张飞凤地浸采铀综述[最终版]
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。
地浸采铀及地浸矿床的条件与评价
世界核地质科学World Nuclear Geoscience Vol．26，No．3 Sept．2009第26卷第3期2009年9月地浸采铀矿，即原地浸出采铀矿，它是按一定配方配制的溶浸液，通过钻孔工程（注液钻孔、抽液钻孔）在天然埋藏条件下，经氧化作用、络合作用和铀的活化作用，从具有一定渗透性的砂岩铀矿石中选择性地浸出和回收铀金属的一种铀矿采冶新工艺。
由于地浸采铀矿具有许多优点，因此，在矿量大、品位低、埋藏浅的可地浸砂岩型铀矿采矿中，越来越受到各国的青睐，被认为是世界采矿史上一次重大的技术革命［1］。
1地浸采铀矿的沿革及发展概况地浸采铀矿发展可以分为3个阶段：第1阶段，在发明和专利基础上，研究改进地浸方法的建议阶段。
这一阶段从20世纪50年代中期到1978年，其主要特点是了解地浸的可行性问题（包括室内和现场研究）。
第2阶段是1978~1984年。
主要内容为基本原理和地浸机理研究，同时配合取样试验研究，进行小型和扩大试验。
第3阶段是地浸工艺流程更为完善，浸矿方法进入工业性试验阶段。
这一阶段从1984年开始，到目前已进入工业生产规模阶段。
原地浸出采铀最早出现于美国，1957年提DOI：10.3969/j.issn.1672-0636.2009.03.006地浸采铀及地浸矿床的条件与评价陈振，刘金辉（东华理工大学，江西抚州344000）［摘要］主要介绍了地浸采铀的含义及其发展历史，并对地浸矿床的条件进行详细分析，提出地浸矿床评价的三项原则。
［关键词］地浸采铀；优缺点；水文地质条件［中图分类号］P619.14；P641.2［文献标识码］A［文章编号］1672-0636（2009）03-0157-03Discussion on in￣situ leaching of uranium mining and evaluationon the condition of in￣situ leaching depositCHEN Zhen，LIU Jin￣hui（East China Institute of Technology，Fuzhou，Jiangxi344000，China）Abstract:This paper introduces the meaning and the development of the history of in￣situ uranium mining，carries out a detailed analysis on the condition of in￣situ leaching deposit and three principles on evaluation of in￣situ leaching deposit.Key words:in￣situ leaching uranium mining；advantage and disadvantage；hydrological and geological conditions［收稿日期］2008-08-21［作者简介］陈振（1982—），男，山东荷泽人，硕士研究生，研究方向：溶浸水文地质。
丹凤张湾铀矿床地质特征及矿床成因分析_李茵
量石英；片麻状构造，细等粒结构，矿物有不明显 的定向。岩石碎裂后硅质增加，片状矿物消失。该 岩石主要分布于含矿带南北两侧，片麻理发育，有 时与绿片岩呈不规则状互层，其原岩可能为安山质 凝灰岩[10]。
E-mail：1229355767@
研究与探讨
能源研究与管理 2020 （2）
窑47窑
工作，在该区发现了一大批铀矿床和铀矿点，如光 石沟、小花岔、陈家庄、纸房沟、张湾、高山寺等 铀矿床和大寺沟、高山沟、马家岔、李家湾、毛芋 园、许家沟等铀矿点[5]。因此，对该区的铀矿地质特 征及矿床成因的研究显得尤为重要。笔者参加了 “硬岩型铀钍等矿产资源远景调查与勘查”工作，在 前人研究的基础上并结合本次调查的最终成果，对 成矿地质特征进行研究，分析矿床成因和该区找矿 前景。
1. 第三系红色砂砾岩；2. 三叠系-侏罗系灰绿色砂岩、碳质页岩；3. 下古生界云架山群：变中基性火山岩、大理岩； 4. 下古生界丹凤群：变中基性火山岩、碎屑岩；5. 早元古界秦岭群：片麻岩、变粒岩、大理岩；6. 加里东期片麻状混合花岗岩；
7. 加里东期片麻状花岗岩；8. 海西期片麻状混合花岗岩；9. 断裂构造；10. 不整合界线；11. 地质界线；12. 铀矿床。
11. 断裂构造岩：花岗碎裂岩、硅化碳酸盐化角砾岩、糜棱岩；12. 长英岩、白岗岩；13. 断裂构造及编号；14. 地层ห้องสมุดไป่ตู้状。
图 2 张湾地区地质略图
构构造变化亦大，常边部变细而过度为绿片岩 。 [11] 2.2.1 近东西向断裂
其原岩可能为中基性火山岩。 ③眼球状钾化混合岩。为褐红色、粗至细粒，
我国地浸采铀新技术的研究与开发
我国地浸采铀新技术的研究与开发王海峰1核工业第六研究所，湖南，衡阳，421001摘要：本文对我国地浸采铀新技术的研究进展进行了评述，着重介绍了成孔工艺、浸出液处理工艺、铀矿床地浸评价、溶浸范围控制与井场自动监控系统。
