示踪法在地浸采铀溶浸液流速测定中的应用

为研究地浸采铀过程中的溶浸液的渗流速度,在某铀矿地浸采铀现场开展了稳定抽注条件下的溶浸液渗流示踪试验,采用荧光黄钠作为示踪剂,在稳定的注液压力和抽液降深条件下,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层中的运移状态。     

CO_2+O_2中性原地浸出采铀矿山井场抽注液平衡与地下水环境的影响关系

地浸矿山采铀过程中既要尽量减少溶浸液向采区外围扩散、流失,又要避免采区外围地下水大量流入采区内部,以减小溶浸液对矿层外围地下水环境影响并提高浸出效率。在钱家店(钱Ⅱ块)铀矿床CO_2+O_2中性浸出地浸采铀矿山,改变抽注液比对矿层地下水水位及水样化学组分进行测量与分析,研究地浸采铀抽注液平衡与地下水环境的影响规律。通过在合理区间内调整井场采区抽注液比,控制矿层溶浸液溶浸范围、减小溶浸液向外围扩散,实现了有效控制地下水化学组分趋于稳定,减小地浸开采对地下水环境影响的目的。研究表明,控制抽液总量大于注液总量0.3%至0.35%时,井场内部形成大的降落漏斗,溶浸液只在井场边缘附近运移,扩散距离可控。     

酸法地浸采铀过程中杂质离子的沉淀及对铀沉淀的影响

依据内蒙古某铀矿床酸法地浸浸出液成分,配制单一杂质金属离子的含铀溶液进行了沉淀试验,模拟了溶浸液迁移扩散过程中,随着SO2-4浓度的增加和pH升高,铀和杂质金属离子的沉淀行为。试验结果表明:Ca2+与SO2-4生成CaSO4沉淀,对铀无吸附作用;浸出液pH升高至7的过程中,Ca2+、Mg2+不会生成氢氧化物沉淀,但形成的Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀物则可加速铀的沉淀;浸出液体系铀的沉淀受Al的影响大,由于Al(OH)3的吸附作用,使沉淀的氢氧化物成分复杂。     

巴彦乌拉铀矿地浸过程中溶浸液化学成分演化特征

地浸采铀是砂岩型铀矿的主要开采方法,酸性溶浸液与矿石反应后不仅铀被溶解,而且大量杂质离子也随之转入溶浸液中。本文以巴彦乌拉铀矿C12采区北部某抽注单元为研究对象,通过对其抽液孔浸出液化学成分监测,对溶浸液化学成分演化特征进行了系统研究。研究结果表明,溶浸液离子浓度增高是高酸溶浸液与含矿层矿物相互作用的结果,离子浓度演化经历上升、快速上升及相对稳定3个阶段,且酸度越高,浓度增高速率越快,矿物与硫酸反应的顺序大致为碳酸盐、黄铁矿（铁氧化物）、硅铝酸盐、钠长石、钾长石;相关阳离子浓度增长速率与SO42-浓度增长速率演化特征具有同步性,SO42-浓度超过12g/L时Ca2+浓度出现降低,表明CaSO4发生了沉淀。这些研究成果对于指示矿物溶解迁移的演化规律具有重要的理论意义与较高学术价值。     

钱二块铀矿地浸采铀离子交换法防堵技术研究

钱二块铀矿岩性为高碳酸盐、富含黏土矿物的低渗透砂岩型,在地浸采铀过程中经常发生地层堵塞现象.根据地浸采铀的机理,针对钱二块采铀的注液特点,选用001×7阳离子交换树脂脱除采铀注液中可与CO2-3和HCO-3结合而形成沉淀的主要阳离子Mg2+和Ca2+,从而避免了MgCO3和CaCO3沉淀的生成.试验结果表明,该技术效果良好,可以达到地浸铀矿层防堵的目的.     

地浸采铀抽注平衡关系对溶浸液流失与地下水流入的影响研究

在地浸采铀过程中,需要尽量减少溶浸液向采区外围流失,并控制采区外围天然地下水向采区的流入量,以提高浸铀效率和减轻对周围地下水环境的影响。以某地浸采铀单元为例,通过设置不同的抽注流量组合进行地浸水动力数值模拟计算,研究地浸抽注平衡关系对溶浸液的流失及地下水流入的影响规律。结果表明,地浸采铀过程抽注流量的平衡关系是影响溶浸液流失量和外围地下水流入量的重要因素,溶浸液流失量随抽注流量比值的增大而减少,外围地下水的流入量则随抽注流量比增大而增加。当抽注流量比≥0.87时,溶浸液流失量可控制在注液流量的15%以下,而抽注流量比≤1.13时,外围地下水流入量不超过抽液流量的14%。模拟结果为合理控制地浸采铀过程中的溶浸液和地下水交换量提供借鉴。     

