原地浸出采铀多场多过程耦合动力学数值模拟

原地浸出采铀是一复杂的非线性动力系统,涉及诸多因素与过程的耦合和正负反馈作用。为研究地浸采铀过程中岩石结构力学及其演化规律、岩石变形作用、孔隙度与渗透率的动力演化等对浸出效果的影响,建立了一多因素、多过程耦合的综合动力学模型和模拟方法,并基于Fortran与C++语言编制了1～3维模拟程序。通过对某地浸铀矿床某采区酸化、生产、溶浸末期各阶段的数值模拟,得到各生产时期矿岩中铀的浓度分布,该采区酸化40d后浸出液中铀浓度增加到15mg/L,以及该采区铀5a后基本浸出完毕;在生产末期,浸出液中的铀、酸浓度下降明显,采场区域铀浓度降低到10mg/L,pH升至2左右。数值模拟结果与矿山实际生产情况基本吻合。该模型和程序可应用于地浸采铀的理论研究、矿山设计、生产管理和地下水污染物迁移与复原研究。     

基于地球化学模拟分析杂质矿物对酸法地浸采铀的影响

为探明酸法地浸采铀过程中杂质矿物对铀浸出的影响,以分批浸出试验为基础,采用反应路径模拟探讨杂质矿物对铀浸出机制的影响,利用反应溶质运移模型探讨杂质矿物对铀浸出化学场时空特征的影响。模拟结果表明：方解石、黄铁矿、赤铁矿会与铀矿竞争酸,竞争由强至弱依次为方解石、赤铁矿、黄铁矿,其中黄铁矿在酸浸条件下溶解较弱,但生成的低价硫和亚铁离子能降低溶浸液的Eh值,导致铀浸出减少,赤铁矿在酸浸条件下因耗酸而降低溶浸液的酸度,但又促进黄铁矿的溶解,进而影响铀的浸出;在时间上,杂质矿物会使铀的溶解迁移存在不同程度的滞后,铀的溶解-沉淀旋回周期延长,整个模拟矿层沥青铀矿完全溶解时间更长,铀浸出速率降低;在空间上,杂质矿物会使模拟矿层中铀矿溶解范围减小,铀矿溶解-沉淀旋回过程中沉淀量增加,U（Ⅵ）迁移浸出所需时间延长,浸出铀的迁移累积峰值变化不同。     

铀尾矿库区浅层地下水中U(Ⅵ)迁移的模拟

在详细分析中国南部某大型铀水冶尾矿库的结构特点、运营情况和库区水文地质条件的基础上，对库区水文地质条件进行概述，运用溶质反应-运移模拟软件PHREEQC-Ⅱ，建立研究区U(Ⅵ)在浅层地下水中迁移的一维溶质反应-输运耦合模型，并分析在不同时间、距离、扩散系数、弥散度等条件下铀在铀尾矿库区浅层地下水中的迁移，即铀浓度随时间及距离的变化。模拟结果与现场观测资料基本吻合，表明该软件能较好地模拟U(Ⅵ)的迁移情况，证明了该模型的可行性。研究还表明，弥散作用对铀迁移有显著影响，弥散度的取值是模拟可靠与否的关键参数，而分子扩散对本模拟的影响可忽略不计。      

某地铀矿原地浸出采铀地下水环境保护

原地浸出采铀工艺包括酸浸工艺与碱浸工艺,两种工艺都会使用溶浸液,从而影响地下水成分,造成污染。本文总结了某地铀矿原地浸出采铀过程中对地下水环境保护的经验,提出了地下水环境保护的建议。     

某铀尾矿库区地下水238U迁移模拟

将铀尾矿库核素迁移问题概括为均质多孔介质中稳定的二维水流条件下的三维溶质迁移问题,利用Visual Modflow软件(MT3D)采用全隐式差分法对某铀尾矿库放射性核素迁移进行了模拟研究,模拟值结果与浓度实测值较吻合,揭示了尾矿库放射性核素时空迁移规律。     

