新疆某铀矿床淡化地下水碱法地浸试验研究

在淡化地下水的条件下,研究了某砂岩铀矿床近中性条件下碱法地浸时,溶解氧和HCO3-质量浓度及影响因素对铀的浸出关系。研究结果表明:铀的浸出浓度、浸出速率与HCO3-质量浓度关系密切,HCO3-质量浓度高,铀的浸出浓度亦高,浸出速度快;但存在最佳HCO3-质量浓度和HCO3-质量浓度阈值的限制条件,超出最佳HCO3-质量浓度,浸出方法不是最经济,超过阈值条件,存在堵塞隐患;HCO3-质量浓度还受碳酸钙沉淀因素制约,与溶浸剂的pH值关系密切;溶解氧能影响浸出浓度和铀浸出率,溶浸剂中溶解氧含量增大,铀浸出率提高。     

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。     

用二氧化碳减缓碱法地浸采铀中的化学沉淀堵塞

通过分析地下水系统的Eh值及pH值对难溶物质溶解度和饱和指数的影响,得出溶浸剂pH值的变化是造成伊宁铀矿某矿床碱法地浸条件试验中出现化学沉淀堵塞的主要原因,提出了用CO2调节溶浸剂pH值来减少或避免化学沉淀堵塞的技术措施。试验结果表明,该措施可在一定程度上缓解化学沉淀堵塞,从而提高了浸出液中的铀浓度,并使钻孔的抽注能力有所恢复。     

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。     

PHREEQC软件在改善低渗透砂岩铀矿含矿层渗透性中的应用

在分析和讨论方解石、石膏及黄铁矿溶解度的基础上,建立混合、溶蚀模型,运用PHREEQC软件模拟计算上述3种矿物在盐酸作用下的溶蚀性,讨论PHREEQC软件在模拟计算酸化液配方中的应用效果,并将模拟计算结果应用于现场试验中。模拟结果对改善低渗透砂岩铀矿含矿层的渗透性起到了很好的指导作用。     

美国地浸铀矿山钻孔成井工艺及井场运行

系统介绍美国地浸铀矿山钻孔结构和承压能力试验、过滤器形式和使用、注浆方式和设备、套管性能和连接、井场浸出结束点和溶浸范围控制等技术和工艺的特点。美国地浸铀矿山采用氧气和碱法浸出工艺,所开发的钻孔施工和成井工艺以及井场运行操作针对性强,技术先进。所介绍的技术和工艺大都未在国内应用,对我国地浸采铀技术的研究和开发有一定借鉴意义。     

聚苯胺/TiO2复合材料对U(Ⅵ)吸附性能的研究

采用溶胶-凝胶法合成二氧化钛（TiO₂），并将苯胺聚合在TiO₂表面制备了聚苯胺（PANI）/TiO₂复合材料（PANI/TiO₂）。使用FT-IR、TGA和XPS表征了制备的TiO₂、PANI和PANI/TiO₂的表面功能基团、热稳定性和表面元素组成。研究了溶液pH值、吸附时间、U(Ⅵ)浓度和温度等因素对TiO₂、PANI和PANI/TiO₂吸附U(Ⅵ)的影响，探讨了3种材料对U(Ⅵ)的吸附动力学、等温线和热力学性质。FT-IR、TGA和XPS表征结果表明，成功制备了PANI/TiO₂复合材料。TiO₂、PANI和PANI/TiO₂吸附U(Ⅵ)的最佳pH值分别为5.0、4.5和5.0；吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型和准二级吸附方程，TiO₂、PANI和PANI/TiO₂的单层饱和吸附量分别为11.49、22.41、43.29 mg/g；3种吸附剂对U(Ⅵ)的吸附过程均为自发的吸热过程。同时，PANI/TiO₂具有较好的循环使用性能，第5次使用时，吸附量仅降低了15.4%。     

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。     

新疆某铀矿床CO2地浸采铀试验研究

针对新疆某铀矿床的特点和常规酸法、碱法地浸采铀试验中出现的矿层化学堵塞问题,在国内首次进行了CO2地浸采铀现场试验研究。试验结果表明,CO2能有效降低溶浸剂pH值,抑制CO32-的生成,减轻了矿层出现Ca(Mg)CO3化学沉淀,并可弥补浸出液处理过程中HCO3-的损失,保证浸出的正常进行。     

某砂岩型铀矿床卷头和翼部矿体矿石性能研究

采集某砂岩型铀矿床卷头和翼部矿体矿石样品,进行粒度分布、物理性能参数及浸出性能对比试验。结果表明:翼部样品-0.08mm粒级碎屑质量分数比卷头样品高;翼部矿样较卷头矿样更致密,孔隙率更小,矿石含水更少;卷头矿心的渗透性较翼部矿心的好;2种样品化学组成相似,卷头样品氧化程度高,六价铀质量分数达62.1%,较翼部样品更容易浸出。