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。     

钻孔抽注液量增大对浸出液铀浓度的影响分析

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。     

哈萨克斯坦某铀矿床地浸采铀现场试验研究

为了工业开发扎尔巴克砂岩型铀矿床,得到主要开采参数,开展低酸浸出现场试验。根据浸出试验的结果,获得浸出周期及酸耗等影响成本的关键参数。现场试验采用行列式井型、采用膨润土止水的祼孔施工工艺、超前酸化模式、氟化氢铵洗孔等近几年地浸矿山新工艺,在矿体平均厚度、品位均不占优势的情况下,试验得到了如下结果：该矿床适宜于采用酸法地浸采铀工艺,浸出液集合样平均铀浓度为87.7mg/L,峰值铀浓度可达150.0mg/L,平均单孔抽液量为3.5m3/h,平均单孔注液量为1.3m3/h。本次试验取得了良好的浸出效果和经济效益,为矿床后续的工业开发提供可靠依据。     

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。     

地浸采铀过程中抽注液量影响因素分析

在地浸采铀过程中,研究与抽注液量相关的因素及其作用方式,对提高并稳定生产井的抽注液能力具有重要意义。研究表明,浸出剂配方与浸出工艺是产生沉淀而堵塞矿层的基本原因,浸出剂中固体微粒造成的矿层堵塞是抽注液量下降的重要因素,气体堵塞及其他如抽注量剧烈变化也是影响抽注液量的因素。针对以上因素,生产过程中应采用有效的过滤工序、合适的浸出剂配方、适当的增产措施(如酸化洗井等矿层渗透性保护技术),以维持或提高矿床的抽注液量,实现经济、高效开发地浸矿山的目的。     

某低品位高酸耗矿床地浸生物采铀试验研究

针对新疆某地浸采铀矿床品位低、硫酸消耗大的特点,利用设计加工的生物反应器,进行了生物地浸采铀试验研究.2年多的现场试验表明:抽液孔反注菌液较反注硫酸溶液优势明显,其浸出液铀浓度峰值高,可达178 mg/L,维持时间长,可获得较高的500 mV以上高氧化还原电位;使用菌液连续抽注一个月后,浸出液铀浓度由12.8 mg/L上涨至25.2 mg/L,说明菌液中高浓度的Fe3+可将矿层U4氧化为U6,从而获得较高的铀浓度.针对生物地浸采铀技术的应用前景,提出了建议和展望.     

内蒙古某铀矿CO_2+O_2地浸采铀浸出试验研究

内蒙古某铀矿床开展了地质与水文地质条件评价、室内试验、条件试验。室内试验表明:含矿层的岩性、渗透率及铀的存在形式等因素有利于铀的浸出;采用组成为ρ(CO_2)=400mg/L、ρ(O_2)=300mg/L的浸出剂,浸出液中峰值铀质量浓度可达424mg/L,浸出液中平均铀质量浓度达34.6mg/L,浸出率为64.8%。地浸现场条件试验表明:浸出液平均铀质量浓度达到43.05mg/L,单孔注液量3.47m~3/h,单孔抽液量8.98m~3/h,证实了该矿段采用CO_2+O_2地浸采铀工艺的可行性。     

巴彦乌拉铀矿床酸法浸铀的水岩反应堵塞机理

为探讨酸法浸铀过程中含矿含水层的地球化学堵塞机理,运用PHREEQC模拟软件的化学形态和溶解度模拟,分析酸法浸泡试验中浸出液化学反应的化学组成成分,确定含矿含水层化学堵塞矿物的类型,得到含矿含水层发生化学堵塞的原因以及形成条件。根据模拟结果表明：巴彦乌拉地下铀矿中碳酸钙和针铁矿的含量相对较高,当高浓度的溶浸液注入地下含矿含水层之后,溶浸液会溶解碳酸钙和针铁矿,使Ca2+、Fe3+的浓度大幅度上升;当Ca2+、Fe3+浓度反应条件指数大于0时,Ca2+会与SO42-发生反应,生成石膏沉淀,而Fe3+会与阴离子发生反应,生成铁矿物沉淀,导致孔隙率下降,渗透性降低,注液压力增大,注液流量减小,抽液量降低,地浸效益下降。基于以上研究,可为后续实际铀矿床的堵塞和铀的浸出提供参考价值。     

新疆某矿石快速酸耗的台阶型特征及其影响

某矿床Ⅶ旋回适合采用低浓度硫酸浸出，矿石搅拌浸出试验表明快速酸耗随浸出剂酸浓度升高呈台阶型特征分布，酸耗台阶型特征与铀浸出率和矿物溶蚀的阶段变化相对应，高酸耗台阶可导致CaSO₄沉淀。酸耗台阶对应的酸浓度范围可指导矿床酸化阶段、正式浸出阶段的注液酸浓度选择，并防止矿层渗透性变差。通过现场试验进一步验证了该注液酸浓度范围的界定方法。     

钻孔抽液量与浸出液铀浓度的关系

结合矿石实验室试验和矿床大流量、低浓度工艺地浸采铀现场试验,讨论了钻孔抽液量对浸出液铀浓度的影响,最终得出,在地浸采铀范畴内,浸出液铀浓度不受钻孔抽液量的影响.     

