钱家店Ⅱ块铀矿床采区地下水监测影响因素分析

随着地浸采铀技术取得突破,我国北方砂岩型铀资源勘探得到迅速发展,新发现和探明了一批大型、特大型铀矿床。2015年,地浸采铀产量约占国内天然铀总产量的60%,天然铀产业结构已经由常规硬岩开采为主转变为砂岩地浸采铀为主。由于地浸采铀工艺的特点,其采区地下水的保护工作被公认为是制约地浸采铀发展的主要问题。本文通过分析钱家店Ⅱ块铀矿床采区地下水监测影响因素,得出钱家店铀矿床监测井与采区边界的适宜距离为120m,新建监测井本底测量的最佳时间是成井8d之后。     

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。     

我国地浸采铀地下水修复若干问题的思考

地浸采铀是我国天然铀生产的主要工艺，生产过程中向含矿含水层中注入了一定量的化学试剂，矿床终采后的残余溶液不可避免会对地下水造成污染，存在严重环境隐患，因此，地浸终采后开展地下水修复十分必要。针对地浸采铀地下水修复存在的若干问题，总结了我国地浸采铀矿山终采区地下水源项特征，对比了酸法地浸和中性地浸地下水污染物的种类和水平，调研了国外地浸矿山地下水修复目标值，提出了我国地浸采铀地下水修复目标值的确定方法，探讨了地浸采铀地下水修复主流工艺的优缺点及应用情况，总结了国外地浸矿山地下水修复周期，讨论了地浸采铀地下水修复的时机。基于地浸采铀地下水修复涉及的问题提出了见解，指出了未来的研究方向，旨在为我国地浸地下水修复技术研究和政策制定提供参考。     

中国金原铀业公司组团赴乌克兰进行铀矿开采环保技术培训

2006年5月18日至6月3日,中国核工业集团公司金原铀业公司组成9人代表团赴乌克兰国立矿业大学进行铀矿开采环境保护技术培训。培训的主要内容包括矿山可持续发展必须具备的生产、环境、产品三要素的关系;矿山生产对生态环境的影响;采矿废物的再利用;地浸矿床地下水与地表污染特征、监测及防治措施;地浸地下水污染物迁移规律及自然净化;地浸及其地下水污染模拟技术与方法;地浸采铀单元顺序规划与井网布置。乌克兰于上世纪50年代末60年代初开始进行地浸采铀的试验、建设与生产,先后建立了3座地浸铀矿山,但到上世纪90年代初已全部关闭:其中2座因…     

新疆地浸铀矿山环境影响分析与污染防治措施

从地下水、土壤、大气和地表水四方面分析新疆地浸采铀对环境的影响。尽管地浸采铀相对常规开采而言,具有良好的环保效益,但其对地下水的污染不容忽视。介绍了防治污染的一系列措施,这些措施可使地浸采铀对环境污染最小。     

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。     

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。     

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。     

新疆某砂岩型铀矿地浸对采区外围地下水的影响

砂岩型铀矿地浸开采过程中溶浸液向采区外围运移是一个倍受关注的问题[1]。本文对新疆某砂岩型铀矿地浸采区开拓前及开采期间地下水渗流场及地下水中与酸法地浸相关的主要化学组分进行了监测和对比分析,以研究地浸开采过程中溶浸液对采区外围地下水渗流场的影响及溶质运移过程。结果表明,地浸新采区投入运行后4个月内,采区外围60m范围内含矿含水层地下水渗流场发生了明显的改变,采区外缘下注的部分溶浸液在所形成的较强的地浸地下水渗流场驱动下向周围发生了一定程度的扩散运移。     

背景地下水作用下铀在砂岩铀矿微界面上的扩散模式研究

上游背景地下水流入酸法地浸采铀退役采区地下水中时产生了稀释和冲洗作用。为探究背景地下水作用下酸法地浸退役采区地下水中铀在水岩微界面上的扩散模式和控制机理,开展了静态稀释实验和动态冲洗实验。静态稀释实验结果显示,背景地下水与污染地下水比例为50∶1时,1 440 min内铀浓度降到背景值60 μg/L以下;初期阶段（0~20 min）,反应速率主要受膜扩散控制;中期阶段（20~150 min）,反应速率受膜扩散和颗粒内扩散共同控制;后期阶段（150~600 min）,反应速率主要受颗粒内扩散控制。动态冲洗实验结果表明,用25个孔隙体积的背景地下水,10 d内铀浓度降至50 μg/L;初期阶段（0~4 d）,反应速率主要受膜扩散控制;中期阶段（4~7 d）,反应速率同时受膜扩散与颗粒内扩散控制;后期阶段（7~10 d）,反应速率主要受颗粒内扩散控制。这些研究结果揭示了上游背景地下水流入酸法地浸采铀退役采区地下水中后铀的扩散和迁移规律,为酸法地浸采铀退役采区地下水自然净化的可行性评估提供了理论依据。     

