科普1原地浸出采铀

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原地浸出采铀几个基本问题的探讨

代表着人类所期待的未来采矿。原地浸出开采将
采、有机的结合在一起，冶具有工艺简单，建投基
条件和开采工程布置等，常将矿区划分为若干常
个采区。在划分地浸开采采区时，充分考虑各要块段矿石的渗透性，矿石中碳酸盐质量分数，体矿埋藏深度，矿含水层原始水位，含矿块每ｍ铀储量大小等因素；把存在显著差异的块段划分成要
实践，地浸铀矿山建设和生产中的几个基本问就
题进行讨论。
１开采单位
原地浸出采铀的开采单位通常划分为：区、矿采区和开采单元。
收稿日期：０５— ６４２００ —０
由一个抽出井与周围若干个注入井组成。一个开
引言
原地浸出开采是一种在天然埋藏条件下，通过溶浸剂与矿物的化学反应选择性地溶解矿石中的有用组分，不使矿石产生位移的集采、于一而冶
１Ｉ矿区．
在地浸开采的铀矿床中，的铀矿床成为独有
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５８
铀矿冶
第２５卷
立的矿山企业，的隶属于有关厂矿（公司）有或。划归独立矿山企业或有关厂矿（或公司）开采的地浸铀矿床叫“ 区” 如新疆伊梨盆地Ｉ矿床、矿， Ⅱ矿床和 Ⅳ矿床。

提取铀的方法

提取铀的方法提取铀是一项非常关键的工艺，用于将天然铀从矿物中分离出来，以供核能发电和其他应用。

以下是提取铀的10种方法以及其详细说明。

1. 采用浸出法提取浸出法是一种常用的提取铀的方法，它通过将铀矿物浸泡在化学试剂中，从而将铀溶解出来。

该方法通常使用盐酸、硫酸或碳酸钠溶液作为化学试剂。

随着时间的推移，铀将从矿物中溶解出来，随后可以通过过滤和析出等方法分离和回收。

2. 采用浮选法提取浮选法是一种基于矿物密度和表面水化特性的物理方法，用于分离矿物。

这种方法也可以用于提取铀，其中矿物被浸泡在添加了气泡的水中。

气泡会吸附在更密集的矿物表面上，将其提起并让其浮上水面。

铀矿物可以与其他矿物分离，并通过沉淀等方法实现提取。

3. 采用溶胶凝胶法提取溶胶凝胶法是一种新兴的提取方法，基于铀通过溶解和凝胶作用分离。

该方法使用某些物质，如三氯化铝和硝酸铵，将铀矿物分解为小颗粒，随后将铀分散在凝胶结构中。

最终，通过干燥、高温等方法，将铀从凝胶中分离并回收。

4. 采用萃取法提取萃取法是将某些物质从混合物中提取出来的一种方法。

该方法可以将铀从石墨、石英和其他矿物中提取出来。

该方法使用一种称为有机萃取剂的化学物质将铀从矿物中萃取出来，随后通过干燥等方法将有机物质分离并回收铀。

5. 采用氧化还原法提取氧化还原法是一种通过氧化和还原过程将铀从矿物中提取出来的方法。

在这种方法中，将铀矿物暴露在空气或氧气中，从而使铀氧化。

随后，使用还原剂将氧化铀还原成纯铀，随后可以通过沉淀等方法将铀分离并回收。

6. 采用强化磁场选矿法提取强化磁场选矿法是一种利用磁力将铀和其他矿物分离的方法。

该方法使用高强度磁场将铀和其他矿物分离，随后可以通过干燥等方法将铀从矿物中分离并回收。

7. 采用压缩空气筛选法提取压缩空气筛选法是一种利用压缩空气将铀和其他矿物分离的方法。

该方法使用压缩空气将铀和其他矿物分离，并通过筛子将铀和其他矿物分离。

随后可以通过沉淀等方法将铀从矿物中分离并回收。

大布矿床原地爆破浸出采铀工艺的实践与探讨

关键词：原地爆破浸出；矿床；破筑堆；践与探讨铀爆实
中图分类号：Ｄ８８文献标志码：ＡＴ６文章编号：１０ — ０３２１）２０６一５００８６（０２０ — ０１Ｏ
原地爆破浸出采铀工艺利用地下井巷、空采
的高品位矿石（切副产矿石）窿地表堆浸处采出理。该工艺免去了井下矿石搬运、板管理、顶采空区处理等环节，生产成本较地表堆浸有较大幅度降低，少了地表卸堆工作量和对环境的污染，减还可回收部分表外矿石中的铀，高了资源利用率。提原地爆破浸出的矿堆高度往往为整个中段或跨中段。以目前的技术和装备条件，常用及有效
６２
一
铀
矿冶
第３１卷
般，堆的爆破矿石平均块度越小，出率矿浸
指向，行切割拉槽与崩矿排孔一次小补偿空间进毫秒延时挤压爆破筑堆。２１１试验采场概况．．在１Ｏ１６ｍ水平的３２１和３７采场进２～６０— １
数变化范围较大（厂为５１，散系数为１６，～１）松．５
说明爆破性能较好。
１３矿石浸出性能．
矿石的浸出性能经系列条件与扩大试验证
明，酸耗低，出性能好，出率均在８以上。浸浸０

