基于某铀矿的地浸采铀方法

成 本较 碳 酸钠低 。
由 于 在稀 释淡 化 过 程 中 已彻 底 解 决 ｒ硫 酸 钙 的沉 淀 堵 塞 问题 ，因 此 ，碳 酸 钙 沉 淀 堵 塞 便是 淡 化 少试 剂 浸 铀 过 程 中研 究 防 沉 淀 堵
塞 的关 键 和要点 。
和指 数不 断 降低 ，且 小 于 ０ ，基 本 上不 存 在石
艺 — — 淡 化 少 试 剂 工 艺 。此 工 艺 不 仅 可 以 有效 防止 管 道 堵 塞 ，而 且 可 以提 高 浸 铀Leabharlann Baidu的经 济 效 益 。
［ 键 词 ］地 浸 采 铀 ；砂 岩 ；淡 化 少 试 剂 关 ［ 图 分 类 号 ］Ｔ ２ ２１２ 中 Ｌ １． ［ 献 标 志 码 ］Ａ 文 ［ 章 编 号 ］ １７ － ６ ６２ １ ）４ ０ ３— ３ 文 ６ ２ ０ ３ （０ １ ０ — ２ ７ ０
（ ｅｐ ｙｉａ ａ ｄＧ ｏｈ ｍｉ ｌ ｘ ｌ ａｉ ｓｔｔ ｏ ｈ ｎ ｏｇ Ｇ ｏ ｈ ｓ ｌ ｎ ｅｃ ｅ ｃ ｐｏ ｔ ｎＩ ｔｕｅ ｆ ａ ｄ ｎ ， ｃ ａＥ ｒ ｏ ｎ ｉ Ｓ
Ｊ’ａ ，Ｓ ａ ｄｎ ５ ０ ３ ｈｎ ） ｉｎ ｎ ｈ ｎ ｏ ｇ２ ０ １ ，Ｃ ｉａ
碳 酸钙在 水 中溶解 沉 淀 的状 态受ＨＣ ｊ Ｈ值 ０ 、ｐ
和 Ｃ 三 因素 反 向联 合 制 约 。溶 浸 液 中 Ｃ 。 ａ ａ 含量 越低 越好 ，在较 低 的 ｐ Ｈ值 和 Ｃ 含量 条 ａ 件 下 ，便 能 在 溶 浸 液 配 方 中提 高 Ｈ ０ 含 量 ， Ｃｊ 这样 既保 证 了溶 浸液 中有 足 量 的ＨＣ ； ０ 浓度 以
Ｃ 含量之 差 ） ａ 。
一
２ ． ２ ．
＼
目 １目 ２圉 ３
２２２２ ．． ＨＣ ｊ 量 的确定 ． ０含
淡 化 少 试 剂 浸铀 工 艺 归 属 于 中性 碳 酸 盐
－
浸铀 方 法 。使 用 的溶 浸剂 主 要 包 括 溶 解 氧 和
Ｈ Ｃ０； 。
１ — 方 解 石 ；２ — 白云 石 ；３ — 石 膏 。 — — —
Ｔ Ｔ ——
０ ．
一
＼
尾 水
１ ： １
、 ▲ 水
钙不 发 生 沉淀 条 件 下 Ｃ 的边 界 含 量 （ ‘） ａ Ｃ ｈ一 ｄ
０ ． １ ．
Ｌ
Ｈ
们
一
溶 浸 过 程 中 （ 浸 液 在 浸 铀 体 系 中 一 定 时 间 溶
一
＼
内） ａ 。 Ｃ 含量 的增 高 值 （ 浸 出 液 与溶 浸液 的 。 即
基 于某铀矿 的地浸 采铀 方法
陈 振 ，徐 显 义 ，王 学 民
（ 山东 省 物 化 探勘 查 院 ，山东 济 南 ２ ０ １ ） ５ ０ ３
［ 要 ］ 简 述 了地 浸 采 铀 的 主 要 影 响 因 素 ，提 出 了一 种 基 于 高 矿 化 度 砂 岩 铀 矿 的 地 浸 采 铀 工 摘
采 利用 口。利 用 酸法极 易 产生 硫 酸钙 沉淀 ，使 含 矿 层 孔 隙 和抽 ／ 液孔 堵 塞 ，地 浸 采 铀 效果 注
其 有 效 措施 只 能是 降低 溶 浸 液 中的 Ｃ 含 量 ａ
和 ｐ 值。 Ｈ
