过滤器布置方案对地浸采铀浸出效果的影响分析

本文以有效对流体积、有效对流矿体体积比、有效浸出矿体体积比、浸出对流体积比4种地浸采铀流场特征参数为计算分析依据,建立了一套地浸采铀流场定量化分析评价方法。基于该方法,针对内蒙古某地浸采铀矿山,开展了过滤器布置方案对地浸采铀浸出效果的影响分析,并为现场钻孔施工推荐了最优过滤器设计方案。研究结果表明：采用地浸采铀流场特征参数的定量化分析评价方法,可以对不同过滤器设计方案下的有效对流体积、有效浸出体积、浸出剂利用率等进行定量分析;各过滤器布置方案量化对比后发现,长过滤器方案形成的流场范围更大,过滤器长度大于5 m时,增加单位长度带来的增益效果降低;过滤器安装位置对有效对流体积和有效浸出体积影响明显,短过滤器方案（2.5 m）宜采用中心布置,长过滤器方案（5 m、10 m）宜采用错位布置;方案2的特征参数表现较好,为最优过滤器设计方案,在现场应用后,提高了采区抽注液量与铀浓度,更科学有效地指导了地浸采铀井场的工程设计。     

铀矿石浓缩物的地理溯源特征属性分析技术研究现状

近年来随着核法证分析技术的发展，基本确定了铀同位素、稀土元素（REE）分布模式、Sr和Nd同位素丰度、部分杂质元素含量等为铀矿石浓缩物（UOC）地理溯源特征指纹，高准确性、高精度的分析方法为溯源提供了技术支撑。主要的技术发展体现在，根据不同类型的UOC样品采用不同的溶解及化学分离方法，先进质谱技术发展在UOC中铀及杂质的含量及同位素等地理特征属性测量中的应用，及基体一致的UOC标准样品在溶解、分离、测量全过程中质量控制的保障。为推动核化学、地质化学等在核法证技术中的应用，本文基于近年来国内外的研究成果，对UOC的核法证地理溯源分析技术发展、数据处理进行了详细论述。     

气体质量流量控制器在地浸采铀中的应用

介绍了在中国地浸采铀领域中气体流量加入计量的控制现状及存在的问题。针对CO2+O2地浸采铀中氧气加入的特点,开展了气体质量流量设备的选型试验。为解决配制中气体返水损坏设备的难题,研制了一套气体质量流量控制系统。现场应用表明,在气、液压力连续变化的复杂条件下,该系统实现了对气体的高精度计量,可就地和远程方式实时调节、显示、记录气体的加入参数,确保了气体流量控制系统的稳定运行,降低了劳动强度,达到了技术目标。     

地浸采铀过程中的矿物溶解沉淀特征

铀的原位浸出是通过溶浸液与铀矿物相互作用来实现的,地浸采铀过程中溶浸液与含矿层中各种矿物反应,会使溶浸液中各种离子组分大量增高,当离子浓度达到饱和或过饱和时,又会产生化学沉淀,造成含矿层堵塞。以巴彦乌拉铀矿C12采区为研究对象,根据浸出液化学成分数据,通过地球化学模拟计算采区运行过程中矿物饱和指数,研究地浸过程中矿物的溶解-沉淀特征。计算结果表明,酸法地浸过程中石膏、Fe(OH)3、针铁矿和赤铁矿是地浸采铀过程中易产生沉淀的矿物。地浸6.5天后石膏即处于沉淀状态;Fe(OH)3在pH大于6.71~6.89条件下、针铁矿在pH大于4.6~5.0条件下、赤铁矿在pH大于4.62~4.87时处于沉淀状态。pH是影响矿物溶解与沉淀的关键因素。     

