地浸采铀硫酸浸出时矿层堵塞剂的产生与控制
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地浸采铀硫酸浸出时矿层堵塞的产生与控
制
王海峰
(核工业北京化工冶金研究院,北京 101149)
摘要:针对适宜地浸开采的卷状砂岩型铀矿床特点,讨论了硫酸浸出剂的浸出机理及对铀浸出的影响,并结合实例分析浸出过程中堵塞的种类及产生的原因,提出硫酸浸出剂使用时控制堵塞产生或减缓堵塞的有效方法。
关键词:地浸采铀;硫酸;浸出;堵塞
1 问题的提出
作为地浸采铀浸出剂,硫酸因浸出率高,浸出时间短,浸出液铀浓度高,货源广泛,使用方便等优点而被许多国家的地浸矿山和试验点所采用。
虽然硫酸在砂岩型铀矿床中浸铀时,能借助Fe(SO4)+和Fe(SO4)2-在UO2之间的电子转移,发生氧化还原反应,使UO2溶解生成硫酸铀酰,但是,注入矿层的硫酸与矿物的反应过程中还会生成一些影响浸出正常进行的反应物,如脉石矿物碳酸钙和碳酸镁与硫酸反应就会生成CO2气体、硫酸镁、硫酸钙,引起气堵和化学堵塞,降低矿层渗透性。
酸法浸出时,溶于硫酸的非铀矿物强弱顺序为:碳酸盐、绿泥石、磷灰石、某些黏土矿物、水云母、氢氧化物等;同硫酸相互作用速度的快慢顺序为:碳酸钙、白云石、铁白云石、菱镁矿、铁的氢氧化物等 [1]。
可以看出,无论是与硫酸的溶解强弱还是相互作用速度的快慢,硫酸都与碳酸盐反应最强烈,并生成CaSO4、MgSO4和CO2,它们是造成矿层堵塞的主要原因。
矿层被堵塞后会使钻孔抽注液量下降,影响生产,严重时会使钻孔报废。
为恢复钻孔抽注液量需采取洗孔等措施,但对于永久的化学堵塞却毫无办法。
那么,堵塞是否可以避免或控制?如何决定注入的硫酸浓度和浸出时间以最大限度地降低堵塞程度?
实际生产过程中,堵塞是不可避免的,但并非意味着只能任其发展或束手无策,实践证明,如果使用适当,还是可以将硫酸产生的矿层堵塞控制在最低程度。
2 硫酸浸出机理和浸出环境
2.1 浸出机理
酸法地浸开采时,由于硫酸在矿层中运移,地球化学环境发生变化,铀矿物随pH值的变化从沉淀态变为溶解态,生成硫酸铀酰。
酸法地浸采铀正是利用铀与酸发生化学反应的特性,将铀溶解在酸中。
但是,因4价铀在稀硫酸溶液中的溶解速度大大低于6价铀的溶解速度,硫酸主要浸出矿石中的6价铀,U6+能迅速溶解成铀酰离子。
因此,要将矿石中4价铀浸出来必须将其变为6价。
硫酸与6价铀的化学反应如下:
UO3+2H+→ UO22++H2O
UO22++SO42-→ UO2SO4
UO2SO4+SO42-→ [UO2(SO4)2]2-
[UO2(SO4)2]2-+SO42-→ [UO2(SO4)3]4-
2.2 氧化条件
铀浸出过程是电子转移的氧化还原过程,也是络合溶解过程。
铀在氧化环境下,易迁移,而在还原环境下难以迁移。
鉴于这一点,要实现地浸采铀就必须创造良好的地下氧化环境。
特别是砂岩型铀矿床是铀在迁移过程中遇到地球化学障,在合适的环境下沉积而形成的。
因此,要保证溶解的铀能从注入井迁移至抽出井而不再沉淀,就必须保证适宜的氧化环境。
矿层中含有U4+时,为使其有效浸出,需加入氧化剂。
