对地浸采铀常用参数的认识及应用
地浸采铀中单位面积酸耗概念及其应用
将单 位面 积 酸耗 定 义 为 ： 在 对 于特 定 含矿 含
基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 （ ＮＳ Ｆ Ｃ ５ ０ ９ ７ ４ ０ ５ ７ ） 部分资助 。 作者简介 ： 廖 文胜（ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 江西龙南人 ， 博士 ， 研究员级高级工程师 ， 从事地浸采铀科研工作 。
（ １ ．核 工 业 北 京 化 工 冶 金 研 究 院 ， 北京 ｌ Ｏ ｌ １ ４ ９ ； ２ ．新 疆 中 核 天 山 铀 业 有 限公 司 ， 新疆 伊 宁 ８ ３ ５ ０ ０ ０ ）
摘要： 针 对 由常 规 搅 拌 浸 出试 验 计 算 出 的酸 耗 明显 小 于现 场 实 际 酸耗 的 问题 ， 提 出 了 单 位 面积 酸 耗 的概 念 ； 论
这 些矿 床采 用 常规方 法计算 得 到 的酸耗远 远小 于
现场试 验 实际 的酸耗 。因此 ， 采 用何 种计 算方 法 ，
式中： Ｇ Ｍ 为 酸耗 ， 即耗 酸质量 与矿 石质 量 比 ， ； Ｖ 为浸 出 剂 体 积 ， Ｌ； ｐ ｏ 为 浸 出剂硫 酸 质 量 浓 度， ｇ ／ Ｌ； ｐ为 浸 出液 硫 酸质 量 浓度 ， ｇ ／ Ｌ； ｍ。 为矿 样 质
８ ８
铀
矿 冶
第３ ４卷
水层 、 矿体 （ 层） 平面上 ， 单 位面积 内岩 矿石 的耗 酸
部位 为 ３ ６ ０ ． ６ ５ ～３ ６ ５ ． １ ５ ｍ， 厚度为 ４ ． ５ ０ ｍ， 共 射
穿 ７ ． ５ Ｏ ｍ。
质量 ， 单 位为 ｋ ｇ ／ ｍ 。单 位 面积 酸 耗 反 映 了 单 位
第３ ４卷 第 ２期
２ ０ １ ５年 ５月
铀 矿 冶
地浸采铀铀浓度影响研究与工艺改进
地浸采铀铀浓度影响研究与工艺改进----问题和建议王海峰（核工业北京化工冶金研究院，北京 101149）摘要：对浸出液铀浓度的影响因素研究不够，导致在浸出过程中地下水垂向稀释程度、钻孔抽液量对浸出液铀浓度的影响、过氧化氢用量对铀浓度的影响等问题上解释不清，同时，对钻孔逆向注浆工艺的开发和应用、沉砂管设置的必要性及长短等问题亦存在争议，通过对试验结果的分析得出，地下水对浸出液的垂向稀释限制在一定范围内；钻孔抽液量仅在变化梯度极大时才能体现其对铀浓度的影响；过氧化氢过量使用既浪费又无法提高铀浓度和浸出率；逆向注浆工艺和沉砂管的设置仍需研究和试验。
关键词：地浸采铀；铀浓度；工艺；改进在地浸采铀基础研究方面，前苏联国家曾做过大量系统性的工作，诸如浸出率与浸出剂浓度的关系、浸出剂运移与浸矿过程、浸出过程中气堵、机械堵塞和化学堵塞的形成及发展过程等，并出版过大量书籍，诸如《溶浸采矿法的地质工艺研究》、《无井采矿法》、《地浸采铀手册》等，在我国地浸采铀界影响较深。
回顾我国几十年的地浸采铀技术的开发和应用历程，在地浸采铀基础研究方面，特别是铀浓度影响因素，不同井型溶浸范围及随浸出时间的变化，岩矿矿物成分和化学成分与浸出剂类型的关系，化学试剂与铀矿物和非铀矿物反应及反应生成物的机理等等问题上十分欠缺，无确切结论。
地浸采铀基础研究看似与试验和生产不发生直接关系，但我国多个现场试验实例证实，正是因缺乏基础研究的支持，面对试验结果给不出正确的解释，导致无法科学地制定进一步的研究方案。
对国外的先进工艺我们不能盲目照搬，但也不能置之不理。
我国地浸采铀矿山生产工艺多样化的发展，为无配液池和集液池流程的应用创造了契机，具备了开发和试验的条件。
1 地下水在垂向上对铀浓度的稀释某矿床含矿含水层厚度120m,局部50m，矿层厚度3m，平米铀量6.5kg/m2，试验峰值浓度仅达35mg/l。
在分析浸出液铀浓度低的原因时，一概归罪于矿层厚度与含矿含水层厚度比值太小，地下水稀释严重。
示踪法在地浸采铀溶浸液流速测定中的应用
光 度计对荧 光黄 钠进 行 测定 ， 绘 制荧 光 黄钠 浓度 并
随时间变 化 曲线 。
为获 得溶 浸 液在 不 同流 向 的流速 数 据 ， 别选 分
程永进
刘金 辉 等 ： 示踪 法在地 浸采铀 溶 浸液 流速测 定 中的应 用
２１ ０ ０年 １ ２月第 １ ２期
择 注液孔 Ｚ ． Ｚ 一 为投 源孔 进行 两组示 踪试 Ｋ ３和 Ｋ ２作 验 。首先在 Ｚ 一 中投入 示踪 剂进 行第 一组试 验 ， Ｋ ３孔
１ １ 实验原理 ．
在一 定 的注液 压力 和抽 液 降深 条 件下 ， 注液 从 孔 瞬时投放 一定 量 的荧 光黄钠 作为示踪 剂 。示踪 剂
在含 矿含水 层 中随 着 地 下水 从 注 液 孑 向抽 液 孔 渗 Ｌ
流 ， 过抽液孑 连续取样 对示踪 剂进行监 测 ， 通 Ｌ 绘制 示
摘
要： 为研 究地浸 采铀 过程 中的溶 浸液的渗 流速度 ， 某铀 矿地浸 采铀现场 开展 了稳定抽 注 在
条件 下的溶浸液渗 流示踪试 验 ， 用 荧光 黄钠 作 为示踪 剂 ， 稳 定 的注 液压 力和 抽 液降 深条件 下， 采 在 示踪测 定溶浸液在 含矿含 水层 中的渗流速度 。试验 结 果表 明抽 液 中示踪 剂 有 明显 的浓度 峰值 ， 能 较好 地反 映 出溶浸 液在 矿相对 较低 ， 致 示 踪 剂浓 度 实 测 值波 动较 导 大 ， 图２ 如 。尽 管如 此 ， 踪 剂浓 度 曲线 仍 然具 有 明 示
还会使 得难溶矿 物 的沉 淀边 界 条件 难 以控 制 ， 易 容
发生沉淀 堵塞 。因此 ， 在地 浸采铀 过程 中 ， 很有必要
对 溶浸液 渗流速度 进行研究 。 理论 上 ， 已知 水力梯 度 及含 矿 含水 层渗 透性 在
科普原地浸出采铀
科普原地浸出采铀文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]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。
地浸铀矿床储量计算中特高品位处理方法
地浸铀矿床储量计算中特高品位处理方法[导读]在介绍原地浸出采铀方法特点和砂岩型铀矿床储量计算方法的基础上，着重讨论了地浸矿床在开采疏松砂岩型铀矿时，储量计算中特高品位的确定和处理方法应用原地浸出方法开采疏松砂岩型铀矿床具有基建投资少、建设周期短、生产成本低、劳动强度小、安防和环保条件好等优点，而且可充分利用铀资源。
其开采的对象不仅是以某一品位、厚度指标所圈定的单个矿体本身，而且有选择地浸出采区含矿层中的金属。
因而它要求在勘探和开发疏松砂岩铀矿床的储量计算方法中的有关指标、参数的确定时，亦要有别于一般的储量计算方法，对特高品位的确定、处理要有合适的标准和方法。
