 流 动 速度 的关 系 , 矿层 有 速 敏 如 性 , 岩心 渗透 率 明显 降 低 时 的流 速 即为 临界 流 则 速 , 评定 速敏性 程度 。当外 来流 体流速 过高 , 并 超 过矿层 的临界流 速 时 , 胶结 或 胶 结 不 良的地层 非 微粒 便开 始运 移 、 塞 矿层 的孔 喉 通道 。地 层 微 堵 粒通 常指 地层 中包括 黏土 和其它 矿物 在内 的所 有
内蒙古某铀矿CO2O2地浸采铀浸出试验研究
内蒙古某铀矿 CO2+O2地浸采铀浸出试验研究
董惠琦,李喜龙,张 渤
(中核通辽铀业有限责任公司,内蒙古 通辽 028000)
摘要:内蒙古某铀矿床开展了地质与水文地质条件评价、室内试验、条件 试 验. 室 内 试 验 表 明:含 矿 层 的 岩 性、 渗透率及铀的存在形式等因素 有 利 于 铀 的 浸 出;采 用 组 成 为ρ(CO2)=400 mg/L、ρ(O2)=300 mg/L 的 浸 出 剂,浸出液中峰值铀质量浓度可达424 mg/L,浸出液中平均铀质量浓度 达 34.6 mg/L达到 43.05 mg/L,单 孔 注 液 量 3.47 m3/h,单 孔 抽 液 量 8.98 m3/h, 证实了该矿段采用 CO2+O2地浸采铀工艺的可行性. 关 键 词 :砂 岩 铀 矿 ;地 浸 采 铀 ;CO2 +O2 中 图 分 类 号 :TL212.12 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1000G8063(2019)01G0008G06 doi:10.13426/j.cnki.yky.2019.01.002
第 38 卷 第 1 期
铀 矿 冶
Vol������38 No������1
2019 年 2 月
URANIUM MINING AND METALLURGY
Feb������2019
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我国砂岩型铀矿成矿理论的创新和发展
我国砂岩型铀矿成矿理论的创新和发展张金带【摘要】简述了从国外到国内的砂岩型铀矿概况及成矿理论研究的发展,归纳出了我国砂岩型铀矿的“叠合复成因氧化还原成矿理论”,并就“预富集”、“板状矿体成因”、“深部油气作用”、“可地浸概念”、“大砂体”等问题进行了粗浅的讨论。
%Review on the sandstone type uranium deposit and its metallogenic theory development in home and broad was briefly introduced at first,metallogenic theory of superimposed complex oxidation-reduction was generalized for the formation of sandstone type deposit in China,issues of preenrichment, genesis of tabularorebody,action of deep oil & gas,leachable and large sand body were roughly dis-cussed at the end.【期刊名称】《铀矿地质》【年(卷),期】2016(032)006【总页数】12页(P321-332)【关键词】砂岩型铀矿;叠合复成因;预富集;卷状矿体;板状矿体【作者】张金带【作者单位】中核集团地矿事业部/中国核工业地质局,北京 100013【正文语种】中文【中图分类】P611砂岩型铀矿在铀矿“家族”中占有十分重要的地位,据国际原子能机构(IAEA)《铀资源、生产与需求——2014》,其在全球查明的铀资源量中约占31%,年铀产量约占45%(2012年)。