氧化剂种类很多,以高铁离子为例,高铁离子预先将U4+氧化成U6+。
UO3+2H+ → UO22++H2O
UO2+2Fe3+ → UO22++2Fe2+
高铁在氧化剂和低价铀氧化物之间的电子转移,特别依赖于阴离子的存在。
铁必须与酸浸过程的SO42-形成某种络合离子,如Fe(SO4)+、Fe(SO4)2-。
铁的存在提高了铀的氧化和转移到溶液中的强度。
当矿石中含大量硫化物,特别是黄铁矿较多时,矿石氧化后能产生硫酸和其它酸类,形成酸性介质,从而加速矿石的氧化分解作用。
酸性浸出中,氧化剂首先氧化溶液中的Fe2+为Fe3+,再由Fe3+作氧化剂氧化矿层中U4+为U6+。
2.3 硫酸浸出pH值的控制
铀矿石中的铀主要呈UO2、U3O8、UO3等形式存在,其中UO3容易溶于酸。
UO3+2H+=UO22++H2O
但是,如果改变溶液中的pH值,所能溶解的化合物会发生变化。
例如,在pH<1.45时,UO2也能直接溶于酸,但比UO3进入的程度差。
同时,当pH值升高到一定程度时,已溶解的铀也会再沉淀。
这都说明,在硫酸浸出时控制pH值的重要性。
通常,在pH<4.5时,沥青铀矿和晶质铀矿的溶解度有所增加,溶液中的pH值小于3.5时,可避免6价铀水解沉淀。
为此,酸浸过程中应控制浸出液pH<2。
值得一提的是,当矿石中碳酸盐含量(CO2>1%)在一定程度时,浸出出现“重碳酸盐效应”,20% ~30%的铀是在pH>6的情况下浸出的。
此时,由于碳酸氢根的作用,生成碳酸铀酰。
矿层中铀的浸出虽然与溶液的pH值密切相关,但同时也受氧化剂的影响,当使用酸法并加入氧化剂,pH低于5时铀转入溶液,而当不加氧化剂时,pH低于4时铀转入溶液。
3 硫酸浸出剂使用案例分析(一)
3.1 矿石成分及试验钻孔布置
3.1.1 矿体形态及矿石成分
试验矿体平面呈中间宽两头尖的“柳叶状”,走向北东。
矿体走向长450m,南高北低,倾向宽120m,向西北方向倾斜,倾角8o。
铀矿化埋深在195~250m左右,矿床铀矿化情况
较好,有完整的顶底板泥岩层。
矿体面积32000m2,平米铀量7.28kg/m2,平均品位0.054%,矿体厚度7.79m。
矿石中主要是酸不溶物质(49.91%~70.12%)和难溶物质(29.64%~45.05%),为硅酸盐型。
铀矿物、碳酸盐、铁的硫化物和氢氧化物是矿石中的可溶部分,约占3%。
铀均匀地分布在砂砾石与粘土-粉砂充填物之间,75%的铀矿物具有完好的结晶。
矿石里的粘土质矿物中不存在易膨胀形成堵塞的蒙脱石,铀矿富集带的砂岩含泥量少,胶结疏松,呈豆腐渣状,未形成岩化的砂岩层。
铀矿石化学成分如表1。
表1 铀矿石化学成分表(%)
项目结果项目结果
U 0.077 ∑Fe 0.84
SiO288.13 Ca 0.89
Al2O3 6.5 CO20.22
MgO 0.16 Pb 0.001
CaO 0.10 P2O50.048
TiO20.22 K2O 1.93
FeS20.13 Na2O 0.066
FeO 0.62 S 0.11
Mo 0.028 As 0.007
3.1.2 试验钻孔布置
