蒙其古尔铀矿床CO_2+O_2地浸浸出过程分析与探讨

以生产采区7个地浸单元为例,对蒙其古尔铀矿床CO_2+O_2地浸浸出过程进行了分析。结果表明,450~600mg/L的CO_2用量能够有效调节地浸体系pH以控制碳酸钙饱和沉淀,并能产生浸铀所需HCO_3~-;200~300mg/L的O_2对该矿层氧化效果明显,并可将SO_4~(2-)浓度控制在较低水平,有效避免产生硫酸钙沉淀;浸出液铀浓度与矿化条件和地浸单元注抽比均呈显著的相关关系。CO_2+O_2浸出工艺适合该矿床地浸生产。     

适合十红滩铀矿床地浸采铀的水文地球化学条件

根据十红滩矿床含矿层的高矿化度地下水特征,应用水文地球化学原理,在分别对酸法地浸造成硫酸钙沉淀和碱法地浸导致碳酸钙沉淀的原因进行系统分析的基础上,通过模拟计算与实验室试验得出了适合该矿床酸法与碱法地浸采铀的水文地球化学条件,对指导高矿化度条件下的砂岩铀矿床地浸开采具有重要现实意义。     

砂岩型铀矿浸出矿物工艺学研究进展

我国当前铀矿的勘探与开采的重点在北方砂岩型铀矿。砂岩型铀矿主要通过地浸的方式开采,地浸过程中浸矿剂除了与铀矿物发生反应外,还与矿石中的大量脉石矿物发生反应,在不同的浸出工艺条件下,地层中矿物的地球化学行为也有所不同。目前按照浸矿剂的成分,浸出工艺可以分为4种:酸法浸出、碱法浸出、中性浸出和微生物浸出。对不同浸出工艺条件下的矿物行为进行综述,认为:长石、云母、碳酸盐等矿物在酸性条件下会消耗酸和氧化剂,同时自身被蚀变,生成黏土等沉淀物,还可能造成气体堵塞;黄铁矿等硫化物在碱法地浸条件下消耗氧化剂,并可能生成铁的沉淀;矿层中的黏土矿物则可能发生膨胀降低矿层渗透性。中性浸矿和微生物浸矿尽管是新型的地浸工艺,但是同样存在着一些问题,有待后续研究解决。     

新疆某砂岩型铀矿地浸对采区外围地下水的影响

砂岩型铀矿地浸开采过程中溶浸液向采区外围运移是一个倍受关注的问题[1]。本文对新疆某砂岩型铀矿地浸采区开拓前及开采期间地下水渗流场及地下水中与酸法地浸相关的主要化学组分进行了监测和对比分析,以研究地浸开采过程中溶浸液对采区外围地下水渗流场的影响及溶质运移过程。结果表明,地浸新采区投入运行后4个月内,采区外围60m范围内含矿含水层地下水渗流场发生了明显的改变,采区外缘下注的部分溶浸液在所形成的较强的地浸地下水渗流场驱动下向周围发生了一定程度的扩散运移。     

某铀矿石生物浸出

通过与酸法浸铀对比,研究某铀矿石生物浸铀过程。浸出液铀浓度、pH、Eh、Fe3+浓度、Fe3+与总铁浓度比等的变化表明,相同条件下生物浸铀比酸法浸铀效果更好。     

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。     

高岭土对酸性水中铀的吸附试验

黏土矿物的吸附作用是铀矿酸法地浸体系铀的迁移影响因素之一。采用高岭土与pH 2.0、铀浓度55mg/L的酸性含铀溶液在17℃恒温条件下开展了不同液固比的吸附试验。结果表明,经与高岭土作用97.5h后,不同液固比条件下液相铀浓度依次降至0.06～48.76mg/L,铀浓度与液固比正相关。铀浓度下降不仅因吸附作用,铀的水解沉淀是重要原因、甚至是主要原因。液固比越小,溶液pH上升幅度越大,铀水解沉淀越显著,pH=2.8～2.9是溶解铀开始发生明显沉淀的临界值。酸性条件下高岭土对铀的吸附量较小,且主要发生在初期短时间内,吸附反应进行0.5h时不同液固比试验吸附量为44.8～57.04μg/g,随后出现解吸的现象,解吸平衡后的铀吸附量总体与液固比正相关。解吸过程的发生与溶解铀水解沉淀导致液相铀含量降低、高岭土分子结构和表面电荷变化、以及水化学组分变化等多因素综合影响有关。     

CO_2+O_2地浸采铀工艺对含矿层渗透性的影响

CO_2+O_2地浸采铀工艺是一种适合较高碳酸盐含量含矿层地层的技术方法,在该工艺生产过程中会产生不同类型的堵塞,从而降低矿层渗透性。对影响渗透性的矿物因素,碳酸盐矿物、黏土矿物、铁矿物等化学堵塞因素进行了系统分析,认为碳酸盐和黏土矿物以及CO_2+O_2地浸过程中的化学堵塞是影响含矿层渗透性的主要因素。     

铀矿开采及生态修复技术综述

在过去50年时间里,我国铀矿开采技术从跟跑到并跑,目前逐步起到在铀矿采冶领域领跑的作用。文中系统梳理了铀矿常规开采、堆浸、原地爆破浸出及地浸等采铀技术,并评述了其研究进展,其中重点介绍了目前铀矿开采的主流技术-地浸采铀技术的研究进展；评述了铀矿植物、土壤及地下水微生物等生态修复技术。铀矿地下水微生物修复技术在铀矿地下水修复中具有广阔的应用前景,选育耐重金属离子及耐低酸微生物菌群是铀矿地下水微生物修复技术的一个重要研究方向。     

地下水运移过程中碳酸钙溶解沉淀的反应动力学

地下水运移过程中常常会出现碳酸钙的溶解和沉淀,特别是在CO₂+O₂地浸采铀中,这一现象极为普遍。众多学者对碳酸钙沉淀的形成进行了较为成熟研究,确定了pH对碳酸钙形成的重要作用,以及碳酸钙沉淀的pH边界值。然而,通过热力学只能对反应发生的方向和可能性进行表征,而不能表达化学反应速率,要想了解碳酸钙在地下水运移过程中的溶解沉淀演化过程,必须对其反应动力学特征进行研究。从碳酸钙溶解和沉淀的反应速率以及水化学组分对反应速率的影响等方面进行阐述,旨在研究地浸条件下碳酸钙的反应动力学,确定其溶解和沉淀的主要控制作用以及反应速率,为研究CO₂+O₂地浸采铀中碳酸钙堵塞提供理论基础。