我国铀矿勘查自20世纪90年代以来,调整为主攻北方砂岩型铀矿,陆续探明了一批大型、特大型砂岩型铀矿床,取得了令人瞩目的成果[1-2],地质找矿实践形成了丰富的地质认识乃至成矿理论。
漫话中国最大铀矿(5)
漫话中国最大铀矿(5)胡经国六、铀-油相伴性研究众所周知,铀属于金属矿产,油气属于非金属矿产,两者本是“水火不相容”的物质,谈其相伴性似乎“违背了”常理。
但是,客观事实告诉我们,这两种矿产在某些地质环境中,确实是密切相伴的。
它们定位于同一个大地构造环境,并且在空间上铀矿床(或铀矿化)位于油气田的上方及外围。
在中国的二连、吐哈、鄂尔多斯、松辽、柴达木等盆地中,都存在与此类似的现象。
在国外(如俄罗斯、加拿大等)也有过类似的报道。
这一现象绝非偶然,它反映了铀-油之间存在着某些联系。
前人以二连盆地额仁淖尔凹陷内的铀矿床和油气藏为例,通过对它们相伴现象的分析,探讨了这种相伴性的成因机理,概括总结了铀-油相伴性的机理模式。
专家指出,中国二连盆地是在兴蒙地槽晚华力西期褶皱带基础上发育起来的中新生代内陆湖盆。
额仁淖尔凹陷位于该盆地西北部的乌兰察布坳陷中。
区内仅有元古宙、部分中生代及新生代地层出露;构造变动、岩浆活动都较为发育。
经过多年的找矿勘探工作,发现了苏崩、努和廷两个铀矿床,10多个铀矿化点;同时还发现了吉格森、包尔两个可供开采的工业油气田。
铀矿床主要赋存于晚白垩世二连达布苏组地层中;油气藏产出于早白垩世巴彦花群的阿尔善组和腾格尔组地层中。
七、内蒙古铀矿基地建设㈠、内蒙古铀矿基地建设指挥部成立据报道(20120807),2012年8月4日,内蒙古铀矿基地建设指挥部正式成立。
它将对统筹组织协调内蒙古地区的勘察开发工作,统一协调与地方政府的沟通联系,推动内蒙古铀资源探采工业的发展,起到重要的推动作用。
最近10多年来,有关核工业地质队在内蒙古地区深入研究,创新找矿思路和方法,探明了一大批大型、特大型铀矿床,使内蒙古成为中国铀资源潜力最大、开发前景广阔的地区。
为了加快勘查开发内蒙古地区铀资源,有关部门决定按照探采一体、优化产业布局、整合内部资源、强化区域协同的原则,组建了内蒙古铀矿基地建设指挥部。
这也是贯彻大基地战略、加快提升中国天然铀产能的重要举措,对于探索新产能、新布局、新机制,创新资源开发模式,都具有重要意义。
内蒙古某铀矿床室内中性浸出试验研究
1 试 验
1 . 1 矿 石 基 本 特 性
浸 出 不 利 的组 分 ( 如 硫 化 物 及有 机 质 ) 含 量 不 , 对 铀 的 浸 出极 为 有 利 。
1 . 2 样 品 的 制 备
铀矿石 主要 由 中细 砂 岩 、 细 砂 岩 和 粉 砂 岩 等 构成 , 胶 结 方 式 以泥 质 胶 结 为 主 , 部 分 为 钙 质 胶 结 。矿石 中 ( 石英 ) 约为 7 O , 叫( 长石 ) 较低, 一
液 中碳 酸 氢 盐 作 为浸 出剂 , 只是 获 得 HC O  ̄ - 的手
段不 同 , 故 均 可 称 为 中性 浸 出法 。 中性 浸 出 除 了 具
有 碱法浸 出的优 点外 , 还具 有 单位 试 剂耗 量 低 、 地
下 水环境恢 复治 理简 单 、 费用 低廉 等 特点 , 因 此 中
验结 果 表 明 , 2种 方 法 的 浸 出 率 均 在 6 5 左 右 。综 合 考 虑 现 场 条 件 , 认 为采 用矿 层 水 +C O z +O z 的 浸 出 方 法 是