巴彦乌拉铀矿床精细三维地质建模

地浸采铀是一种通过溶浸液与砂岩矿层中含铀矿物发生溶解反应的矿石原位开采方法,厘清矿层及矿层上覆下伏含水层三维结构,对提高地浸采铀效率具有重要意义。在资料收集的基础上,结合测井数据,采用地质统计学方法,对地浸采区地层及矿层进行精细刻画,建立了相应三维地质模型,根据模型模拟结果分析了含矿含水层的空间结构特征。结果表明,含矿含水层主要岩性为粗砂岩;含矿含水层各种岩性孔隙连通性较好,透水岩性分布较均匀;采区地层倾向大致为325°,倾角为6.76°。顶部隔水层厚度呈南部和中部较厚、北部和西部较薄的特点,发育7个隔水顶板天窗;矿层贴近隔水底板,厚度由北部向各个方向逐渐减薄,矿层厚度与含矿含水层厚度呈正相关。三维地质结构模型的构建完整、直观地展示了巴彦乌拉铀矿C12采区地层、岩体的三维空间分布特征,可以为进一步开展地浸采铀数值模拟研究提供科学依据。     

某酸法地浸采铀矿山中硅的迁移及对生产系统的影响

硅化合物广泛存在于铀矿石中,在酸法地浸采铀过程中,部分硅酸盐矿物与硫酸反应形成硅酸。针对酸法地浸采铀过程中硅的迁移及其对生产系统的影响开展了研究。结果显示,硅酸随浸出液进入离子交换吸附系统,其中99%以上又返回到矿层。仅有极少量的硅酸因聚合作用被吸附系统截留,部分附着于树脂表面,部分随溶液流动而进入萃取系统和注液钻孔。硅酸对生产系统的影响主要表现在3个方面:1)聚合度较低的硅酸会在离子交换树脂表面不断聚合,堵塞离子交换树脂的通道,导致离子交换速度和操作容量下降;2)硅酸胶体进入萃取系统会导致三相物生成量增加,严重时可导致乳化;3)硅酸凝胶进入钻孔会导致钻孔堵塞。总的来说,硅大量溶出会导致设备紧张、成本上升、生产能力下降等一系列问题。为降低硅对生产系统的影响,可使用氢氧化钠进行树脂脱硅,以恢复其离子交换性能,使用氢氧化钠+空压机洗井恢复钻孔过液能力。     

某特大型铀矿床三维立体分区方案研究

通过对某特大型缓倾斜、多层铀矿床开采技术条件的分析研究,确定以人为境界划分法作为该矿床的井田划分原则。考虑走向长度和资源匹配情况,以H36勘探线为井田划分界限,一井的开采范围为H8~H36勘探线,二井的开采范围为H36~H72勘探线。基于3DMine软件平台,建立三维数字化矿床模型,结合矿体的形态特征,确定上、下采区的最佳分界线标高为850m,上部采区的竖向开采范围为1 030~850m,下部采区的竖向开采范围为850~670m,优选阶段高度为60m。     

塔木素铀矿床地下水类型研究

塔木素铀矿床含矿含水层地下水为承压水,其承压水头高,矿坑涌水量大。为给矿床开发制定防治水方案提供依据,需要研究矿床含矿含水层地下水是孔隙水还是裂隙水。通过岩心编录、岩石物理性质测试、水文地质抽水试验和示踪试验,认为矿床含矿含水层地下水是以孔隙水为主的裂隙孔隙承压水,从而为制定防治水方案奠定了基础。     

内蒙古巴彦乌拉铀矿含矿层堵塞的水文地球化学机理

铀浸出是溶浸液与铀矿物之间发生一系列水文地球化学作用来实现的,巴彦乌拉铀矿酸法地浸开采过程中出现了含矿层堵塞问题。基于含矿层矿物特征,根据浸出液化学成分,采用地球化学模式程序PHREEQCI对浸出液-矿物平衡进行模拟,计算了矿物的饱和指数与反应条件指数,确定了矿物溶解沉淀状态,揭示了含矿层堵塞水文地球化学机理。结果表明,含矿层堵塞水文地球化学原因是溶浸液中Ca2+、SO42-与Fe3+处于过饱和状态,产生了石膏、针铁矿、赤铁矿沉淀,其饱和指数分别为0.06～0.20、0.01～-0.83、0.94～2.58;石膏的反应条件指数RCICa=0.34～0.42,RCIS=1.17～1.35,Ca2+浓度是其溶解—沉淀的主要影响因素,赤铁矿、针铁矿的RCIpH=-3.47～-3.27、RCIEh=-599.44~-474.72 mV、RCIFe=0.96～1.37,均处于沉淀状态,石膏、铁矿物沉淀是溶浸液与含矿层中的矿物作用后其离子活度积超过了其溶液积常数的结果。