铀矿浸出简介
科普1原地浸出采铀
原地浸出采铀技术王海峰----什么是地浸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。
图2 美国Smith Ranch地浸矿山井场----地浸采铀工艺的实现地浸采铀过程是一个与铀的自然沉积作用相反的过程。
沉积成矿时，地层中的铀在富含氧的地表水或地下水的长期作用下被氧化，逐渐被淋滤出来，被地下水携带迁移。
由于地层中还原性物质的作用，在迁移过程中，地下水中氧化能力逐渐减弱，溶解的铀被还原沉淀，从而产生铀的富集，形成矿石。
地浸采铀过程正是要在铀富集的矿层部位，通过注入的化学试剂人为地改变其沉积成矿时的环境，使铀氧化、溶解，形成含铀溶液，通过抽液钻孔提升至地表。
因此，利用地浸法开采金属矿床时，在地表得到的不是矿石，而是含金属离子的化学溶液。
----地浸采铀应用条件及其特点目前世界上已发现的铀矿床较多，其中，砂岩型铀矿资源占总储量的份额最大，约40%。
我国已探明的砂岩型铀矿床占34%。
目前，地浸采铀仅限于砂岩型铀矿床，且必须满足以下条件。
（1）矿层赋存在含水层内，地下水水位埋深不能太大（＜200m）；（2）矿层具有一定渗透性；（3）铀可以被化学试剂浸出来。
上述3点是采用地浸方法开采铀矿石的必要条件。
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。
第七章 铀矿石的细菌浸出
搅拌（摇瓶）试验矿需将矿样 破碎至一定粒度（如-200目），取 一定量矿粉，加到1000ml烧杯（或 300～500mL三角瓶）中，并加入细 菌培养基制成含固量为5～10％的矿 浆。在搅拌下，用稀酸中和矿物碱 性并酸化至所需pH值，然后接种入 细菌，进行搅拌浸出（或塞上棉塞， 臵于恒温摇床上振荡浸出）。
3.4 现场试验
扩大试验是用放大的设备和试验规模对小 型试验中得到的工艺参数进行考察和验证。搅 拌浸出，每次用矿量为50～100kg，渗滤浸出 和堆浸，每次用矿量为500—1000kg。试验所 用设备尽量采用工业试验或工厂所用设备形式。 搅拌浸出可用不锈钢或搪瓷反应器及帕丘卡浸 出槽，在设备上装有液气计量仪表及连续测定 酸度、电位和温度等参数的仪器。堆浸和渗滤 浸出应尽量模拟工业生产中用的场地及设备进 行试验。
2、细菌浸出与铀矿石矿物学
细菌浸出的一个重要方面是铀 本身的矿化作用，表7-1列出了各种 铀矿石进行生物浸出的结果。据此 可以认为，氧化物、磷酸盐、硫酸 盐和碳酸盐矿石比较适合生物浸出， 而硅酸盐矿石则难以甚至不可能进 行生物浸出。
表7-1 各种铀矿石的生物浸出
铀 矿 石 沥青铀矿 UO2 化 学 组 成 细菌浸出的 程度 +
浸出液定时取样，分析其中的金属 浓度、酸度、电位、 及 其他成分的含量，根据分析情况，决定 循环浸出时间和更换浸出剂的次数，直 至达到所要求的浸出率为止，浸出结束 时，用一定体积酸化水洗涤矿石柱，洗 出矿层中存留的部分浸出液，然后卸下 矿石，烘干并磨细后取样分析，测定浸 出渣中金属及其他组分含量，根据浸出 渣分析结果。
在试验中控制浸出介质酸度，用稀硫 酸调节，使之恒定，记下所用酸量。在浸 出期间，每隔一定时间(1～7d)用吸取上清 液的办法取一次样，记下每次取样体积。 样品送分析，测定其中的金属含量、总铁 及亚铁、电位、pH和 浓度等。用加入 酸化水或培养基的办法补充每次取样的体 积，用加入蒸馏水的办法补充蒸发所损失 的水分。浸出结束时，过滤出浸出渣，将 浸出渣洗涤后臵于110℃下烘干至恒重，然 后分析其中金属和其他组分含量。
铀矿石微生物堆浸技术浅议