铀矿浸出简介

铀矿浸出铀矿浸出(leaching of uranium ores)用浸出剂把矿石中的铀选择性溶解到溶液中而能与大部分伴生杂质分离的铀提取过程。

这是铀提取的一道重要工序。

浸出方法按所用浸出剂，分为酸浸出和碱浸出；按浸出矿块的大小和浸出方式，分为搅拌浸出、堆浸和就地浸出等。

通常要根据矿石的特性和技术经济条件选择浸出方式。

常规铀矿石的浸出通常属搅拌浸出。

铀在矿石中以正四价和正六价的化合物形态存在，无论是用酸浸出还是碱浸出，铀都必须先氧化成正六价后才能被溶解，因此浸出时需添加氧化剂。

铀的浸出速度受扩散过程控制，与试剂浓度、浸出温度、矿粒表面积以及矿粒内铀离子通过溶液到固体表面的扩散速度成正比。

酸浸出常用稀硫酸溶液作浸出剂，也可以用硝酸或盐酸溶液。

硫酸具有浸出能力强、价廉、可浸出较粗矿粒、浸出温度低、浸出时间较短的特点，但浸出液含杂质较多。

用硫酸溶液浸出时，铀以铀酰离子的形式转入溶液，与硫酸根形成多种配离子：铀矿石中一般都伴生有铁的化合物，酸浸出过程中只需加入适量的氧化剂，使Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+便能将UO2氧化成[UO2]2+而转入溶液。

工业生产中常用二氧化锰(软锰矿)或氯酸钠作为氧化剂。

当控制浸出液中的氧化还原电位在-400～-500mv及Fe3+浓度超过0.5g/L时，铀几乎全部氧化成六价：铀矿的酸浸出通常是在几台串联的搅拌槽(见浸出槽)中进行的。

将铀矿磨细至小于0.5mm的粒级，在矿浆的液：固≈1、pH≈1、浸出温度约333K的条件下，浸出3～6h，铀浸出率在90%以上。

为减少酸用量可采用两段逆流浸出(见连续浸出)、或低酸(恒酸)长时间浸出。

难处理铀矿有时采用加压酸浸出(见加压浸出)或在浸出前经过焙烧预处理。

含硫化物的铀矿细泥可采用加水自氧化加压浸出。

碱浸出常用碳酸钠或碳酸铵作浸出剂。

在氧化条件下，铀以[U02(C03)3]4-形态转入溶液，同时产生0H-：0H-的增高会使部分[U02(C03)3]4-重新转入沉淀，造成铀的损失。

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。

科普1原地浸出采铀

原地浸出采铀技术
王海峰
----什么是地采铀
地浸是原地浸出的简称，也被称为“化学采矿”、“无井采矿”或“地质工艺采矿”。利用原地浸出的方法来开采铀矿床则称为“原地浸出采铀”，简称“地浸采铀”。
地浸采铀是在矿床天然产状条件下，通过从地表钻进至矿层的钻孔将配制好的化学试剂注入矿层，与矿物发生化学反应，溶解矿石中的铀，随后将含铀的溶液抽至地表，送进回收车间进行离子交换、淋洗、沉淀、压滤，干燥，最终得到合格产品，地浸工艺流程如图1所示。这种铀矿开采方法不移动矿石和围岩，将矿石的开采、选矿、水冶集于一体。
图1 地浸采铀工艺系统图
地浸采铀矿山分为井场和浸出液处理厂两大部分。井场包括一系列钻孔，集中控制室、泵房和管路系统，有的矿山还建有配液池和集液池、见图2。浸出液处理厂内设有吸附塔、淋洗塔、沉淀槽、压滤机等设备。
1