不 佳 ；利 用 碱 法 在 加 双 氧 水 作 氧化 剂 并 控 制
地 浸 是 原 地 浸 出 采 矿 的简 称 ，主 要 工 艺
度 、矿体 产 状 和 形 态 、矿 石 品位 、矿 石 物 质 组 成 和 化 学 成 分 、矿 石 中有 用 组 分 的存 在 形
式 和 赋存 状 态 、地 下 水 水 位 和 水 头 压 力 、 地
是 利 用 溶 浸 液 有 选 择 性 地 从 天 然 埋 藏 状 态 下 的 矿 石 中浸 出 有 用 的 成 分 ，并 抽 取 至 地 表 ，
淡 化 少 试 剂 地 浸 工 艺 技 术 ，达 到 提 高 浸 出液
铀浓 度 的 目的。 ２２１ 淡 化 ．．
满 足 提 高浸 铀 效 率 的 需 要 ， 同时 又 避 免 ｒ碳
酸钙 沉淀 问题 。
通过对 淡水 资源研 究 与调查 结果 表 明 ，
溶 浸 液 中 Ｃ 允 许 的 最 高 含 量 应 根 据 浸 ａ 出 液碳 酸 钙 饱 和 指 数 为 ０时 的 Ｃ 边 界 含 ａ 量 和 溶 浸 液 及 浸 出液 Ｃ 含 量 的 变 化 量 而 ａ 定 。 碳 酸 钙 饱 和 指 数 为 ０时 的 Ｃ 边 界 含 ａ 量 可 以根 据 浸 出 液 的水 化 学 成 分 分 析 结 果 ，
图 １ 尾 水 与 当地 淡 水 混 合 淡 化 后 的 饱 和 指数 曲线
Ｆ ｇ １ Ｔｈ Ｉｃ ｒ ｅｏ ｔ ｒｍ ｉ ｅ ｔ ｒ ｓ ｔｒ ｉ ｅ Ｓ ｕ ｖ ｆｗａ ｅ ｘ ｄ ｗｉ ｆ ｅ ｈ ｗａ ｅ ｈ ａｔｒｄ ｓ ｌ ａｉｎ ｆｅ ｅ ａ ｉ ｔｏ ｎ
世 界 核 地 质 科 学
第２ ８卷
铀 矿 开 采 难 以按 传 统 的 酸法 和碱 法 地 浸 采 铀
偏 高 。而 碳 酸 盐 的碳 酸 根 是 中性 介 质 中铀 的 溶 浸 剂 ， 因此 ，为 了 防 止 碳 酸 盐 发 生 沉 淀 ，
工 艺 进 行 ，严 重 影 响 了铀 资 源 的经 济 合 理 开
矿 区周 边 地 区 第 四系 含 有 丰 富 的淡 水 ，足 以
满 足 地 浸 采 铀 淡 化 需 求 。地 浸 采 铀 试 验 的尾 水 与 当 地 淡 水 混 合 淡 化 的 效 果 可 用
Ｐ Ｅ Ｑ Ｉ 球 化 学 模 式 进 行 计 算 预 测 。饱 ＨＲ Ｅ Ｃ 地
和指 数计 算预 测结果 见 图 １ 。
经 过 多 道 工 艺 后 生 成 化 合 物 。 地 浸 是 融 合 地
下水 的化 学成 分 、矿化度 和水 温等 。
质勘 查 、采 矿和选 冶 于一体 的采矿方 法 Ｅ。
２ 某砂岩型铀 矿淡化 少试 剂地 浸采铀工 艺 １ 地 浸 采 铀 的 主 要 影 响 因素
地 浸 采 铀 工 艺 只 可 能 适 用 于 具 有 一 定 渗
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｐａ ｅ ｅ ｉ ｗｓ ｈ ｍａｎ ａ ｔ ｒ ｏ ｉ ｓｔ ｌ ａ ｈ ｎ ｆｒ ｒ ｎ ｕｍ ｍｉ ｉ ．Ａ ｋ ｎ ｏ ｔａ ｔ ｅ ｐ ｒ ｒ ｖｅ ｔ ｅ ｉ ｆ ｃｏ ｓ ｆ ｎ— ｉｕ ｅ ｃ ｉ ｇ ｏ ｕ ａ ｉ ｎ ｎｇ ｉｄ ｆ
ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｃ ｌ ｄ ｉ ｔ ｎ ｗ ｔ ｆ ｗ ｅ ｇ ｎ ｉ ｕ ｏ ｗａ ｄ ｔ ｈ ｎ ‘ｉ ｅ ｃ ｉ ｇ ｏ ａ ｄ ｔｎ —ｙ ｅ ｅ ｈ ｉ ｕ ａ ｌ ｄ ｌ ｉ ｉ ｅ ｕ ｏ ｈ ｅ ｒ ａ ｅ ｔ ｓ ｐ ｔｆ ｒ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ — ｔ ｌ ａ ｈ ｎ ｆ ｓ ｎ ｓ ｅ ｔ ｐ ｓｕ ｏ — ｕ ａ ｉ ｍ ｅ ｏ ｉ ｗ ｔ ｉ ｈ Ｔ ．Ｔ ｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｃ ｎ ｎ ｔｏ ｌ ｆ ｃｉ ｅｙ ｐ ｅ ｅ ｔｔ ｅ ｐ ｐ ｌ ｇ ｂ ｔ ｒ ｎ ｕ ｄ ｐ ｓ ｉ ｈ ｇ ＤＳ ｈ ｓ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｏ ｎ ｙ ｅｆ ｔ ｌ ｒ ｖ ｎ ｈ ｉ ｅ ｐ ｕ ， ｕ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｓ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｅ ｏ ｏ ｃ ｂ ｎ ｆ ｓ ｌｏ ｃ ｎ ｉ ｒ ｖ ｈ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｅ ｔ． ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｉ — ｉ ｅ ｃ ｆｕ ａ ｉ ｍ ｎ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｎ ｓｔ ｌ ａ ｈ ｏ ｒ ｎ ｕ ｍｉ ｉ ｇ； ｓ ｎ ｓｏ ｅ； ｄ ｌ ｔ ｎ ｗ ｔ ｗ ｅ ｇ ｎ ｕ ａ ｄ ｔｎ ｉ ｉ ｉ ｆ ｒａｅｔ ｕ ｏ ｈｅ
透 性 能 的 矿 床 ，地 浸 采 铀 工 作 能 否 顺 利 开 展 ２１ 问题 的提 出 ． 新 疆 某 矿 床 是 一 个 赋 存 有 丰 富 铀 资 源远 景储 量 的 大 型 砂 岩 型 铀 矿 床 ，由 于含 矿 层 地
与 矿 床 地 质 和 水 文 地 质 条 件 密切 相 关 ，主 要 包 括 以下 因素 ：含 矿层 的渗 透性 能 、含矿 层 ］ 顶 底 板 隔 水 性 能 、含 矿 层 厚 度 、 矿 体 埋 藏 深
［ 稿 日期 ］２ １－ ５ ０ ［ 回 １ ］２ １ － ９ ０ 收 ０ １０ —１ ； 修 ３期 ０１０—２
下水 矿 化度 较 高 （ 化度 高达 ８ １ ・ ～ 矿 ～ ２ｇ Ｌ ，国 外 将 含 矿 层地 下 水 矿 化 度超 过 ５ ｇ Ｌ ・ 的砂 岩
型铀 矿 定为 不 可地 浸 矿 床 ） ，渗 透性 较 低 ，使
２２ 解决 方法 ．
止 硫 酸 钙 沉 淀 ， 而 且 还 能 为 提 高 溶 浸 剂