关键词：地浸采铀；成井工艺；溶浸范围；1 概述我国地浸采铀技术的研究可追溯到60年代末70年代初，自那时起我国一些科研单位的科技人员便投入了该项技术的研究与开发之中。
核工业第六研究所是我国从事地浸采铀研究与开发的最早科研单位，是我国地浸采铀技术的摇篮。
该所的广大科研人员凭着对新技术的执着追求，凭着忘我的努力奋斗，开创了今天我国地浸采铀研究与生产的大好局面。
我国地浸采铀技术的进步，渗透着他们辛勤劳动的汗水，我国地浸采铀生产的跃进，是他们科研成果的结晶。
我国的地浸采铀经历了从无到有，从研究、试验到工业生产的发展。
在科技技术的支撑下，建成了云南381试验矿山和新疆737地浸矿山。
在30年的科研与生产中，我们不断地探索，研究和开发了成井工艺、浸出液处理、井场监控、实验室试验、铀矿床地浸评价等一系列新技术。
正是这些新技术与生产融合在一起，使我国地浸采铀生产蒸蒸日上。
2 浸出液处理工艺2.1 硝酸盐淋洗硝酸盐作为淋洗剂最早用在独联体国家和捷克地浸矿山，硝酸盐不但在淋洗过程中是淋洗剂，但它仅适于酸法地浸[1]。
其优点是硝酸盐既可作为淋洗剂，又可作为饱和树脂氧化剂。
因此，采用硝酸盐作为氧化剂可做到吸附尾液的闭路循环。
使用中硝酸盐首先作为淋洗剂，将树脂上的铀淋洗下来，饱和树脂转变为硝酸根型树脂，然后利用硝酸根型树脂吸附时从树脂中转入吸附尾液的硝酸根作为浸出氧化剂，可不必再另加氧化剂，反应机理如下：2Fe2++NO-3+2H+─→ 2Fe3++NO-2+H2O6Fe2++NO-2+8H+─→ 6Fe3++NH+4+H2O2Fe3++UO2─→ UO22++2Fe2+我国于1996年开发硝酸盐作淋洗剂的工艺流程，并在矿山得到成功地应用，一直至今。
第15章 地浸采铀
第十五章地浸采铀第一节地浸采铀的经济价值地浸采铀与常规采矿相比，具有如下优点：（1）基建投资少，建设周期短，生产成本低，劳动强度小；（2）不必建造和管理尾矿堆及尾矿库；（3）环境保护好，基本不破坏农田和山林，环境污染大为减轻；（4）从根本上改变了生产人员的劳动和卫生保护条件；（5）使繁重的采矿工作“化学化”、“工厂化”、“全自动化”；（6）能充分利用资源，例如，对于那些规模小、埋藏深、品位低的矿体，采用常规开采时可能不经济，或技术上不可行，而采用地浸法却是经济可行的。
虽然地浸采铀具有以上优点，但是作为一种特殊的铀矿开采方法，它的应用有一定的局限性，因此也存在一些缺点：（l）只适用于具有一定地质、水文地质条件的矿床；（2）如果矿化不均匀，矿层各部位的矿石胶结程度和渗透性不均匀或矿石中部分有用成分难以浸出，这些都将影响开采的技术经济指标；（3）存在对地下水环境造成污染的问题，因此需要对地下水进行治理。
一、地浸产品成本对生产天然铀而言，地浸产品成本一般要比用其它采冶方法生产的产品成本低30－50％以上。
地浸产品成本低的主要原因是：地浸法避免了昂贵而繁重的井巷工程或剥离工程，不再有凿岩爆破工序，还没有矿石运输和破碎等工序，也不再建筑尾矿坝。
美国地浸产品成本为每磅U3O8 l2－17美元，其中包括资源费、土地费和污染治理费等，可谓全成本。
前苏联乌兹别克1991年地浸产品成本为每公斤天然铀（以黄饼形式）为20美元，不包括土地费、资源费和污染治理费，是地浸场的直接生产成本。
1994年中国地浸产品的直接生产成本为每公斤天然铀（以黄饼形式）为180元人民币。
保加利亚和捷克的地浸产品的成本很高，且不包括污染治理费。
地浸产品生产成本的结构（各项费用的百分数），因矿床条件不同而不完全相同，大致如下：地浸钻孔工程费：30％酸（碱）等化工原材料费：30％燃料动力费：15％人员经费：15％管理费：10％众所周知，影响产品成本的因素，除了工艺技术水平和装备水平外，还有资1源状况和开采条件，以及管理水平和生产规模等因素。
第八章原地浸出采铀
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。
某铀矿床原地破碎浸出开采技术
某铀矿床原地破碎浸出开采技术刘立顺，吴春平，冯盼学，王湖鑫（北京矿冶研究总院，北京102600）摘要：分析了某铀矿床的开采技术条件，并根据其矿体赋存条件和矿岩物理力学性质，研究提出了原地破碎浸出开采技术。
详细论述了该技术的采矿方案、爆破筑堆和布液浸出等工艺，形成了完整的原地破碎浸出开采技术体系。
在此基础上进行了开采成本的技术经济分析，为方案的进一步优化提供了参考。