铀的浸取技术有哪些原理

铀的浸取技术有哪些原理
铀的浸取技术主要有溶剂浸取技术和熔盐浸取技术两种。

1. 溶剂浸取技术：
溶剂浸取技术是利用有机溶剂与铀矿石中的铀化合物发生化学反应，并通过相溶液分配系数差异，将铀从矿石中转移到有机相中的一种分离提取技术。

常用的有机溶剂有二酮类化合物、萘和醇等。

该技术的原理是通过有机溶剂与铀矿石中的铀化合物发生络合反应，形成络合物，从而实现铀的提取和分离。

2. 熔盐浸取技术：
熔盐浸取技术是利用铀矿石在高温下与熔盐反应溶解，然后通过浸出液中铀的物理和化学性质的差异，实现铀的提取和分离的一种技术。

常用的熔盐体系有氯化钠-氯化钇、氯化铵等。

该技术的原理是利用熔盐中的化学反应溶解矿石中的铀化合物，然后通过化学反应、离子交换等过程将铀从熔盐中转移到其他溶液中，最终得到纯铀。

这些技术都是通过合理选择溶剂和熔盐，利用溶剂或熔盐与铀矿石中的铀化合物发生化学反应，从而实现铀的提取和分离。

科普4什么叫原地爆破浸出

6—注液孔，7—分段集液池，8—地下矿堆，9—导液井，10—集液池
原地爆破浸出矿山的开拓是指掘进系列巷道到达矿体，形成开拓系统，包括主要开拓井巷，如竖井、斜井和平硐，主要作用是提升和运输矿石或作为输送溶液通道；辅助开拓井巷如石门、盲井、下山，溜井和钻孔，主要作用是通风、提升材料、人员等。
实践中，根据矿体条件，原地爆破浸出采用不同的爆破方法筑堆。为保证浸出效果和获得较高的浸出率，国内一般要求待浸矿堆的矿石块度—150mm的产率达75％～85％。浸出矿石的化学试剂通过矿堆表面布液、矿堆内部的预埋管网布液、钻孔布液等实现。根据选择的化学试剂类别，出率高、工艺简单、成本低，但需使用抗腐蚀性的设备和材料；碱浸的浸出选择性强、试剂消耗少、但浸出时间长、浸出率低，并且只有在应用氧化剂时才能获得较好效果。与常规地下开采方法相比，筑堆过程中原地爆破浸出仅将10%～30%的破碎矿石运出，运出量小，而且免除了采后的最终放矿，充分利用爆破的矿石支撑围岩，大大减少了地压管理工作量。该方法地表尾渣排放量只有常规开采的20％～30％，尾矿库也相应减少70
％～
什么叫原地爆破浸出采铀
王海峰
原地爆破浸出是通过爆破手段，将天然埋藏下的铀矿体原地破碎到一定块度，形成矿堆，再用化学试剂与矿堆接触并发生化学反应，有选择地浸出铀至溶液中，最终将含铀溶液收集并输送至水冶厂处理，得到铀产品的一种采矿方法，如图1所示。
图1 原地爆破浸出采铀工艺图
1—化学试剂配制池，2—浸出液储池，3-水冶厂，4-高位池，5—布液管路，

原地浸出采铀合理井型与井距研究

原地浸出采铀合理井型与井距研究The research of reasonable well spacing and well pattern on in-situ leaching of uranium苏学斌1,2 王海峰2 韩青涛2Su xuebin W ang Haifeng Han qingtao（1.中国地质大学（北京），北京 100083；2.核工业北京化工冶金研究院，北京 101149）（1. China University of Geosciencs （Beijing ），Beijing 100083； 2.Beijing Research Institute of Chemical Engineering andMetallurgy,CNNC ，Beijing 101149）摘要：选择合理的井网布置是原地浸出采铀研究重要内容。

本文通过对矿体埋藏深度、矿石渗透性、矿体形态、矿石平米铀量、单孔抽液量及抽注液量比值等多种因素的分析, 提出了确定原地浸出采铀的井型与井距的原则。

通过运用溶浸液运移的模拟和技术经济比较等方法，指出了选择合理井型时，应根据砂岩铀矿床的具体条件而选择与之相适应的井型；当确定了井型时，应选取吨金属成本较低或经济效益最大时的井距作为合理的井距。

关键词：原地浸出采铀井型井距溶浸液运移Abstract: It is important that the well pattern and well spacing are detemined reasonably during in-situ leaching mining of uranium.This paper analyzes various factors that inf luence the pattern and spacing of well, f or example: the depth of mineralization, the permeability of ore, the f orms of orebodies, uranium contents per square meter, the rate of pumping well and the ratio of the pumping to injecting, etc.. The reasonable principles of well pattern and well spacing are brought f orward: by the simulations of lixiviant transport models and the compares of technique economy, the appropriat e well patterns based on the actual conditions of the uranium deposits are pointed out; when reasonable well patterns are chosed, the reasonable well spacing may be detemined by the biggest economic benef its or the lower cost products.Key words: in-situ leaching of uranium; well pattern; well spacing; lixiviant transport; echnique economy前言原地浸出采铀是通过钻孔工程，借助化学试剂，从天然埋藏条件下把矿石中的铀溶解出来的集采、选、冶于一体的铀矿开采方法。