铀矿石微生物堆浸技术浅议
铀矿石微生物堆浸技术是一种将微生物应用于铀矿石浸出中的
新技术，其主要原理是通过微生物代谢作用使铀矿石元素得到溶解，从而提高铀的浸出率。
该技术具有操作简单、环保节能等优点，在铀矿采选过程中具有广阔的应用前景。
铀矿石微生物堆浸技术中，微生物主要包括硫酸化细菌、酸性杆菌和放线菌等，这些微生物可以在铀矿石表面形成生物膜，并通过代谢作用将铀矿石中的铀元素溶解出来。
同时，堆浸技术中还需要控制pH值、氧气含量、温度等因素，以保证微生物的作用效果。
铀矿石微生物堆浸技术相比传统铀矿石浸出技术，具有以下优点： 1. 环境友好。
传统铀矿石浸出技术中，常用氰化物、硫酸等有
毒化学品，容易造成环境污染。
而铀矿石微生物堆浸技术中，微生物代替了有毒化学品，不会对环境造成危害。
2. 能耗低。
传统铀矿石浸出技术中，需要高温、高压等条件，
能耗较高。
而铀矿石微生物堆浸技术中，微生物在常温下工作，能耗大大降低。
3. 操作简单。
铀矿石微生物堆浸技术中，主要是培育适宜微生
物和控制堆浸条件，操作较为简单，不需要高端的设备和技术。
4. 适用范围广。
铀矿石微生物堆浸技术适用于各种类型的铀矿石，可以在自然界中广泛存在的微生物资源上开展研究和应用。
综上所述，铀矿石微生物堆浸技术具有诸多优点，在铀矿采选领域具有广阔的应用前景。
未来需要进一步研究和开发相关技术，以推
动该技术的应用和发展。
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
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。
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铀矿地浸工艺流程
铀矿地浸工艺流程Uranium ore is extracted through a process known as in-situ leaching, also referred to as in-situ recovery. This technique involves injecting a solution into an underground ore body to dissolve the uranium, and then extracting the solution to recover the uranium.铀矿石是通过一种称为地浸法的方法提取的，也被称为原位回收。
这种技术涉及将溶液注入地下矿体中溶解铀，然后提取溶液以回收铀。
The in-situ leaching process begins with the drilling of wells into the ore body. These wells are used to inject the leaching solution, which typically consists of a weak acid or alkaline solution, into the ore body. The solution reacts with the uranium ore, dissolving the uranium into the solution.地浸法的过程始于对矿体进行钻孔。
这些钻孔用于将浸出溶液注入矿体中，这种溶液通常由弱酸或碱性溶液组成。
溶液与铀矿石发生反应，将铀溶解到溶液中。