关键词：铀矿床；原地破碎浸出；爆破筑堆；布液中图分类号：TD868 文献标识码：A 文章编号：In-situ Crushing Leaching Mining Technology of a Uranium Deposit LIU Lishun, WU Chunping, FENG Panxue, W ANG Huxin( Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy, Beijing 102600, China )Abstract:Based on the analysis of a uranium deposit mining conditions, in-situ crushing leaching mining technology is proposed according to the orebody conditions and physico-mechanical properties of rock. A complete technical system of in-situ blasting leaching mining is formed based on the further description about leaching mining method, ore stacking by blasting, liquid arrangement and leaching. The technical and economic analysis of mining cost is carried out, which provides a further optimization of the mining method.Key words:uranium deposit; in-situ crushing leaching; ore stacking by blasting; liquid arrangement原地破碎浸出采矿通过爆破或地压方法将矿石进行破碎，然后进行淋浸，并通过集液系统将浸出液送往提取车间，制成产品[1、2]。
地浸采铀新工艺综述
第21卷收稿日期：2012-07-06作者简介：张飞凤（1962-），男，研究员级高级工程师，中核集团铀矿采冶重点科技专项总设计师，核工业北京地质研究院总工程师，E-mail ：zhangff@ 。
地浸采铀新工艺综述张飞凤1，苏学斌2，邢拥国3，苏艳茹4(1.核工业北京地质研究院，北京100029；2.核工业北京化工冶金研究院，北京101149；3.新疆中核天山铀业有限公司，新疆伊宁835000；4.中核集团地矿事业部，北京100013)摘要：结合我国大量的疏松砂岩铀资源的特点，为了经济回收及利用铀资源，铀矿冶积极开发地浸采铀新工艺、新技术。
近年来，我国在低渗透、低品位、高碳酸矿石、高矿化度地下水等复杂砂岩型铀矿床地浸开采技术取得了重要进展。
本文重点总结和归纳了我国地浸采铀技术主要成果。
关键词：铀矿；地浸；新工艺中图分类号：TD868文献标志码：A文章编号：1004-4051（2012）zk-0009-04New progresses on in-situ leaching of uranium depositZHANG Fei-feng 1,SU Xue-bin 2,XING Yong-guo 3,SU Yan-ru 4（1.Beijing Research Institute of Uranium Geology,China National Nuclear Corporation,Beijing 100029，China;2.Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy,China National Nuclear Corporation,Beijing 101149，China;3.Tianshan Uranium Corporation ，China National Nuclear Corporation,Xinjiang 835000，China ；4.Department of Geology and Mining,China National Nuclear Corporation,Beijing 100013，China ）Abstract:The main method to sandstone uranium mining is in-situ leaching (ISL).In recent years,the great progress have been made in in-situ leaching of complicated sandstone uranium deposits with low permeability,low grade,high carbonate ore or high mineralized underground water in China.This paper makes summary and conclusions on in-situ leaching of uranium combined with its characteristics in china.Key words:uranium deposit;in-situ leaching;new progresses.1地浸采铀工艺简介1.1工艺过程“原地浸出采铀”简称“地浸”，是指矿石处于天然埋藏状况下，没有经过任何位移，用溶浸液直接从天然埋藏条件下的非均质矿石中选择性地浸出有用组分的集采、冶于一体的新型铀矿开采方法；地浸技术大大简化了传统矿冶工业系统的工艺过程；采出来的不是矿石，而是含有用组分的溶液，这种溶液称为浸出液，当其达到一定浓度就成为产品溶液。
某地铀矿原地浸出采铀地下水环境保护
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
