水源热泵技术在铀矿山应用的探讨
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右 ， 源稳 定 ， 水 目前 大 部分 排 放 到 污水 池 里 ， 没有 得 到利用 。
山， 生产 过 程 中产 生 的废 水 、 气 均可 作 为 热源 ， 废 利用 水源 热泵技 术实 现采 暖 、 冷 ， 者满 足生产 制 或 过程 的需 要不 是没有 可能 的 ， 因此 ， 者结 合铀 矿 笔 山具 体情 况 ， 讨该技 术在 铀矿 山 的应 用 。 探
第３ ０卷 第 ４期 ２１ ０ １年 １ １月
铀 矿 冶
Ｕ ＲＡ Ｎ Ｉ Ｍ Ｉ Ｉ Ｇ Ｎ Ｄ ＥＴＡ ＩＬＵ ＲＧ Ｙ Ｕ Ｍ Ｎ Ｎ Ａ Ｍ
Ｖｏ１ ３ Ｎ Ｏ ４ ．Ｏ ．
ＮＯ ． ２ １ Ｖ ０１
水 源热 泵 技 术在 铀 矿 山应 用 的探讨
安 强
等 ， 时含有微 量放 射性元 素 等有毒 有害 污染物 。 同
随着热泵 技术 和换 热 器 技 术 的发 展 ， 井 水 经 过 矿
表水、 海水 以及 工业 生 产 中废 水 、 气等 热 源 ， 废 通
过 输入 少量 高 品位 电 能 、 现低 品位 热 能 向高 品 实
位 热能 的转 化装 置 ， 过 这种 装 置 能 够 实现 供 暖 通 和制冷 的 目的ｌ 。 １ ｊ
过滤、 除去悬 浮物后 ， 以解决 换热器 的阻塞和 污 可
染 问题 ， 因此 矿井水 可作 为热 源利用 。 １ ２ 工 艺生产 过程 中的 高温废 水 ．
目前 ， 源热 泵 技 术作 为一 种 成熟 的节 能 技 水 术 ， 国内一些 大 型 煤 矿得 到广 泛 应 用 。将 水 源 在 热 泵 作 为冷 热 源 ， 以实 现矿 区 的采 暖 、 冷 ， 可 制 满 足工 艺 的部 分用 热 等 需 求 ， 与传 统 的锅 炉 等冷 热 源相 比具有 良好 的 节能 效 果 和环 境 效 益 ， 水 ］但
源热 泵 技 术 在 铀 矿 山 的应 用 尚 属 空 白。在 铀 矿
在 铀水 冶厂 的生 产 过 程 中 ， 产生 大 量 的 高 会 温废水 ， 废水 中的这些 热量没 有得 到合 理 的利 用 ，
也 给污 水 的处理带 来 了困难 。在设 备或 工艺过 程
的冷却 过程 中 ， 要大 量 的冷 却水 ， 需 用过 的冷却 水 需要通 过 冷却 塔 将 水 中热 量 排 至 大气 而循 环 利 用 ， 种冷却 效果 在 很 大 程 度 上决 定 于 冷却 系统 这 的结 构型式 、 温 、 气湿度 、 气 空 循环 冷却 水温度 等 ， 若冷 却 效果 不 佳 ， 大量 补 充冷 水 ； 一 方面 ， 要 另 巨 大 的低温余 热 散失 在 自然 界 的空 气 中 ， 成 了热 造 量 的浪费 和对环 境形 成局部 “ 岛效应 ” 热 。 在铀 矿 山 ， 职工洗 澡后 的废 水温 度在 ３ Ｃ左 ０。
水 铀 回收 废 热 ； 用 ； 讨 应 探 中 图 分 类 号 ： Ｕ ３ 文 献 标 志 码 ： 文 章 编 号 ：１０ —０ ３ ２ １ ） ４０ ０ —４ Ｔ ８３ Ａ ０ ０８ ６ （ ０ １０ —２ ８０
