斯密斯兰奇矿的地浸采铀技术

原地溶浸采铀是美国８０年代出现的一种采铀技术，本文介绍了美国怀俄明州斯密斯兰奇矿的地浸采铀技术，包括矿床地质，半工业试验，工业生产的井场布置，注液井和抽液井的构筑，溶浸液的有关参数以及离子交换回收厂。     

基于管状浸出实验的地浸开采井间距研究

为探讨地浸开采井间距的合理性,选取新疆某矿床Ⅰ-Ⅱ旋回铀矿石样品开展酸法管状浸出实验,分管体饱水和无试剂浸出、质量浓度为5g/L的硫酸稀酸浸出两个阶段进行。实验装置由注液端向出液端按一定间距依次布置5个监测断面,按8h间隔取样,重点分析浸出液的铀浓度、pH值、三价铁离子和总铁浓度等参数,探究不同监测断面参数变化特征及其与浸出剂运移距离的关系。结果表明,地浸采铀过程是一个浸出铀逐渐累积的过程,且其累积速率受井间距控制;铀浓度峰值的大小与浸出剂浓度、铀矿石品位正相关,铀浓度峰值出现的快慢与渗透速度的大小成正比;根据拟合公式,铀浓度峰值并不随着溶浸路径的增加而线性增加,而与浸出剂运移距离呈近似对数关系,随溶浸路径的延长而升高,但增速逐渐减缓,在40m的溶浸过程中,铀浓度累积量的95%在前27m内完成,因此,确定该地段矿体的酸法地浸开采合理井间距为27m左右。     

对新疆溶浸采铀法的建议

针对新疆溶浸采铀的具体情况，对溶浸采铀法钻凿、溶浸过程中，由于物理、化学变化产生的固相颗粒及钙沉淀堵塞问题提出改进建议。     

冻结技术控制地浸采铀抽注液流量比例的可行性分析

地浸采铀抽注液流量的比例直接影响采铀成本,控制着铀矿开采区域的环境污染范围及程度。本文对冻结技术应用于地浸采铀领域的可行性进行了简要分析,说明冻结技术可以使地浸采铀过程不受抽注液流量比例的限制,减小环境污染,并对冻结技术在地浸采铀领域的推广应用提出建议。     

钱家店Ⅱ块铀矿床采区地下水监测影响因素分析

随着地浸采铀技术取得突破,我国北方砂岩型铀资源勘探得到迅速发展,新发现和探明了一批大型、特大型铀矿床。2015年,地浸采铀产量约占国内天然铀总产量的60%,天然铀产业结构已经由常规硬岩开采为主转变为砂岩地浸采铀为主。由于地浸采铀工艺的特点,其采区地下水的保护工作被公认为是制约地浸采铀发展的主要问题。本文通过分析钱家店Ⅱ块铀矿床采区地下水监测影响因素,得出钱家店铀矿床监测井与采区边界的适宜距离为120m,新建监测井本底测量的最佳时间是成井8d之后。     

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。     

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。     

美国Smith Ranch铀矿地浸工艺与设施介绍

介绍了美国地浸采铀的历史,SmithRanch铀矿碱法地浸采铀工艺流程及参数,地浸过程中井场、吸附、淋洗、沉淀、过滤与干燥、自动化仪控、辐射防护、安全与环保等技术与设施。     

地浸采铀矿层伤害评价与区块配伍性研究

地层伤害降低地浸采铀钻井的抽注液能力。结合地浸采铀工艺的特点，如何有效地预防伤害、保护矿层，最大限度地提高钻井产能和注液能力，开展地层伤害评价与区块配伍性评价研究是地浸采铀一项崭新的课题。本文在对地浸采铀地层伤害进行分类的基础上，结合某矿床地浸采铀实践，提出了地层伤害实验与评价的方法；通过区块配伍性评价，得出区块整体复合解堵改造方案，从而达到消除伤害，保护矿层的目的。     

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。     

高品位铀废渣处理工艺试验研究

针对铀燃料元件加工过程中产生的高铀含量放射性废渣(铀品位59.63%), 采用循环溶解、硝酸浸出、浓酸熟化、高温焙烧等工艺回收其中的铀。试验结果表明, 使用1∶1.2的稀硝酸溶液, 80 ℃水浴, 搅拌溶解4 h, 经过16次循环溶解, 得到铀含量为0.181%的不溶渣, 不溶残渣率为1.33%; 对于较难溶解的不溶渣, 通过工艺条件优选, 采用两级硝酸浸出, 渣中铀含量可降至0.059%。多次循环溶解和两级硝酸浸出工艺相结合, 可达到较好的回收效果。本研究结果为高品位铀废渣中铀的回收提供了试验依据。     