根据 需 要 ， 加 还 原 剂 （ 入 还 原 剂 如 ＨＳ 添 加 ２， 还原 和沉淀重 金属 元素 ， 包括铀 ） 使含水 层 尽
可能恢 复原态 。
・
抽水 和注水 交替 循环 。 对地 下水 的稳定性 进行 监测 。
・
４ 地 下水 环 境 保 护 的 建 议
第３ ０卷第 ４期 （ 总第 １８ ） ７期
・
辐射 防护 通讯
２１ ８ ００年 月
经验 交流 ・
某地铀矿原地浸出采铀地下水环境保护
刁春娜 （ 疆辐射 环境监 督站 ，鸟鲁木 齐 ， ３０ １ 新 ８０１）
摘 要 原地浸出采铀工 艺包括酸浸工 艺与碱浸工艺 ， 两种工艺都会使用溶浸液 ， 从而影响地下水成分 ， 造成污染。
酸浸 工艺 ， 溶浸 液通 常为硫 酸 ， 化剂 为过氧 氧
（） 用 专 用 洗 孔 设 备 ， 现 洗孔 液 的集 中 ４使 实
基金项 目： 新疆核 工业企业核与辐射安全战略研究 收 稿 日期 ： ０００－８ ２ １－ ２ ７ 作者简介 ： 刁春娜 （９０ 女 ，０３年毕业 于新疆师 范大学化学 系化学专业 ， １８－） ２０ 学士 ； Ｏ ６ ２０ 年毕业 于新疆大学化学与化 工学院物理化学专业 ， 硕士 ； 工程师 。Ｅｍ ｉ ｉ ｃｕｎ ＠１６ ｃｒ － ａ ：ｄ ｏｈｎ ａ ２ ．ｏ ｌ ａ ￣ ｎ
。－ ・— —
４１ —— ・ － —
辐射 防护通讯
２ １ ８月 第 ３ ００年 ０卷 第 ４期
・
储存 、 排放和过滤 ， 可净化抽出液 、 降低人力消耗 ， 防止 污染产生 。 （ ）保 证 管 道 、 门及 仪 表 质 量 （ 括 密 封 ５ 阀 包
简析陕西省丹凤县三条岭地区铀矿特征及找矿标志_邓林燕
图 2 秦岭群第三岩性段黑云斜长片麻岩
作区秦岭群第三岩性段为铀源层 （表 1），秦岭群第 三岩性段为工作区伟晶花岗岩型铀矿成矿提供了一 定的铀源[7]。
表 1 秦岭群第三岩性段与各矿区片麻岩 铀钍质量分数及其比值
矿区 秦岭群第三岩性段
陈家庄地区 光石沟地区 小花岔地区
(U)/10-6 3.86 8.10 6.90 6.90
(Th)/10-6 20.86 23.40 15.22 15.22
(U)/ (Th) 5.40 2.90 2.19 2.19
注：以上数据均来自二二四大队内部能谱资料。
2.2 构造 2.2.1 褶皱
工作区内秦岭群地层不同程度发育着各种复式 紧 闭 褶 皱 ， 局 部 地 段 出 现 倒 转 。 属 留 仙 坪—碾 子 坪—峦庄地背斜南翼的一部分，褶皱轴向为北西西 向，反映了褶皱构造形成时期区域主应力方向为北 北东-南南西向或近南北向。主要含铀岩浆沿褶皱薄 弱部位上涌形成含矿伟晶花岗岩带。 2.2.2 断裂构造
中图分类号：P619.14
文献标志码：A
文章编号：2096－7705 （2020） 02－0081－05
DENG Linyan, SHI Kangwei, LEI Wangsheng, YANG Haihong
（Sino Shanxi Nuclear Industry Group, 224 Group Co.,Ltd., Xi'an 710024, China）
受加里东期扬子板块向华北板块的俯冲-碰撞造 山作用，区内中酸-酸性侵入活动最为剧烈，演化时 限跨度较大，区内花岗岩体和伟晶花岗岩脉群广泛 分布，形成了铀从花岗岩岩体→伟晶花岗岩脉→铀 富集成矿的演化序列 （图 1）。
1995年度美国五大地浸铀矿
1995年度美国五大地浸铀矿
谈成龙
【期刊名称】《铀矿地质》
【年(卷),期】1996(012)006
【总页数】2页(P375-376)
【作者】谈成龙
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TD868
【相关文献】
1.荣获2007年度国家科技进步奖一等奖项目新疆伊犁盆地南缘可地浸砂岩型铀矿勘查研究及资源评价 [J],
2.美国一座地浸铀矿获准开发 [J], 伍浩松（译）;郭志锋（校）
3.美国地浸铀矿山钻孔成井工艺及井场运行 [J], 王海峰;苏学斌;刘乃忠;邢拥国;武伟;程宗芳
4.可地浸铀矿的勘探与开采实例—美国克劳布特铀矿山 [J], 潘蔚;黄贤芳
5.美国Highland铀矿碱法地浸采铀工艺 [J],
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砂岩型铀矿床地浸采铀工艺方法概述
硫化亚铁硫杆菌
6
硫化亚铁硫杆菌
采
矿
技
术
2011 ， 11 （ 4 ）
4FeAsS + 11O2 + H2 O →4FeSO4 + 4H3 AsO3
（ 2 ） 间接作用。微生物在生命过程中氧化矿石 中的硫、 硫化物产生硫酸和硫酸高铁， 而硫酸和硫酸 高铁可作为溶浸剂的主要成份浸出矿石中的有用金 属。例如：
－ 2－ 生 HCO3 和 CO3 。铀化合物可与这两种离子反应， 2－ 生成 碳 酸 铀 酰 络 合 物 ［UO2 （ CO3 ） 2 ］ 和 ［UO2 4－ （ CO3 ） 3］ 。一般情况下， 要实现这种类型的中性
1 O →UO3 2 2
4－ 2－
+ H2 O→［ UO2 （ CO3 ） 3］ + H2 O→［ UO2 （ CO3 ） 2］