一、地浸矿床储量计算方法根据疏松砂岩型铀矿床形态比较简单，矿化均匀、稳定，矿休缓倾斜等特点，目前国内外地质勘探和矿山开采部门比较认同的储量计算方法为地质块段法和单工程影响面积法。
（一）地质块段法该方法是根据不同的地质条件、矿体形态结构、勘探网度等和矿块界线划分原则，将整个矿体划分为若干个块段，分别计算各个块段的储量。
地质块段法计算公式：P/lOOO；P＝10δωρm＝SKp式中：m－块段金属质量，t；δ－块段平均矿体厚度，m；S－块段面积，m2；ω－块－含矿系数；ρ－矿石体积质量，t/m3；P－块段平均平方米铀质量，kg/m2。
段平均品位，%；KP（二）单工程影响面积法单工程影响面积法是将单工程在某一含矿层内所控制的范围作为单元矿块，并以该工程所指示的含矿层内矿体的累计厚度，加权平均品位，平方米铀质量及该工程所影响的面积为储量计算的基本参数来计算储量。
单工程影响面积法计算公式：式中：m－块段金属质量，t；δ－单工程矿体累计厚度，m；ω－单工程加权平均品位，%；S－单工程影响面积，m2；ρ－矿石体积质量，t／m3；i－矿块数序(i＝1，2，3，…，n)。
二、地浸矿床储量计算中特高品位处理方法现状特高品位是矿床中那些比一段样品品位显著高的少数样品品位。
微酸地浸采铀技术应用研究
尚存 在一 些 问题 。本 文 通 过 与 常 规 开 采 比较 ，论 述 了微 酸 地 浸 采 铀 新 技 术 的 特 点 ，并 从 施 工 技 术 管 理 角 度 验 证 和 完善 浸 出理 论 ， 以期 保 证 和 提 高 浸 出 效 果 。
为酸 法 和碱 法地 浸两 大工艺 体 系 。酸 法地 浸用硫 酸
配制溶 浸液 ，从 国 内外 ３ Ｏ多年地 浸采 铀实 践可 知 ，
一
（ Ｏ。。 Ｃ ）］一＋２ ＯＨ—
ＵＯ ＋ ３ Ｏ 一＋ ＨＯ 一 ［ ２ （ Ｏ。 。 ３ Ｃ ２ ＵＯ Ｃ ）］一＋
２０ Ｈ 一
般来 说 ，酸法 地浸 中溶浸 液与 矿石 的化学 反应 强
２ ２ ３ 矿 岩 总 量 ． ．
式中 ｑ —— 抽 液 钻 孔 设 计 或 计 算 的 平 均 流 量 ，
ｍ。 ｈ ／。
矿岩 总 量 Ｔ—Ｓ ・ｍ ・ｒ ，ｒ为 矿 石 比 重 ，ｇ ／
ｃｍ 。
。
钻 孔排 距 为 ：
当 ＝２ 、ｒ ． ／ｍ。 ，换 算得 Ｖ ５／ 一１ ６ｇ ｃ 时 ９ ５ 孔一
烈 、铀 的浸 出速度快 、浸 出液铀 浓度 高 、块段 浸出 周期 短 、铀 的 回 收率 高 （ 碱法 浸 出通 常 高 出 １ 比 Ｏ
～
１ 百分点 ） ５个 ，且硫 酸价 格 低廉 、设 备 材料 容 易 针对 酸法 和碱法 地浸存 在 的不 足 ，在 溶浸 剂方
液配方 与 使用 方法 （ 括 溶 浸 剂 选 择 及 浓 度 的确 包
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。
酸法地浸采铀浸出剂的减量化控制与应用
㊀第２８卷第３期㊀２０１９年３月中㊀国㊀矿㊀业C H I N A M I N I N G M A G A Z I N E㊀V o l ．２８,N o ．３M a r ．㊀２０１９收稿日期:２０１８Ｇ０４Ｇ２５㊀㊀责任编辑:赵奎涛基金项目:国家自然科学基金项目资助(编号:４１５７２２３１)第一作者简介:陈梅芳(１９８３－),女,博士研究生,高级工程师,主要从事地浸采铀技术与循环经济研究,E Ｇm a i l :z i q i o n g０７３１＠１２６．c o m .通讯作者简介:花明(１９５５－),男,江西临川人,教授,博士生导师,主要从事铀矿循环经济与生态文明建设工作,E Ｇm a i l :m h u a ＠e c i t ．e d u ．c n.引用格式:陈梅芳,花明,阳奕汉,等．酸法地浸采铀浸出剂的减量化控制与应用[J ]．中国矿业,２０１９,２８(３):１２４Ｇ１２８．d o i :１０．１２０７５/j．i s s n ．１００４Ｇ４０５１．２０１９．０３．０１４酸法地浸采铀浸出剂的减量化控制与应用陈梅芳１,２,花㊀明１,阳奕汉２,周义朋１,张传飞２,朱㊀婷２(１．东华理工大学,江西南昌３３００１３;２．新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁８３５０００)摘㊀要:针对酸法地浸采铀工艺特点,从采区不同溶浸阶段㊁满足铀矿石浸出要求㊁围岩成分及矿层堵塞等方面讨论了浸出剂酸度控制的影响因素及酸耗的主要来源,探讨了浸出剂酸度的控制方法.结果表明:酸法地浸中,酸耗的主要来源为方解石㊁铁氧化物㊁硫化物㊁绿泥石等非铀矿物,应优先考虑低酸浸出,并在不同浸出阶段适当调减浸出剂酸浓度,以满足浸出液中剩余硫酸浓度为０．５~２．０g /L 较为合适.５１１矿床实际应用中,溶浸期浸出剂酸度为５g /L 左右㊁溶浸末期为２~３g /L 可满足生产需求.关键词:酸法;地浸采铀;浸出剂;减量化中图分类号:T D ８６８㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１００４Ｇ４０５１(２０１９)０３Ｇ０１２４Ｇ０５R e d u c t i o n c o n t r o l a n d i t s a p p l i c a t i o no f l e a c h i n g a ge n tf o r a c i d l e a c h i ng i n Ｇs i t u l e a chi n g ur a n i u m m i n e C H E N M e i f a n g １,２,HU A M i n g １,Y A N G Y i h a n ２,Z H O U Y i p e n g １,Z HA N GC h u a n f e i ２,Z HU T i n g２(１．E a s tC h i n aU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y ,N a n c h a n g ３３００１３,C h i n a ;２．