在铀 的生 产过 程 中 ， 从铀 矿 的开 采 、 碎 ， 破 水
利用 价值很 高 的热源 。矿井 水水 量和 水质受 水 文 地质 条件影 响很 大 ， 具有地 下水 的特 征 ， 具有 其 又 地表 水 的一 些 特点 。矿井废 水 的污染 程度较 其他
工业 废水 轻 ， 机 污染 物较 少 ，主要 超标 项 目有 有 酸度 、 浮物 、 悬 浊度 、 硬度 、 矿化度 、 酸盐 、 硫 氟化 物
收 稿 日期 ： ０ １０ ９ ２ １ － ４ １
２ 水 源 热 泵 技 术 在 铀 矿 山的 利 用 形 式
２ １ 矿 井水水 源热泵 在矿 井通风 中的应用 ．
根 据有关 规 定［ ， 井 的竖 井 井 口及 邻 近 的 ３矿 ］
作 者简 介 ： 安
强 ，１８ 一 ） ， 北 石 家 庄 人 ， 士 ， 理 工 程 师 ， 事 铀 矿 山 的设 计 工 作 。 （９ １ 男 河 硕 助 从
冶厂 中矿石 的堆浸 、 附淋 洗 及尾 矿 处 理 的 生 产 吸 过程 中都 会产 生 大量 含 有 可 利用 热 量 的废气 、 废 水 、 渣 ，如何 将 这些 浪 费 的热 量 转移 到 有 用 之 废
处， 在大 力提倡 节能 减排 的今 天 ， 为 当务 之急 。 成 水 源热 泵是利用 地 球表 面浅层 水 、 下水 、 地 地
１ 铀 矿 生 产 过 程 中可 利 用 的 废 水 形 式
１ １ 矿 井 水 ．
在铀 矿 的地下 开 采 中 ， 产 生一 定 量 的矿 井 会 废 水 。这部分 矿 井 水一 年 四季 温 度恒 定 ， 般 在 一 １ ～３ ５ Ｏ℃之间 ， 量 随着矿 井 生产 规模 的不断 扩 水 大和开 采时 间 的增 长会 逐 步 加 大 ， 一 种稳 定 和 是
（ 中核 第 四研 究 设 计 工 程 有 限公 司 ， 家 庄 ０ ０ ２ ） 石 ５ ０ １
摘 要 ：探 讨 水 源 热 泵 机 组 在 回 收 铀矿 山废 热 中 的应 用 ， 绍 其 回收 废 热 的 几 种 形 式 ， 时 分 析 其 在 铀 矿 山 应 用 介 同
存 在 的 问题 。研 究 分 析 表 明 ， 源 热泵 在铀 矿 山具 有 广 阔 的应 用 前 景 ， 改 变 矿 山 现有 冷 热源 结 构 的 一 条 理 想 水 是
第 ４期
安 强 ： 源热泵技 术在 铀矿 山应 用 的探 讨 水
２９ ０
井 筒在 冬天 不 得 结 冰 。为 此 ， 采 用燃 煤 蒸 汽 锅 须 炉来 供 暖 ， 因而 每年要 消耗 大量 的煤 炭资 源 ， 行 运 费 用高 ， 时产 生 大 量 的废 气 、 渣 ， 染 环 境 。 同 废 污 而在 南 方 的铀 矿 ， 有些 井下 需要 降温 ， 以改 善工 人 工作 环 境 ， 样 需 要 另 设 制 冷 设 备 ， 增 加 了投 这 故 资 。若设 计一 种 矿 井 水水 源 热泵 装 置 ， 用 矿 井 利 水作 为冷 热源 ， 现 矿 井 水 热 量 与矿 井 进 风 之 间 实 的热 量 交 换 ， 到冬 季 防 冻 、 季 降温 、 达 夏 改善 工 作 环境 之 目的 。矿井 水水 源热 泵装 置充 分利 用 了废 热， 一机 多用 ， 因此 大大 节约 了能 源 ， 省 了投 资 ， 节 同时 又不对 环 境产 生二 次污染 。图 １为矿井 水水