根据矿体形态,试验采用行列式的5点型,垂直于矿体走向布置,4角为注入井,中心为抽出井,呈矩形。
沿矿体走向注入井与注入井间距56m,倾向上注入井与注入井间距25m,注入井与抽出井间距31.61~33.67m。
3.2 硫酸浸出剂的浓度和持续时间
借鉴实验室试验结果,并考虑硫酸注入后矿层堵塞发生的条件,现场试验初期注入硫酸浓度为3g/L,时间持续10天,中期注入硫酸浓度升至10~15g/L,时间持续35天,后期注入硫酸浓度升至20~25g/L,持续17天。
在浸出液余酸达到1g/L后,注入硫酸浓度降低至15~20g/L,10天后停止注酸,将吸附尾液直接注入井下。
这时,浸出液铀浓度已达73.52mg/L,如图1所示。
图1 浸出液铀浓度、pH(酸度)随时间变化曲线
3.3 矿层堵塞的发生与原因分析
3.3.1 气堵的产生及对抽注液量的影响
如图2和图3所示,从抽出井和注入井(4个注入井注入量之和)的抽注液量随时间变化曲线上看出,抽出井和注入井刚开始抽注液量分别为4.5m3/h和5.2m3/h左右。
注酸15天后,抽注液量均有所下降,并在以后的5天之内得到恢复,恢复后抽注液量一度超过初始值。
很明显,钻孔抽注液量下降是由于矿层孔隙堵塞造成的,而堵塞主要来自气堵。
气堵是由CO2造成的,它是注入的硫酸与矿层中碳酸盐反应的结果。
注酸15天后浸出液中气泡的出现也证实了这一点。
它说明因注入酸产生的CO2气体已渐渐在矿层中运移,最终到达抽出井逸出。
图2 钻孔抽液量随浸出时间变化
图3 钻孔注液量随浸出时间变化
据前苏联经验,当矿层中50%孔隙被气体占据时,渗透性能降低到初始值的15%;当占据到75%时,渗透性能完全消失[2]。
试验中,抽注液量逐渐降低正是由于矿层孔隙被CO2气体占据,渗透性降低造成的。
注酸1个月后,浸出液中的微小气泡完全消失。
从注入硫酸开
始,20天后堵塞开始缓解。
气堵随CaCO3含量和酸浓度的增加而加重,CaCO3含量小于0.2%或硫酸浓度小于2g/l时,不会存在游离CO2,因CaCO3分解出的气体量与溶解量相等,在常压下不会产生气体 [2]。
况且,地浸矿床的含水层一般都具承压性,因此,即使矿层中CaCO3含量和硫酸浓度略高,也不一定产生游离气体。
3.3.2铁与铝的氢氧化物堵塞
注酸20天后,浸出液的颜色从清澈透明变为微乳白色。
取浸出液样,然后加入93%的硫酸,液体立刻变得清澈,分析结果是铝和铁的氢氧化物,因这时的pH值是5.4。
矿层被硫酸浸出时,不但铀金属与酸反应成溶解态,而且矿层中的铁和铝也同样与酸作用,并因溶液中OH-浓度的增加而生成铁和铝的氢氧化物。
在酸法浸出时,在抽出井附近产生铁和铝的氢氧化物沉淀和堵塞是经常发生的。
这是因为矿层中的铁或铝随酸浓度的增加或pH降低开始溶解,溶解后的铁和铝的氢氧化物逐渐向抽出井运移。
因浸出剂是从注入井注入,注入井附近酸度大,pH低,铁和铝的氢氧化物不易沉淀。
但随溶液向抽出井运移,pH值逐渐升高,原来溶解的铁和铝又沉淀下来,聚积在抽出井周围。
从图2和图3中的曲线也能看出,注酸20天后抽注液量开始再次下降。