原地爆破浸出采铀安全与环境

和环境。
型矿很少，规模偏小，厚度薄，品位较低，矿床水文地质条件比较复杂，使得铀矿开采过程中的开拓、采准工作量大，矿石贫化率高，开发利用难度大。针对铀矿床这些特点，经过长期实践与完善，我国铀矿开采
技术也形成了一定特点：（）在开采方式中以地下开采为主，８％～１占０
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ＩＳ６１—２ｏＳＮ１７９０ＣＮ４３一ｌ４／Ｄ３７Ｔ
采矿技术
第６卷
第３期
２００６年９月
Ｓｐ２０ｅ．０６
ＭｉｉｇＴｃｎｌｇｎｎｅｈｏｏｙ，Ｖｏ．Ｎ．１６，ｏ３
方、水患、燃等危害以外，自还必须考虑放射性的危害，这也是铀矿开采的特点。３１１铀矿开采过程中的放射性危害．．（）直接辐射。铀矿中铀、、１钍镭及其子体所放出的ｐ＾、射线，ｙ对矿工形成全身外照射。尤其当矿石品位超过１时，射线成为对矿工形成直接％＾ｙ
８％，５露天开采仅占１％～０；５２％
（）采矿方法种类繁多，以充填采矿法为主；２但
（）回采工艺灵活，应性较强；３适
３铀矿开采安全
３１开采过程中的放射性控制．
（）原地爆破浸出可以降低采准工作量，４减少
合 பைடு நூலகம்下公式：
０
．
般情况下，在品位为０１的铀矿体的水平巷道．％
中央，剂量率约为５Ｇ／ｈ当品位超过０５％时，ｙ；．矿工就会受到超过５ｖ的年允许剂量的危害。０ｍＳ（）氡气。氡能在矿岩空隙中移动，２并进入矿井的空气中。氡是短寿命（半衰期３８）粒．２ｄ的子放射源，吸入氡气本身是无危害的，因为它不会滞留在肺中。但是，Ｒｎ衰变产生的子体（Ｐ、ｂ墙Ｈ

原地浸出采铀井网密度的确定

原地浸出采铀是通过在平面上按一定方式和间
距布置的钻井井网来实现的，井的布置形式和ห้องสมุดไป่ตู้间钻
映）有一定的关系，井距对钻井抽液能力的影响不但
距就其作用来说相当于地浸法开采时矿床的开拓方
是很大。钻井抽注液量比值则是确定抽注井网部署（选择井型）的重要参数，它决定了抽注钻井的比例。
ｌｔｏｅｅｏｉｇｉｉｔｏｕｅｉｓｆｒｄｖｌｐｎｎｒｄｃｄ，ｓｃｓｗｅｌｐｘｕｔｎｃｐｃｔｅｌ，ｕａｉｍｏｃｎｒｔｎｉｈｅｃｉｇｏｔｍｉｓｕｈａｌｎＪｃｉａａｉｐｒｗｅｌｒｎｕｃｎｅｔａｉｎｔｅｌａｈｎ－ａｏｙｏｌｕｒｉｏ，ｗｏｋｂｅｍｎ㈨ｑｒａｌｉｒｙ１，Ｅｅ％￣ｅｗｅ［ｅｇｃｔｒｎｕｒｓｒｅｐｒｗｄｌＩ，ｇｄｏｉａｉｍｅｅｖｅａｕ，ｗｅ —ｅｗｏｋｄｎｉｙｌｎｔｒｅｓｔ，ｗｅｌｐｒｇａｄｌｌｓａｎｎ－ｉ
长期讨论的一个热点问题本文将就原地浸出采铀井网密度问题进行较详细的讨论
１影响井网密度的因素分析
１３原地浸出率与井网密度的关系
国外许多地浸铀矿山通过大量生产实践和研究分析，步认识到地浸铀矿床的开发井网密度与金逐
ＱｕｅｒｉｅＷｉｎｎ
（ｅａｃｎｔｕｅｆＵｒｎｕｎｎＲｓｒＩｓｔｔｏａｉｍｍｉｉｅｈｉｇ，Ｃ？Ｃ．Ｎ４）