较 为 合 理 的 浸 出方 案 。
关 键 词 :铀 矿 床 ; 矿 层 水 + C0z + 0z 浸 出; 柱 浸试 验 中 图分 类 号 :TI 2 1 2 . 1 2 文 献 标 志码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 0 — 8 0 6 3 ( 2浸 出剂 。酸法 浸 出 的优 点 是浸 出 速度 快 , 浸 出率
高; 缺点 是 选 择性 差 , 地 下 水治 理 费 用 高 , 对 碳 酸 盐 含 量 高 的 矿 床 不 太 适 合 。 碱 法 浸 出 的 优 点 是 选 择性 好 , 对 碳 酸 盐 含 量 高 的矿 床 也 适 合 ; 缺 点 是 浸 出率相 对低 , 浸 出时 间长 , 尽 管 对 地 下 水 的 污 染 程
地浸采铀技术中的几个问题
地浸采铀技术中的几个问题王海峰(核工业北京化工冶金研究院,北京 101149)摘要:根据多年地浸采铀技术研究、实验室试验、现场试验及生产经验,讨论了地下水流向对钻孔布置的影响,沉砂管的设置及利弊, CO2+O2两孔法现场试验的适用性等问题。
关键词:地浸采铀;沉砂管;两孔法; CO2+O21 前言在多年的地浸采铀技术研究与开发的实践中,一些问题已成为该领域工程技术人员争论的话题,并一直受之困扰,如地浸井场抽出井是否应布置在地下水流向的下游;钻孔套管底部沉砂管的作用及长度;采用CO2+O2作为溶浸剂时两孔法适用性如何。
这些问题并非对地浸采铀试验与生产起颠覆性作用,但它们却影响着技术进步。
在收集、分析国内外资料的基础上,结合作者多年的地浸技术研究与开发的经验,针对上述问题,提出了一些认识,仅借此文与同行交流。
2 地下水流向对钻孔布置的影响2.1 地下浸出溶浸剂流动分布特征在地浸矿山,井场因抽注产生水力坡度,迫使溶浸剂遵循一定规律,从注入井流向抽出井。
溶浸剂流动速度、方向随着在井场中的位置不同而改变,无论地下水的流向如何,都不可能对所有孔产生有利或有害的影响。
以五点式正方形井网为例进行流场模拟(图1),中心为抽出井,四周为注入井[1]。
图1 五点式正方形井网流场模拟其流动速度以及路径的长短不同,内部流线路径最短,流动速度最快。
由里向外,质点路径逐渐变长,流速变慢。
同一流线上,在不同的位置其质点运动速度也不同,质点从注入井出发其速度逐渐变慢,并达到最低值。
尔后,随着靠近抽出井,流速加快,而到达抽出井时达到最高值,如图2所示。
图2 流线上质点在不同位置上的流动速度图2 注入井与抽出井溶浸剂流速随距离变化关系2.2 地下水流动对溶浸剂流动的影响国内地浸领域存在一种认识,在钻孔布置时应尽量将注入井布置在地下水水流方向的上游,抽出井布置在下游。
这种布井的理由是使地下浸出时的溶浸剂渗流方向与地下水流向一致,有利于加快浸出速度。
某矿床5号采区双氧水地浸采铀试验效果讨论
8 . 3 , 均 为 7 . 5 , 要 是 石 英 、 矿 物 及 2 3 平 4 1 主 副
石 英 岩 、酸 性 岩 和 硅 质 角 砾 岩 ; 溶 组 分 为 难 2 . , 要 是 长 石 、 云 母 、 岭 土 、 机 物 、 11 主 白 高 有 微
晶高 岭石 ; 溶 于 酸 的成 分 为 1 5 ~ 5 5 , 能 . . 主
界上 地浸 采 铀 从 浸 出 剂 类 型 上 划 分 为 酸 法 和 碱
法 , 法 浸 出 以硫 酸 作 浸 出剂 , 氧 水 作 氧化 剂 ; 酸 双 而 碱 法 浸 出 的 浸 出 剂 类 型 不 断 演 变 , 早 使 用 最