铀尾矿渗滤液中铀在地下水中的迁移模拟

选择某铀尾矿库作为研究对象,采集尾矿坝中的铀尾矿样品、含水层砂土样品及隔水层粘土样品,研究U在关键地层土壤样品上的等温吸附规律及降雨条件下U的浸出过程,得到U在关键地层的吸附迁移参数及源项释放规律,并运用FEFLOW6.2软件建立铀尾矿评价区地下水三维模型,模拟U的迁移行为及浓度分布。实验结果表明U在砂土与粘土上的吸附符合线性等温吸附模型,分配系数K_d分别为20.41 L/kg、45.92 L/kg;实验周期内酸雨淋浸与去离子水淋浸条件下U浸出平衡浓度分别为0.83 mg/L、0.79 mg/L,浸出率分别为46.07%、20.92%。模拟结果表明经过30年的迁移,U污染晕峰值浓度为0.595 mg/L,峰值浓度迁移距离为36.44 m;经过50年的迁移,U污染晕峰值浓度为0.440 mg/L,峰值浓度迁移距离为42.93 m。     

板状砂岩型铀矿床形成期间地下水流的定量模式(计算结果及主要结论)

板状砂岩型铀矿是美国最大的铀矿资源类型。地下水流的性质和方向一直是该类型矿床最主要的争论点。本文给出了圣胡安盆地上侏罗统莫里森组Westwater谷段和砂岩铀成矿期区域地下水流的定量模拟。板状砂岩型铀矿床与推断的局部和区域性的地下水排泄区的主要混合带吻合较好。地下水模拟的结果更有利于铀矿沉积的两种模式(卤水界面模式与湖成腐殖酸盐模式)中的前者。     

新疆某地浸铀矿氡辐射剂量研究

为掌握地浸铀矿氡析出所致辐射剂量,通过对某地浸铀矿进行环境空气中氡浓度、氡析出率调查与测量,估算了水冶车间工作人员所受年个人辐射剂量,并运用UAIR-FINE软件模拟集液池、蒸发池所致周围20 km范围内各子区的氡浓度贡献值分布、公众个人剂量分布。结果表明:井场及水冶车间室外氡浓度基本处于环境本底水平;生活区、工作场所的氡浓度以及所致工作人员的个人剂量低于国家规定的标准;所致居民点氡浓度贡献值、公众个人剂量最大值均低于国家目标限值,因此该地浸铀矿氡析出所致影响较小,并针对地浸铀矿的特点提出了合理的氡析出防护建议。     

基于氡析出机制的铀矿井巷道通风可靠性分析

为解决铀矿放射性开采安全作业问题,氡的防护尤为重要,而氡运移规律及通风可靠性是解决防氡问题的基础,因此,研究铀矿氡迁移及通风可靠性具有重要的现实指导意义。本文以铀矿井巷道为研究对象,应用系统可靠性技术及氡析出机制,探讨氡在多孔介质中的渗流-扩散迁移规律,分析巷道内稳态和非稳态下氡的析出与分布,建立氡浓度安全作业条件下的铀矿井巷道通风可靠性模型,并利用MATLAB PDE工具箱开展了巷道氡迁移模拟及巷道通风可靠性数值分析,这为地下空间氡防护和铀矿井通风安全作业提供了参考依据。     

溶浸铀矿开采回顾及电动地浸采铀展望

传统溶浸采铀方法不能经济、高效、环保地开采超低品位、低渗透性铀矿。为了解决低品位、低渗透性铀矿浸出效率低以及浸出过程中对当地生态环境的影响等问题,综述了近60年来的溶浸采铀物理、化学、微生物增效方法及电动技术的研究进展。结合原地浸出方法和电动技术,分析发现电动原地浸出（EK-ISL）技术主要通过电迁移和电渗透的作用提高溶浸剂的均匀渗透能力和离子的定向迁移速度,从而促进含矿层目标矿物和脉石溶解,显著提高矿层渗透系数及铀浸出率,并在电场的定向作用下降低溶浸剂向采场外迁移的风险。电动原地浸出采铀技术在低渗透、低品位铀矿开采中的应用前景十分广阔。     