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。     

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。     

低品位硬岩铀矿石高柱浸出试验

对某硬岩铀矿石进行了10m高柱浸出条件试验,以便为原地破碎浸出采铀的工业性试验方案和施工设计提供参考和依据。试验结果表明,该矿石属较易浸出的矿石,不同高度、不同粒级的浸出液铀金属质量浓度、浸出率及酸耗规律明显:①高柱下部位置的铀金属质量浓度较高,特别是浸出初期浓度梯度变化显著,随着时间的延长,同一高度浸出液铀浓度变化趋缓。②不同高度的浸出液余酸变化规律说明前期耗酸多,中、后期酸耗较少。③越靠近矿堆上部的矿石浸出率越高,但顶部并非最高。④不同粒级的矿石浸出率不同,细粒级矿石浸出率高,-50mm的矿石的渣计浸出率(总浸出率)为82 1%,其中-15mm的矿石的渣计浸出率为90 2%。作者还建议采用间歇喷淋或滴淋布液方法,以提高矿堆浸出效果。     

某酸法地浸铀矿山全采区地下水流场变化数值模拟

区域流场是地下水中溶质迁移的基础,其形态特征是判断地浸铀矿山地下水环境影响范围的前提,准确预测区域流场的变化情况对指导地浸铀矿山生产实践有着极其重要的作用。本文以我国北方某地浸铀矿山为研究对象,利用数值模拟方法再现了该地浸铀矿山生产以来全采区地下水流场变化情况。模拟结果表明,生产井的抽注活动是区域地下水流场变化的根本原因,采区内部由于生产井的抽注活动,注液井周围会形成小范围的水头升高区,形成点源,抽液井周围则形成水头下降区,成为点汇;但生产期间总抽液量大于总注液量,全采区整体上形成了明显的水头下降区,区域降落漏斗的形成可以有效控制浸出液中溶解组分的迁移范围。结合含矿含水层地下水pH、铀、硫酸根背景值及采区监测井监测数据,进一步证实了区域流场形态对地下水中溶解组分迁移范围的控制作用,得出该地浸铀矿山的地下水环境影响控制在了150 m以内。     

砂岩型铀矿CO2+O2地浸过程中浸出铀浓度与HCO-3浓度关系分析

以新疆某砂岩铀矿采区为研究对象,对所有抽注单元的浸出液铀浓度与HCO-3浓度变化关系进行了分析。结果表明:HCO3^-浓度与浸出液铀浓度有着密切的变化关系,大体上可分为6种类型;水动力、水化学、矿化条件、钻孔工程等因素是铀浓度与HCO3^-浓度关系呈现不同特征的主要原因。在生产中充分挖掘和利用铀浓度、HCO3^-变化特征所蕴含的信息是提高CO2+O2地浸采铀精益化管理的重要途径。     

泡沫钻进和泡沫洗井在地浸采铀钻井施工中的应用研究

泡沫钻进是一种新的钻进技术,特别适合于低渗、低承压水头矿床地浸采铀工艺钻孔的施工。泡沫钻井液密度最低可达0.03g/cm3,钻进时钻井液液柱压力小于地层压力,可实现负压钻进,泡沫钻进携屑能力强、滤失量小、钻井效率高,在含矿含水层中不致发生地层损害,堵塞矿层。泡沫洗井效果好、效率高、成本低,可增加钻孔涌水量。在地浸钻孔施工中应推广泡沫钻进和泡沫洗井方法,最大限度地恢复和保护矿层的渗透性能,提高钻孔的抽注液能力。     

CO2+O2两孔法地浸采铀现场试验探索

新疆某铀矿床于2002年开始勘探,并于年底提交了361～373勘探线之间首采段的储量。为加速开采,尽早利用已探明资源,探索地浸开采的可行性,2004～2005年在首采段369勘探线附近开展了地浸采铀现场试验。试验采用两孔法,试验中抽液量是注液量的5倍。试验证明,两孔法浸出液铀浓度及其它离子变化趋势反映了矿层地下浸出特性,矿床采用地浸方法开采在技术上是可行的。虽然两孔法在我国首次应用,但两孔法计算公式完整,科学性强,试验时间短,费用低,值得推广应用。     

地浸开采井场抽注单元优化设计研究

地浸开采井场抽注单元可能出现注液量大于抽液量的情况，造成部分浸出液扩散至溶浸范围之外。通过采区目标优化方法，对井场单孔抽注液量进行优化计算，能够实现采区每个抽注单元的抽注平衡，保持总抽液量大于总注液量0.5%,使浸出液尽可能控制在井场范围内。根据优化结果调整各抽注单元的抽注液量，可实现采区同时投产、同时退役。     

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。     

地浸采铀影响铀浓度的因素研究和对部分工艺的探讨

对浸出采铀过程中,影响浸出液铀浓度的因素,诸如垂向上地下水、钻孔抽液流量、过氧化氢用量等进行了研究,结果表明:地下水对浸出液的垂向稀释应限制在一定范围内;钻孔抽液流量仅在变化梯度极大时,才能对浸出液铀浓度产生影响;过氧化氢过量使用不仅浪费,而且不能提高浸出液铀浓度。对部分工艺,如钻孔逆向注浆、沉砂管设置的必要性进行了探讨。