Once the uranium is dissolved in the solution, the next step is to extract the solution from the underground ore body. This is typically done by pumping the solution back to the surface, where the uranium can be recovered through a series of processing steps, including precipitation, ion exchange, and solvent extraction.一旦铀溶解在溶液中，下一步是从地下矿体中提取溶液。
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。
铀矿堆浸工艺流程
铀矿堆浸工艺流程铀矿堆浸啊，简单来说就是一种从铀矿里提取铀的办法。
它有好多特别的地方呢。
咱先说说铀矿堆浸的准备工作吧。
得先找一块合适的地方来堆铀矿，这个地方要考虑很多因素哦。
比如说，要保证周围环境相对安全，不能离居民区太近，不然可能会有潜在危险呢。
然后呢，铀矿也不是直接就堆上去的，要先对铀矿进行一些预处理。
这就像是给它做个小小的“美容”，把一些杂质去掉一部分，这样后面提取铀的时候就会更顺利。
接下来就是堆矿的过程啦。
就像堆小山一样，把铀矿堆成一堆一堆的。
不过这可不是随随便便堆的哦，要按照一定的高度和形状来堆。
为啥呢？这是为了让后面的浸出液能够均匀地渗透到铀矿里呀。
要是堆得不好，有的地方浸出液多，有的地方浸出液少，那提取铀的效率可就大打折扣啦。
然后就是浸出这个环节啦。
浸出液可是这个环节的大明星哦。
浸出液是专门调配的一种溶液，它里面有很多神奇的成分。
这个溶液会慢慢地渗透到铀矿堆里，就像小蚂蚁钻进小洞里一样。
它会和铀矿里的铀发生反应，把铀从矿石里带出来。
这个过程就像是一场神秘的魔法，原本在矿石里老老实实待着的铀，就被浸出液给“拐跑”啦。
那铀被浸出液带出来之后呢？这就到了收集的环节啦。
要把含有铀的浸出液收集起来。
这个收集也是有讲究的，要保证尽可能把所有含有铀的浸出液都收集到，不能让它们偷偷溜走哦。
收集起来的浸出液就像是一个宝藏盒，里面可是装着我们想要的铀呢。
再之后就是从浸出液里把铀提取出来啦。
这就像是从混着很多好东西的盒子里把最珍贵的那一个挑出来。
这个过程需要用到一些专门的技术和设备，比如通过沉淀、过滤之类的方法，把铀从浸出液里分离出来。
这一步就像是在寻宝之旅的终于找到了最珍贵的宝物一样。
而且啊，在铀矿堆浸的过程中，还要考虑对环境的影响呢。
毕竟铀这种东西还是有点危险的，不能让它对周围的土壤、水源之类的造成污染。
所以要做好各种防护措施，就像给这个工艺流程穿上一件保护衣一样。
铀矿湿法浸出试验研究
细菌浸矿因成本低、投资少又无环境污染而引起了国内外研究者的广泛关注，已成为当今非常活跃的研究领域，特别是在回收低品位、难处理金属矿方面，细菌浸出具有其独特优势。
在铀矿石浸出工艺中通常采用硫酸浸出，双氧水常被用作氧化剂以达到强化浸出的目的，但由于其费用昂贵、具有腐蚀性等缺点而逐步被别的氧化剂代替。
细菌由于能够氧化黄铁矿产生硫酸，不仅能作氧化剂，还能节省部分硫酸而被广泛研究。
本文针对某硬岩铀矿品位低、浸出率不高、浸出时间长的特点，在我国首次进行了铀矿原地破碎细菌浸出现场试验研究，用细菌代替双氧水作氧化剂进行了强化浸出，取得了良好的试验结果。
一、材料（一）菌种试验所用菌种从铀矿山酸性矿坑水中取得，经过不断筛选、驯化得到。