X i n j i a n g T i a n s h a nU r a n i u m C o ,L t d ,C N N C ,Y i n i n g ８３５０００,C h i n a )A b s t r a c t :I nv i e wo f t h ec h a r a c t e r i s t i c so fa c i dl e a c h i n g o fu r a n i u m m i n e ,t h e f a c t o r sa f f e c t i n g t h ea c i d i t yc o n t r o l o f t h el e a c h i n g a g e n ta n dt h e m a i ns o u r c eo fa c i dc o n s u m p t i o na r ed i s c u s se df r o m t h ed i f f e r e n t l e a c h i ng s t a g e s o f th emi n i n g a r e a ,t h e r e q u i r e m e n t s f o r t h e l e a c h i n g o f u r a n i u mo r e ,t h e c o m po s i t i o no f t h e s u r r o u n d i n g r o c ka n d t h eb l o c k a g eo f t h eo r e l a y e r ．A n dt h ec o n t r o lm e t h o do f t h ea c i d i t y o f t h e l e a c h i n g a g e n t i sd i s c u s s e d ．I tc o n c l u d e st h a t t h e m a i ns o u r c eo fa c i dc o n s u m p t i o ni na c i dl e a c h i n g i sc a l c i t e ,i r o n o x i d e ,s u l f i d e ,c h l o r i t e a n do t h e r n o n Ｇu r a n i u m m i n e r a l s ．T h e l o wa c i d l e a c h i n g s h o u l db e c o n s i d e r e d f i r s t ,a n d i t i s a p p r o p r i a t e t or e d u c e t h ec o n c e n t r a t i o no f t h e l e a c h i n g a g e n t i nd i f f e r e n t l e a c h i n g s t a ge st o m e e t t h e c o n c e n t r a t i o nof t h e r e m a i n i ng s u l f u r i c a c i d i n th e l e a c hi n g s o l u t i o n o f ０．５t o ２．I n t h e p r a c t i c a l a p pl i c a t i o n o f t h e d e p o s i tN o ．５１１,t h e a c i d i t y o f t h e l e a c h i n g a g e n t i s a b o u t ５g /Ld u r i n g t h e l e a c h i n gp e r i o d ,a n d t h e f i n a l s t a ge of d i s s o l u t i o n i s ２Ｇ３g /L ,whi c hc a nm e e t t h e p r o d u c t i o nn e e d s ．K e yw o r d s :a c i d l e a c h i n g ;i n Ｇs i t u l e a c h i n g o f u r a n i u m ;l e a c h i n g a g e n t ;r e d u c t i o n ㊀㊀原地浸出采铀(简称地浸采铀)是集采㊁选㊁冶于一体的砂岩型铀矿床开采方法,地浸采铀工艺按浸出剂的不同分为酸法(H ２S O ４)㊁碱法(碳酸盐＋重碳酸盐)和中性浸出(C O ２＋O ２)三大类[１Ｇ２].国内主要采用酸法和C O ２＋O ２地浸工艺.酸法地浸技术在国内起步较早,１９６９年开始试验,至２０００年在新疆５１２矿床建成第一座酸法地浸采铀矿山,经过半个世纪的发展,技术已相当成熟.浸出剂硫酸浓度是酸法地浸采铀工艺中的最重要工艺参数,硫酸试剂消耗的高低在很大程度上取决于浸出剂酸浓度的控制.若不考虑围岩消耗,从铀矿物中提取１t 铀仅需消耗硫酸约０．４t ,而工业生产中,产出１t 铀金属所消耗的硫酸试剂为３０~１５０t .可见,注入矿层的浸出剂除很小部分与铀矿物发生反应外,绝大部分第３期陈梅芳,等:酸法地浸采铀浸出剂的减量化控制与应用被易溶解的围岩所消耗.在绿色低碳㊁清洁高效㊁生态环保的新时代背景之下,利用循环经济 减量化 思维,从铀矿石浸出的源头考虑浸出剂的 减量化 ,浸出过程中控制反应适度 ,减少无矿围岩参与浸出,从而减少试剂消耗,降低生产成本,保护砂岩矿层的渗透性.以新疆５１１矿床的２个采区为例,研究其在不同溶浸阶段的浸出剂酸浓度控制量和对应的浸出参数,提出酸法地浸浸出剂酸浓度控制方法,对酸法地浸采铀降低酸耗和发展铀矿业循环经济具有重要意义.１㊀循环经济 减量化 思维对酸法地浸采铀的意义循环经济的 减量化 再利用 再循环 原则中,地浸采铀工艺的再循环和再利用已体现得非常突出, 减量化 则成为地浸采铀循环经济研究的核心.有学者指出[３],矿业领域 资源供给 与 减量化 之间存在不可调和的矛盾,矿业循环经济的 减量化 在于资源的高效利用;在地浸采铀工业领域,已有学者提出工艺废水 减量化 [４],但尚无从浸出源头减少浸出剂浓度方面的研究.铀矿床地质条件不同,或采区处于不同的溶浸期,采区的浸采条件不断变化,浸出剂配方和浓度也应顺应采区不同溶浸阶段的发展需要,进行适当调整,以达到 适宜匹配 ,保证浸出效率的同时减少浸出剂注入.酸法地浸采铀工艺适用于碳酸岩含量小于２％(以C O２计)的砂岩型铀矿床.工业生产中,当矿岩中碳酸盐含量超过１％(以C O２计)时,高酸耗㊁矿层渗透性能下降㊁资源回收率低等问题同时影响着地浸生产的正常运行,而这些问题的关键都与浸出剂硫酸浓度的配制直接相关.２㊀控制浸出剂酸度的因素２．１㊀溶浸阶段与浸出剂酸度的关系根据铀的地下溶浸机理,酸法地浸采铀工艺的地下溶浸过程可分为酸化期㊁溶浸期和溶浸末期三个阶段,各阶段之间不存在明显的界限,划分阶段主要是为了指导浸出工艺参数的调控.１)酸化期.酸化期是指从注入浸出剂开始,到各抽出井浸出液p H＜２.在酸化期,一般采用较高浓度的浸出剂并尽可能加快浸出剂在矿层中的运移速度,以便缩短酸化时间,快速跨域铁铝矿物溶解后的再沉淀条件.