NH HCO3 ( + NH4 2 ) CO3 然 后 是 NH HC + , 4 o3
要为 铀矿 物 、 化 物 、 铁矿 、 酸盐 。富 矿地 段 硫 褐 碳
强 化 浸 出 效 果 。 本 次 试 验 是 该 矿 床 第 一 次 采 用 单
个 采 区加双 氧水 氧 化 剂 , 得 了许 多 有 用 的试 验 获 数 据 , 得 了 一 定 的 效 果 , 为 以 后 其 他 采 区 和 其 取 这 他 铀矿 床加 双氧水 氧 化剂 提供 了基础 参 数 。
收 稿 日期 :2 1 2 1 O 0 1 0
常 含 有 较 多 的 有 机 炭 及 煤 屑 , 石 中 常 伴 有 生 物 矿 成 因的 黄铁矿 n ”。
六 价铀 , 因此 , 酸 法 地 浸 采 铀 试 验 和 生 产 中 双 氧 在 水 仍被 作为 氧化 剂 的首选 。
20 0 5年 , 疆 中 核 天 山 铀 业 公 司 7 7厂 尝 试 新 3 在 新 疆 某 矿 床 的 5号 采 区 补 加 双 氧 水 氧 化 剂 , 以
某铀矿床地浸采铀现场试验点的选择
参 考文 献 :
[] 1 王海峰. 原地浸出采铀技术与实践[ ]北京: M. 原子能出版社, 9 . 18 9 [] . . 2 B t 别列茨基,I 博加特科夫. 4 J. -K. 地浸采铀手册[ ]衡阳: M. 核工业第六研究所科技情报室, 0 . 2 1 0 [] 3 王海峰, 谭亚辉, 杜运斌, 原地浸出采铀井场工艺[ ]北京: 等. M. 冶金工业出版社, O . 2 .2 0
在反应带中提取形成的含铀化合物溶液 , 而不使矿石或围岩产生位移 的集采 、 、 选 冶于一体的新型铀矿开 采方法。具有投资少 、 建设周期短、 生产成本低、 劳动强度小 、 资源利用率高等优点【 。 I ] 评价一个矿床是否适合地浸开采 , 需要根据一定的原则有代表性的选择试验点进行试验研究 , 试验点
图 1 矿床 9 5勘探线矿体平面投影 图 —1
表1 表 3 分别为试验点控制钻孔的见矿情况表 、 矿层岩性分布表及泥岩及钙质夹层所 占比例表 。
23 试 验点 方案 评价 .
() 1矿石品位 、 平米铀量较高 , 平均平米铀量达 1 . gm ; O7 k/ 2 7 () 2矿层岩性 以含砾粗砂岩 、 粗砂岩为 主, 砂体厚度较大 , 较疏松 , 水文地质条件中等偏好 ; () 3矿体较单一 , 岩相变化相对简单 , 砂体倾角较平缓; () 4勘探程度较高 , 所获得的地质资料较可靠。
2 试验 点的选择
2 1 选点 的原 则 .
地浸采铀现场试验的 目的是 : 从地浸开采 的角度 , 初步评价地浸开采的技术可行性和经济合理性 , 为
下一步工业试验和铀资源开发利用提供基础和依据。因此, 选择现场试验点时, 应遵循以下原则[ ] 卜。:
() 1选择矿石品位、 平米铀量有代表性的块段 ;
CO2+O2地浸采铀工艺的废水处理方法
m 厚 的承压 含水 层 , 、 分别 为 4 2和 0 5 上 下 ~1 . ~
2m 的 隔水泥 岩 。含 矿含 水层 地下 水化 学 成分 较
简单 , 化学 类 型 以 HC 一 水 O。 Na和 HC 。・ 1 O C一 Na 型 为主 , 矿化 度 为 3 5 5 7 g L, . ~ . / 水温 为 1 ~1 5 6
第2 期
徐 乐昌 , : O +o 地 浸采 铀 工 艺的废 水处理 方 法 等 C 。
9 7