提取铀的方法有几种原理

提取铀的方法有几种原理
提取铀的方法主要基于三种原理：
1. 萃取法：这是最常用的提取铀的方法之一。

萃取法利用特定化合物或溶剂与铀形成络合物，然后通过分离和回收这种络合物来提取铀。

常用的络合物包括有机酸、有机酮、有机酮酸和有机磷酸酯。

萃取法适用于铀矿石或废弃物中铀的分离和浓缩。

2. 溶剂萃取法：这种方法通过将铀从溶液中转移到有机溶剂中来实现提取。

溶剂萃取法的关键是选择合适的有机溶剂，以及调节溶液的pH和添加络合剂来增强铀和有机相的分配系数。

常用的有机溶剂有三十根碳原子的大体积有机相和磷酸酯类有机溶剂。

3. 离子交换法：离子交换法利用离子交换树脂的特性来提取铀。

离子交换树脂是一种具有特定功能基团的高分子材料，它能够将溶液中的铀离子吸附到树脂颗粒上，并通过更换溶液中的其他离子来实现铀的脱附。

离子交换法通常用于从稀矿浸出液或废水中回收铀。

砂岩型铀矿——铀矿家族的宠儿

砂岩型铀矿，简单来说，就是形成在砂岩中的一种铀矿床。

成矿作用可以简单地理解为原本在地表附近分散的铀，经过一系列氧化还原作用，由地下水携带汇聚然后沉淀，逐渐形成了有工业价值的矿床。

而砂岩通常具有较大的渗透率，是自然界中地下水迁移的主要通道，所以这类铀矿床也就常常形成在砂岩之中，称之为砂岩型铀矿。

矿体形态通常呈板状或卷状，主要铀矿物为沥青铀矿、铀石，等等。

砂岩型铀矿是当今世界重要的铀矿床类型之一，据有关资料统计，世界铀矿资源总储量的46%以上都以砂岩型铀矿的形式存在，是当前各国铀矿勘查和开发的首选目标。

这种类型的铀矿在世界各地均有分布，不过主要集中分布在两大著名的成矿带：北美成矿带和中亚成矿带。

北美成矿带北起加砂岩型铀矿文图/叶荣王振凯鲁美——铀矿家族的宠儿第一作者简介叶荣，教授，主要从事勘查地球化学、矿床地球化学研究。

> 砂岩型铀矿产地分布图（改绘自田松林，2015）1415拿大萨斯喀彻温省内的阿萨巴斯卡盆地，南至美国怀俄明盆地，南北跨度达1 490千米，东西宽度398千米，产出众多砂岩型铀矿，已成为北美重要的铀矿战略资源。

中亚成矿带横跨哈萨克斯坦、俄罗斯、蒙古及我国北部等地区，构成近东西向展布的成矿带，俄罗斯近75%的铀矿资源出自于此。

我国在进入21世纪以来，铀矿的勘查取得了巨大进展，新发现的资源量占到了目前全国铀资源的41%。

特别是在北方伊犁盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地、二连浩特盆地、松辽盆地等地区发现了一系列大型、特大型砂岩型铀矿，使其一跃成为我国储量最多的铀矿类型。

同时在北方这些地区仍有大面积的铀异常亟待查证，铀矿资源潜力巨大。

成矿的温床：砂岩型铀矿的构造环境和气候环境砂岩型铀矿的特点主要表现在其对成矿环境的要求，包括两个方面：构造环境和气候环境。

构造环境方面，根据砂岩型铀矿的成矿过程可以分成三个阶段：首先，汇聚形成矿床的铀主要来自于区域上存在的富含铀元素的岩体，这类岩体往往伴随一系列岩浆运动和变质作用形成；第二，矿床所处的环境——砂岩层的形成，要求构造环境平静稳定，以沉积作用为主，利于形成较大规模的砂体，同时在砂岩层的上下通常还要求形成透水性差的泥岩，利于矿体的保存，地层垂向剖面上就出现了“泥岩—砂岩—泥岩”的特征；最后，在有了充足的物质来源和合适的成矿环境后，接下来就是成矿作用的发生。

地浸采铀技术科普知识

地浸采铀技术科普知识地浸采铀（是原地浸出采铀的简称），是一种通过钻孔工程，借助化学试剂，从天然埋藏条件下把矿石中的铀溶解出来，而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的铀矿开采方法。

在整个采矿过程中，不需要开凿巷道或揭开覆盖层去采出和运输矿石，基本不破坏地貌和地表景观，全流程地表作业和控制。

地浸采铀是一种安全、绿色、环保的铀矿采冶新工艺。

酸法地浸采铀过程见下图。

酸法地浸采铀过程形象图根据配制浸出剂的酸碱度不同，井场浸出工艺分为酸法、碱法和中性浸出三种：（1）酸法地浸：工程上通常采用工业浓硫酸和双氧水配制浸出剂，酸化后浸出液pH在1.5-2.5之间；溶液与矿石的化学反应强烈，浸出率和浸出液铀浓度高，原材料消耗偏高，设备材料耐腐蚀性要求高；矿石中碳酸盐矿物含量高的矿床不能用酸法浸出。