（二）矿石试验所用矿石的类型为隐爆角砾岩型、花岗岩型和安山岩型，其中隐爆角砾岩型为矿床的主要矿石类型，占矿床总储量的95%以上。
矿石共生组合有铀-黄铁矿、铀-赤铁矿、铀-萤石、铀-方解石、铀-绿泥石等，矿石化学成分见表1。
表1中数据表明，试验所用矿石含有黄铁矿，有利于细菌的生长、繁殖，对浸出有利；但矿石中F－含量较高，对细菌浸出造成不利影响，应考虑细菌的驯化培养。
二、细菌浸出机理现场扩大试验是用放大的设备和试验规模对小型试验中得到的工艺参数进行考察和验证。
在室内硫酸、双氧水、细菌对比浸出试验所得到的试验结果基础上开展现场试，室内浸出试验结果见表2。
现场试验一方面利用细菌在地表将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋；另一方面，利用经过驯化培养的细菌注入矿体，使细菌粘附于矿石微粒上，并氧化矿石中的黄铁矿，产生硫酸高铁和硫酸。
两方面共同作用，从而提高金属铀的浸出率、缩短浸出时间，节省部分硫酸。
现场试验方法是将驯化培养好的菌种与溶浸液一同注入矿体，参与矿石的浸出过程。
主要化学反应方程式为：浸出率/%浸出条件液计渣计10g/LH2SO476.9 77.3 10g/LH2SO4＋0.4g/LH2O298.7 99.5 10g/LH2SO4＋细菌98.2 99.4三、试验方法原地破碎浸出采铀工业试验中，通过计算机模拟，装入适量炸药，采用原地爆破将铀矿石破碎至一定粒度（－150mm粒级约占75%），形成自然矿堆，将含有微生物的溶液喷淋到矿堆顶部，溶液渗入矿堆中，浸出矿石中的金属铀。
浸矿技术
5.1 浸出的基本原理
5.1.1 浸出体系的组成
湿法冶金的浸出体系主要由两部分组成：（1）矿石；（2）浸出剂。 5.1.1.1 矿石
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化学性质，是选择浸出剂的前提。 选择浸出剂的原则，除了对铀具有选择性浸出作用外，还需要考虑浸出剂的价格，浸出
剂对设备的腐蚀性，浸出剂使用后再生的可能性和浸出剂对人体和环境的危害等。 根据铀矿石的组成，铀矿石的浸出体系一般分为：使用酸性浸出剂的酸性浸出和使用碱
性浸出剂的碱性浸出。选择的原则是考虑浸出剂的消耗，一般来说，铀矿石的浸出采用酸性 浸出，如果矿石中耗酸矿物较多，就选择碱性浸出。
表5-2 冰的蒸汽压与温度的关系
温度 / ℃
压力 / mmHg
0 －1 －5 －10 －15
4.579 4.217 3.013 1.950 1.241
* 1 mmHg = 133.322 Pa
温度 / ℃ －20 －25 －30 －40 －50
压力 / mmHg 0.776 0.476 0.286 0.0966 0.0296
温度 / ℃ 30 40 50 60 70 80 90 100 374
压力 / mmHg 31.82 55.32 92.51 149.4 233.7 355.1 525.8 760.0
165467.0
120
固体的冰与水一样，也能够蒸发，在给定的温度条件下，冰也具有一定的蒸汽压，冰的 蒸汽压与温度的关系见表5-2[5.1]。
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。
铀矿选矿过程中的生矿堆浸处理技术研究
铀矿选矿过程中的生矿堆浸处理技术研究摘要：铀是一种重要的放射性矿石，其在能源、核武器等领域具有重要应用价值。
铀矿选矿是一项关键的工艺过程，生矿堆浸处理技术是一种常用的铀矿选矿方法。
本文对铀矿选矿中的生矿堆浸处理技术进行了详细的研究和总结。
1. 引言铀是一种重要的放射性矿石，广泛存在于地球的岩石中。