抽、 注孔 均安 装 了套管 , 在套 管 与钻孑 壁 之 并 L 间水 泥注 浆使 之 与 含 矿 含 水层 外 的含 水 层 隔 绝 。 抽 液孔 采用 大 口径 填 砾 式 结 构 , 孔 直 径 为 3 1 钻 1 mm, 管规 格 为  ̄ 4 套 1 8mm×1 4mm。注液孔 采 用 小 口径 填 砾式 结 构 , 钻孔 直 径 为 2 5mm, 管 规 1 套
后 的浓 水 连 同贫 树 脂 洗 涤 废 水 送 蒸 发 池 蒸 发 。
关键词 : 0 +0 地浸采铀 ; C 。 工艺 废 水 ; 环 利 用 ; 水 处 理 循 废
中 图分 类 号 : L 9 1 1 文 献 标 志 码 : 文 章 编 号 :1 0 — 0 3 2 1 ) 20 9 - 4 T 4 . A 0 08 6 ( 0 2 0 — 0 60
2 井场 布 置 及 地 下 水 质 变 化
井场 为 该 工 艺 的关 键 部 分 。随 着 生 产 的 继
续 , 场划 分 为 不 同 的采 区 。首采 区 由 5个 开 采 井 单元 组成 , 首采 区及 周 边 5 ~1 0m 内布置 了 在 O 0
地浸采铀除垢解堵工艺进展
针对性强、 强酸溶剂 会腐蚀设 备且对酸 性垢质效 果差。
工 艺 法
通过改变系统的温 度、压强、溶液流 速等物理参数打破 化学平衡状态来抑 制垢物产生。
选择合适的注入 水、选择性封堵 操作简单、 地层的产出水、 花费低、性 控制流速和压差、价比高、绿 加快管内液体的 色环保。 流速。
特定系统 无法通用、 制定适合 的工艺和 设备困难。
图 1 垢物形成过程示意图
1.2 结垢堵塞对地浸采铀的影响 沉淀在矿石表面产生并包裹矿体,阻碍矿石中铀
的进一步浸出 ;严重堵塞导致矿石渗透率、抽注水量 ·9·
2021 年 1 月 第 48 卷第 1 期
云南化工 Yunnan Chemical Technology
Jan.2021 Vol.48,No.1
物相互作用,使垢物剥落,最后达到去除效果。常用 的除垢方法主要有 :压缩空气法、高压风包法、频脉 冲法、“储气罐”高压空气法等 [15]。对于钻孔底部及 边缘矿层堵塞物可采用压缩空气法、高压水流法进行 去除 ;对于过滤器及周围堵塞物可采用低频脉冲法击 碎化学堵塞物与黏土质沉积物。如内蒙古某地浸采铀 厂利用超声波进行清洗,将超声波发生器放入抽液孔 内,调节发生器在抽液孔中深度,逐段清除垢物,单 孔清洗需耗 6~8 h。物理洗井法虽能短暂恢复并提升 抽注液量,但是耗费人力物力,治标不治本,长期来看, 效果一般,对于小抽注量钻孔,效果不佳。 2.2.2 化学法
2021 年 1 月 第 48 卷第 1 期
云南化工 Yunnan Chemical Technology
doi :10.3969/j.issn.1004-275X.2021.01.03
Jan.2021 Vol.48,No.1
地浸采铀除垢解堵工艺进展*
内蒙古纳岭沟铀矿床地浸采铀试验监测井设置运行及下步设想
是终 产 的地 下 水 治 理 阶 段 都 需 对 地 下 水 实 施 监 测, 掌握 浸 出液 中 的化 学成 分变 化 , 了解 含矿 含水 层、 上 下 含水层 、 井 场外 围含矿 含水 层状 态及 化学 成分 变化 情况 。通过监 测 在试 验前 期可 掌握 地下 水状态 , 取 得 准 确 数据 , 测 定 各 化 学 成分 本 底 值 , 为地 下水 复原 提 供 依 据 , 避 免 纠纷 。在 试 验 和生 产 中通 过监 测 可 随时发 现水 平 、 垂直 泄漏 , 避 免地
第3 6卷 增 刊
2 O 1 7年 6 月
铀 矿 冶
URANI UM MI NI N G A N D M ET A LLU RG Y
Vo1 . 36, Su pp1 .