山， 生产 过 程 中产 生 的废 水 、 气 均可 作 为 热源 ， 废 利用 水源 热泵技 术实 现采 暖 、 冷 ， 者满 足生产 制 或 过程 的需 要不 是没有 可能 的 ， 因此 ， 者结 合铀 矿 笔 山具 体情 况 ， 讨该技 术在 铀矿 山 的应 用 。 探
第３ ０卷 第 ４期 ２１ ０ １年 １ １月
铀 矿 冶
Ｕ ＲＡ Ｎ Ｉ Ｍ Ｉ Ｉ Ｇ Ｎ Ｄ ＥＴＡ ＩＬＵ ＲＧ Ｙ Ｕ Ｍ Ｎ Ｎ Ａ Ｍ
Ｖｏ１ ３ Ｎ Ｏ ４ ．Ｏ ．
ＮＯ ． ２ １ Ｖ ０１
水 源热 泵 技 术在 铀 矿 山应 用 的探讨
安 强
等 ， 时含有微 量放 射性元 素 等有毒 有害 污染物 。 同
随着热泵 技术 和换 热 器 技 术 的发 展 ， 井 水 经 过 矿
表水、 海水 以及 工业 生 产 中废 水 、 气等 热 源 ， 废 通
过 输入 少量 高 品位 电 能 、 现低 品位 热 能 向高 品 实
位 热能 的转 化装 置 ， 过 这种 装 置 能 够 实现 供 暖 通 和制冷 的 目的ｌ 。 １ ｊ
过滤、 除去悬 浮物后 ， 以解决 换热器 的阻塞和 污 可
染 问题 ， 因此 矿井水 可作 为热 源利用 。 １ ２ 工 艺生产 过程 中的 高温废 水 ．
目前 ， 源热 泵 技 术作 为一 种 成熟 的节 能 技 水 术 ， 国内一些 大 型 煤 矿得 到广 泛 应 用 。将 水 源 在 热 泵 作 为冷 热 源 ， 以实 现矿 区 的采 暖 、 冷 ， 可 制 满 足工 艺 的部 分用 热 等 需 求 ， 与传 统 的锅 炉 等冷 热 源相 比具有 良好 的 节能 效 果 和环 境 效 益 ， 水 ］但
源热 泵 技 术 在 铀 矿 山 的应 用 尚 属 空 白。在 铀 矿
在 铀水 冶厂 的生 产 过 程 中 ， 产生 大 量 的 高 会 温废水 ， 废水 中的这些 热量没 有得 到合 理 的利 用 ，
也 给污 水 的处理带 来 了困难 。在设 备或 工艺过 程
的冷却 过程 中 ， 要大 量 的冷 却水 ， 需 用过 的冷却 水 需要通 过 冷却 塔 将 水 中热 量 排 至 大气 而循 环 利 用 ， 种冷却 效果 在 很 大 程 度 上决 定 于 冷却 系统 这 的结 构型式 、 温 、 气湿度 、 气 空 循环 冷却 水温度 等 ， 若冷 却 效果 不 佳 ， 大量 补 充冷 水 ； 一 方面 ， 要 另 巨 大 的低温余 热 散失 在 自然 界 的空 气 中 ， 成 了热 造 量 的浪费 和对环 境形 成局部 “ 岛效应 ” 热 。 在铀 矿 山 ， 职工洗 澡后 的废 水温 度在 ３ Ｃ左 ０。
水 铀 回收 废 热 ； 用 ； 讨 应 探 中 图 分 类 号 ： Ｕ ３ 文 献 标 志 码 ： 文 章 编 号 ：１０ —０ ３ ２ １ ） ４０ ０ —４ Ｔ ８３ Ａ ０ ０８ ６ （ ０ １０ —２ ８０
在铀 的生 产过 程 中 ， 从铀 矿 的开 采 、 碎 ， 破 水