酸化所需时间依赖于采区具体的地质条件和水文地质条件,一般要１~５个月,在酸化期一般要消耗总用酸量的３０％[５].通常,以浸出液p H＜２作为酸化结束的判断标准[５].２)溶浸期.溶浸期即铀的强烈浸出期,铀浓度较高.相比酸化期,此时矿层已形成相对稳定的铀浸出环境,随着浸出的进行,可适当降低浸出剂酸浓度.３)溶浸末期.接近溶浸末期时,铀的回收率已达到６０％~７０％,浸出液中铀浓度较低,至各抽出井的铀浓度降低到经济浓度值以下时转入恢复治理期.在溶浸末期采用较高的浸出剂酸浓度,只会增大围岩溶解和提高浸出液的余酸,而无助于提升浸出液铀浓度.２．２㊀铀矿石与浸出剂酸度的关系酸法地浸采铀是铀与酸发生的化学反应,通过向矿层注入一定酸度的浸出剂,使铀矿物随着浸出剂在矿层中运移,p H值降低,逐渐从沉淀态变为溶解态,生成硫酸铀酰.浸出剂酸浓度是决定铀浸出速度和浸出液中铀浓度的关键因素之一.矿石中的铀主要以６价态及４价态形式存在,其中６价铀矿物易溶于酸,化学反应式如下所示.U O３＋２H＋＝U O２＋２＋H２O㊀㊀当溶液p H值降低到小于２,４价铀也能溶于酸,但比６价铀的溶解度低得多;当溶液p H值升高到一定值时,已溶解的铀会再次沉淀,由此在酸法地浸采铀工艺中应严格控制溶浸过程的p H值.通常,当溶液p H＜４．５时,沥青铀矿㊁晶质铀矿的溶解度会有所增大;当p H＜３．５时,可避免发生６价铀水解沉淀现象[６].在实际生产中通常控制浸出液p H＜２.２．３㊀围岩成分与浸出剂酸度的关系矿石矿物一般只占主岩建造中很小部分,在砂岩型铀矿床中,溶于硫酸并与硫酸发生化学反应的,除铀矿物外,还有方解石㊁白云石㊁硫化物㊁菱铁矿㊁褐铁矿㊁绿泥石㊁伊利石㊁高岭石㊁蒙脱石㊁云母㊁有机碳等非铀矿物.其中碳酸盐(如方解石)与酸反应的速度和强度都要比铀矿物大,酸耗也要比铀矿物高,碳酸盐含量高低对地浸影响很大[６].在铀浸出过程中,易溶于硫酸的非铀矿物会与铀矿物一起竞争消耗浸出剂,从而增大了酸耗,导致吨金属铀生产成本增高.２．４㊀浸出剂酸度与矿层堵塞的关系酸法浸出时,如果矿层中含有较多的方解石㊁白云石㊁萤石㊁磷灰石㊁菱镁矿㊁部分黏土矿物等,酸化期酸度过高,这些矿物不仅会加剧硫酸试剂消耗,方解石等碳酸盐类矿物与酸强烈反应,生成C a S O４沉淀堵塞矿层,短时间内生成较多的C O２气体还将造成矿层气体堵塞[７Ｇ８];大量溶解的铁和铝的氢氧化物在向抽出井运移的过程中随p H值升高而沉淀,阻碍铀浸出反应的正常进行.总之,过高的酸浓度会加大浸出剂与非铀矿物５２１中国矿业第２８卷的反应,使得浸出液中除含有目标铀元素外,还会出现大量的C a２＋㊁M g２＋㊁F e２＋㊁F e３＋㊁A l３＋等金属离子,随着溶液中S O２－４等阴离子的增多和离子迁移路径上p H值升高,这些离子不同程度形成沉淀,从而堵塞孔隙㊁包裹铀矿物,对铀浸出反应速率和浸出工艺产生不利影响[９Ｇ１３].因此,在酸法地浸采铀工艺中,浸出剂的酸浓度量值应控制适当,不宜过高.３㊀浸出剂酸浓度控制方法３．１㊀室内试验和现场试验确定法每一新矿床开发之前都要开展矿岩工艺矿物学研究㊁室内试验,以摸清矿石的特性㊁选择可行的铀浸出工艺㊁确定较佳的浸出剂配方和使用方法.实验室试验一般包括搅拌浸出试验和柱浸试验,搅拌浸出试验初步确定出可使用的浸出剂配方;柱浸试验参考搅拌浸出试验结果,确定浸出剂的较佳酸浓度㊁吨矿(金属)耗酸量㊁铀浸出状态与时间的关系㊁铀浸出率等.现场浸出试验是为了获取较准确的铀浸出工艺参数,建立浸出液铀浓度随时间变化曲线,掌握浸出液铀浓度随浸出剂酸浓度变化的关系,确定浸出剂的最佳酸浓度,为工业试验和生产提供依据.３．２㊀理论计算法在酸法地浸作业中,酸耗主要取决于酸与矿层中碳酸盐类矿物的相互作用,即浸出剂的酸浓度控制主要取决于矿层中碳酸盐平均质量分数的高低,尤以方解石(C a C O３)与硫酸的反应最活跃,对浸出剂酸浓度控制的影响也最大.最初我国地浸生产实践中的浸出剂酸度控制一般参照乌兹别克斯坦的做法,见图１[１４].图１中曲线A用于确定酸化期浸出剂配制的平均酸度和溶浸期的最高酸度;曲线B和曲线C用于确定溶浸期浸出剂的平均酸度(矿床地质条件相对简单时参考曲线B,反之参考曲线C);１区用于指导不含碳酸盐(w C O２＜０．５％)难浸出铀矿床的酸化,对应的３区用于指导溶浸期硫酸的配制;２区是从B过渡到A时的ρH２S O４值.依据图１可以确定矿块酸化时的浸出剂酸浓度,如矿石w C O２＝０．８％,由曲线A可查出该条件矿块酸化的酸度为１６．５~１８．０g/L.对于完全不含碳酸盐的矿石,酸化初期浸出剂酸浓度可控制为３０g/L;当矿层中碳酸盐含量分布不均匀时,浸出剂酸浓度应按含碳酸盐质量分数大的类型矿石计算.３．３㊀理论分析法有研究表明[１５Ｇ１６],在p H＝１~２范围内,配酸浓度对溶解速度无直接影响,高酸(p H＜１)时的反应图１㊀酸法地浸浸出剂酸浓度与矿石中碳酸盐质量分数的关系F i g．１㊀R e l a t i o n s h i p b e t w e e na c i d c o n c e n t r a t i o no f a c i dl e a c h i n g a g e n t a n d c a r b o n a t e c o n t e n t i no r e活化能比低酸时(p H＝１~２)的活化略高.p H＞２,由于三价铁的水解形成聚合产物,封闭活动中心,溶解速度迅速下降.酸法地浸采区生产过程中,沿注入井到抽出井的溶浸液径流方向,整体表现为高酸到低酸的变化,但对于某些局部,酸浓度变化却是十分复杂,过度提高酸浓度,无助于改善浸出性能.也就是说,浸采过程中,保证浸出液的剩余硫酸浓度０．５~２g/L已足够满足铀的高效溶解条件,即使再提高浸出剂酸度,对提高铀浓度不会有明显效果.王海峰等[６]指出,当p H＝１．１５~１．４时,长石也会部分溶解产生硅胶,且反应不可逆.p H＝１．４时,硫酸浓度约为２g/L.实际生产中,应当控制浸出液的剩余酸度＜２g/L,减少围岩对浸出剂的消耗.４㊀酸法浸出案例４．１㊀案例一新疆５１２矿床是国内首个成功实施酸法地浸采铀的矿床,矿石中不溶和难溶于酸的成分构成了矿物的主要成分,占９５．３％;能溶于酸的成分占１．５％~５．５％,主要为铀矿物㊁硫化物㊁褐铁矿㊁碳酸盐矿物;碳酸盐含量０．０１％~１．３％,平均０．０３％[１７].５１２矿床的酸法地浸工艺的主要做法是学习了乌兹别克斯坦㊁哈萨克斯坦等国家的经验,采区生产一般为 高酸酸化Ｇ低酸浸出 方式,浸出剂酸度参考上文所述方法进行.酸化期浸出剂酸度１５~２０g/L 硫酸酸化,溶浸期浸出剂酸度６~８g/L,溶浸末期,降低浸出剂酸度至４~５g/L,生产期间平均吨金属酸耗４０~８０t/tU.