下降是在气堵消失抽注液量得到恢复之后,因此,可以认定是铁和铝的氢氧化物沉淀堵塞引起的。
注酸45天后,浸出液的pH值降至2以下,随着pH值降低,矿层中原来沉淀态的化合物开始溶解,这也与“pH<6时,Fe2+的氢氧化物溶解;pH<4时,Al(OH)3开始溶解;pH<3时,Fe3+的氢氧化物溶解”的实验结论吻合[2]。
同时,浸出液的颜色恢复至清澈透明,说明铁和铝的氢氧化物已完全溶解,堵塞消除。
矿层中的铁和铝与其它可被酸溶解的金属和矿物一样,溶解后矿层孔隙增大,从而增大矿层渗透性。
在浸出过程中,10%的铁和大约5%的铝可以转移到硫酸溶液中。
从这点出发,矿层中铁和铝的存在对浸出后期增大矿层抽注液量有一定益处。
这也是为什么,在一些生产和试验现场浸出后期矿层渗透性可达到初始值的115%的原因。
3.3.3硫酸钙堵塞的发生
从图2和图3中的曲线得知,虽然试验45天后钻孔抽注液量得到再次恢复,但直至试验结束的80天后也未恢复到初始值。
虽然从第70天抽注液量开始出现上升的趋势,但是,即便最终能达到初始量,硫酸钙沉淀造成的永久堵塞还是存在的。
由于硫酸的注入,矿层中的碳酸钙与硫酸根离子反应,从而富含钙的硫酸溶液中析出了钙的硫酸盐。
硫酸钙之所以能导致永久性沉淀,是因为它的溶解度低的原因。
据资料介绍,矿层中CaCO3含量为1%时,酸浸时矿层渗透性可减少到初始的85%,含量为5%时,减少到初始的50%[3]。
从矿石化学成分分析表中得出(表1),矿石中含一定量的CaO和Ca,在硫酸注入后完全具备生成硫酸钙的条件。
因此,浸出后期钻孔抽注液量未完全恢复至初始值,硫酸钙沉淀产生的永久堵塞是主要原因之一。
4 硫酸浸出剂使用案例分析(二)
4.1 现场试验钻孔布置
试验借助原碱法试验5点型井场,重新施工2个抽出井,4个注入井,形成3个抽出井8个注入井的抽注系统。
受矿体形态和高压供电线杆的限制,抽注井间距不等,14~25 m。
试验矿块矿体厚度4.34m,平均品位0.0354%,平米铀量2.84kg/m2。
为发挥矿床地下水丰富的优势,浸出液采用潜水泵提升。
从控制浸出液被地下水稀释角度出发,过滤器长度严格与矿层厚度一致。
4.2 硫酸浸出剂的使用
4.2.1 样品化学成分和实验室试验结论
为确定硫酸浸出剂的使用浓度和时间,现场试验前进行了充分的实验室试验。
矿石样品和地下水样品均来自试验的注入孔,经分析,得出如表2和表3所给出的结果。
表2 矿石样品主要化学成分(单位:%)
表3 地下水主要化学成分
搅拌浸出试验表明,酸法浸出时,用5g/L硫酸浸出可达到90%以上的浸出率,再提高酸浓度,不能明显提高浸出率,酸耗却明显增加,故不宜采用过高浓度的酸浸出。
柱浸试验表明,随着酸浓度的降低(5g/L降至1g/L),矿石中铀的浸出速度、浸出液平均铀浓度和最高铀浓度都降低,液固比明显增大,浸出时间明显延长;5g/L H2SO4浸出时,5天内浸出率已超过100%,峰值浓度234 mg/l,液固比3.47时浸出率96.36%,平均铀浓度95.55mg/l,所以硫酸浓度在5g/L左右比较合适。
4.2.2 硫酸浸出剂的浓度与浸出时间
