基于三维渗流场下的某尾矿库加高扩容安全稳定性分析

浸润线埋深是体现坝体稳定安全的重要因素之一,通过建立三维渗流分析模型,对某尾矿库加高扩容后的渗流场进行模拟分析,得出其正常运行、洪水工况下的渗流场.基于三维渗流分析结果,利用简化毕肖普法进行坝体安全稳定性分析,结果表明尾矿库加高扩容后,渗流控制及安全稳定性均满足相关规范规定要求.     

单宁为模板水热合成纳米TiO_2及其对铀的吸附

利用单宁可与金属离子形成稳定配合物的性质,以不同的单宁为模板,水热合成了纳米二氧化钛(T-NTO),用FTIR、XRD、BET、SEM、TEM对合成的T-NTO的结构及形貌进行表征,并考察其对铀的吸附性能。结果表明:以单宁为模板水热法合成可以明显提高纳米二氧化钛的比表面积,从而提高其吸附容量;T-NTO对铀有较强的吸附能力,并且以不同单宁为模板制备的T-NTO对铀(UO_2~(2+))的吸附容量存在明显差异,杨梅单宁为模板合成的纳米二氧化钛(BT-NTO)粒径最小,比表面积达到96.61 m~2/g;T-NTO对铀的吸附等温线符合Langmuir方程,BT-NTO在318 K时对铀的吸附容量高达0.7054 mmol/g;而吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附速率较快;共存阳离子Zn~(2+)、Mg~(2+)、Pb~(2+)、Mn~(2+)、Na~+及共存阴离子Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)对BT-NTO吸附铀的影响很小,而F–的影响较大,但可通过引入Al~(3+)来减小F–的影响。解吸实验表明:0.1 mol/L的HNO_3溶液可使吸附的铀解吸下来,BT-NTO可多次重复使用。     

基于FLUENT某尾矿库溃坝数值分析

为提出有效避险方案,减少溃坝造成的社会经济损失、人员伤亡和生态环境风险,需正确评估溃决尾砂的流滑运移特征及对下游建构筑物的影响范围,即引入CFD软件(FLUENT)对某尾矿库溃决尾砂的流滑过程进行数值分析。结果表明,FLUENT能较好地模拟溃决尾砂的流动过程,解决了尾砂流滑大变形现场试验的高成本难题。当未采取任何防护措施时,该尾矿库溃坝水砂流会漫到居民区,对下游左侧民宅存在一定影响;溃决尾砂将冲击下游公路,存在中断交通的风险;携带大量尾矿废水的尾砂,对下游流域带来较大生态环境风险。研究成果可为进一步研究尾矿库溃坝防护措施提供参考。     

尾矿库水量平衡法调洪演算影响因素分析

为研究尾矿库水量平衡法调洪演算相关影响因素对演算结果的影响,采用MATLAB软件进行了不同调洪库容和泄流能力的调洪演算,分析调洪库容和泄流能力对调洪演算结果的影响。计算结果表明,调洪库容和泄流能力的减小对调洪演算结果影响较大,尤其是泄流能力减小对调洪演算结果的影响尤为明显。     

微生物质水热碳锰复合材料对铀的吸附行为研究

以工业啤酒酵母为碳源，采用一步法合成了微生物质水热碳锰复合材料（MHTC），并利用XRD、FT-IR和SEM等对材料进行了表征。在此基础上，系统研究了不同C/Mn原子比、初始pH值、接触时间、初始铀浓度对MHTC吸附铀性能的影响。结果表明：C/Mn原子比为1∶10的碳锰复合材料（MHTC-10）对铀的吸附性能最优。在铀初始浓度为50 mg/L、初始pH=4.5条件下，12 h可达吸附平衡，最大吸附量为371 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型以及Freundlich等温模型。热力学数据表明，铀在MHTC-10上的吸附是一自发、放热的过程。该研究结果可为含铀环境中铀的分离富集提供新的思路。     