由于５１２矿床资源优异,采用高酸酸化低酸浸出工艺的经济效益仍十分突出.６２１第３期陈梅芳,等:酸法地浸采铀浸出剂的减量化控制与应用４．２㊀案例二５１１矿床开发时间晚于５１２矿床.５１１矿床含矿砂体和矿石中不溶于酸和难溶于酸的组分石英㊁硅质碎屑㊁长石㊁高岭石等约占９５％;易溶于酸的约占５％,主要为绿泥石㊁铁氧化物㊁硫化物㊁碳酸盐㊁铀矿物等,矿岩的碳酸盐含量低,仅０．１４％(以C O２计).铀矿物主要为沥青铀矿(占８０％以上),易溶于稀酸[１８].４．２．１㊀A采区A采区于２００７年９月投产.酸化期浸出剂酸度控制在６g/L左右,酸化时间约４个月,酸化结束时,浸出液余酸浓度约１．４g/L;溶浸期浸出剂酸度一直控制在５g/L左右;溶浸末期直接使用吸附尾液下注,酸浓度约２g/L.A采区溶浸参数见表１.４．２．２㊀B采区B采区于２０１１年９月投产.酸化期浸出剂酸浓度约６．７g/L,酸化时间４个月,酸化结束时,浸出液余酸浓度约１．７g/L;溶浸期浸出剂酸浓度控制在４~６g/L之间;溶浸末期酸浓度约３g/L.B 采区溶浸参数表见表２.表１㊀新疆５１１矿床A采区溶浸参数表T a b l e１㊀L e a c h i n gp a r a m e t e r s f o rN o．A m i n i n g a r e a i nX i n j i a n g５１１d e p o s i t(a n n u a l a v e r a g e)时间浸出剂浸出液硫酸/(g/L)ðF e/(m g/L)F e３＋/(m g/L)U/(m g/L)硫酸/(g/L)ðF e/(m g/L)F e３＋/(m g/L)C a２＋/(m g/L)M g２＋/(m g/L)S O２－４/(g/L)A l３＋/(g/L)回收率/％单位体积硫酸消耗/(g/L)２００７６．０９１３．８２８１．２３２．５１．４３５５．２４４．５(无数据)３．１４．６２００８５．５８８５．６３３６．３８２．０２．２９０６．６１４７．８３５．１３．４２００９５．３７３３．０４２７．７９２．９２．９８９０．５２５５．２５０５．７４４５．７１５．１１０．９４６５．５２．３２０１０５．３６４３．９４２６．５６４．３３．４７５５．６２９１．９４９２．５３７９．２１６．２７０．７６８１．８１．９２０１１５．２５７３．７３６９．１４０．３３．４６６９．８２２３．９４９９．７３９０．９１４．４３０．８５１０１．９１．８２０１２５．４５７３．１３３９．０２９．０３．５６１８．７１９８．９５２８．５４１７．５１５．０５０．７６１０９．９１．９２０１３５．２５４３．２３４１．３２６．７３．３５８０．１２１４．０５２２．３４３７．０１４．７１０．９１１１４．５２．０２０１４４．３５３１．７３００．５２５．０２．６５５２．５２０１．５５２４．４４０３．３１４．９８０．７８１１９．０１．７２０１５２．４４９４．８３０４．７２４．５１．３５０４．５１７３．９５１２．９３９８．７１２．０７０．７２１２２．４１．１注:２００７年数据为９~１２月４个月的平均值;回采率超过１００％,因品位低于０．０１％的围岩未参与储量计算,而浸出金属中有一部分来源于低品位围岩;未特殊说明数据为年度累计平均值.表２㊀新疆５１１矿床B采区溶浸参数表T a b l e２㊀L e a c h i n gp a r a m e t e r s f o rN o．Bm i n i n g a r e a i nX i n j i a n g５１１d e p o s i t(a n n u a l a v e r a g e)时间浸出剂浸出液硫酸/(g/L)ðF e/(m g/L)F e３＋/(m g/L)U/(m g/L)硫酸/(g/L)ðF e/(m g/L)F e３＋/(m g/L)C a２＋/(m g/L)M g２＋/(m g/L)S O２－４/(g/L)A l３＋/(g/L)回收率/％单位体积硫酸消耗/(g/L)２０１１６．７５６７．６３７１．５４４．５１．７３７０．８２３４．６４８４．３２９７．３８．９６０．３５５．４５．０２０１２５．８５７５．１３４４．３７２．６２．４４９４．４２９９．７５１２．６３７１．０１２．３９０．５２２４．１３．４２０１３５．２５４３．０３４１．２８１．７２．６５０４．６３１７．７５２０．６４２８．４１２．７４０．５５４０．７２．６２０１４５．０５２９．４２９３．８７２．５２．６４９０．０２８２．７５２５．９４０６．０１３．１６０．６３５６．２２．３２０１５４．６４９７．１３０４．３５１．６２．４５０２．６２４８．４５１９．９３８７．９１２．４５０．７６６７．３２．２２０１６４．３４１６．６３６７．５４１．２２．３４３２．４２７６．７５１１．２３５１．７１２．７４０．６７７４．５２．０２０１７３．０４２２．５３５２．７３２．４１．７４３６．６２７４．３５１４．２３４４．５１２．８６０．６９８０．６１．３注:２０１１年数据为９~１２月４个月的平均值;未特殊说明数据为年度累计平均值.㊀㊀对于该类 无 碳酸盐型矿床:依据图１指导１区,酸化期酸度可为２０~３０g/L;依据５１２矿床浸采经验,酸化期配酸浓度可为１５~２０g/L,溶浸期配酸浓度可为６~８g/L.实际生产中,A采区和B 采区酸化期浸出剂酸浓度基本控制在６~７g/L之间,相对偏低,酸化过程中未出显著的铀浓度峰值,其他矿物的溶解也相对平缓,抽注液量未出现明显下降的情况.从表１和表２可以看出:浸出液铀浓度随浸出时间变化,酸化期铀浓度较低,较高铀浓度出现在浸采的第２~３年,之后呈较平缓趋势下降;铀资源回收率较高.据生产统计数据,５１１矿床酸法浸出的吨金属酸耗为２０~４５t/tU(低于５１２矿床),浸出液中钙㊁镁㊁铁等离子水平较低.４．３㊀小结１)５１１矿床与５１２矿床矿石物质成分相近,由于对采区不同溶浸阶段进行了配酸调整和减量化控制,吨金属酸耗降低１倍,经济效益明显.２)结合５１１矿床A采区㊁B采区等采区的生产７２１中国矿业第２８卷实际,溶浸期控制浸出剂酸度５g/L左右,采区溶浸末期采用吸附尾液下注(硫酸浓度２~３g/L),能够满足采区生产需要.３)在酸法地浸采铀作业中,浸出液中铁㊁铝㊁钙㊁镁离子及硫酸根离子的积累和变化趋势基本一致,酸化期持续上升,酸化期过后变化趋于平稳.酸化期的酸耗明显高于其在溶浸期的酸耗,随着溶浸过程的进行,酸耗逐步降低,应适时降低浸出剂酸浓度.５㊀结㊀论１)酸法地浸生产中,大部分酸耗要 归功 于非铀矿物,这些酸耗不可避免但可减轻,若浸出剂酸浓度控制得当,可在满足铀矿石有效浸出的情况下降低硫酸试剂消耗.５１１矿床在生产过程中,浸出剂配酸遵循了循环经济的 减量化 原则,但仍有进一步 减量 的空间.