J u n e 2 0 1 7
内蒙 古 纳 岭 沟 铀 矿 床 地 浸 采铀 试 验 监测 井 设 置 运 行 及 下步 设 想
开采井 场 或矿体 边 缘 , 因此 , 矿体 走 向和采 区布 置 直 接影 响 到监测 井 的布 置 。
1 . 3 自然 环 境
地 浸矿 山所 处 自然环 境 也是影 响监 测井 布 置
的重要 因素 之一 。当地浸 矿 山处在 人 口密 度大 或
收 稿 日期 :2 0 1 6 — 0 1 — 0 9
下 水 污染 ; 将试 验 与生产 数 据与 本底 值 比较 , 分析
试 验 与生 产状 态 , 优 化 试 验 与 生 产 过 程 ; 调 整 抽 注平 衡 , 实 现溶 浸 范 围 的控 制 。在 地 下 水 复 原 期 间根 据监 测 数 据 提 出合 理 的地 下 水 治 理 方 案 , 检查 地 下水 治理 效 果 , 向环 保 部 门提 供 治 理 认 可 依据 , 观察地 下水 治 理 的稳定 状态 等 。 同时 , 合 理 布置 监 测 井 对 环 境 监 测 也 是 生 产 运行 过程 中运 行 参数 调节 的有 力依 据 之一 和 国家 对生 态环 境保 护 的大 势所 趋 。
某砂岩型铀矿床现场地浸采铀地质工艺试验
在砂 岩铀 矿地 质 勘 查 过程 中 , 步开 展 相 应 同
上段辫 状 河 砂 体 中。含 矿砂 体 呈 北 东 向带 状 展 布 , 性为 亮黄 色 、 绿色 、 岩 灰 灰色 砂质砾 岩 , 含砾砂 岩夹 灰色或 棕红 色泥 岩 , 度 为 2 ~1 0m, 西 厚 0 0 南
( 工 业 2 3研 究 所 , 核 0 陕西 咸 阳 72 0 ) 1 0 0
摘 要 : 5点 型 布 置 施 工 试 验 钻 孔 , 某 砂 岩 型 铀 矿 床 开 展 地 浸 采 铀 地 质 、 文 地 质 条 件 研 究 和 试 验 。依 据 矿 按 对 水 样 室 内 浸 出试 验 结果 , 行 现 场 酸 法 地 浸 采 铀 试 验 。浸 出时 间为 9 , 出 液 峰值 铀 质 量浓 度 为 6 . 6mg L 进 3d浸 2 1 / , 浸 出率 为 4 . 6 。地 质 工 艺 试 验 结 果 初 步 表 明 , 铀 矿 床 采 用 酸 法 地 浸 工 艺 是 可 行 的 。 5 5 该 关 键 词 : 岩 铀 矿 床 ; 法 地 浸 ; 质 工 艺 试 验 砂 酸 地
部较 薄 , 东方 向厚度 增加 , 北 自底 部 向上粒 度有逐 渐变 细 的趋 势 。铀矿 石 主要有砂 岩类 和砾 岩类 矿 石 , 有少 量泥 岩 和含铀 煤型矿 石 , 另 化学组 分见 表 1 。矿 体埋 深 约 1 0m, 态 呈 卷 状 和 板 状 , 状 2 形 产 平缓 。铀 的存 在 形式 有 吸附 态 、 矿物 和含 铀 矿 铀 物 3种 。铀矿 物有 沥青铀 矿 、 黑 、 铀 铀石 和铀钍 矿
一种酸法地浸采铀蒸发池废液加速蒸发的装置及方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811345727.8(22)申请日 2018.11.13(71)申请人 核工业北京化工冶金研究院地址 101149 北京市通州区九棵树145号(72)发明人 闻振乾 姚益轩 胥国龙 张翀 郑剑平 李宏星 高明哲 (74)专利代理机构 核工业专利中心 11007代理人 任超(51)Int.Cl.C02F 1/04(2006.01)C02F 103/10(2006.01)(54)发明名称一种酸法地浸采铀蒸发池废液加速蒸发的装置及方法(57)摘要本发明涉及一种酸法地浸采铀蒸发池废液加速蒸发的装置及方法,所述装置包括硫酸稀释换热器,所述的硫酸稀释换热器分为混合室和换热室两部分;其中,混合室进水口通过管路连接尾液管,用于接收吸附尾液;混合室进酸口通过管路连接储酸罐,用于接收浓硫酸;混合室出液口通过管路连接配液池。