Purex流程铀钚分离工艺单元数学模型研究

在铀钚分离工艺单元单级数学模型和混合澄清槽瞬态数学模型的基础上，建立了以U(Ⅳ)-N₂H₄为还原反萃剂、混合澄清槽为萃取设备的Purex流程铀钚分离工艺单元数学模型，开发了计算机模拟程序，并使用台架实验数据对程序的可靠性进行了验证。结果表明，模拟程序的计算值和实验值符合良好。在此基础上，利用模拟软件对铀钚分离工艺单元的工艺参数进行了计算分析，结果表明：1BX₁加入位置、1BS和1BX₂酸度对钚反萃率无太大影响，但1BX₁加入位置和补萃级数对钚中去铀系数SF_U/Pu有一定影响。     

高分辨连续光源原子吸收光谱法测定铀铌铅多金属矿中痕量银

铀铌铅多金属矿组成成分复杂,准确有效的测定其中的痕量银,有利于银的回收利用。采用HCl-HNO₃-HF-HClO₄处理铀铌铅多金属矿样品,以HCl(1+4)-2g/L酒石酸为测定介质,以λ_Ag=328.068nm为分析谱线,建立了高分辨连续光源原子吸收光谱法(HR-CS-AAS)测定铀铌铅多金属矿样品中痕量银的新方法。对仪器参数进行了优化,确定采用迭代基线校正(IBC)背景校正方式,CCD检测器有效像素点选择5个;由银的平均吸收光谱图和吸光度-波长-时间三维吸收光谱图可知,银的CCD检测器分辨率为0.0020nm/pixel,λ_Ag=328.068nm在327.86~328.27nm范围内没有受到溶液中其他共存元素的谱线干扰。在优化的实验条件下,银的吸光度与其质量浓度在0.40~1.60μg/mL范围内运用二次方程最小二乘法拟合校准曲线,相关系数为0.9999,特征浓度为0.0148μg/mL,方法检出限为0.0013μg/mL。将HR-CS-AAS测定样品中银的参数与空心阴极灯原子吸收光谱法(HCL-AAS)相比,其检出限更低,特征浓度更低,标准溶液系列的吸光度更高。按照实验方法对铀铌铅多金属矿样品中的银进行测定,结果与电感耦合等离子体质谱法基本一致,相对标准偏差(RSD,n=9)为0.63%~3.3%。按实验方法在铀铌铅多金属矿样品中加入银标准溶液进行加标回收试验,回收率为97%~104%,满足国家地质矿产行业标准DZ/T 0130—2006的要求。     

一种增大尾矿库回水量的方法

在分析尾矿库回水量组成的基础上，以内蒙古锡林郭勒盟地区某湿排尾矿库为例，提出了一种采用悬浮球增大回水量的方法。理论分析和对比试验验证表明，该方法能够大大减少蒸发量，增大尾矿库回水量，操作简单，可在缺水地区的尾矿库运行管理中推广应用。     

阿朵卡尾矿库稳定性分析及安全监测

尾矿库存在着溃坝、滑坡、崩塌、泥石流等危险隐患。主要对板田钒钛磁铁矿采选项目配套阿朵卡尾矿库工程安全稳定性进行分析与评价,对尾矿库设置安全在线监测系统,为阿朵卡尾矿库的安全与生产提供必要的理论依据。结果得出,尾矿库局部水力坡降(入渗点)超过允许坡降,但位于封闭环境中,加上初期坝及堆积坝的排渗措施,可有效降低浸润线;出渗点位于初期坝底部堆石体中,不会产生管涌等现象;通过使用简化毕肖普法等三种方法算出阿朵卡尾矿库的安全稳定系数处于安全的状态,其稳定性可较好满足安全生产的条件;在稳定状态良好的情况下对阿朵卡尾矿库进行安全监测。     

不同氧化剂在酸法地浸铀矿山难浸出矿石中的应用研究

针对伊犁盆地某酸法地浸铀矿山的难浸出矿石,通过矿石的主要化学组分与主要矿物组分的研究,揭示难处理铀矿石特征组分差异。扫描电镜和化学分析结果表明,渗透性差、品位低、非目标矿物耗酸、氧化不敏感是矿样难浸出的主要原因。通过常压及加压搅拌试验和柱浸试验研究了不同种类的化学氧化剂对酸法地浸中难浸出铀矿物浸出的影响。试验结果表明,添加二氯异氰尿酸钠对该矿样的浸出有比较明显的促进作用,其他氧化剂的氧化改善作用不显著。结果还表明,氧化剂对氧气的氧化作用没有明显的协同效应,复合氧化的浸出改善效果不显著。