２)不同地质条件下采区的浸出剂硫酸配制浓度,以满足浸出液中剩余硫酸浓度为０．５~２．０g/L 较为合适.３)随着地浸作业的推进,在酸法地浸的不同浸出阶段,适当调减浸出剂酸浓度,最大化减少非铀矿物对硫酸试剂的消耗,既符合铀矿业循环经济的 减量化 原则,也是酸法地浸采铀中降低生产成本的有效手段.４)在资源㊁成本和环境的多重压力下,地浸采铀矿山企业应加大研究力度推动 减量化 控制手段,研究浸出剂酸度减量化控制对环境产生的效果,尽可能降低无效酸耗,从源头减少浸出剂投入,将浸采对含矿层的影响降至最小,推行绿色环保地浸采铀矿山的建设.参考文献[１]㊀苏学斌,王海峰,刘乃忠．C O２＋O２原地浸出采铀工艺[M]．北京:中国原子能出版社,２０１６:５Ｇ６．[２]㊀周义朋,沈照理,史维浚,等．地浸采铀工艺分类方法的探讨[J]．有色金属:冶炼部分,２０１５(１):３７Ｇ４１．Z H O U Y i 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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。
地浸工艺在铀矿冶中的应用及其效益分析
程 宗芳 ， ： 等 地浸 工 艺在 铀 矿 冶 中的应 用及 其 效益 分析
ｋ／ 。 ｇ ｍ
不宜 地 浸 开 采 ； ． ～１ ０ ｍ／ ０ １ ． ｄ的 弱渗 透 性 矿 石 ，
可地 浸开采 ；． ～ １ ｄ的 渗透性 矿 石 ， 适 宜 １ ０ ０ｍ／ 最
地浸 开采 ； １ ｄ的强 渗 透 性 矿 石 ， 产 生 沟 ＞ ０ｍ／ 易
流 ， 般不 适宜 地浸 开采 。 一 ｌ １ ２ 含 矿 层 的 充 水 性 及 承 压 性 －．
液 的 单 铀 矿 物 形 式 或 分 散 吸 附状 态 存 在 于 胶 结 物
主要 集 中在新疆 伊 犁盆地 的层 间氧 化带 型砂 岩铀
矿床上 。通 过在 多个 矿床 的试验 、 生产 ， 者对地 笔 浸工艺 的应 用条 件 进 行 了探 索 和总结 ： 床 的地 矿 质 、 文地 质条 件 是决 定 该 矿 床 能否 用 地 浸 方法 水
工 艺 对 铀 矿 开 采所 产 生 的 经 济 、 会 和 环 保 效 益 ， 对 地 浸工 艺 应 用前 景 进 行 了展 望 。 社 并 关 键 词 ：原 地 浸铀 ；应 用 条件 ；效 益 分 析 中 图 分 类 号 ：ＴＬ ２ ２ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３ ２ ０ ） ４０ ８ ５ １ ． ２ ０ ０８ ６ （ ０ ７ ０ — １ ００
１ ｌ４ 围 岩 物 质 的难 溶 或 不 溶 性 －－
围岩 物质 的难溶 或不溶 性是 影 响地浸 开采效 果 的 主要 因素 。围岩 由不溶 或难 溶 的石英 、 石 、 长 次 生矿 物等 矿 物 组成 ， 地 浸 开 采 较 有利 。围 岩 对 的可溶 矿物多 ， 仅加 大 了试 剂 的消耗 量 ， 不 而且可
双孔法地浸采铀试验理论和方法
中图 分 类 号 ：ＴＬ ２ ２ １ 文 献标 识 码 ：Ａ １． ２ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ０—８ ６ （ ０ ７ ０ ０ ３ ２ ０ ） ３—０ １ １ ８—０ ６
ｓ 一 ， （） ２
孔 ， 干个 注液钻 孔和 观测孔 ， 若 现场 建设一 定规模
的浸 出液处 理装 置 ， 注浸 出和 浸 出液 处 理联 动 抽
试 验 ， 行 时 间 短 则 １ａ 长 则 ２ ， 要 想 获 得 运 ， ～３ａ 而
完整 的试验 数据一 般都需 要正 常运 行 ３ａ时 间左
１９ １
式 中 ： — — 浸 出 面 积 ， ；— — 抽 、 液 钻 孔 间 Ｓ ｍ。 Ｚ 注
距， ｍ。
般都要 经历矿 样室 内浸 出和浸 出液处理 工艺试
验， 现场条 件试验 ， 工业 性试验 几个 阶段 。只有在 地 浸开采技 术经 济 评 价 可行 的 基础 上 建 设矿 山 ，
才 能保证地 浸企 业 正 常运 行 ， 取得 可 靠 的 经济 并
效益 。
验 方法 、 参数计 算 到试 验 结 果 评 价都 已经 形成 了
维普资讯
第 ２ ６卷 第 ３期
２０ ０ ７年 ８月
铀
矿 冶
Ｖｏ１ ２ ＮＯ ３ ．６ ．
Ａ ｕｇ ２ ０ Ｎ Ｄ ＥＴ Ａ ＬＬＵ ＲＧＹ Ｕ Ｍ Ｎ Ｎ Ａ Ｍ
双 孔 法 地 浸 采 铀 试 验 理 论 和 方 法
收稿 日期 ：２ ０ ７３ ０ ６０ —Ｏ
作者 简 介 ：姚益 轩 （９ ３ ）男 ， １ ６一 ， 湖南 涟 源人 ， 士 ， 究 员 级 高 级 工 程师 ， 事 原 地 浸 出采 铀 技 术 研 究 。 硕 研 从
O_(2)氧化酸法地浸采铀工艺的研究与应用
O_(2)氧化酸法地浸采铀工艺的研究与应用
龙红福;徐屹群;阳奕汉;张义;蔡高彦
【期刊名称】《铀矿冶》
【年(卷),期】2022(41)S01
【摘要】分别在采区酸化前、酸化中和酸化后的生产过程中进行了O_(2)氧化效
果研究,找到了O_(2)加入地层的方法和控制参数,创新了O_(2)氧化酸法地浸工艺。
与常规H 2O_(2)高酸浸出工艺相比,O_(2)氧化酸法地浸工艺具有浸出液电位高、
铀浓度高、抽注液流量大、生产成本低等优点。
目前O_(2)氧化酸法地浸工艺已成功应用于伊犁某铀矿床多个采区的开采过程。
【总页数】7页(P43-49)
【作者】龙红福;徐屹群;阳奕汉;张义;蔡高彦
【作者单位】新疆中核天山铀业有限公司;中核内蒙古矿业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD868;TL212
【相关文献】
1.酸法地浸采铀中U4+的氧化过程研究
2.硝酸盐作酸法地浸采铀氧化剂的分解机
理探讨3.酸法地浸采铀配液池配酸与管道配酸的利弊分析4.酸法地浸采铀中孔隙
度及铀浸出迁移的时空演化5.酸法地浸采铀硫酸稀释放热应用研究
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地浸采铀渗流弥散场特征分析及应用(待续)