国外专利简介

渗透性差的薄矿层有用矿物的地下溶浸方法此法在于用注液孔和抽液孔开拓含矿层,往注液孔中注入溶浸液,从抽液孔中抽出产品溶液和输逆产品溶液,在钻孔中置入恰好是相互对应的异名充电电极,并以电场的作用强化溶浸。此法的特点是为了降低溶浸成本和提高溶浸速度,将注液孔钻到含矿层的上部边界,而将抽液孔钻到含矿层的下部边界,从钻孔中向外开槽,在槽内充填大颗粒材     

地浸采铀抽注平衡关系对溶浸液流失与地下水流入的影响

在地浸采铀过程中,需要尽量减少溶浸液向采区外围流失,并控制采区外围天然地下水向采区的流入量,以提高浸铀效率和减轻对周围地下水环境的影响。以某地浸采铀单元为例,通过设置不同的抽注流量组合进行地浸水动力数值模拟计算,研究地浸抽注平衡关系对溶浸液的流失及地下水流入的影响规律。结果表明,地浸采铀过程抽注流量的平衡关系是影响溶浸液流失量和外围地下水流入量的重要因素,溶浸液流失量随抽注流量比值的增大而减少,外围地下水的流入量则随抽注流量比增大而增加。当抽注流量比≥0.87时,溶浸液流失量可控制在注液流量的15%以下,而抽注流量比≤1.13时,外围地下水流入量不超过抽液流量的14%。模拟结果为合理控制地浸采铀过程中的溶浸液和地下水交换量提供借鉴。     

基于TOUGHREACT模拟分析黄铁矿对酸法地浸采铀的影响

酸法地浸采铀过程中,铀矿的伴生矿黄铁矿作为非目标矿物会消耗氧化剂和酸。为探明酸法浸铀过程中因黄铁矿溶解产生的变化规律,本文以巴彦乌拉铀矿采铀过程为例,采用六注二抽的“网格式”井型构建二维酸法地浸采铀模型进行模拟研究,在抽注平衡的条件下,模型中只考虑黄铁矿(FeS₂),沥青铀矿(UO₂),与石英(SiO₂)。结果表明：1)模拟结束后(1000 d),在抽注单元控制的地下水流场作用下,边界处注液井的黄铁矿溶解范围呈两极分化,最远处抵达抽液孔,为30 m,最近仅距注液井8.4 m,而中间处注液井的黄铁矿溶解范围最远达27.8 m,最近达8 m；2)地浸采铀中的关键因素Fe^₃₊在氧化还原次序中排名靠后,黄铁矿未完全溶解之时,在缺少Fe^₃₊的情况下,铀矿的溶解速率极低,直至黄铁矿完全溶解时,铀矿溶解速率才迅速增加,模拟结束后(1000 d),边界处注液井铀矿完全溶解范围为距注液井7.2 m-12.8 m,中间处注液井铀矿完全溶解范围为距注液井7 m-11 m,此时溶浸液中的六价铀(UO_2²⁺)迁移前端距离抽液孔仅8.4 m；3)铀矿的浸出经过溶解(液相)-沉淀(固相)-再溶解(液相)的多次旋回,根据铀矿的溶解-沉淀量将其划分为完全溶解区,有效溶解区和沉淀区,模拟结束后(1000 d),注液孔1完全溶解区范围为7.2m-12.8 m,此时沉淀区已形成一个锥形区域,范围为18.6 m-21.6 m,同样在抽注作用的影响下,在靠近抽液孔方向上,锥形沉淀区的尖端铀矿沉淀量最多；4)在抽注单元控制的地下水流场作用下,黄铁矿与铀矿的溶解区域,均出现靠近抽液孔方向的溶解范围大于远离抽液孔方向的溶解范围。     

某砂岩型铀矿地浸采铀试验溶浸液化学组分运移模拟

在砂岩型铀矿地浸采铀过程中,溶浸液一些化学组分进入含矿含水层,并在地浸结束后继续运移,从而可能给当地地下水环境造成影响。本文以某砂岩型铀矿床地浸采铀试验过程中NO3-离子的运移为例,运用计算机模拟技术,对地浸采铀过程中以及地浸结束后溶浸液化学组分的运移特征进行了研究。模拟结果表明,地浸期间NO3-向外的运移,基本可控制地浸块段周围20～30m的范围之内;地浸结束后,该离子在天然流场条件下,主要向下游方向弥散运移,弥散羽浓度中心运移缓慢,平均速度为0.014m/d,10年后羽缘仍在距离地浸块段130m范围以内,且其中心浓度从地浸结束时的256.9mg/L逐渐衰减至58.9mg/L。     