使用本发明,加热前蒸发池废水温度0-20℃,加热后30-90℃;加热后废水蒸发速度加快;与仅靠自然蒸发相比,蒸发池面积可减少为原来的0.2-0.9倍,不仅缩小了蒸发池占地面积,同时可大大节省蒸发池建设成本。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 109626461 A 2019.04.16C N 109626461A1.一种酸法地浸采铀蒸发池废液加速蒸发的装置,其特征在于:包括硫酸稀释换热器(1),所述的硫酸稀释换热器(1)分为混合室(2)和换热室(6)两部分;其中,混合室进水口(3)通过管路连接尾液管(11),用于接收吸附尾液;混合室进酸口(4)通过管路连接储酸罐(12),用于接收浓硫酸;混合室出液口(5)通过管路连接配液池(13);换热室出水口(8)通过管路连接蒸发池进水口A(15),蒸发池进水口B(16)连接废水管(14),用于接收废水;蒸发池出水口(17)通过管路连接泵(9)的一端,泵(9)的另一端通过管路连接换热室进水口(7)。
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1 . 1 . 1 铀 矿体 空 间分布
内蒙 古某 铀矿 矿 区地 形 较 平坦 , 由西 南 向东 北倾 斜 , 海拔高度为 1 5 8 ~1 6 6 m, 地 表 为 第 四系 部分 沙化 的草 原 。铀矿 床含铀 地 层为 上 白垩统姚 家组 砂体 地层 , 分为 2 个 沉积 旋 回 , 即姚 家 组下段
地 浸工 艺 。C O +O 地浸采铀工艺具有流程短 、 对 环境 影 响小等 优点 , 在美 国取 得 了广泛 的应 用 ,
碳 酸盐 。该 区含 铀砂 岩 中碳酸 盐矿 物 主要是 白云
石, 方解 石 次之 。2号 铀 矿体 碳 酸 盐 质 量 分 数 平 均为 4 . 0 3 9 / 6 , 其 他铀 矿体 碳 酸 盐质 量 分 数 平均 为
第3 2卷 第 1期
2 0 1 3年 2月
铀
矿 冶
Vo 1 . 3 2 NO . 1
Fe b. 2 O 1 3
URA NI UM MI NI NG AND M ETALLURGY
内蒙 古 某铀 矿 床 C O 2 +O2 地 浸 采 铀 工 业性 试 验
杜志 明 , 牛 学 军 , 苏 学斌 。 , 刘 乃 忠。 , 郭 忠德 , 程 宗 芳 , 沈 红 伟 , 张 万 亮。
摘要 : 介 绍 内蒙 古 某 铀 矿 床 矿 体 地 质 和 水 文 地 质 条 件 。重 点 介 绍 了在 室 内 C O。 +O 加 压 浸 出试 验 及 现 场 条 件
试 验 基 础 上 进 行 的工 业 性 试 验 结 果 。结 果 表 明 , 该铀矿床适用于 c 0 +0 原 地 浸 出工 艺 开 采 。 关键词 : C O 。 +O。 地浸采铀 ; 砂 岩 型铀 矿 床 ; 工 业 性 试 验
中图分类号 : TL 2 1 2 . 1 2 文 献 标 志码 : A 文 章 编 号 :1 0 0 0 — 8 0 6 3 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 0 1 — 0 4