地浸采铀渗流弥散场特征分析及应用(待续)谢廷婷;姚益轩;甘楠;张翀;胥国龙;闻振乾【期刊名称】《铀矿冶》【年(卷),期】2016(035)003【摘要】应用地下水模拟软件,对地浸采铀井场的水动力渗流场和溶质弥散迁移场进行了量化分析研究.将渗流场分为若干特征区域,定义了粒子渗流域平垂面特征参数、地下水对地浸流场稀释率、注孔流量贡献值等特征参数,同时根据各抽孔的稀释量变化对地浸流场进行了周期划分.在地层均质性、抽注流量、井距、过滤器安放位置及过滤器长度等不同因素影响下,建立内蒙古某地浸井场的水动力及溶质弥散迁移模型,并以这些特征参数为指标对井场进行了量化比较.【总页数】10页(P149-158)【作者】谢廷婷;姚益轩;甘楠;张翀;胥国龙;闻振乾【作者单位】核工业北京化工冶金研究院,北京101149;核工业北京化工冶金研究院,北京101149;核工业北京化工冶金研究院,北京101149;中国地质大学(北京),北京100083;核工业北京化工冶金研究院,北京101149;核工业北京化工冶金研究院,北京101149;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】TD868【相关文献】1.论我国地浸采铀技术的重大突破 --新疆地浸采铀矿床的成功应用 [J], 李开文2.地浸采铀渗流弥散场特征分析及应用(续完) [J], 谢廷婷;姚益轩;甘楠;张翀;胥国龙;闻振乾;彭阳3.砂岩铀矿不同铀组分活度比特征及其对地浸采铀的指示 [J], 李春光;谭凯旋;刘振中;夏良树;谭婉玉4.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5.地浸采铀钻孔过滤器对溶液渗流影响的数值模拟 [J], 周义朋;黎广荣;徐玲玲;赵凯;李衡因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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。
[最新]溶浸采铀
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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。
铀矿床地下开采
第一章铀矿床开采概论第一节铀矿床基本知识一、铀元素铀的化学符号为U，原子量为238.03。
它的化学性质非常活泼，几乎能与所有的非金属作用形成各种化合物和大量的天然矿物。
在空气中，金属铀能迅速氧化，由银白色变为金黄色，再变为黑色。
铀衰变时放出α、β、γ射线，最终变成稳定的铅。
天然铀的同位素有铀-238、铀-235和铀-234三种，其中以铀-238最多，含量占到99.276%；铀-235占0.718%；铀-234最少，仅占0.0056%。
二、铀矿物目前已经发现的铀矿物和含铀矿物有二百多种，但具有工业意义的只有二十多种。
原生的四价铀矿物为黑色，次生的六价铀矿物颜色鲜艳，过渡性的为棕黑色或红褐色。
常见的铀矿物主要有：1）晶质铀矿呈黑色或黑褐色。
主要产于伟晶岩及气成铀矿床中，也产于热液矿床中。
2）非晶质铀矿（沥青铀矿）呈沥青黑色。
主要产于中低温热液矿床，它是铀矿床中最具有工业价值的铀矿物，是原子能的主要矿物原料之一。
3）钙铀云母呈黄色、浅黄色、黄绿色。
产于热液铀矿床和伟晶岩铀矿床氧化带内，特别是硫化物矿床氧化带上部最为发育。
它是重要找矿标志之一。
4）铜铀云母：呈翠绿到葱绿色。
在热液铀矿床和沉积铀矿床氧化带中均有分布。
5）硅钙铀矿呈柠檬黄色、亮黄色、褐黄色。
产于铀矿床的氧化带内，与钙铀云母、铜铀云母等共生。
6）铀黑按其生成条件等分为再生铀黑和残余铀黑。
再生铀黑是原生铀矿物分解出2＋络合阳离子随地下水迁移，遇还原条件沉积形成的；残余铀黑是原生铀矿物在原的UO2地氧化而成的。
一般存在于晶质铀矿和非晶质铀矿表面，有时还保留原生铀矿物的假象，呈黑色或黑灰绿色。
产于氧化带下部，再生铀矿床的还原带中。
可以同原生铀矿物一起开采利用。
铀矿物的垂直分布，从地表到地下，一般依次为钙铀云母、铜铀云母及铀的硫酸盐类矿物，再下则为原生铀矿物。
三、铀矿床成因类型铀矿床主要有内生铀矿床、外生铀矿床和变质铀矿床三种成因类型。
1、内生铀矿床是在岩浆结晶后期及气水热液阶段形成的矿床。
酸法地浸采铀中信息参数的判断及其应用
第 ４期
东 华 理 工 大 学 学 报（ 自然科 学版 ）
Ｊ ＲＮＡＬ Ｏ Ｅ Ｔ ＣＨＩ Ａ Ｉ Ｔ Ｔ Ｔ ＯＦ Ｔ Ｃ ＯＵ Ｆ ＡＳ Ｎ ＮＳ Ｉ Ｕ Ｅ Ｅ ＨＮ ＯＧ ＯＬ Ｙ
Ｖｏ． ２ Ｎｏ ４ 】３ ．
Ｄｅ ｃ．２ ９ ０ｏ
２０ ０ ９年 ｌ ２月
ｄｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １７ －５ ４ ２ ０ ．４ ０ ３ ｏ：０ ３ ６ ／ ． ｓ． ６ ４３ ０ ．０ ９ ０ ． １ ｓ
酸法 地浸 采 铀 中信 息 参数 的 判断 及 其 应 用
雷奇峰 ， 唐文杰 ２
（ ． 国科 学 院 地质 与地 球 物理 研 究所 ， 京 １中 北 １０ ９ ；． 家国 防科 工 局军 用 核设 菔 安全 中 心 ， 京 ０ １１２ 国 北 １０ ３３ 南 华 大学 ， ００ ；． 湖南 衡 阳 ４ １０ ２００）
（） １ 在溶 浸 液 配方 合 理 的情 况下 ， 如果 钻孔 的
抽液量很大（ 抽ｔ ， 出液酸度很高 （ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ， Ｑ ）浸 Ｈ ） 铀 浓 度却很 低 （ ） Ｕ 。这说 明抽 液 钻 孔 的周 围溶 浸
液 从注孔 到抽孑 的渗透 速度 太快 ， Ｌ 溶浸 液 矿物 接 触
与 反应 的时间太 短 ， 浸液来 不及 将铀 溶 浸 出就 被 溶
开 采技 术和 手 段 。
关 键词 ： 法 ； 浸 采铀 ； 息 显 示 ； 用 酸 地 信 应 中 图分 类 号 ：Ｄ ６ Ｔ ８８ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ ４３０ （０ ９ ０ － ８ １７ ．５ ４ ２ ０ ）４３ ￣３ ７
原 地浸 出采矿作 为一 门高 效 、 进 的采矿 工 艺 先 技术需 要人们 在科研 、 生产 实践 中进 行研 究 和归 纳 总结 。地浸采 铀 工 艺信 息 技 术 的掌握 就是 其 中的 技术 之一 ， 酸 法 原地 浸 出采 铀 过程 中 ， 过 观察 在 通 与测试分 析可 获得很 多的地 浸信 息参 数 ， 这些 参 数 不 同程 度地为 判 断 和识 别 地 浸 开 采 的 运行 状 态 提
地浸采铀中有效厚度的计算
地浸采铀中有效厚度的计算
刘江
【期刊名称】《怀化学院学报》
【年(卷),期】2006(25)5
【摘要】有效厚度是地浸采铀中的一个重要参数,其精确度直接影响液固比和吨矿石酸耗等参数的精确度.有效厚度受矿层及围岩渗透系数、抽注液孔间距等因素影响.有效厚度一般可根据经验公式推算,但其精度较低.介绍一种有效厚度的精确计算方法.
