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。     

井间示踪在新疆某地浸采铀中的试验研究

采用井间示踪的方法研究新疆某地浸采铀过程中溶浸剂迁移规律、溶浸范围。以示踪剂见剂质量浓度、见剂时间确定示踪剂弥散速度,确定了该地区56号线试验区地浸抽注钻孔间水力联系,为地浸开采提供支持。     

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

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。     

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。     

CO_2+O_2中性原地浸出采铀矿山井场抽注液平衡与地下水环境的影响关系

地浸矿山采铀过程中既要尽量减少溶浸液向采区外围扩散、流失,又要避免采区外围地下水大量流入采区内部,以减小溶浸液对矿层外围地下水环境影响并提高浸出效率。在钱家店(钱Ⅱ块)铀矿床CO_2+O_2中性浸出地浸采铀矿山,改变抽注液比对矿层地下水水位及水样化学组分进行测量与分析,研究地浸采铀抽注液平衡与地下水环境的影响规律。通过在合理区间内调整井场采区抽注液比,控制矿层溶浸液溶浸范围、减小溶浸液向外围扩散,实现了有效控制地下水化学组分趋于稳定,减小地浸开采对地下水环境影响的目的。研究表明,控制抽液总量大于注液总量0.3%至0.35%时,井场内部形成大的降落漏斗,溶浸液只在井场边缘附近运移,扩散距离可控。     

地浸开采井场抽注单元优化设计研究

地浸开采井场抽注单元可能出现注液量大于抽液量的情况，造成部分浸出液扩散至溶浸范围之外。通过采区目标优化方法，对井场单孔抽注液量进行优化计算，能够实现采区每个抽注单元的抽注平衡，保持总抽液量大于总注液量0.5%,使浸出液尽可能控制在井场范围内。根据优化结果调整各抽注单元的抽注液量，可实现采区同时投产、同时退役。     

国外专利简介

渗透性差的薄矿层有用矿物的地下溶浸方法此法在于用注液孔和抽液孔开拓含矿层,往注液孔中注入溶浸液,从抽液孔中抽出产品溶液和输逆产品溶液,在钻孔中置入恰好是相互对应的异名充电电极,并以电场的作用强化溶浸。此法的特点是为了降低溶浸成本和提高溶浸速度,将注液孔钻到含矿层的上部边界,而将抽液孔钻到含矿层的下部边界,从钻孔中向外开槽,在槽内充填大颗粒材     

应用粒子示踪模拟技术确定地浸采铀溶浸范围

溶浸范围是铀矿地浸开采经济技术评价的重要考量要素之一。由于溶浸过程发生在地下矿层,溶浸范围的确定往往比较困难。本文以我国某砂岩铀矿地浸单元为例,根据研究区水文地质条件和实际地浸抽注液流量数据,运用地下水模拟软件Visual Modflow粒子示踪技术对溶浸液渗流路径和范围进行了模拟,模拟结果的示踪迹线指示出了溶浸液从注液孔进入矿层后的不同渗流方向、速度及运移路径,沿该迹线的溶浸液流量有所不同,对抽液总流量的贡献率也不同。按贡献率大小从低到高剔除占总贡献率5%的那些低效率的迹线,保留占总贡献率95%的迹线,以此圈定了该地浸条件下的有效溶浸范围,计算得出有效溶浸面积是钻孔所围几何面积的1.51倍。     

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。     

地浸矿山抽注比对溶浸范围影响研究

在环保要求日趋严格的背景下,进行地浸矿山抽注比对溶浸范围影响的研究势在必行。我国地浸普遍采用的抽注比为抽出液大于注入液量的0.3%,这样可保证在生产期间溶浸液基本不污染采区外的地下水,但需要建造大面积的蒸发池,增加矿床建设投资。若矿床位于征地困难地区则会大幅度增加矿床开发难度。通过对生产矿山和拟生产矿山抽注比的研究和深入分析,运用单孔精确控制方法可以将抽注比控制在1∶1,使蒸发池面积得到大幅度降低,仅为原蒸发池面积的25%,从而降低矿床投资和征地面积,为矿床开发奠定基础。     