其主要矿物有铀石、铀铅矿、铀钍矿等。
铀在能源领域具有重要的应用价值，可以用于核能发电。
此外，铀还可用于核武器制造、医疗、工业及科研等领域。
铀矿选矿是一项关键的工艺过程，对提高铀矿产率、降低生产成本具有重要意义。
2. 生矿堆浸处理技术的原理生矿堆浸处理技术是一种常用的铀矿选矿方法，其工作原理主要包括以下几个步骤：(1) 矿石采集和切碎：将含铀矿石从矿山中采集出来，经过粉碎设备进行切碎，使得矿石颗粒尺寸合适，便于堆积和浸出。
(2) 矿石堆积：将切碎后的矿石均匀地堆积在堆平台上，形成矿石堆。
(3) 硫酸浸出：采用硫酸对矿石进行浸出，将铀溶解出来。
硫酸浸出的条件包括浸出剂浓度、温度、浸出时间和浸出液的酸碱度等。
(4) 浸出液处理：浸出液中含有铀和杂质等成分，需要进行处理。
常用的处理方法包括中和、沉淀、离子交换和溶剂萃取等。
(5) 铀回收和产物处理：通过铀回收工艺，将浸出液中的铀分离和回收出来。
铀回收的工艺包括冷凝结晶、溶剂萃取和逆渗透浓缩等。
将产物进行处理，可得到铀化合物或其他产品。
3. 生矿堆浸处理技术的优缺点生矿堆浸处理技术具有以下优点：(1) 工艺简单：与其他选矿方法相比，生矿堆浸处理技术工艺相对简单，操作容易掌握。
(2) 节约能源：生矿堆浸处理技术能够较好地利用自然界温度和自身压力，能耗较低。
(3) 高效率：生矿堆浸处理技术能够使矿石中的铀浸出率较高，铀回收率较高。
然而，生矿堆浸处理技术也存在一些缺点：(1) 处理周期长：生矿堆浸处理技术处理周期相对较长，在确保安全的情况下，可能需要几个月甚至更长时间。
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。
核燃料铀的提取——浸出
核能作为目前最清洁的一种能源，在其发展过程中，我们必须从矿石中提取铀—一种能够发生核裂变并产生核聚能的金属，而铀在矿石中含量是相当低的。
铀在地球上的平均含量比较低，且很分散，这就要求我们不能像火法冶金一样，直接从矿石中提取，必须进行湿法冶金——其中包括浸出、分离、纯化、浓缩、沉淀等多个工序，制取发展核能所必须的铀制剂。
因此首先必须针对矿石的特性进行浸出，将大多数无用的杂质分离出来。
浸出就是用化学试剂将与众多矿物伴生的矿石中的有用组分—铀转化为可溶性化合物，并选择性地溶解出来，得到含金属铀的溶液，实现铀组分与杂质组分的分离过程。
随着核电的发展，需要愈来愈多的铀作为核反应堆的核燃料，因此我们要从各种不同铀矿石中采取浸出的方法提取铀，来获得我们所需要铀产品，这也是制取核燃料的第一步。
接着通过离子交换或萃取的方法制取铀的化合物，并通过沉淀的方法制取铀的浓缩物，然后通过纯化、氧化还原制取铀的氧化物，再通过冶金制取铀金属，最后制成我们所需要的核燃料。
这里所提到的浸出就是将含有溶剂的水溶液，例如酸溶液或碱溶液等，直接与矿石按一定的比例进行搅拌混合接触，使之在矿石中的铀有选择性地溶解在含有酸、碱的水溶液中，而与其它不溶解的矿物进行分离，得到含有绝大部分的铀而只含有极少部分溶解的其它矿物成分的水溶液，从而实现铀与其它矿物的分离。
浸出技术经过长期的发展，特别是我国核工业经历几十年的发展，产生许多不同的浸出的方式和方法。
浸出过程根据固液接触方式和形式是多种多样的。
影响浸出效率的高低取决于许多因素，其中最主要的就是我们所常说的浸出六大因素的研究：1）矿石的粒度；2）浸出液固比；3）浸出试剂的浓度；4）浸出时的温度；5）浸出时间的长短；6）氧化剂的用量。