利用 价值很 高 的热源 。矿井 水水 量和 水质受 水 文 地质 条件影 响很 大 ， 具有地 下水 的特 征 ， 具有 其 又 地表 水 的一 些 特点 。矿井废 水 的污染 程度较 其他
工业 废水 轻 ， 机 污染 物较 少 ，主要 超标 项 目有 有 酸度 、 浮物 、 悬 浊度 、 硬度 、 矿化度 、 酸盐 、 硫 氟化 物
收 稿 日期 ： ０ １０ ９ ２ １ － ４ １
２ 水 源 热 泵 技 术 在 铀 矿 山的 利 用 形 式
２ １ 矿 井水水 源热泵 在矿 井通风 中的应用 ．
根 据有关 规 定［ ， 井 的竖 井 井 口及 邻 近 的 ３矿 ］
作 者简 介 ： 安
强 ，１８ 一 ） ， 北 石 家 庄 人 ， 士 ， 理 工 程 师 ， 事 铀 矿 山 的设 计 工 作 。 （９ １ 男 河 硕 助 从
冶厂 中矿石 的堆浸 、 附淋 洗 及尾 矿 处 理 的 生 产 吸 过程 中都 会产 生 大量 含 有 可 利用 热 量 的废气 、 废 水 、 渣 ，如何 将 这些 浪 费 的热 量 转移 到 有 用 之 废
处， 在大 力提倡 节能 减排 的今 天 ， 为 当务 之急 。 成 水 源热 泵是利用 地 球表 面浅层 水 、 下水 、 地 地
１ 铀 矿 生 产 过 程 中可 利 用 的 废 水 形 式
１ １ 矿 井 水 ．
在铀 矿 的地下 开 采 中 ， 产 生一 定 量 的矿 井 会 废 水 。这部分 矿 井 水一 年 四季 温 度恒 定 ， 般 在 一 １ ～３ ５ Ｏ℃之间 ， 量 随着矿 井 生产 规模 的不断 扩 水 大和开 采时 间 的增 长会 逐 步 加 大 ， 一 种稳 定 和 是
（ 中核 第 四研 究 设 计 工 程 有 限公 司 ， 家 庄 ０ ０ ２ ） 石 ５ ０ １
摘 要 ：探 讨 水 源 热 泵 机 组 在 回 收 铀矿 山废 热 中 的应 用 ， 绍 其 回收 废 热 的 几 种 形 式 ， 时 分 析 其 在 铀 矿 山 应 用 介 同
存 在 的 问题 。研 究 分 析 表 明 ， 源 热泵 在铀 矿 山具 有 广 阔 的应 用 前 景 ， 改 变 矿 山 现有 冷 热源 结 构 的 一 条 理 想 水 是
第 ４期
安 强 ： 源热泵技 术在 铀矿 山应 用 的探 讨 水
２９ ０
井 筒在 冬天 不 得 结 冰 。为 此 ， 采 用燃 煤 蒸 汽 锅 须 炉来 供 暖 ， 因而 每年要 消耗 大量 的煤 炭资 源 ， 行 运 费 用高 ， 时产 生 大 量 的废 气 、 渣 ， 染 环 境 。 同 废 污 而在 南 方 的铀 矿 ， 有些 井下 需要 降温 ， 以改 善工 人 工作 环 境 ， 样 需 要 另 设 制 冷 设 备 ， 增 加 了投 这 故 资 。若设 计一 种 矿 井 水水 源 热泵 装 置 ， 用 矿 井 利 水作 为冷 热源 ， 现 矿 井 水 热 量 与矿 井 进 风 之 间 实 的热 量 交 换 ， 到冬 季 防 冻 、 季 降温 、 达 夏 改善 工 作 环境 之 目的 。矿井 水水 源热 泵装 置充 分利 用 了废 热， 一机 多用 ， 因此 大大 节约 了能 源 ， 省 了投 资 ， 节 同时 又不对 环 境产 生二 次污染 。图 １为矿井 水水