设备和管道。当矿体埋深较大时， 这种方法比较昂 在没有进行环境影响 贵。从环境影响的观点考虑， 硫酸浸出导致地 评价时难以选择哪一种浸出系统， 下水形成几种化合物。 然而， 它们的迁移受酸的中 和限制， 也受与自然衰减有关的其它过程限制。 碳 Se） 进入弱碱性介质中 酸盐浸出使一些物质（ 如 Ra、 能迁移相当长距离的溶液。 综上所述， 酸法浸出作为目前工艺最成熟、 经济 效益最高的开采技术， 是砂岩型铀矿床地浸开采的 首选工艺， 然而当矿床的碳酸盐含量过高 （ ＞ 2% ） 或者矿段埋深较大（ ＞ 400 m ） 时， 因试剂耗量过大， 耐腐蚀材料需求过多， 经济效益大打折扣， 此时， 碱 法浸出则具有更大的优势和合理性； 如果考虑到开 采后的地下水环境治理和恢复问题， 酸法和碱法浸 出均具有较大的弊端， 而中性法浸出可有效的解决 这一问题； 针对某些难浸出和铀矿石品位低的矿床 或矿段， 比如大型铀矿床的翼部矿段， 可考虑微生物 浸出工艺。
地浸采铀方法研究及展望
酸盐价廉易得 、 溶 解 性 好， 但 在 矿 层 中 产 生 积 累， 对
］ ６ ５ － 。细菌氧化作用是把溶浸 地下水具有 污 染 威 胁 ［ ２＋ ３＋ ３＋ ４＋ ， 利用 Ｆ 氧化为 Ｆ 把 Ｕ 氧化为 液中 Ｆ ｅ ｅ ｅ ６＋ 但细 菌 生 长 需 要 适 宜 的 温 度 ， 并且要求环境 Ｕ ，
·２ １·
地浸采铀中过氧化氢氧化性能研究
２ ， 焦学然１， 孙占学３， 史维浚３
（ ， 中国地质大学 （ 河南城建学院 ， 北京 ） 北京 １ 河南平顶山 ４ １． ０ ８ ３； ２． ０ ４ ４； ０ ０ ６ ７ ） 东华理工大学 ， 江西抚州 ３ ３． ０ ０ ０ ４ ４
考 察 溶 浸 条 件 对 铀 浸 出 率 的 影 响。结 果 表 明， 摘要 ： 以过氧化氢作为氧化剂溶浸新疆某砂岩型 铀 矿 石 ， 碳酸氢铵为溶浸剂时 ， 过氧化氢可有效氧化浸出矿 石 中 四 价 铀 。 铀 浸 出 总 量 随 着 过 氧 化 氢 加 入 量 的 增 ／ 加而增加 。 当溶解氧加入总量为 ６ 能满足地浸采铀工 ０ ０ｍ Ｌ 时， ５ 回次溶浸的铀浸出总量为 ７ ６ ． ４ ０％ ， ｇ 艺要求 。 过氧化氢 ； 地浸采铀 ； 氧化剂 关键词 ：
］ ２ １ － 。 地浸采铀 需 使 用 溶 浸 剂 和 氧 化 剂 。 前 者 是 法［ ６＋ 从 固 相 进 入 液 相 溶 解 出 来； 将矿石中的易溶 Ｕ 后 ４＋ ６＋ ， 提高浸出铀浓度 氧化 为 易 溶 Ｕ 者是将难溶 Ｕ ， 和浸出效率 保 证 良 好 的 浸 出 效 果 。 目 前 地 浸 采 铀 ］ ３ ４ － 。硝 加压系统 ， 且在注液孔附近有可． ５ ６。 采用图 １ 所示的自制密封溶浸试验装置和溶解 氧取样装置 。
[最新]溶浸采铀
![[最新]溶浸采铀](https://img.taocdn.com/s3/m/b0231948302b3169a45177232f60ddccdb38e65d.png)
一、名词解释1、溶浸液——由溶浸剂+氧化剂+水（或尾液）按一定比例配制而成的溶液，用于注入矿层，溶解矿物的液体。
2、溶浸剂——用于溶解矿物的化学试剂。
3、氧化剂——氧化还原反应里得到电子或有电子对偏向的物质。
4、浸出液——溶浸液与矿物充分接触、反应后，将矿物由固相转变为液相进入溶液。
5、孔隙度——孔隙体积占原矿岩体积的百分比。
6、自然安息角——矿石在崩落过程中形成自然矿堆，自然坡面与水平面的夹角称为自然安息角。
7、松散矿岩的块度——组成松散体的固体矿石块的尺寸、形状和它各级矿石块所组成的百分比称为松散介质的块度。
8、扩散——具有浓度梯度的溶液中，发生物质由高浓度向低浓度转移，并达到逐步均匀的现象叫扩散。
9、比表面积——体系内矿岩块表面积之和与体系外表面积之比值。
10、溶浸角——用溶浸液向矿堆淋浸过程中，溶浸液所能湿润和到达矿石堆范围的边界线，该线与水平面的夹角称溶浸角。
11、液固比——矿浆中水溶液质量与固体物料质量的比值。
12、渣计浸出率如果浸出前后原矿样和渣重量变化不大时，式中：P——渣计浸出率(%);tC——原矿铀品位(%)；1C——浸出渣铀品位(%)。
2如果浸出前后的重量变化较大时，式中：Q——原矿样干重量()；1——浸渣干重量()。
Q213、液计浸出率式中：——液计浸出率(%);n——浸出级数；——第n级浸出合格液铀浓度(g/L);——第n级浸出合格液的体积(L);——原矿石铀品位(%)；——原矿石干重量()。
14、堆置浸矿——对不在原地的矿石或废石堆直接布液进行浸出，并通过一定方式将合格浸出液提取成产品(对铀提取铀化学浓缩物)，这就是堆置浸出。
15、制粒堆浸——往粉矿中加入适宜的粘结剂，使其形成较大颗粒，然后喷淋溶浸液进行浸出。
16、就地破碎浸矿——利用露天或井下碎胀补偿空间，通过爆破或地压手段将矿石就地进行破碎，然后进行淋浸，并通过集液系统将浸出液送往提取车间，制成合格产品。
17、原地浸出——矿石处于天然埋藏条件，没有经过任何位移，而是通过注液钻孔将配制好的溶浸液注入含矿层中，溶浸液与铀矿物充分接触，发生氧化、溶解作用，从而将固相铀转变为液相铀汇入含矿含水层液体中，经抽液钻孔抽至地表，进水冶厂处理成所需铀产品。