浸出的机理主要是当含有浸出剂（如硫酸或碱）的溶液与含有铀的矿物接触时，溶液中的溶剂不断地通过矿石中孔隙向铀矿物表面扩散，当溶液中的溶剂与所要取得的铀矿物接触时，铀矿物就不断地扩散到溶液中与溶剂进行结合生成新的化合物，同时含有溶解铀的溶剂也不断地向矿物外的溶液中扩散，此时进入溶液中的铀矿物即是我们所要取得的目标物——铀化合物。
铀矿原地浸出采矿实例
立志当早，存高远铀矿原地浸出采矿实例一、克莱韦斯特铀矿（clay west）该矿是美国第一个大规模商业性生产的原地浸出采铀矿山，1975 年4 月投产。
抽由美国钢铁公司（U.S.Steel）和尼亚加拉公司（Niagara）共同经营。
其年产U3O8 的能力，初期为112.5t，后增加到450t。
（一）地理位置克莱韦斯铀矿，位于得克萨斯州的乔治韦斯特镇（George West）西南16km 处。
（二）地质和水文地质条件铀矿体呈舌状赋存于中新世的阿克维利（oakville）砂岩中。
含矿层平均埋深116～150m，平均厚度为10m。
含矿砂岩，结构疏松，渗透率为2000 毫达西。
矿石平均品位为0.1%，主要铀矿物是沥青铀矿和水硅铀矿，共生矿物有硒和钼。
（三）钻孔布置钻孔总数达二千多个，共有四个采区。
每个采区都平均有550 个钻孔，其中250 个为注液孔，150 个为抽液孔，150 个为监测孔。
每组钻孔一般布置成5 点式。
方形边长为16.67m，抽液孔在中心，四角为注液孔，抽液孔和注液孔的距离为11.78m。
钻孔也有按边长为22.33～33.33m 的方形布置。
（四）钻孔结构抽液、注液和监测孔的结构基本相同。
钻孔深略超过矿体底板。
在注液和监测孔内安装有内径为100mm 的聚氯乙烯塑料套管。
在抽液孔内的则是内径为150mm 聚氯乙烯塑料套管；矿层部位安过滤管。
在孔壁和套管壁间固井，为防止固井时水泥浆进入过滤管和矿层，在过滤管之上装有一个带石膏塞的接头；水泥浆通过石膏塞上方的排浆孔进入套管外的空隙，排浆孔下面的垫圈可防止水泥浆下漏。
为了保护过滤管，套管上带有3～4 个扶正器以扶正套管和过滤管在孔内的位置。
（五）溶浸液配制配制溶浸液，初期使用碳酸铵、碳酸氢铵和过氧化氢，之后换成碳酸钠、碳酸氢钠和氧气。
溶浸液中氧的含量为300～400mg/L。
溶浸液的pH 值为9 左右。
（六）抽注液设备和抽出液用耐腐蚀的卧泵注入溶浸液，注入压力为1.5MPa 左右；从抽液孔中抽出溶。
高品位铀矿石搅拌浸出流程
高品位铀矿石搅拌浸出流程铀矿石浸出可是个挺有趣的事儿呢。
咱先来说说高品位铀矿石搅拌浸出的基本概念吧。
高品位铀矿石就像是铀矿石里的优等生，铀的含量比较高。
搅拌浸出呢，就像是给这些矿石来一场特别的“泡澡”。
我们把矿石放到合适的溶剂里，然后让它们充分地混合、搅拌，这样铀就能从矿石里被“哄”出来，跑到溶剂里去啦。
那搅拌浸出的溶剂是啥呢？一般来说，会用酸性的溶液，比如说硫酸。
这硫酸就像一个厉害的小助手，它能和铀矿石里的铀发生反应。
想象一下，硫酸就像一个小魔法师，挥动着魔法棒，把铀从矿石的怀抱里拽出来。
矿石就像是一个小房子，铀本来安安稳稳地待在里面，硫酸一来，就把铀给拉走啦。
接着说说搅拌这个过程有多重要吧。
搅拌就像是一场热闹的舞会。
矿石和溶剂在搅拌的作用下，不停地旋转、跳跃。
如果没有搅拌，那矿石和溶剂就只能干巴巴地待在一块儿，就像一群人站在舞池里却不跳舞一样尴尬。
搅拌能够让矿石的每一个小颗粒都有机会和溶剂亲密接触，这样铀被浸出的效率就会大大提高。
在这个搅拌浸出的流程里，设备也很关键。
比如说搅拌器，那就是这个舞会的组织者。
搅拌器要能提供合适的搅拌强度，不能太温柔，不然矿石和溶剂就不能好好地互动；也不能太粗暴，不然可能会把矿石搅得太碎，产生一些不必要的麻烦。