内蒙古 某铀 矿床 采用 酸法 地浸 工艺 采铀 存在 浸 出 液铀质 量浓 度低 、 酸耗 大 , 矿层 出现 严重 的化 学 堵塞 等 问题 , 因 此该 矿 床 不 适 合 采 用 常规 酸法
2 7 . 2 7 ; 0 . 1 0 < 粒 径≤ 0 . 2 5 mm 细 砂 岩 , 铀 分 布
矿体 , 其中 0 ~2号铀 矿体 赋存 于姚 家组 下段 , 3 ~ 5号铀 矿体赋 存 于 姚 家 组上 段 。2号 铀 矿 体 为 主 铀矿体, 其 储 量 占所 有 铀 矿 储 量 的 8 5 . 5 , 在 矿 区平 面上 连续性 好 , 是工业 开 采 的主要 对象 。
和姚 家组 上段 。按铀 矿 化层位 不 同划分 为 6个铀
要 是砂 岩 中的 碎 屑 石 。铀 矿 石 中 U( Y 1 ) / U( Ⅳ)
为 o . 2 6 6 ~1 . 1 1 6 , 平均 为 o . 7 6 7 。
粒径 > o .2 5 mm 的 砂 岩 , 铀 分 布 率 为
该铀 矿床 位 于 开 鲁 自流 盆地 的迳 流 区 中部 ,
该 铀矿 床砂 体厚 度为 4 6 . 5 O ~6 1 . 4 2 m, 平 均
为 5 4 . 2 5 m。含 铀 砂 岩 中碎 屑 矿 物 主要 是 石 英 、 长石 , 岩 屑 含量 较 少 ; 基 质 为 黏土 矿 物 , 胶 结 物 为
2 . 5 8 ~ 4 . 0 4 。
含铀 砂岩 矿 物定 量 分 析 表 明 , 矿 石 中矿 物 成
在 我 国也 开 展 了 探 索 试 验 研 究 并 取 得 了 初 步 经 验_ 】 ] 。为 解决 该 矿床 采 用 酸 法 地 浸 工 艺 存 在 的
问题 , 2 0 0 6 -2 0 1 0年 , 研 究 人 员 在 现 场 先 后 进 行 了C O +O 地 浸 采 铀 工 艺 的条 件 试 验 和 工 业 性
( 1 . 核 工 业 北 京 化 工冶 金研 究 院 , 北京 1 0 1 1 4 9 ; 2 . 中核集团地矿事业部 , 北京 1 0 0 0 1 3 ; 3 . 中核 通 辽 铀 业 有 限 责 任 公 司, 内 蒙古 通 辽 0 2 8 0 0 0 ; 4 . 中核 新 疆 天 山铀 业 有 限公 司 , 新疆 伊 宁 8 3 5 0 0 0 )
试验。
分主 要为 石 英 ( 质 量分数为 5 6 . 2 9 / 6 ~7 9 . 5 , 平
均为 6 8 .4 ) 、 钾 长石 ( 质量分数为 6 . 8 ~ 1 1 . 9 , 平 均为 9 . 9 ) 、 斜 长石 ( 质 量 分 数 为
7 . 2 ~1 9 . 3 A o, 平 均为 1 0 . 6 ) 、 黏土矿物( 质 量
分数为 3 . 6 ~1 3 . 0 , 平均为 7 . 2 ) 。 1 . 1 . 3 铀 的存 在 形式 和粒 级分 布
l 矿 床 地 质 概 况
1 . 1 矿 体 地 质
该 矿 床矿 石 中铀 的存 在 形 式 有铀 矿 物 、 吸 附 铀 及 含铀 矿物 , 主要 存在 形式 为铀 矿 物及 吸附铀 , 存 在 于 含 铀 矿 物 中 的 铀 很 少 。铀 矿 物 为 沥 青 铀
1 . 1 . 2 矿 物 组 成 及 . 0 1 d粒 径4 o . 1 0 mm 粉 砂 岩 , 铀
分 布率 为 2 2 . 8 5 ; 粒径 4o . 0 1 mm 粉 砂 岩 , 铀分 布率 较 小 。
1 . 2 水 文 地 质 特 征