科普3什么叫地浸采铀
什么叫地浸采铀王海峰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注液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。
浸出液处理厂内设有吸附塔、淋洗塔、沉淀槽、压滤机等设备。
地浸采铀仅限于砂岩型铀矿床，且矿层赋存在含水层内，地下水水位埋深不能太大（＜200m）；矿层具有一定渗透性；铀可以被化学试剂浸出来。
这3点是采用地浸方法开采铀矿床的必要条件。
浸采铀方法与常规的地下和露天采矿方法相比，建设周期短，生产成本低，劳动强度小；免除了地下工程，且无需建造尾矿库；省掉了地表矿石分选、破碎、磨矿等工艺；地表环境保护好，全部地表作业，从根本上改变了生产人员的劳动和卫生条件；可经济开采规模小、品位低的矿床；但地浸采铀方法仅能应用于具有一定渗透性的砂岩型铀矿床且存在对地下水环境造成污染的问题。
较为系统地开展地浸采铀试验研究始于20世纪60年代初，在美国和乌克兰同时展开，90年代成为世界天然铀生产的主要方法。
目前，世界上拥有地浸生产矿山的国家有美国、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、澳大利亚、中国、巴基斯坦、俄罗斯、乌克兰等。
地浸采铀产量占世界天然铀总产量逐年增加，2012已达45%。
迄今为止，我国已有地浸采铀生产矿山5座，产量占我国天然铀总产量的27%。
地浸采铀生产与地下水修复环境监测指示参量
第４２卷 第３期２０２３年８月铀 矿 冶ＵＲＡＮＩＵＭＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹＶｏｌ．４２ Ｎｏ．３Ａｕｇ．２０２３收稿日期：２０２３ ０２ ０１基金项目：中核集团青年英才项目（ＣＮＮＣ ＹＣ２０２１）第一作者简介：王海峰（１９４８—），男，黑龙江哈尔滨人，学士，正高级工程师，主要从事原地浸出采铀技术研究。
地浸采铀生产与地下水修复环境监测指示参量王海峰１，李建东２，刘正邦１，原 渊３，陈梅芳１，许 影１（１．核工业北京化工冶金研究院，北京１０１１４９；２．中广核铀业发展有限公司，北京１０００２９；３．中核通辽铀业有限责任公司，内蒙古通辽０２８０００）摘要：地浸采铀试验、生产和地下水修复阶段选定的指示参量不适当，常造成对地下水原始状态、金属浸出条件、氧化还原环境、溶液渗漏现象、溶浸范围控制等的错误判断，导致所采取的控制措施无效或使存在的问题恶化。
根据酸法和“ＣＯ２＋Ｏ２”浸出及其地下水修复期的环境特点，分析了Ｕ、电导率、ＴＤＳ、ｐＨ、犈犺、ＳＯ２－４、ＨＣＯ－３等指示参量，提出了不同浸出环境和退役矿山地下水修复期、稳定期应选定的指示参量。
实践证明，所推荐的指示参量可真实反映浸出环境和地下水修复效果，并可为政府制定地下水修复法规提供有力依据。
关键词：地浸采铀；地下水修复；环境监测；指示参量中图分类号：Ｘ８７３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００ ８０６３（２０２３）０３ ００８１ ０７犇犗犐：１０．１３４２６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｙｋｙ．２０２３．０２．０２ 地浸采铀可分为酸法、碱法和“ＣＯ２＋Ｏ２”中性浸出。
目前地浸采铀生产主要以酸法和“ＣＯ２＋Ｏ２”浸出为主导［１］。
据ＩＡＥＡ公布的资料，２０２１年地浸采铀量占世界天然铀总产量的６６％，达到历史最高水平。
酸法地浸主要在哈萨克斯坦、澳大利亚、乌兹别克斯坦、俄罗斯、中国、乌克兰应用［２］，占地浸采铀量的９７％以上。
碱法地浸采铀最早在美国应用，采用碳酸氢铵浸出。
俄罗斯将加大铀勘采投资
俄罗斯将加大铀勘采投资
佚名
【期刊名称】《国外核新闻》
【年(卷),期】2006(000)010
【摘要】【本刊2006年10月综合报道】据（Fresh FUEL》9月18日报道，俄罗斯原子能机构（Rosatom）主任基里延科称，俄计划在未来两年内将铀勘采方面的投资从目前的1亿卢布增至2008年的10亿卢布（约3700万美元）。
【总页数】1页(P23)
【正文语种】中文
【中图分类】TM623.8
【相关文献】
1.关于加大投入、划定保护区的铀勘建议 [J], 李子颖
2.俄罗斯地浸采铀前期试验方法介绍(续完) [J], 霍建党;张飞凤;苏艳茹
3.俄罗斯地浸采铀前期试验方法介绍(待续) [J], 霍建党;张飞凤;苏艳茹
4.发改委和商务部取消禁止外商投资钼、锡、锑、萤石勘采规定 [J],
5.中国加大在俄罗斯非织造布行业的投资力度 [J],
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俄罗斯地浸采铀前期试验方法介绍(续完)
俄罗斯地浸采铀前期试验方法介绍(续完)
霍建党;张飞凤;苏艳茹
【期刊名称】《铀矿冶》
【年(卷),期】2003(022)001
【摘要】介绍了俄罗斯地浸铀矿床的特点及浸出过程的影响因素;地浸铀矿床地球性质的评价方法;快速预测铀矿床的开采指标和经济性.
