地浸铀矿山退役采区地下水中铀种态的PHREEQC模拟研究

以我国西北某地浸铀矿退役采区地下水作为研究对象，通过实地调查和取样分析，研究了该区域地下水的铀含量和其他理化性质。采用PHREEQC软件计算该区域地下水中铀的赋予形态，并模拟pH、温度、SO₄^2-浓度和NO^-₃浓度对地下水中铀形态的影响。结果表明，该区域地下水铀的价态为U(Ⅵ),主要以UO₂SO₄、UO₂²⁺、UO₂(SO₄)₂^2-和UO₂NO⁺₃的形式存在，占比分别为72.0%、20.7%、7.2%、0.1%。通过模拟得出：当pH=2～5时，UO₂SO₄是该水环境中铀的优势种态，随着pH值的持续增高，UO₂(OH)₂显著增加，在pH大于5的条件下，UO₂     

帷幕注水地浸采铀三维地下水流数值模拟

在大量实测资料基础上,建立了新疆某铀矿床C10采区含矿含水层地下水流系统帷幕注水数值模型,模型总体相关系数达到0.82,较好地模拟了采区帷幕注水抬升含水层水位的水流状态。利用该模型对采区在开展抽注生产情况下含水层区域地下水位变化趋势进行预测。预测显示,在现有水力条件下,采区地浸生产钻孔设计为五点型,21个抽液孔33个注液孔,单孔抽液量为60m3/d,抽注孔间距为25m的井场排布时,采区外围8个帷幕孔进行帷幕注水抬升水位,单孔平均注液流量为115m3/d,1a内采区含水层地下水水位标高保持在1 210m以上,可维持井场正常抽注平衡。     

某铀矿地浸采区的水动力场三维模拟

原地浸出采铀生产期间的地下水动力场直接控制着污染物的迁移，以我国某地浸矿山为例，通过建立三维数学模型，采用Visual-MC3DFLOW软件，对其采区内的水动力场进行计算，模拟生产期间含矿含水层的水流动态。     

四大创新构建现代地浸铀矿山

介绍中核通辽铀业有限公司进行的四大创新——科技进步、体制机制、安全环保、合作模式的内涵及意义,详细阐述四大创新的实现及取得的成果。该企业创建小核心、大协作项目管理模式,按照新项目、新机制的要求,建立精干高效的人才队伍,精简、高效的公司管理体系;以先进的安全环保理念,建立我国首家采用CO2和O2原地浸出技术开采铀资源的新型铀矿企业;以铀资源有偿使用模式,推动与中国石油天然气集团公司辽河油田的合作,掌控钱家店铀矿床砂岩型铀资源。     

关国Highland铀矿碱法地浸采铀工艺

Highland铀矿是西方国家最大的铀地浸矿山之一，采用典型的美国碱法地浸工艺，即以CO2和O2配制溶浸剂进行浸出。介绍了Highland铀矿采用的井场设计与建设、环境评价与监测、生产操作和地下水复原等方法，以及Highland铀矿的地质概况。     

某地浸采铀矿山采区井场地下水中铀迁移预测

通过对某地浸采铀矿山井场水文地质条件的分析,建立该区地下水污染物迁移的二维水流、水质耦合迁移的数学模型。采用Visual MODflow软件模拟铀浓度分布。10、20、40 a后地下水中铀最高质量浓度中心分别迁移至距井场中心约93、1403、02 m处;而最高质量浓度在10 a后,基本不变;20、40 a后由20.0 mg/L分别降至16.0、12.0 mg/L。利用监测结果对模型进行检验,检验结果表明模型比较合理。     

酸法地浸采铀退役采区地下水二步修复法研究

酸法地浸采铀退役采区地下水具有酸性强、铀及SO42-浓度超标的特性,其修复是亟待研究解决的问题。本文以西北某地浸采铀退役采区地下水为研究对象,先采用CaO中和法去除其中的铀;再采用厌氧脱硫脱硫弧菌微生物膜反应器去除SO42-,并探究碳源与进水流速对去除中和处理后的地下水中的SO42-的影响。试验结果表明：每升地下水经0.167 g CaO中和处理后,pH值由3.0升至7.0左右,铀浓度从最初的0.4 mg/L降至0.04 mg/L,达到了排放标准,SO42-浓度从1349.2 mg/L降至840.3 mg/L;中和处理后的地下水经脱硫脱硫弧菌微生物膜反应器处理,当进水流速为1.0 mL/min、碳源为葡萄糖时,SO42-浓度从840.3 mg/L降至256 mg/L,也达到了排放标准。本项研究表明,先采用CaO中和法去除铀、再采用厌氧脱硫脱硫弧菌微生物膜反应器去除SO42-的二步修复法在酸法地浸采铀退役采区地下水处理中具有潜在应用前景。     