（2）碱法地浸：工程上通常采用碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸铵、碳酸氢铵等配制溶浸液，浸出液pH在9-10之间；因含矿层化学沉淀和结垢现象突出，钻孔产能低而被废弃。

（3）中性地浸：工程上通常采用CO2和O2配制浸出剂，浸出液pH在6.5-8.0之间，溶液与矿石的化学反应温和，浸出率和浸出液铀浓度偏低，原材料消耗低；矿石中铀的浸出性能不好，含矿层地下水承压水头＜100m，不能用中性浸出。

地浸采铀过程是一个与铀的自然沉积作用相反的过程，地浸开采应具备的基本条件包括：1）矿石具有一定的渗透性，一般要求渗透系数＞0.1m/d；2）含矿层富水，且具有连续稳定的隔水顶、底板；3）矿石中铀的存在形式与赋存状态适宜于浸出。

我国于20世纪70年代初开始地浸采铀试验研究。

经过几代地浸科研人的不懈努力，目前我国已掌握了酸法地浸、第三代天然铀生产的核心技术，成功实现了酸法浸出和CO2+O2浸出的工业化应用，建成了一定规模的地浸采铀生产矿山，多数工程技术经济指标接近或达到国外先进水平。

铀的萃取工艺

铀的萃取工艺铀是一种具有广泛应用价值的重要能源矿产资源，其在核能发电、核武器制造、医疗放射治疗等领域都有重要的应用。

为了有效提取和分离铀，人们发展了一系列铀的萃取工艺。

铀的萃取工艺主要可以分为湿法萃取和干法萃取两类。

湿法萃取是指将铀从矿石或废料中通过溶解和萃取剂萃取出来的过程。

通常采用的湿法萃取工艺有硫酸法和碳酸铵法。

硫酸法是最常用的湿法萃取工艺，其主要步骤包括：矿石浸出、铀与硫酸盐溶液反应生成铀酸盐、铀酸盐的沉淀和焙烧等。

首先，将矿石经过破碎、磨矿等预处理后，用硫酸溶液对其进行浸出，将铀溶解出来。

然后，通过加入还原剂和氧化剂，将铀转化为六价并与硫酸盐反应，生成可溶解的铀酸盐。

随后，通过加酸、加碳酸铵和加碱等方式，调节溶液的酸碱度和浓度，使铀酸盐得以沉淀和分离。

最后，将得到的铀酸盐进行焙烧，将其转化为可用于后续工艺的氧化铀。

碳酸铵法是另一种常用的湿法萃取工艺，其主要特点是可以将含铀废渣中的铀资源有效回收利用。

碳酸铵法的步骤包括：废渣预处理、碳酸铵浸出、铀酸盐沉淀和焙烧等。

首先，将含铀废渣进行预处理，如破碎、磁选等，使其中的铀得以释放和分散。

然后，通过碳酸铵溶液对废渣进行浸出，将铀转化为可溶解的铀酸盐。

接着，通过调节溶液的酸碱度和浓度，利用碳酸铵反应生成的氨气，使铀酸盐得以沉淀和分离。

最后，将得到的铀酸盐进行焙烧，制得氧化铀。

干法萃取是指将铀从矿石中通过物理和化学方法提取出来的过程。

主要采用的干法萃取工艺有浮选、氧化还原和流化床焙烧等。

浮选法是目前最常用的干法萃取工艺，其基本原理是通过悬浮气泡使铀矿石中的铀矿物与空气接触，从而实现铀矿物与废石的分离。

这种方法适用于铀矿石中铀矿物与废石的密度差异明显的情况。

一般情况下，浮选法可以将铀的回收率提高到70%以上。

氧化还原法是利用铀矿石中铀矿物的还原性，在加热的条件下将铀物种转化为挥发性的氯化铀，然后通过冷凝、洗涤等操作将氯化铀转化为氧化铀。

这种方法适用于铀矿石中含有其他有毒金属元素或较难溶解的铀矿物。

东北某铀矿床原地爆破松动浸出采铀

ｌ矿床地质和水文地质条件
１１矿床赋存情况．
母和含铀硬锰矿；片状、点状和薄膜状分布。呈星
矿床成因属后生作用为主的后生淋滤矿床。含矿
岩石粒级分布见表１。
该矿床赋存在第三纪古河床沉积盆地内，长
爆破浸出国内、外均有工业应用，但原地爆破松动
浸出尚无先例。
矿石中主要造岩矿物成分为石英、长石及粘土矿物等。铀矿物大部分呈次生吸附矿物存在于
ห้องสมุดไป่ตู้
胶结物中，常见的有矽钙铀矿、铀云母、铀云钙铜
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１４水文地质条件．
铀矿冶
第２５卷
松动后，表隆起，抛掷现象，均隆起高度地无平０８ｍ，．体积增大５．，积膨胀系数为１２。７６ｍ。体．６查表得知含矿岩石松散系数１２，石充分松．５矿散。爆破松动后，注水试验测得渗透系数０４经．ｍ／，ｄ比松动前增大了４倍。爆破松动效果明显。
济效益好的新型采铀法。关键词：爆破松动；浸铀；泥质矿石中图分类号：ＴＩ２２２文献标识码：Ａ１．文章编号：１０ —８６（０６００４００００３２０）１０７３
原地浸出采铀技术因具有投资少、业条件作好，利环境保护等优点，世界各国得以推广应有在