低渗透性铀矿床浸出过程对地下水环境影响的探讨

以钱家店地浸铀矿山钱Ⅳ试验采区为例,通过对采区外围地下水跟踪监测以及计算机数值模拟方法,对低渗透性地浸采区溶液扩散特征及其对周围地下水的影响进行了研究。现场监测以及数值模拟结果表明:在低渗透条件下,地浸溶液向采区外围的扩散范围小,扩散速度慢;在抽注平衡以及抽注比为1.003 6∶1的地浸水动力条件下,采区运行近3年,实际观测的溶液扩散范围不超过61m;保守的理论计算扩散范围不超过75m,平均扩散速度仅为0.084 3m/d。地浸采区以抽注比为1.003∶1持续运行满6年退役,溶浸液扩散范围可以被有效控制在120~130m范围之内,不会对采区外围地下水环境造成不可接受的影响。天然流场下游以及局部抽注比较小的区域是地浸溶液向外扩散的主要区域,但在地浸过程中加强对采区各局部子单元的抽注平衡调控,可以在较小的抽注比(不超过1.003∶1)的条件下,有效地控制溶液向外围扩散。     

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、港浸液的有关参数以及离子交换回收厂。     

微观平衡优化地浸采场溶浸范围

原地浸出采矿技术以其成本低、效益好、资源利用率高、绿色环保等特点日益受到采矿工作者的青睐;但作为一种新型的、先进的采矿方法,仍存在一些亟待突破的难题,溶浸范围控制就是制约其长远发展的最大障碍。为了合理控制地浸采铀浸出过程的溶浸范围,在充分分析地浸矿山水文地质条件及其与地浸采铀相互影响因素的基础上,采用差异化的微单元抽注平衡管理,实现了溶浸范围的有效控制及浸出原材料的降低,为水成砂岩型铀矿床地浸开采的溶浸范围控制提供了借鉴经验。     

地浸采矿浸出结束点确定的新方法

浸出结束点既关系到地浸采矿的经济效益,又关系到地浸矿山自动化和数字化建设。首先,论述了浸出结束点常规确定方法的局限性,分析了地浸采矿各抽注单元不能同时达到最佳生产状态的原因,总结了地浸采矿投资收益随时间的变化规律,提出了以抽注单元和最短生产期间作为计算浸出结束点的基础原则。然后,分析了影响地浸采矿生产费用的各项指标,建立了计算浸出结束点的新方法。最后,以某地浸采铀试验采区为例,统计了采区生产费用的数据,应用新方法对各抽注单元的经济效益进行了判断,并对采区的生产提出了对策分析。     

某地浸矿床抽注液井距研究:Visual-MODFLOW在某地浸矿山井距确定中的应用

对某地浸矿山水文地质条件进行详细分析、整理,分析了影响地浸矿山抽注液井距的主要因素,从理论上计算出适宜矿山抽注液井距的范围,同时给出推荐的井距。运用Visual-Modflow建立三维地下水流数值模型,运用模型模拟抽注液井距,对三种不同井距23m、27m、30m进行了模拟,模型计算结果表明,23m、27m井距从技术上更为合理,能够较大的覆盖矿体范围,减少溶浸死角。运用经济分析对23m、27m井距进行优化,结果表明27m井距综合效益最优,从而确定了矿山抽注液井距采用27m。     

某地浸采铀条件试验酸化前后同源示踪对比试验模拟分析

在某地浸采铀条件试验现场微酸酸化前后开展2次同源4元素示踪对比试验,通过构建酸化前后不同的溶质迁移模型,量化计算分析酸化对浸出的影响。模拟结果表明:地浸采铀条件试验采场酸化后,粒子有效对流域面积和溶浸范围分别比未酸化地层提高3.5和3.2倍;微酸酸化有利于提高地浸采铀效率。     

抽注流量分配及抽注比对地浸溶液扩散的影响

根据新疆某铀矿床4#采区地质、水文地质条件以及地浸钻孔数据,运用地下水数值模拟软件Visual MODFLOW建立地浸溶液渗流与溶质运移模型,研究了抽注流量在采区各钻孔的不同分配方式以及不同抽注比对地浸溶液渗流运移的影响。结果表明:影响地浸溶液向采区外围扩散的主要因素是采区单孔流量的分配方式,即采区单孔流量的空间分布状况;在抽注流量分配方式一定的情况下,采区总抽注比的变化对溶液扩散的影响并不明显。加权平均方法可使采区各局部的抽注流量分配更均衡,采区以3 840m3/d的总抽液规模、抽注比为1.0005运行5a,地浸溶液向外围扩散的范围不超过200m,采区下游是溶液扩散外流的主要区域,需要重点关注。无论是从控制溶液外流的角度,还是从采场均衡浸出的角度,更应该关注采区各钻孔的流量合理分配和各子单元的抽注平衡,而非采区的总体抽注比。     

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。     

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。     

原地浸出采铀井型研究

介绍了目前世界各国地浸铀矿山中井场钻孔布置所采用的主要井型,分析了各种井型中抽、注液钻孔比例,讨论了不同井型中溶浸液的分配和井型选择应遵循的基本原则,指出了我国地浸铀矿山在井场钻孔布置中存在的问题,并提出了解决问题的建议。