表面活性剂对地浸生产液中铀的树脂吸附和淋洗的影响

地浸采铀是为核电可持续发展提供燃料的重要途径之一。表面活性剂在地浸中具有增高矿层渗透性、提高铀浸出率的潜在功效。为了研究表面活性剂在地浸采铀中的应用,验证表面活性剂的加入是否会影响地浸生产中树脂的性能,采用柱实验研究了OP-10、FSO、LVA、LF221等几种非离子表面活性剂及其复配物对地浸生产液中铀的树脂吸附和淋洗的影响。结果表明,生产液中加入50–100mg·L-1上述不同表面活性剂和复配物均对铀的树脂吸附没有产生影响,吸附曲线、树脂吸附容量、树脂的循环利用与不含表面活性剂的结果相一致。表面活性剂的加入能够提高淋洗液中铀含量的峰值,降低淋洗后树脂中残余铀含量,从而可以提升淋洗效率;其中以OP-10与FSO复配表面活性剂的效果最佳。因此,表面活性剂完全可以应用于地浸生产中。     

氧化亚铁硫杆菌的吸附尾液驯化试验

针对酸法地浸技术,提出以吸附尾液作培养基驯化氧化亚铁硫杆菌的串联回流工艺,并开展了铀矿床的细菌地浸现场试验。结果表明,吸附尾液能够驯化培养氧化亚铁硫杆菌,回流式串联氧化方法可有效提高吸附尾液的氧化能力和生产能力,能够进行铀矿床的细菌地浸。     

负载树脂饱和再吸附工艺的生产实践

简述了负载树脂饱和再吸附生产工艺,重点探讨了生产运行过程中设备及管道的技术改造以及工艺参数的优化。通过设备和管线改造、工艺参数调整与优化,不仅保证了该工艺的平稳运行,也使该流程的优越性得到了更大的体现。     

芒来铀矿石酸法铀浸出与矿物黏土化特征

酸法浸铀过程中浸出液铀浓度及化学成分通常会随时间发生改变,同时伴随有黏土矿物的产生。以内蒙古芒来铀矿石为研究对象,开展了4种酸度（5、10、15、20 g/L H2SO4）条件下室内酸法浸泡浸铀试验,对试验过程中浸出液化学成分及铀浸出特征与矿物的黏土化蚀变特征进行了系统探讨。研究结果表明,铀浸出过程中六价铀浸出迅速而四价铀浸出较慢,铀渣计浸出率为83.73%~88.07%;矿石中的含铀、含钠、含钾、含钙、含铁、含铝等矿物发生溶解,使溶浸液中的U6+、U4+、Na+、K+、Ca2+、Al3+、Fe2+、Fe3+浓度大幅增高;矿石中的长石类矿物发生了明显的黏土化蚀变,黏土矿物以伊利石为主。这些研究成果可以为该铀矿的开发工艺技术的确定和预防含矿层堵塞提供技术支撑。     

CO2+O2地浸采铀中CaCO3沉淀堵塞条件模拟

CO2+O2地浸工艺是我国第三代铀矿采冶技术,地浸过程中溶浸液与含矿层矿物反应后,在将铀从矿石中浸出的同时,由于地下水矿化度增高又会产生化学沉淀,导致含矿层堵塞。CaCO3沉淀是CO2+O2地浸采铀过程中含矿层堵塞的重要原因。根据内蒙古纳岭沟铀矿CO2+O2浸铀过程中浸出液化学成分数据,通过水文地球化学模拟,对含矿层堵塞的水文地球化学条件进行了系统研究。结果表明,CaCO3沉淀是造成CO2+O2地浸中含矿层化学堵塞的重要原因。当溶浸液pH>6.5时,CaCO3将发生沉淀,溶浸液的pH、HCO3-浓度、Ca2+浓度是影响CaCO3沉淀的主要因素,过高的pH与HCO3-浓度、Ca2+浓度都会造成CaCO3沉淀的产生。根据模拟结果获得了不产生CaCO3沉淀条件下pH、HCO3-浓度、Ca2+浓度三者之间的关系,并由此认为,维持溶浸液较低的Ca2+浓度与较低的pH是预防与缓解CaCO3沉淀堵塞的有效途径。     

鄂尔多斯某砂岩铀矿试验开采过程中地下水流场时空特征

砂岩型铀矿原地浸出过程中,需要向含矿含水层注入溶浸液,抽取含铀地下水,创造一个人工局部流场。该流场控制溶浸液迁移和溶浸范围,因此掌握地下水流场特征有利于地浸采铀井场工艺调控。以鄂尔多斯盆地某地浸铀矿山一个试验开采区为例,分析80口生产井工作8年的地下水流场的时空特征,得出以下结论：1）在研究区中,30个抽注单元抽液流量总体上约等于注液流量,抽注基本平衡。2）C8-1单元抽水能力最大,水位最低。研究区内水位在1 186~1 344 m,水流方向主要是由注水井流向相邻抽水井。3）C7-10单元抽井与左上角注井井距过大,造成抽注井之间出现溶浸死角。4）如果各抽注单元流量均衡,各抽注井距相差不大,抽注单元易形成流速适中的流场,溶浸死角较小;如果井场中各井抽或注流量差异大,易形成溶浸死角,且不合理的井距会增加溶浸死角的范围。     

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。     

地浸采铀浸出液铀质量浓度预测研究

详细介绍地浸采铀浸出液铀质量浓度预测模型的建立过程。提出了基于灰色系统理论的铀质量浓度预测数学模型,并开发了相应的计算机应用系统。     

内蒙古巴彦乌拉铀矿地浸采区地下水示踪试验

酸法地浸采铀是砂岩型铀矿最常用的开采方式之一,地浸中由于高酸溶浸液注入于地下含矿层,往往因化学沉淀堵塞导致含矿层渗透性下降,降低浸铀效率。为此,十分有必要探讨地浸过程中地下水（溶浸液）流速变化特征。以巴彦乌拉铀矿C10采区试验单元为试验场所开展了地下水示踪试验。试验结果表明,溶浸液从注液孔到抽液孔有多条（至少二条）渗流通道,较快通道的溶浸液流速为1.95~2.06 m/d,较慢通道溶浸液流速为1.35~1.44 m/d。KI示踪试验与SO42-示踪试验得到的溶浸液流速特征具有较好的一致性。     

反硝化细菌生物反应器去除地浸采铀矿山退役采区地下水中NO3——N的试验研究

地浸采铀矿山退役采区地下水的NO₃^--N污染是一备受关注的问题。本文通过对取自某地浸采铀矿山退役采区的污泥进行驯化,得到了能去除地浸采铀矿山退役采区污染地下水中NO₃^--N的反硝化细菌,自行设计了上流式固定床反硝化细菌生物反应器,研究了pH值、C/N比和水力停留时间（HRT）对反硝化细菌生物反应器去除地浸采铀矿山退役采区污染地下水中NO₃^--N的影响。研究结果表明：当进液pH值为6.50、NO₃^--N浓度为1 000 mg/L、HRT为2 3 h时,NO₃^--N的去除率和去除速率分别达97%和388 mg/(h•L),生物反应器处理废水的能力达0.35 m³/(h•m³);当进液NO₃^--N浓度为550 mg/L、HRT为1.4 h时,NO₃^--N的去除率和去除速率分别达96%和368 mg/(h•L),生物反应器处理废水的能力达0.62 m³/(h•m³);反硝化细菌生物反应器适宜的运行条件是pH值为5.00～8.00,C/N比为0.6～0.8。