铀矿采矿方法

2、矿体厚度和倾角
四：主要开拓巷道位置的确定
确定主要开拓巷道（竖井或斜井）位置，就是确定其在垂直矿体走向方向的位置和沿矿体走向方向的位置。
1、采空区引起的岩层移动及其对主要开拓巷道的影响
2、按最小运输功确定开拓巷道位置
3、选择主要巷道位置时的几项要求：
1）有充足的工业场地，能容下有关建（构）筑物； 2）有选厂距离较短且矿石运输方便，或有较好的外部运输条件； 3）有排废石场地； 4）有防洪条件（一般高出最大洪峰2m），且不受山岭岩石崩塌的影响； 5）有较好的地质条件，尽量避免主要开拓巷道穿过断层、含水层等不利地层； 6）尽量减少开拓工程量。
矿石：指地壳内的各种矿物质。凡能用开采、洗选和冶炼等现代化技术提取国民经济和国防建设各部门所需的金属或矿物产品的，都叫矿石。
金属矿石包括：铀矿石、铁矿石、铜矿石等。
非金属矿石包括：石灰石、云母、磷等。
矿床：在地质作用下形成的矿石天然集合体。
工业矿床：在现有经济技术条件下，可开发利用的矿床。否则称为非工业矿床。
二、影响矿床开拓方案选择的因素（1）地形地质条件、矿体赋存条件，如矿体的厚度、倾角、走向长度和埋藏深度等；（2）地质构造破坏，如断层、破裂带等；（3）矿石和围岩的物理力学性质，如坚固性、稳固性等；（4）矿区水文地质条件，如地表水（河流、湖泊等），地下水、溶洞的分布情况；（5）地表地形条件，如地面运输条件、地面工业场地布置、地面岩体崩落和移动范围，外部交通条件、农田分布情况等；（6）矿石工业储量、矿石工业价值、矿床勘探程度及远景储量等；（7）选用的采矿方法；
由于地形条件、矿床赋存情况、埋藏深度等情况的多变性，联合开拓法所包括的方案很多，这里介绍常用的几种联合开拓方案。（1）上部平硐下部盲竖井开拓方案

第七章原地破碎浸铀(矿)

中深孔的钻孔布置形成：①上向扇形；②水平扇形；前者居多，钻头直径一般为50—60mm，炮孔的最小抵抗线根据钻孔直径、装药密度、炸药性质、爆破对块度的要求来确定。使用铵油炸药时，W=钻头直径的20-30倍。这种方案可采用多种形式的喷淋系统，应用最多的是溶浸液通过不爆破的扇形炮孔输入或溶浸液通过预留在松散矿堆内的管道输入。优点：对开采设备要求较低，采场结构、生产工艺和管理简单、爆破块度小。缺点：生产效率低，放射性防护条件差，工人站在矿堆上崩矿，使分层爆破的矿堆表面形成压实，人为的“隔液层”降低了矿堆局部的渗透性。且由于多次放矿改变了矿堆的级配状况，在矿堆内易产生“沟流”。
3.1
矿床地质条件我国具有工业开采价值的铀矿床主要有四种类型：即花岗岩型（占38.10%）、火山岩型（占21.34%）、砂岩型（占19.51%）、碳硅泥岩型（占16.40%），其中部分砂岩型铀矿床适合用原地浸出法（即地浸法）开采。矿床能否适应于原地破碎浸出法开采，与矿床的地质条件和技术经济条件密切相关，主要包括：矿体形态、产状和规模；矿石与围岩的矿物组成和化学成份；矿石品位，金属储量；铀金属在矿石内的分布特征；矿石中碳酸盐的含量；矿床的经济地理位置等。

4.1.2 斜井开拓法（沿矿体下盘）
当矿体倾角为20~50°时，用斜井开拓法可显著减少石门的掘进量，因此，可确保在最短时间内使矿山投入生产。该方法也可用于从露天矿山转入地下矿山的开拓；如左图所示。

4.1.3 平峒开拓法对于山区地形，当矿体赋存在当地浸蚀基准面以上时，尽量考虑用平峒开拓法，这种方法的基建费用和经营费用最低。（基建工程是为传统法的77～67%，基建费减少35～50%），同时，大大缩短了投产期和达产期。