而且，反应的容器也要合适，要能容纳下矿石和溶剂，还要能保证这个反应在合适的温度、压力等条件下进行。
浸出之后呢，我们得到的是含有铀的溶液。
但是这个溶液里可不仅仅只有铀，还有其他的杂质。
这就像是一锅大杂烩，铀是我们想要的主菜，但是里面还混着很多配菜。
所以接下来就得进行分离提纯的操作啦。
这就像是从大杂烩里把主菜挑出来一样，需要一些特别的方法，比如说离子交换或者溶剂萃取。
这些方法就像是专门的挑食小能手，能把铀从那些杂质里分离出来，让铀变得更加纯净。
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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。
因而，浸出时还需加入适量的碳酸氢盐中和OH-：
工业生产中常用空气、氧气直接氧化或添加氨合铜离子催化氧化。
碱浸出的矿石要磨细，并采用加压、高温、长时间的浸出制度。
浸出通常在卧式机械搅拌的或管式空气搅拌的压煮器内进行。
将铀矿石磨细至-0.074mm粒级达70%～80%，在浸出矿浆的液：固≈1、浸出剂含Na2CO3约30g/L和NaHCO3约20g/L、浸出温度368～393K、总压力200～700kPa条件下，浸出5～20h，铀浸出率在90%以上。
碱浸出过程大都采用闭路作业，浸出液用苛性钠沉淀铀化学浓缩物，母液蒸发浓缩，碳酸化后返回作浸出剂。
碱浸出的选择性好，溶液腐蚀性小，但浸出率低，试剂费用高，投资也较大，仅用于处理含碳酸盐超过10%的铀矿。
堆浸将浸出剂喷淋于粗粒矿堆上，浸出剂通过毛细管作用渗到矿石中，铀便从矿石溶解。
常用稀硫酸作为浸出剂，用空气自然氧化或添加氧化剂。
当铀矿石中有足量的黄铁矿时，便可进行细菌浸出。
细菌浸出可节省氧化剂和硫酸。
堆浸的矿堆形式有露天堆和围堤堆两种，大小高低各异，从几百到几万吨不等。
堆场地面要平整坚实，有一定坡度，底部经过防渗处理并覆盖细砾石，低的一侧开沟设贮液槽，堆顶设旋转式喷头。
常采用间隙式喷淋，流出液可再循环或逆流喷淋至铀浓度达到要求，然后进行富集。
堆浸具有装置简单、不需磨矿及液固分离、省试剂、废水少、尾渣易处理、投资少、成本低的特点；但浸出率稍低，浸出时间较长，并要求矿石有一定的渗透性和适宜的气候条件。
国际上常用于处理低品位铀矿或偏僻分散的矿点，中国已成功地用于处理常规铀矿。
就地浸出用浸出剂直接把矿床中的铀溶解，再将浸出液抽出进行铀的富集。
又称溶剂采矿或化学采矿。
就地浸出法可省去开采、贮运及尾矿处置等作业，投
资和经营费用都低，又有利于环境保护。
但对矿床地质条件和铀矿的性质有严格要求：矿床需大致呈水平状，底板不渗漏，矿层位于静止水位之上；铀矿具有较好的渗透性。
这种方法铀的浸出率较低，作业时间较长。
就地浸出需在矿体上钻几口注入井和一口生产井。
将浸出剂(稀硫酸或碳酸盐溶液)和氧化剂由注入井压入矿体，含铀浸出液则由生产井抽出地面，再经富集、沉淀成铀化学浓缩物。
为确保地下环境不受污染，矿体四周还要钻若干口检测井进行检测控制。
就地浸出还包括地下堆浸，即将开采的矿石留在地下采场，进行原地浸出。
浸出液泵出地面后再进行富集。
发展趋势就地浸出、堆浸、薄层浸出、细菌浸出等的粗粒矿浸出方法，由于可以节省矿石破碎磨细和液固分离的费用，必将受到重视。
合理采用低酸、恒酸弱化浸出和高温、加压强化浸出，以减少投资和提高浸出率，是铀浸出值得注意的发展方向。
加强工艺矿物学及非硫酸浸出体系的研究，进一步解决低品位矿石及难浸矿石的合理利用问题，采用无废物铀浸出工艺也是铀浸出的重要发展方向。