（ ０ ） 量 提 供 空 间 ，进 而 提 高 浸铀 效 率 。 ＨＣ ｉ 含
为 解 决 上 述 存 在 的 问题 ，在 充 分 调 研 的
基础 上 ＿，提 出了利用 矿化 度 相对 较低 的地下 ５ ］ 水 对 含 矿 含 水 层 地 下 水 进 行 淡 化 ，确 保 地 浸 试 验 过 程 中不 发 生 堵 塞 ；研 究 开 发 出合 理 的
膏沉 淀 堵塞 管 道 的可 能性 。与 此 相对 应 的是 ， 方解 石 与 白云 石 的 饱 和 指 数 变 化 不 显 著 ，略
１ ．
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．
用 地球 化 学 模 式 Ｐ Ｅ Ｑ Ｉ 算 程 序 计 算 求 ＨＲ Ｅ Ｃ 计
得。
０ ．
—
混合水 扣饱和： 数 旨
—
溶 浸 液 配 方 的 Ｃ 含 量 ＝ 浸 出 液 中碳 酸 ａ＋
ｌ３ ： １ ： ４ —● —～ １５ ： １１ ： 啦７ 上 ｌ ｃ
Ｈ Ｏ 浓 度 条件 下硫 酸 钙 堵 塞 可 以得 到 暂 时缓 Ｃ ｉ 解 ，但 随 着 地 浸 的不 断 进 行 仍 有 可 能 会 产 生
２ ． 溶 浸液 配方 的研究 ．２ ２ ２ ．． 去钙 ． ２１ ２ 去 钙 不 仅 可 以防 止 碳 酸 钙 沉 淀 ，也 能 防
大量 碳 酸钙沉 淀 ，同样 导致堵 塞 。 ］
提 高 浸铀 效 率 的 主 要 措 施 之 一 是 提 高 溶
浸液 中 的Ｈ Ｏ 含 量 。在 试 验 过 程 中采 用 重 碳 Ｃ ］
酸铵 的 主要 理 由是 ，其 介 质 为 弱 碱 性 ，而 “
由图 １ 可见 ，当尾水和淡水 的体积 比为
１１时 ，石 膏 的饱 和 指 数 为 ０ ： ；同 时 ，随着 淡 水体 积 与尾 水 体 积 比的 不 断 增 加 ，石 膏 的饱
［ 者 简 介 ］陈 振 （９ ２ ） 作 １８ 一 ，男 ，工 程 师 ，硕 士 研 究 生 ，山 东 菏 泽 人 ，主 要 从 事 水 、工 、 环地 质 方 面 的研 究 工 作 。
Ｅ－ ｉ： ｉ ｃ ｅ ｚ ｅ ｍａ ｌ ｇ ｓ ｈ ｎ ｈ ｎ＠１ ３ｃ ｒ ６ ．ｏ ｎ
２８ ３
Ｔｈ ｔ ｏ ｏ ｈ ｎ 。ｉ ｅ ｃ ｉ ｇ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｆ ｒ ｔ ｅ ｉ ｔ ｌａ ｈ ｎ ｓｕ
ｏ ｒ ｎｉ ｉ ｉ ｆａ ｕ ａ ｕｍ ｍ ｎ ｎｇ
ＣＨＥＮ ｈｅ Ｚ ｎ， ＸＵ ａ ｙ ， Ｗ ＡＮＧ ｅ ｒ ｉ Ｘｉｎ— ｉ Ｘｕ — ｎ ａ
第２ ８卷第 ４期 ２１年 ｌ ０１ ２月
世 界 核 地 质 科 学
Ｗ ｏ ｉ Ｎｕ ｌ ａ Ｇｅ ｓ ｉ ｎ ｅ ｒ ｄ ｃｅ ｒ ｏｃｅ ｃ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ４ １ ． ． ２
Ｄｅ ． ｃ２０ｌ １
ＤＯＩ １ ．９ ９ ． ｓ ．６ ２ ０ ３ ． １ ．４０ ９ ： ０３ ６ ／ ｉ ｎ１ ７ － ６ ６２ １ ．０ ｊｓ ０ ０