地下水作用与沉积铀矿床

在同生、同成岩和外生3种主要类型沉积铀矿床的定位过程中，水文地质作用是十分重要的。在各自情况下，沉积富集铀的循环基本包括：(1)低品位蚀源区铀的淋滤或侵蚀；(2)铀由地表水或地下水迁移；(3)铀通过机械作用、地球化学或物理化学作用富集。虽然地表水对早前寒武纪铀矿床的形成有一定贡献，但在显生宙和晚前寒武纪沉积铀矿床的定位过程中，地下水作用是主要因素。在大气降水或来源较深的地下水中，铀一般通过透水砂砾石层在溶液中迁移，直到这些铀在还原条件下沉淀。同成岩矿床，典型地在还原的湖相和沼泽环境中富集，而外生铀矿床，沿矿化前锋或板状边界堆积。地下水的作用在南得克萨斯铀矿省河床沉积系统中得到很好地展示。在氧化大气水流富集铀和其他次生矿物之前，深部还原性卤水的向上迁移使主岩具备了富集条件。迁移铀的地下水与渗透含水层间的相互作用，同样反映在怀俄明早第三纪盆地的铀矿化前锋上。类似的情况可见于科罗拉多高原的板状铀矿床中。     

2001年《国外铀金地质》分类总目次

题 目题 目期I页 地 质俄罗斯核工业面面观欧亚大陆中新生代产铀沉积盆地的成矿作用外生铀矿化与地幔古生热作用造山环境的渗入成矿系统在成岩和热液条件下由沉积有机质引起的铀沉淀动力学Ok~lobondo铀矿床(加蓬)周围地下水的氧化还原控制:一维反应迁移模式加蓬弗朗斯维尔盆地和奥克洛天然核反应堆带周围循环古流体的地球化学特征拟用露天方法开采的伊利里钙结岩型铀矿床的地质与勘查Crow Butte地浸砂岩铀矿及其开发史澳大利亚铀矿床和远景矿山论低成本铀矿床的预测方法沉积岩石中铀一多元素渗入矿床的主要类型独联体国家的地浸采铀用于铀…     

影响地浸采铀的矿层渗透因素

通常认为砂岩型铀矿含矿层的渗透性是地浸开采技术是否可行的重要条件。因此,研究地浸采铀的可行性和提高砂岩型铀矿含矿层渗透性成为重点。系统探讨了影响砂岩型铀矿含矿层渗透性的主要因素,即:碳酸盐、黏土矿物、夹层、隔层、地下水矿化度等。这为进一步研究砂岩渗透性提供了依据,同时对地浸采铀的浸出率和资源回收率也有着重要的理论意义和实际价值。     

某地铀矿原地浸出采铀工艺对环境的影响

分析了某地铀矿原地浸出采铀工艺对大气、土壤、地表水、地下水环境的影响,并提出了对采区大气环境、土壤及地下水环境的保护措施.     

捷克斯特拉日地浸砂岩型铀矿采后复原的境况

捷克采用新技术复原因遭地浸采铀而污染的地下水的工作取得进展。位于波西米亚地区北侧的斯特拉日地浸砂岩型铀矿是捷克、乃至东欧地区最大的采用原地浸出工艺开发的砂岩型铀矿,由于多种复杂原因,斯特拉日     