从加快试验进程考虑,试验开始注入硫酸浓度为15g/L,40天后,酸浓度降低至8g/L,后期维持在5g/L。
由于矿床地下水在自然条件下可自涌出地表15m,因此,试验中采用泵加压的方式注入浸出剂。
配制的酸由主管路送至井场,然后分配到各注入井。
在这种情况下,各注入井注液压力相等。
4.3 钻孔抽液量的变化
随硫酸的注入,钻孔抽液量开始出现不同程度的下降,如图4所示。
从图中看出,硫酸注入后6天后,2号钻孔抽液量从初始的9m3/h迅速下降,20天内降至2m3/h以下。
钻孔在运行23天后洗孔,洗孔仅是将配制好的浸出剂注入抽出井,或者说将抽液孔改成注液孔。
从图4中看出,虽然仅用15g/L的硫酸注入2天,但钻孔的抽液量从低于2m3/h提高至近
8m3/h。
进行第2次洗孔后,钻孔抽液量恢复至6m3/h左右。
图4 2号抽出井抽液量变化状况
分析图4的钻孔抽液量变化注意到,每次洗孔后抽液量恢复的程度逐渐降低,而抽液量下降幅度也在减缓。
4.4 钻孔抽液量下降原因与堵塞的产生
4.4.1 初始堵塞的发生
从图4中的钻孔抽液量变化曲线看出,钻孔抽液量随硫酸的注入迅速下降,这种浸出初期的抽液量下降是由气堵造成的。
气堵的产生也与矿层的地下水压力有关,如果矿层地下水压力高,
CO2处于溶解状态,不会堵塞孔隙。
理论上讲,如果控制气堵的产生,必须在酸度增加时增大地下水中压力。
气度虽然随浸出的进行会减缓或消失,但是,它发生时却会对矿层渗透性产生很大的影响。
试验中2个抽出井在注酸初期抽液量迅速下降正是由于气堵造成的。
气堵多发生在酸浸初期,并且,随浸出的进行气体随液流从注入井运移向抽出井,在抽出井周围因地下水压力降低,气体逸出,或呈溶解态,或呈气相。
因此,气堵可称为临时性
的堵塞,它随酸和碳酸钙含量的增加而变大。
与案例1不同,案例2钻孔抽液量在10天内近似直线降落,1天内下降3m3/h,仅在短时间内产生大量气体,矿层孔隙被堵塞才能出现这种情况。
从抽液量下降程度分析,矿层中约40%的体积被气体充塞。
4.4.2 化学反应产生的临时性堵塞
从图4中的钻孔抽液量变化曲线得出,每当钻孔洗孔后抽液量得到不同程度地恢复,但随浸出进行,抽液量进而下降。
试验中洗孔并未使用特殊的化学试剂,而完全是配制好的浸出剂。
换句话说,通过浸出剂的化学作用,堵塞可被消除。
从这一现象分析,第一,堵塞产生在抽出井周围,因注入的浸出剂不可能在2天内扩散很远;第二,堵塞并非由上面讨论的气体造成,因浸出剂的注入所产生的化学反应与气体消失无关系,气体仅能在释压状态逸出。
这种堵塞是矿石中含的铁和铝(表2)与OH-作用的结果。
由于铁和铝的氢氧化物的溶解和沉淀直接与溶液中的pH值有关,与案例1相同,试验进行一段时间后,浸出液由清澈透明变为乳白色,然后又变为清澈透明,正是说明了铝的氢氧化物随溶液中pH值变化经历溶解,沉淀再溶解的过程。
因此,由铁和铝的氢氧化物在抽出井周围造成的堵塞称为临时堵塞,待溶液pH值降低至3以下时,堵塞消失。
每次洗孔后,抽液量下降幅度的减缓也佐证了这一事实。
铁和铝的氢氧化物堵塞随它们在溶液中的含量增加以及酸浓度降低而增加,要恢复渗透性的时间比降低的时间长2~4倍。