【总页数】3页(P7-9)
【作者】霍建党;张飞凤;苏艳茹
【作者单位】核工业铀矿开采研究所,湖南衡阳421001;中国核工业集团公司金原铀业有限责任公司,北京100822;核工业北京化工冶金研究院,北京101149
【正文语种】中文
【中图分类】TL212.12
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1.某地浸采铀条件试验酸化前后同源示踪对比试验模拟分析 [J], 谢廷婷;丁叶;周根茂;胥国龙;李宏星;邓锦勋;张翀;许智慧
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5.细菌快速氧化新疆地浸采铀吸附尾液中Fe2+现场扩大试验研究 [J], 魏小辉;徐益群;王清良;雷治武;胡鄂明;王红强;赵建飞;李德;李鹏;于长贵
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• 第四级
地浸采铀的沿革及发展概况 单击此处编辑母版标题样式
地浸技术美国和独联体国家走在世界前列。美国地浸铀 •矿山全部采用碱法浸出工艺，已形成以CO +O 为主浸出剂 单击此处编辑母版文本样式 2 2 •的技术体系，在地下流体监测与控制方面处于领先水平。独 第二级 联体国家地浸铀矿山基本上采用了H2SO4体系的酸法或微试 •剂浸出，铀浸出率75%以上。我国是世界上唯一同时具备酸 第三级 •法与碱法地浸矿山的国家，铀浸出率达到国际一流水平，因 第四级 此，我国浸出工艺选择灵活，可以根据不同条件选择不同浸 •出工艺方法。 第五级 近年来，地浸采矿随着现代科学技术的发展，已发生了 巨大的变化，无论是理论研究、应用范围、设备的自动化、 经济效益和环境保护与监测等方面都取得了令人瞩目的成 就。
花岗岩型 28%
砂岩型 35%
18
随着对砂岩型铀资源勘探的逐年增加，砂 单击此处编辑母版标题样式 岩型铀资源的开发将成为我国天然铀产能提 升最重要潜力之一。 • 单击此处编辑母版文本样式 • 第二级 • 第三级 • 第四级 • 第五级
19
3.1单击此处编辑母版标题样式 中国砂岩铀资源分布与特点 •我国已探明砂岩型铀资源主要特点有： 单击此处编辑母版文本样式 a.矿石碳酸盐、泥质含量较高。吐哈盆地、二连盆地、鄂尔 •多斯盆地、松辽盆地等四大盆地砂岩型铀资源铀矿石碳酸盐 第二级 含量均大于2%（以CO2计），部分矿石泥质含量达30%。由 •于矿石碳酸盐或泥质含量高，部分矿石胶结致密，影响浸出 第三级 •效果；高碳酸盐矿石采用酸法浸出时矿层易发生化学堵塞， 第四级 或者导致单位金属酸耗高，生产成本高。 •b.矿石渗透性低。疏松含水是砂岩型铀矿地浸开采必要条 第五级
目前，世界各国地浸采铀主要有两种工艺方法，一种是 酸法浸出工艺，一种是碱法浸出工艺，并在常规碱法浸出工 • 单击此处编辑母版文本样式 艺中衍化出CO2+O2浸出工艺。独联体国家基本上采用了酸 • 第二级 法浸出工艺，美国等国家主要采用碱法浸出工艺；我国先期 建设的地浸矿山主要采用酸法浸出，H2SO4为主要浸出剂， • 第三级 近年来，新建矿山开始采用CO2+O2浸出工艺。 生产实践证明，用碳酸钠、碳酸氢钠作溶浸液的碱法浸 • 第四级 出工艺，由于与矿床发生阳离子交换而膨胀，矿石孔隙被堵 • 第五级 塞，使矿层渗透性恶化，且试剂价格较高，故应用受到限制。 而硫酸浸出工艺因环境影响相对较大、试剂消耗量大、浸出 选择性差、设施材料要求高等因素，其应用在一定程度上受 到了限制，而CO2+O2的浸出工艺得到了较好的应用和发展。
地浸技术工业性应用的成功，标志着我国地浸采铀已实现从试 验研究向工业生产的飞跃。
目前新疆739厂、内蒙古通辽钱家店铀矿已建成投产运行，新 疆738厂，731厂正处于试验和建设中。
17
•中国砂岩铀资源分布与特点 单击此处编辑母版标题样式
我国已开发利用的铀矿床主 • 单击此处编辑母版文本样式 其它类型 6% 要有“四大”工业类型:花岗岩 型铀矿床、火山岩型铀矿床、砂 碳硅泥岩型 • 第二级 10% 岩型铀矿床和碳硅泥岩型铀矿床 • 第三级 “层状结构型铀矿 ( IAEA 称为 火山岩型 床” )。其中砂岩型铀矿资源量 21% • 第四级 约占查明铀资源储量的35%，见 • 第五级 图2。
9
地浸采铀的优点 单击此处编辑母版标题样式
(1) 由于没有昂贵而繁 5 重的井巷或剥离工程， • 单击此处编辑母版文本样式 也没有矿石与废石运输 4 • 第二级 和破碎等工艺，唯一的 井下工程是抽、注液等 3 钻孔的施工，所以整个 地浸矿山基建投资少， 2 • 第四级 建设周期短，生产效率 高，效益好。据国内外 1 • 第五级 资料统计，基建投资比 常规采冶节省一半，建 0 设周期缩短1/2～1/3， 全员劳动生产率提高几 倍到几十倍，产品成本 降低1/3～1/2。
6
• 第三级
常规
地浸
列1
10
• • • • •
(2) 环境保护措施容易实现，基 本上不破坏地表植被，无废石 堆场和矿石场，大大减少了环 境污染。
单击此处编辑母版标题样式
单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
11
130o
地浸采铀的优点 单击此处编辑母版标题样式
