基于逆向质量守恒模拟识别地浸淡化过程中的水岩反应机制

为探讨新疆十红滩砂岩铀矿原位地浸开采前的淡化过程中溶浸矿体与注入淡水所发生的水岩反应,本文利用浸泡试验分析浸泡前后的水化学组分,通过逆向质量守恒模拟分析淡化过程中水岩反应机制。结果表明,砂岩型矿石蒸馏水浸泡过程中以盐岩溶解为主,硫酸盐、碳酸盐次之,硅酸盐溶解最少,说明该矿石淡化过程中由于矿物溶解,会释放出大量易溶离子,阻碍地下水淡化,其中蒸发盐岩是主要影响矿物。浸泡过程中浸出液总溶解固体(TDS)升高约1.27 g/L,模拟结果表明主要发生白云石、长石、石膏、盐岩和赤铁矿的溶解及白云母和方解石的沉淀,黏土矿物中高岭石、钙蒙脱石、伊利石均存在溶解的可能,沉淀以高岭石和钙蒙脱石为主,白云石与二氧化碳的溶解和方解石的沉淀使得溶液中重碳酸根离子浓度发生变化,长石与黏土矿物的溶解和云母的沉淀使得溶液中硅浓度发生变化。本研究可为识别地浸采铀发生的水岩反应和矿物沉淀堵塞提供技术支撑。