【总页数】3页(P190-192)
【作者】刘江
【作者单位】南华大学,建筑工程与资源环境学院,湖南,衡阳,421001
【正文语种】中文
【中图分类】TD868
【相关文献】
1.灰色系统理论在地浸采铀铀浓度预测中的应用 [J], 余芸珍;万利平;易卫平;周泉
2.地浸采铀井场管路阻力损失计算 [J], 王海峰;汤庆四;姚光怀;邢拥国
3.计算机自动监控在通辽某地浸采铀系统中的应用研究 [J], 伍宪玉;侯江;施建明;刘兆萍;侯录
4.计算机自动监控在新疆某地浸采铀系统中的应用 [J], 伍宪玉;张彩萍;施建明;肖作学;刘兆萍;侯江
5.毛细管换热器在地浸采铀中的应用分析 [J], 曹永凯
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对地浸采铀常用参数的认识及应用
对地浸采铀常用参数的认识及应用----问题和建议王海峰（核工业北京化工冶金研究院，北京 101149）摘要：在无规范和标准的情况下，由于对一些常用概念的理解存在偏差，试验和报告的编写中经常出现异议甚至错误，诸如浸出面积、有效厚度、液固比、渗透率等的计算和换算，这些参数的使用条件等问题尚需斟酌、推敲和改进。
研究认为，浸出面积计算的几何面积法易达成共识；厚度扩散法和系数法计算有效厚度应用广泛，易于对比；受众多因素影响的液固比不宜作为判断矿床浸出状况的参数；渗透率等参数在地浸采铀领域应用时应统一到渗透系数的概念上来。
关键词：浸出面积；有效厚度；液固比；渗透率中图分类号：TL212.12; P634.5 文献标志码：A文章编号：1000-8063（2015）SI-doi:10.13426/ki.yky.2015.SI.000在我国几十年的地浸采铀技术开发和应用中，造就了一批人才，推动了地浸采铀的技术进步，但也应注意到，由于不同工作者对地浸采铀常用参数的认识深度差异，经常在利用这些参数描述矿床地质、水文地质、浸出状态的报告中出现歧义或错误。
为更接近地浸采铀地下浸出的实际情况，将开采单元的几何面积以一定比例放大以代表浸出面积的作法在我国一度盛行。
但是，受准确获得浸出面积的技术限制和各矿床自然条件和浸出工艺的不同，至今无法精确地得出不同矿床不同阶段的浸出面积。
致使在计算中因面积放大比例各异，导致金属量计算出现误差。
在有效厚度计算上，我国通用扩散厚度法和系数法，但直接采用砂体厚度计算液固比的实例不乏列举，打破了相互比较的基础。
长期应用在我国地浸采铀领域的液固比概念，即便不存在计算偏差，因矿床自然条件和浸出工艺的差异，也无法作为判断矿床浸出状态的指标，这一点已被大量实例证实。
在我国地浸采铀领域，渗透率的引进来源于石油部门的测井和实验室岩矿渗透性能的测定。
在实际应用中如何认识渗透率的内涵，怎样换算成易建立起量的概念的渗透系数困扰一些技术人员，亟待规范和统一。
地浸铀矿开采标准
地浸铀矿开采标准
地浸铀矿开采标准主要包括矿石量和品位两个方面的要求。
1. 矿石量：地浸砂岩型铀矿床规模的国际标准是矿石量大于或等于3万吨。
2. 品位：品味大于或等于克/吨。
地浸采铀是在天然埋藏条件下，通过溶浸液与矿物的化学反应选择性地溶解矿石中的铀，而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的新型铀矿开采方法。
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。
以上信息仅供参考，如需获取更多详细信息，建议查阅地浸铀矿开采相关的书籍和文献。
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关键词：浸出面积； 有效厚度； 液固比； 渗透率
中图分类号：TL212.12; P634.5 文献标志码：A
文章编号：1000-8063（2015）SI-doi:10.13426/ki.yky.2015.SI.000
在我国几十年的地浸采铀技术开发和应用中，造就了一批人才，推动了地浸采铀的技术进步，但也应注意到，由于不同工作者对地浸采铀常用参数的认识深度差异，经常在利用这些参数描述矿床地质、水文地质、浸出状态的报告中出现歧义或错误。
1 浸出面积的确定
1.1 浸出面积计算现状
无论是地浸采铀现场试验还是工业生产，都不可避免地遇到试验块段或采区金属量的参数。特别是试验阶段，块段金属量是必不可少的参数。金属量的计算 1
对地浸采铀常用参数的认识及应用
----问题和建议 பைடு நூலகம்
王海峰
（核工业北京化工冶金研究院，北京 101149）
摘要：在无规范和标准的情况下，由于对一些常用概念的理解存在偏差，试验和报告的编写中经常出现异议甚至错误，诸如浸出面积、有效厚度、液固比、渗透率等的计算和换算，这些参数的使用条件等问题尚需斟酌、推敲和改进。研究认为，浸出面积计算的几何面积法易达成共识；厚度扩散法和系数法计算有效厚度应用广泛，易于对比；受众多因素影响的液固比不宜作为判断矿床浸出状况的参数；渗透率等参数在地浸采铀领域应用时应统一到渗透系数的概念上来。