20 40 γ( nC / kg . h ) 2 0 40 ?(nC/kg.h) 60
• • • • •
高差自流 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 溶 浸 浸 出 泵 第四级 液 液 注 抽 运移 第五级 液 液 孔 孔 集液池
泵
高位槽
水冶处理厂
建筑物 2
尾 液 溶浸剂
配液池
地浸工艺流程示意图
新疆中核天山铀业有限公司
4
单击此处编辑母版标题样式 原地浸出采铀由矿 浸 体浸出和浸出液处理 出 • 单击此处编辑母版文本样式 两大部分组成，前者 部 分 是用溶浸液使矿石中 • 第二级 的铀从固相转移至液 • 第三级 相，形成浸出液的过 浸 • 第四级 程；后者则是对浸出 出 液进行处理，最终形 • 第五级 液 成铀浓缩物产品的一 处 系列化工单元操作过 理 程。 部
TZK0-21 985.83
SZK191-31 982.53
TZK0-33 968.13
10 20 γ (nC/kg.h)
-950
N1 t
950-
(3) 从根本上改善了生产人员的 劳动和卫生条件，改变了人们 • 单击此处编辑母版文本样式 对矿山形象的看法。 (4) 使复杂的和易出事故的 • 第二级 采矿工作实现“化学化”、“工厂 化”、“管道化”、生产连续化和 • 第三级 全自动化。 (5) 能充分利用资源，如对 • 第四级 某些贫矿、埋深大的孤立矿体 、分散小矿体和水文地质工程 • 第五级 复杂的强含水层矿床，用常规 采矿法往往不经济、甚至在技 术上不可行，而用地浸法却能 顺利进行开采。
单击此处编辑母版标题样式
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
1
• • 第二级 地浸采铀基本原理 • 第三级 国内外原地浸出采铀的情况 • 第四级 • 第五级
单击此处编辑母版标题样式 主要内容 单击此处编辑母版文本样式
我国地浸工业化应用取得的成果
2
地浸工艺 单击此处编辑母版标题样式
自此以后，美、法、(前）苏等国相继进行了大量的实验 研究，使该法在铀矿山发展十分迅速。
13
2 地浸采铀的沿革及发展概况
1961年，美国在怀俄明州谢里盆地开始进行半工业性质的地浸 采铀试验，并获成功。
单击此处编辑母版标题样式
• 单击此处编辑母版文本样式 1975年4月Clay West地浸铀矿山投产，标志着地浸采铀在世界 已进入商业性生产阶段。 • 第二级
分
5
•浸出（井场）部分 单击此处编辑母版标题样式
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
6
单击此处编辑母版标题样式 •水冶工艺部分
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
7
• 地浸采铀的技术条件
单击此处编辑母版标题样式
一个矿床是否适合于用地浸法开采，与矿床的地质条件直 •接相关，技术条件主要有： 单击此处编辑母版文本样式 (1) 矿床属疏松砂岩型铀矿床，具有一定的渗透性； • 第二级 (2) 矿体赋存于含水层中（最好具有承压特点），矿层上 •下具有较稳定的顶地板隔水层； 第三级 (3) 矿石中铀的存在形式必须适宜浸出；
单击此处编辑母版标题样式
•1982年至1984年在云南381矿床继续进行地浸采铀条件试验， 单击此处编辑母版文本样式 •获得了令人满意的结果，标志着我国已初步掌握了地浸采铀技 第二级 术，填补了国内空白； • 第三级 1991年在云南381矿床建成了我国第一座小规模地浸采铀试验 •矿山； 第四级 第五级 •1992年在新疆512矿床建成第一座地浸生产矿山─737厂；新疆
二十世纪70年代后期，地浸采铀在美国的得克萨斯州、怀俄明 • 第三级 州、科罗拉多州、新墨西哥州、内布拉斯加州等地迅速发展。 二十世纪90年代以后，由于常规采铀矿山的不断关停，地浸法 已成为铀生产的重要方法，至1992年，美国已关闭所有的常规采 • 第五级 铀山。 60年代中后期，继美国地浸采铀获得成功以后，前苏联、保加 利亚、捷克等国家也开展了地浸采铀试验，并于70年代相继进行 了工业规模的生产。
地浸
• 原地浸矿(出)法” “ 单击此处编辑母版文本样式 简称“地浸” • 第二级 俄文：（ПCB） • 第三级 Подземное • 第四级 скважинное выщелачивание • 第五级
英文： （ISR） In-situ leaching mining
3
工艺过程 单击此处编辑母版标题样式
-900
② ④ ⑤
900-
K1 bs
① ②
850-
146.60m
163.37m
K1 bt
③ ④ ⑤ C
162.15m 400m 垂直比例尺
1 2
200m
10 0 10 20 30 m
3 N1 t 4 K1 bs 5 K1 bt 6
?(nC/kg.h)
155o
10
20 γ(nC/kg.h)
BZK399-105 10 20
• 第四级 • 第五级
155o BZK399-101
10
20 γ(nC/kg.h)
BZK399-105 10
20 γ(nC/kg.h)
BZK399-109
10 20 γ(nC/kg.h)
K1bs
C
K1bt
C
C
水平 20 垂直 10
1
0 0
2
20 10