低品位砂岩型铀矿石微生物浸出试验研究

采用不同酸度和不同Fe~(3+)浓度的菌液,对取自新疆伊犁盆地的低品位砂岩铀矿石进行了浸出对比试验,研究矿石的浸出特征及酸度和Fe~(3+)浓度对浸出效果的影响。结果表明,铀的浸出主要发生在前8h,铀浸出最高速度达到16%/h左右,且浸出速度迅速衰减;铀的浸出与酸度正相关,Fe~(3+)浓度高于2.0g/L则对铀的浸出存在明显抑制作用,这可能与发生黄铁钾钒沉淀有关。浸出过程中体系pH和Eh分别上升和下降,变化幅度均与Fe~(3+)浓度呈反相关关系;综合试验成果认为,对研究区矿石而言,微生物浸出酸度5g/L、Fe~(3+)浓度1.5g/L的工艺条件是适宜的。     

新疆某铀矿床CO2+O2中性浸出试验研究

针对新疆某矿床矿石碳酸钙含量高的特点,开展了地浸采铀工艺试验,试验表明:中性浸出工艺是一种温和的浸出工艺,浸出的选择性好,浸出过程中对地下水化学成分影响较小,并且CO2可以调节溶浸液的pH值,避免地下水中钙镁等离子的化学沉淀,防止矿层堵塞。试验过程中,浸出液铀浓度随着HCO3-浓度的上升而增涨,浸出液铀浓度达到峰值并持续稳定在60mg/L左右,表明CO2+O2中性浸出工艺的应用取得较好的效果,浸采成本低,是适合该矿床开采经济合理的浸出工艺。     

新疆某铀矿床天然成因试剂地浸条件评价

在论述天然成因试剂地浸基本原理和适用条件的基础上,通过分析新疆某铀矿床的地质与水文地质条件,提出了该矿床采用天然成因试剂地浸采铀的可能性。同时室内浸出试验结果表明:在空气预氧化和氧气作氧化剂的条件下,用天然含矿含水层的地下水可以成功浸出矿石中的铀。     

地浸采铀地下水稀释对浸出液铀质量浓度的影响

地浸采铀浸出液铀质量浓度受多种因素影响,如矿体形态、矿层与含矿含水层厚度之比、浸出剂酸度等。依据采区抽注过程中地下水运动状态,分析不同井型与地下水稀释量的关系、浸出剂被稀释对浸出液铀质量浓度的影响,并通过计算机模拟,提出窄条带状矿体和正方形矿体浸出液受地下水稀释程度的差异,以及对浸出液铀质量浓度的影响。     

砂岩型铀矿地浸开发的地质保障—— 矿层和围岩的岩性结构非均质性研究

砂岩型铀矿的地浸开采是一种经济、绿色且高效的矿冶方法。地下矿层及围岩作为溶浸液渗流的通道,其岩性和渗透性的差异会影响溶浸液在地下的运移规律。以鄂尔多斯盆地北部和二连盆地北部的砂岩型铀矿地层为例,通过露头-钻探-测井相结合的方法识别岩性,并进行地层对比,建立层序地层格架;在地层格架对比的基础上,剖析二维空间中平面和纵向的岩性结构差异对溶浸液运移的影响;最后,利用三维地质建模的方法,建立岩性结构组的三维空间展布模型,表征铀矿床岩性在三维空间中的非均质性。研究成果对掌握溶浸液的渗流规律,提高地浸开采效率具有意义     

钻孔抽注液量增大对浸出液铀浓度的影响分析（增刊）

浸出液铀浓度和钻孔抽液量是影响地浸矿山产能的两个关键性因素,以某地浸采铀现场扩大试验为背景,通过对比洗井前后抽注液量、浸出液铀浓度的变化情况,在分析影响浸出液铀浓度因素的基础上,得出了洗井后浸出液铀浓度升高的主要原因：铀浓度的升高值一方面受平均品位和注液增加量两者共同影响,另一方面是由于洗井提高了注液井周边矿层的渗透性,在一定程度上增大了浸出剂的覆盖率,降低了浸出剂的稀释作用,使铀浓度出现了升高。     

某矿床5号采区双氧水地浸采铀试验效果讨论

介绍新疆某矿床5#采区双氧水地浸采铀的试验研究结果.结果表明,加入双氧水有助于铀的浸出,卷头矿体浸出液铀质量浓度增幅明显,翼部矿体浸出液铀质量浓度增幅相对较少.加入双氧水使Fe3+质量浓度达600～900 mg/L时,浸出液铀质量浓度较高,浸出效果较好.在卷头部位集中加双氧水有较好的经济效益.     

一种强化碱法堆浸提铀工艺的研究

研究了一种用来处理高碳酸盐含量铀矿石的新强化碱法堆浸提铀技术。筑堆前用少量高浓度的碱溶液与矿石拌合,并于一定温度下进行熟化,然后筑堆,用低浓度碱溶液喷淋。由于改变传统的先筑堆后浸出的做法,从而大大地缩短了浸出周期,使原来不宜堆浸或浸出率低的矿石,变成适宜用堆浸来处理或使浸出率有所提高。用该方法处理某高碳酸盐含量铀矿石,浸出率由约50%提高到90%以上,浸出时间由64 d缩短到12 d。