矿层中铁和铝的存在虽然在浸出初期会对矿层渗透性产生负面影响,但是,溶解并随溶液抽出的铁和铝的氢氧化物可使矿层孔隙增大,有利于钻孔抽注液量的增加。
同时,矿层中铁和铝的存在还能降低酸的消耗。
研究证明,溶液中3价铁的浓度为1.0~1.5g/L时,硫酸的消耗量可降低30%~50%,铀的浸出强度提高;溶液中铝的浓度为0.5~1.0g/L时,硫酸的消耗量可降低15%。
当液固比在0.5~1.0范围内,铀的浸出强度有随溶液中铝含量的增加而增加的趋势[4]。
4.4.3化学反应产生的永久性堵塞
从图4中看出,每次洗孔后,钻孔抽液量并未完全恢复到初始水平,而是一次低于一次。
钻孔抽液量未完全恢复到初始水平的原因或是气堵未完全消失,或是整个被浸矿层pH值未降低至3以下,铁和铝的氢氧化物沉淀仍然存在,或是地表风沙带入配液池的固体颗粒堵塞矿层孔隙。
但是,并不能排除矿层中出现碳酸钙永久堵塞的可能。
碳酸钙对岩石堵塞的影响在试验初期不大,主要表现在岩石颗粒表面上生成一层薄膜,薄膜阻碍反应的自由进行和减缓气体的逸出。
在渗透速度较慢时,硫酸和碳酸钙的反应充分,且延续时间长,而气堵也表现明显。
碳酸钙堵塞孔隙的程度取决于岩石中碳酸钙(更精确地讲是Ca2+)含量,而不是溶液中SO42-离子的浓度。
只有在地下浸出结束后很长一段时间,碳酸钙才有可能出现明显地溶解。
为防止浸出过程中硫酸钙的永久堵塞发生,可采用几种办法,将地下抽出的含碳酸钙的溶液沉淀,使碳酸钙分离出去;以新鲜水置换抽出的溶液(实际很难操作);在浸出剂中加
入抑制剂(偏磷酸钠盐(NaPO3)或焦磷酸钠盐(Na2P2O7));浸出初期降低酸浓度,延长初期浸出时间。
5 试验结果分析
在案例1中,初始注酸浓度为3g/l,5g/l然后逐渐增加到25g/l。
在案例2中,初始注酸浓度为15g/l然后逐渐增加到8g/l,5g/l。
从案例1的图2、图3看出,试验初始阶段并未因硫酸浸出剂的注入而造成抽注液量随时间大幅度下降。
但案例2的图3、图4却给出不同的结果,一旦注入硫酸浸出剂,抽注液量急剧下落,在10天内下降至初始值的1/3。
浸出初始阶段的抽注液量下降完全由于气堵引起的,即硫酸与碳酸盐反应生成的CO2所致。
比较2个案例的钻孔抽注量不同变化发现,气堵的发生是可以缓解或控制的。
实践证明,气堵与硫酸浓度和碳酸盐含量有关,虽然矿层中的碳酸盐含量无法去除,但是,初始注入硫酸的浓度是完全可以控制的,进而控制气堵。
相对图3、图4中的曲线,图2、图3中的曲线变化平缓,明显表现出气堵程度轻微。
分析气堵、铁和铝的氢氧化物沉淀临时堵塞、碳酸钙永久堵塞和随浸出剂带入地下的粉尘颗粒堵塞,在浸出初期短时间内造成抽注液量急剧下降的只能是气堵。
另外,图2、图3中的曲线在每一次洗孔后,抽注液量下降趋于缓慢,时间延长,说明浸出初期过后气堵逐渐消失。
因此可以说,酸法浸出时,初始以低浓度酸注入然后逐渐增加酸浓度的方法可以有效地控制气堵的产生。
虽然在案例1中也出现铁和铝的氢氧化物堵塞,但从洗孔前后图2、图3中的曲线变化分析,这种临时性堵塞并不明显。
与此相反,案例2却表现出明显的铁和铝的氢氧化物的临时性堵塞现象,因抽液孔用浸出剂洗孔前后,曲线趋势发生明显变化,抽液量得到极大提高。