伊犁盆地某砂岩铀矿的浸出动力学特征

研究浸出过程动力学的主要目的为揭示浸出过程的控制步骤,从而有针对性地采取措施进行强化。以伊犁盆地某砂岩铀矿为研究对象,分析了其浸出动力学特征。铀浸出反应速率主要受扩散控制,表面化学反应的影响相对较小。对该砂岩铀矿含矿层粒度分布特征进行系统研究显得十分必要,它可为铀矿山合理采用地浸技术及其经济技术评价提供重要参考。增加溶浸剂浓度也可在一定程度上提高铀浸出率与资源回收率。     

某地浸采铀矿山低流量钻孔O2加注方式优化

针对CO₂+O₂原地浸出采铀过程,通过对氧气溶解机制、氧气喷射混合、氧气静态混合及钻孔氧气溶解情况等因素的分析,提出了一种适用于低流量钻孔的O₂加注方式,实现了低流量钻孔的O₂加注,提高了低流量钻孔浸采单元浸出效果,缩短了浸出周期,提高了资源回收率,降低了浸采成本。     

地浸终采残留液对某砂岩型铀矿的浸出性能研究

为推动终场采场残留液在地浸采铀中的利用,通过室内静态试验,研究了酸法地浸终采残留液对砂岩铀矿含矿岩芯的浸出条件和浸出动力学。试验结果表明:1)该砂岩岩芯适合酸法浸出;2)残留液对该矿在自然粒径下的最佳浸出条件:固液质量体积比为1∶8 g/mL,浸出时间为48 h,双氧水加入质量浓度为1 g/L,铀浸出率为77.36%。残留液的铀浸出动力学研究(反应活化能Ea=27.519 kJ/mol)结果表明,残留液对该铀矿的浸出过程主要受混合控制。该研究可为终场残留液在地浸采铀中的应用提供参考。     

提高我国铀矿堆浸经济效益的主要途径和适用技术（续完）

结合我国铀矿堆浸实际,在重视堆浸可行性研究、采用强化堆浸技术、改进霍浸装备水平、严格工艺条件及拓宽堆浸的应用范围等方面提出一些有效途径及适用技术,包括采用拌酸熟化高铁淋滤浸出、细菌堆浸、制粒堆浸、逆流堆浸,选用优质底垫层材料,研制大型机械化筑堆方法和设备,推广滴灌式布液,优化堆浸工艺参数,以及开发堆浸相配套的回收设备等,以提高浸出率、缩短堆浸周期,获得更大的经济效益。     

提高我国铀矿堆浸经济效益的主要途径和适用技术(待续)

结合我国铀矿堆浸实际,在重视堆浸可行性研究、采用强化堆浸技术、改进堆浸装备水平、严格工艺条件及拓宽堆浸的应用范围等方面提出一些有效途径及适用技术,包括采用抖酸熟化－高铁淋滤浸出、细菌堆浸、制粒堆浸、逆流堆浸,选用优质底垫层材料,研制大型机械化筑卸堆方法和设备,推广滴灌式布液,优化堆浸工艺参数,以及开发与堆浸相配套的回收设备等,以提高浸出率、缩短堆浸周期,获得更大的经济效益。     

酸法地浸采铀过程中地下水控制的实践

重点总结了伊犁某矿床酸法地浸采铀过程中,钻井布置、施工、监测井布置与监测、采区酸化与开采运行以及特殊情况处理等环节中有关地下水控制的具体措施。近30年的地浸开采实践、退役采区所做的地下水污染调查以及相关历史数据表明:地浸采铀过程中可通过适当的控制措施,做到不对采区外围及上下含水层造成污染,使地下水各项离子浓度均处于环保要求之内;地浸溶液的扩散运移范围处于可控状态。     

表面活性剂提高地浸采铀渗透性的初步研究

含矿层的渗透性是影响原地浸出采铀的一个重要因素。针对新疆某地浸采铀矿山的矿石进行了柱浸实验,初步研究了表面活性剂对含矿层渗透性的影响。结果表明,在溶浸液中加入适当的表面活性剂可显著提高矿层的渗透系数,尤其对低渗透性矿石可使其渗透系数增高30%~40%以上。这对提高地浸采铀的浸出率和资源回收率有重要意义。     

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。     

一种新的铀回收工艺:铁矾-过氧化氢两步沉淀法

铀矿石堆浸浸出液用沉淀法回收铀时，对最终沉淀黄饼产品质量影响最大的杂质元素是Fe和Al等。首先，浸出液在pH=1．8左右以铁矾沉淀法除铁，产生的铁矾沉淀物为结晶体，易于过滤和洗涤，铀的夹带损失小。除铁后的浸出液在pH为2．8～3．5范围内用过氧化氢选择性地沉淀铀，此时铝不沉淀，从而使铀与包括铝在内的其它杂质离子有效地分离。所得到的黄饼为结晶的水合过氧化铀，过滤性能好，铀含量高，杂质含量低，产品质量能稍足新的黄饼一级品标准。新工艺经工业生产验证，具有投资省，操作简单，总回收率高，处理量大，试剂消耗低，生产成本低等优点。