某酸法地浸铀矿山全采区地下水流场变化数值模拟

区域流场是地下水中溶质迁移的基础,其形态特征是判断地浸铀矿山地下水环境影响范围的前提,准确预测区域流场的变化情况对指导地浸铀矿山生产实践有着极其重要的作用。本文以我国北方某地浸铀矿山为研究对象,利用数值模拟方法再现了该地浸铀矿山生产以来全采区地下水流场变化情况。模拟结果表明,生产井的抽注活动是区域地下水流场变化的根本原因,采区内部由于生产井的抽注活动,注液井周围会形成小范围的水头升高区,形成点源,抽液井周围则形成水头下降区,成为点汇;但生产期间总抽液量大于总注液量,全采区整体上形成了明显的水头下降区,区域降落漏斗的形成可以有效控制浸出液中溶解组分的迁移范围。结合含矿含水层地下水pH、铀、硫酸根背景值及采区监测井监测数据,进一步证实了区域流场形态对地下水中溶解组分迁移范围的控制作用,得出该地浸铀矿山的地下水环境影响控制在了150 m以内。     

铀矿开采及生态修复技术综述

在过去50年时间里,我国铀矿开采技术从跟跑到并跑,目前逐步起到在铀矿采冶领域领跑的作用。文中系统梳理了铀矿常规开采、堆浸、原地爆破浸出及地浸等采铀技术,并评述了其研究进展,其中重点介绍了目前铀矿开采的主流技术-地浸采铀技术的研究进展；评述了铀矿植物、土壤及地下水微生物等生态修复技术。铀矿地下水微生物修复技术在铀矿地下水修复中具有广阔的应用前景,选育耐重金属离子及耐低酸微生物菌群是铀矿地下水微生物修复技术的一个重要研究方向。     

松辽盆地某铀矿床水文地质特征研究

研究了松辽盆地某铀矿床区域水文地质特征,矿层地下水补给、径流和排泄条件,地下水水化学特征及主要的水文地质参数;对矿区地浸水文地质条件的分析表明,该铀矿床具备可地浸开采的条件。     

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。     

地浸铀矿山浸出速度的影响因素

在地浸铀矿山生产过程中,铀的浸出速度是制约生产的重要参数,直接关系到矿山的服务年限。矿山生产采区往往存在严重的拖尾现象,为提高地浸铀矿山资源利用率,降低生产成本,研究了影响铀浸出速度的因素,提出了控制铀浸出速度的措施。     

美国Highland铀矿碱法地浸采铀工艺(续完)

Highiand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。     

砂岩型铀矿地浸开采中的堵塞问题及解决方法

随着地浸开采工艺在砂岩型铀矿中的规模不断扩大,在开采过程中发现抽液孔流量逐步下降,导致经济效益降低,其主要原因是开采过程中随着水岩作用的加剧,地下水矿化度逐步增高,导致部分离子在迁移过程中由饱和状态向着过饱和状态演化,出现沉淀堵塞现象,导致矿层渗透系数降低。总结了地浸系统的酸法浸出、碱法浸出及CO₂+O₂中性浸出三种浸出方式,分析其沉淀产生类型,并针对堵塞形式提出解决方案,为现场地浸开采工艺提供参考。     

新疆某铀矿床CO2+O2中性浸出试验研究

针对新疆某矿床矿石碳酸钙含量高的特点,开展了地浸采铀工艺试验,试验表明:中性浸出工艺是一种温和的浸出工艺,浸出的选择性好,浸出过程中对地下水化学成分影响较小,并且CO2可以调节溶浸液的pH值,避免地下水中钙镁等离子的化学沉淀,防止矿层堵塞。试验过程中,浸出液铀浓度随着HCO3-浓度的上升而增涨,浸出液铀浓度达到峰值并持续稳定在60mg/L左右,表明CO2+O2中性浸出工艺的应用取得较好的效果,浸采成本低,是适合该矿床开采经济合理的浸出工艺。