某砂岩型铀矿床成矿水文地质条件研究

在分析二连盆地额仁淖尔凹陷区域地质、构造及水文地质条件的基础上,对区内地下水进行了水文地质动力分带、构造-古水文地质分期及深层地下水特征的研究,确定了两个重要的铀成矿期。用同位素水文学及同位素单孔示踪技术揭示了含矿含水层地下水的补给、径流、排泄条件及水动力机制;用水文地球化学研究指出了苏崩及努和廷铀矿床所处位置均为地下水性质的强烈变异部位,并确定了找矿指示元素。用有机地球化学研究探讨了油气运移及地下水与铀成矿作用之间的关系,表明区内油气上逸对铀成矿起了重要作用。研究结果提出下白垩统巴彦花群腾格尔组中可能存在适合于地浸开采的层间氧化带型砂岩铀矿,并据此划分出两片远景区。     

扎河断裂对伊犁盆地南缘511矿床水文地质条件的影响

断裂构造在地浸砂岩型铀矿的形成过程中既是地下水的补给区,也是地下水的排泄区。在伊犁盆地南缘511矿床内扎河断裂还具有阻挡作用,造成了断裂两侧水文地质条件的不同。通过对511矿床扎河断层东、西两盘地下水的补-径-排条件及地下水动力场的对比,认为扎河断裂是造成511矿床在断裂东、西两盘铀成矿规模和铀矿体形态存在差异的原因之一。     

入渗率对Sr在沙土中迁移的影响

通过柱法实验对不同入渗率下Sr²⁺在沙土中的迁移行为进行模拟研究,采用惰性示踪剂Br^-示踪水流状况,测定不同入渗率下Sr在沙土柱流出液中的浓度曲线,并采用CXTFIT程序计算土柱中Sr的运移随时间的变化趋势。结果表明,数值模拟计算结果与柱实验结果一致,CXTFIT程序可较好模拟核素在土柱中的运移特性;随入渗率的增大,核素迁移速度和弥散系数增大,阻滞系数和有效孔隙度不变。     

银根地区Landsat 8卫星数据地下水信息反演及其对砂岩型铀矿勘查的指示

有针对性地利用遥感技术识别铀成矿环境、条件与控矿要素是开展砂岩型铀矿遥感勘查的重要内容。由于砂岩型铀矿中铀的富集过程是成矿流体在储层中迁移并与周围环境相互作用的结果,而地下水是最常见的含铀流体,因此在砂岩区开展地下水信息的遥感识别对铀矿勘查具有重要指示意义。以内蒙古银根地区为研究对象,选择Landsat 8卫星遥感数据为主要数据源,以地下水活动产生的地表热异常、植被异常和湿度异常作为突破口,利用热红外波段结合大气参数反演了地表温度,同时采用多光谱波段结合归一化植被指数（NDVI）和不规则梯形模型（OPTRAM）反演了地表植被和湿度信息。反演结果表明：银根地区地表植被信息与地下水富集程度之间存在良好正相关关系,可作为识别地下水活动的首选依据,相比而言,地表温度和湿度信息则易受不同岩性和岩石蚀变作用影响,仅可作为识别地下水活动的辅助依据。利用地表植被、温度和湿度信息,在银根地区南部圈定了5处北东走向的富水带。通过将富水带与构造解译结果整合,在银根地区南部斜坡带上成功识别出泄水构造与隐伏泄水构造。结合前人钻探资料,发现所识别的泄水构造与铀矿化存在一定关系,可能促进了地下水循环并控制着铀矿的形...     

可地浸卷状砂岩型铀矿

一般,原地浸出采矿法适用于不同形态与成因类型的具有疏松结构的砂岩型铀矿床。 在美国,这类可地浸的砂岩型铀矿被称为卷形砂岩型铀矿床。美国铀矿业界给出的函义是——沿砂岩主岩,蚀变与未蚀变界面后生成因的还原铀矿和其他各种矿物的聚集体。矿体一般横切主岩,也有与主岩沉积呈准整合关系的。矿体横切面是“C”形,其中也有呈不规则状的。这类矿床很明显是由氧化的地下水形成的,即当含氧携铀的地下水,在渗透和运移进程中被砂岩中的硫化物有机质和其他矿物的氧化而将