捷克Straz地浸铀矿山地下水恢复治理介绍

捷克Straz矿在地浸采铀期间对周围地下水产生了影响,有必要进行污染地下水的恢复治理。在对捷克Straz矿床水文地质、地下水污染状况进行描述的基础上,介绍了该矿污染地下水恢复治理任务与目标、治理进展、治理费用,以及地下水监测与数值模拟,以期为我国地浸采铀环境保护提供有益借鉴。     

某酸法地浸矿山终采区铀资源强化浸出试验研究

新疆某铀矿床运行20多年后,终采区面临浸出铀浓度低、资源回收率低、运行成本高等问题。为进一步提高铀资源回收率,以该矿床目标终采区为研究对象,开展剩余铀资源强化浸出试验研究。首先在该采区选择靶区位置补打6个试验孔,通过钻孔测井、矿石组分及矿物分析得知,剩余铀资源多赋存于底板泥岩及紧靠底板附近的泥质粉砂岩中;同时,矿石中可见还原性矿物及不同成因的堵塞物。因此,提高采区剩余铀资源回收率需采取强化浸出技术措施。研究从强化配位反应及提高氧化强度入手,开展了化学强化浸出试验,筛选出可实现强化浸出试验条件;在目标采区开展强化浸出扩大试验,6个试验单元共浸出铀10.8 t。结果表明,虽该采区经过多年开采,残余铀资源品位较低,但是经过化学强化浸出,仍可以实现残余铀资源的浸出。试验提出的强化浸出方案在技术上可行,具有推广应用价值。     

基于Visual MODFLOW的地下水数值模拟在地浸采铀中的应用

建立铀矿山水文地质数学模拟模型,运用国际通用的可视化标准软件Visual MODFLOW对研究区地下水进行数值模拟计算和预测,对模型进行识别及检验之后,调整了钻孔的抽注液量,优化了井场设计,提高了采铀效率。     

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。     

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。     

地浸采铀技术中的几个问题

根据多年地浸采铀实验室和现场试验研究的结果及生产经验,讨论了地下水流向对钻孔布置的影响,沉砂管的设置及利弊,CO2 O2两孔法现场试验的适用性等问题。     

哈萨克斯坦某铀矿床地浸采铀现场试验研究

为工业开发哈萨克斯坦扎尔巴克砂岩型铀矿床,本文收集了详细的地质资料,得到主要开采参数,开展低酸浸出现场试验。浸出试验的结果是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87.7 mg/L,峰值铀浓度可达150.0 mg/L,平均单孔抽液量为3.5 m³/h,平均单孔注液量为1.3 m³/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。     

双孔法地浸采铀试验理论和方法

传统地浸采铀现场试验花费时间长,投资大,由于浸出试验面积不能准确计算,故参数计算的可靠性得不到保证。双孔法地浸采铀现场试验的理论基础是一个钻孔注,另一个钻孔抽,不平衡抽注;在保持不平衡系数不变的前提下,浸出面积是固定的,并可准确计算。完成试验时间为6个月至1a。由于该方法快捷、投资省,目前在独联体国家得到广泛应用。     

铀矿区地下水中氡迁移的室内模拟

为了查清某铀矿区氡在地下水环境中的迁移行为,分别开展示踪实验和氡迁移实验,室内模拟孔隙含水介质中氡的迁移过程,深入探讨地下水、土环境中氡迁移的内在规律性,揭示氡的环境行为特征。实验结果表明,氡在孔隙含水介质中运移以地下水对流作用为主,氡在横向上的运移不仅仅是扩散作用,还有地下水的载运作用、介质的吸附作用以及自身的衰变与挥发作用。氡的运移以水平迁移为主,已有研究成果中的"微气泡"理论并非氡在地下水中运移的主要机制。氡随时间变化规律进一步表明氡的迁移是氡的释放、累积与挥发、衰变、吸附作用及地下水对流作用等综合作用的结果。以上研究成果为定量化研究地下环境中氡的迁移归宿提供科学依据,为氡在铀矿勘查中的应用提供理论支持。     

新疆某矿床碱法地浸采铀试验

结合新疆某铀矿床碱法地浸采铀现场试验,讨论了矿床地质、水文地质条件,介绍了最佳井型的应用,并分析了氧气、CO2和NH4HCO3使用时地下浸出过程及浸出效果,提出适宜矿床的开采工艺。