原地浸矿的原理

原地浸矿的原理原地浸矿是一种用于从地下矿石中提取金属的加工方法。

它主要适用于低品位、大规模以及无法采用传统开采方法的矿石。

原地浸矿的原理是通过将溶剂通过注入或喷洒的方式直接应用到矿石堆上，溶解金属成分，然后再通过溶液处理过程将溶解的金属分离并提纯。

原地浸矿操作包括以下步骤：第一步，采集矿石并成堆：矿石采集后需要进行堆放，通常是在露天矿山或矿石堆场的选址上。

堆放矿堆的形状可以是圆锥形、长方形或其他形状，以便溶液均匀地渗透矿石。

第二步，浸剂注入或喷洒：溶剂通过注入或喷洒的方式加入矿石堆。

溶剂通常是一种酸性或碱性溶液，具体选择取决于矿石中所含的金属成分以及其他辅助物质。

喷洒的方式可以通过高压系统将溶液均匀地喷洒到矿石堆上。

第三步，溶解金属成分：一旦溶剂接触到矿石，溶剂中的酸性或碱性成分开始溶解金属成分。

这个过程需要一定的时间，通常是几周到几个月，具体时间取决于矿石的性质和所用的溶剂。

第四步，溶液处理：溶解金属稍后通过它们在矿石中的浓度被溶剂从堆中抽取出来。

这通常通过地下井或引入岩性或塑料膜的孔洞/通道系统进行。

溶解金属被收集到这些通道中，由管道输送到处理设备中。

在处理设备中，金属离子首先被还原或沉淀为更稳定的形式，然后进一步纯化。

原地浸矿的优势：1. 适用性广泛：原地浸矿适用于低品位矿石和大规模矿山，这些矿山通常无法经济地采用传统的露天采矿或地下采矿方法。

此外，原地浸矿还可用于对矿石进行预处理，从而提高后续处理的效率。

2. 环保性：由于原地浸矿不需要开采大量矿石，因此它对环境的破坏相对较小。

与传统采矿相比，它减少了土地破坏、环境破坏和水资源污染的风险。

3. 经济性：原地浸矿成本相对较低。

它不需要大量的机械设备和人力投入，从而降低了生产成本。

此外，由于原地浸矿可以有效地利用低品位矿石，因此可以提高金属的回收率。

4. 工艺灵活性：原地浸矿可以根据矿石的性质和所需金属的要求进行调整和优化。

不同的溶剂和处理方法可以应用于特定的矿石类型和所需适用的金属。

第八章原地浸出采铀

②含水层与隔水层：含水层——要有丰富的地下水补给源，且具有较好的渗透性；隔水层——有大于2m的厚度，其渗透性最好小于矿层渗透性 20倍以上。
③矿层孔隙率： a. n<5～10%，不适合地浸； b. n=5～10%，适合地浸；c. n=20～25%，最适合地浸； d. n=25～50%，较适合地浸；e. n>50%，不适合地浸。
部位即孔壁四周细砂自然分选作过滤层。
4.4 钻孔的施工与安装
地浸钻孔施工、安装程序及要求：
⑴开孔
⑵钻进取芯、测井
⑶扩径
⑷冲孔
⑸下套管
⑹投砾
⑺注浆封孔
⑻孔口安装
⑼钻孔过滤器
• 1）开孔
开孔所用的钻头直径要根据钻孔安装管的直径大小和钻孔表土层的稳定性而定。
云南381矿床，砂岩稳定，且钻孔深度浅（40m左右），用φ150mm钻头开孔，一钻到底，下 φ75×6 mm PVC套管；新疆某矿床：孔深200m左右。空气提升时，φ200mm三牙轮钻头开孔→穿过表土层-→ φ168mm矿层顶板-→φ128mm终孔。在矿层部位用稀泥浆护垫。潜水泵提升时，φ244mm三牙轮钻头开孔，并同径钻至终孔深度（下6“潜水泵）。
钻孔间距：钻孔间距要视矿层的渗透性而定（先做小试验），如间距过小，容易发生潜蚀通道，造成溶浸液“短路”；间距过大，单元生产时间拖得长，且试剂消耗量增加，经济效益差。
4.3 钻孔结构
国内外普遍使用的地浸工艺钻孔可分为两大类： ①填砾结构——过滤器部位充填砾石过滤层为主要特征； ②裸眼结构——过滤器周围不充填过滤物质，而靠矿层
• 3.5 地质构造
要查清矿床是否存在断层、溶洞、地下阴沟等构造，不然会造成溶浸液流失，既污染环境，又达不到浸矿目的，溶浸范围无法控制。