虽然铁和铝的氢氧化物在pH值降低到3以下后会完全消失,但是应当注意的是,铁和铝的氢氧化物沉淀是由于向矿层中注入硫酸溶液,造成OH-浓度的增加而引起的。
因此,在浸出初期,控制注入浸出剂的浓度,同样可控制铁和铝的氢氧化物生成速度,减缓堵塞的产生。
无论是案例1还是案例2,洗孔后钻孔抽注液量都未恢复到初始水平。
一方面是因气堵尚未完全消除;另一方面因抽出井洗孔波及范围有限,在注入井和抽出井之间还存在铁和铝的氢氧化物沉淀临时堵塞。
案例1和案例2运行时间都是80天,也即在80天内钻孔抽注液量并未得到完全恢复,但此时2个试验点的浸出液pH值都已降低到2以下。
可以肯定地讲,2个试验现场都存在不同程度的碳酸钙永久性堵塞。
6 结论及建议
(1)硫酸作为地浸采铀浸出剂浸出液铀浓度高、浸出率高、浸出时间短,但由于与矿层碳酸盐化学反应引起的临时性和永久性矿层堵塞却不容忽视;
(2)在浸出初期,硫酸浸出剂当注入矿层后与碳酸盐反应生成CO2气体,堵塞矿层孔隙,使抽注液量大幅度降低;多年的实践已证实,高酸酸化会加剧气体堵塞和化学沉淀堵塞,因此,酸化时酸浓度5~10g/l为宜,否则会产生难以恢复的堵塞;
(3)向矿层注入硫酸产生的OH-与铁和铝反应生成铁和铝的氢氧化物,这些化合物在
pH值为3以下时呈溶解态,但在pH值较高时会沉淀并堵塞矿层孔隙,造成临时性堵塞;
(4)硫酸浸出剂在矿层中遇到碳酸盐后会生成碳酸钙,因碳酸钙溶解度低,会沉淀在矿层孔隙中或包裹在颗粒表面,产生永久性沉淀,与硫酸溶液的pH值大小无关,碳酸钙堵塞比气体堵塞来得晚;
(5)硫酸浸出剂的浓度,特别是浸出初期的浓度直接影响气堵的产生,在短时间内注入较高浓度硫酸可产生大量气体,堵塞矿层孔隙,使钻孔抽注液量大幅度降低;
(6)铁和铝的氢氧化物堵塞发生在浸出初期,并随pH值不断降低而逐渐消失,呈临时性,在不同浸出阶段控制注酸浓度可减缓堵塞的产生;
(7)抑制碳酸钙永久性堵塞的最有效办法是地表沉淀、过滤或添加抑制剂,防止已生成的堵塞物再注入地下,必要时可用15%~20%的HCl—HF混合液清洗;
(8)试验证明,为控制酸法浸出堵塞的发生或减缓堵塞程度,不同浸出阶段应使用不同浓度的浸出剂,首先应使地下水在矿层内抽注循环,打开通路,将细砂带至地表排掉;然后注入低浓度的酸,最大限度地控制气堵的产生;酸的浓度逐渐增加,防止短时间内产生大量气体和铁和铝的氢氧化物沉淀,堵塞矿层孔隙,因一旦堵塞很难恢复,理想状态保证堵塞发生的同时进行解堵。
参考文献
[1] В.И.别列茨基,地浸采铀手册,核工业第六研究所,2001,p84-107
[2]И.К.卢切恩科,В.И.别列茨基,Л.Г.达维多娃. 无井采矿方法(地下浸出法). 核工业第六研究所,1985,p46-67
[3] B.A.格拉博夫尼科夫. 溶浸采矿法的地质工艺研究. 原子能出版社,1991,p3-11
[4]E.A.托尔斯多夫,物理-化学地质工艺,原子能出版社,2003,p74-86
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