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原地浸出采铀技术王海峰----什么是地浸采铀地浸是原地浸出的简称，也被称为“化学采矿”、“无井采矿”或“地质工艺采矿”。
利用原地浸出的方法来开采铀矿床则称为“原地浸出采铀”，简称“地浸采铀”。
地浸采铀是在矿床天然产状条件下，通过从地表钻进至矿层的钻孔将配制好的化学试剂注入矿层，与矿物发生化学反应，溶解矿石中的铀，随后将含铀的溶液抽至地表，送进回收车间进行离子交换、淋洗、沉淀、压滤，干燥，最终得到合格产品，地浸工艺流程如图1所示。
这种铀矿开采方法不移动矿石和围岩，将矿石的开采、选矿、水冶集于一体。
图1 地浸采铀工艺系统图地浸采铀矿山分为井场和浸出液处理厂两大部分。
井场包括一系列钻孔，集中控制室、泵房和管路系统，有的矿山还建有配液池和集液池、见图2。
浸出液处理厂内设有吸附塔、淋洗塔、沉淀槽、压滤机等设备。
图2 美国Smith Ranch地浸矿山井场----地浸采铀工艺的实现地浸采铀过程是一个与铀的自然沉积作用相反的过程。
沉积成矿时，地层中的铀在富含氧的地表水或地下水的长期作用下被氧化，逐渐被淋滤出来，被地下水携带迁移。
由于地层中还原性物质的作用，在迁移过程中，地下水中氧化能力逐渐减弱，溶解的铀被还原沉淀，从而产生铀的富集，形成矿石。
地浸采铀过程正是要在铀富集的矿层部位，通过注入的化学试剂人为地改变其沉积成矿时的环境，使铀氧化、溶解，形成含铀溶液，通过抽液钻孔提升至地表。
因此，利用地浸法开采金属矿床时，在地表得到的不是矿石，而是含金属离子的化学溶液。
----地浸采铀应用条件及其特点目前世界上已发现的铀矿床较多，其中，砂岩型铀矿资源占总储量的份额最大，约40%。
我国已探明的砂岩型铀矿床占34%。
目前，地浸采铀仅限于砂岩型铀矿床，且必须满足以下条件。
（1）矿层赋存在含水层内，地下水水位埋深不能太大（＜200m）；（2）矿层具有一定渗透性；（3）铀可以被化学试剂浸出来。
上述3点是采用地浸方法开采铀矿石的必要条件。
论述原地爆破浸出采铀和水冶工艺前言作为一种新型的采铀工艺，原地爆破浸出采铀在工业生产中具有十分广泛的应用。
在铀的提取过程中，基于矿体的自然埋藏条件，进行原地爆破落矿筑堆。
布液浸出矿堆，将有价金属从矿石当中浸出。
再将浸出的含金属液利用采液措施进行收集，最后送到金属回收厂对铀金属进行加工和回收。
利用该工艺对低品位矿石进行处理，能够使表外矿石和贫矿回收得以扩大，从而使铀矿的利用率得到提升。
一、钻孔布液技术（一）工艺概述在原地爆破浸出采铀当中，布液技术具有十分重要的作用。
浸出成本、浸出率等，都会受到布液均匀性的影响。
在地表堆浸、农业生产等布液当中，微灌技术应用较为成熟[1]。
而在原地爆破浸出当中，由于不同矿床具有不同的地质特征和地质条件，因此也要采取不同的布液技术。
在实际应用中，应当对爆破矿堆中浸出液的扩散范围进行研究，同时探讨钻孔布液技术在非饱和流当中的应用，从而促使微灌布液技术在钻孔布液技术中的应用，使采场布液均匀度得到提升。
（二）矿体条件某矿体为282°倾向，产出形式为倾斜不规则立壁式，平均厚度为6m、最大厚度为15m、长度为70m、倾角为50°。
厚度50mm到100mm的断层泥和高岭土层明显的界定了矿体的上下盘。
围岩具有良好的隔水性。
在铀矿采场中，选择的试验块段矿体具有18m的垂直高度、10m的平均厚度、12m的走向长度、4847t的保有矿量。
其中，铀金属量为10.324t，平均品味为0.213%。
矿石具有2.48t/m3的体重、6到8的普氏系数和1.8到2.0的松散系数，矿石含泥量为20%，湿度在8%左右。
（三）施工设计在施工设计当中，浸润半径会对布液钻孔的排距产生直接的影响。
其中，如果布液强度为每小时15L/m2到25L/m2，则设定1.26m的布液孔排距。
如果布液强度为每小时120L/m2，则布液孔能够达到2m的间距。
基于矿堆的扩散性、渗透性等方面的因素，设定了每小时60L/m2的布液强度、2m的钻孔排距、1m 的布液管开孔间距，从而得到了2m×1m的布液管网度。
原地爆破浸出采铀与环境张晓文全爱国(核I业第六研究所·衡阳421001)摘要原地爆破缦出采铀方法，具有投资省、废料少、采矿强度高、效益好等优^，已成为铀矿床开采的一种新方法。
与常规采矿方法相比．废渣量减少75％～80％左右。
从而大大减少丁废水、废气、废渣对环境造成的影响。
对原地爆破提出采铀可能造成的环境影响进行评竹并探讨其处理方法是卜分必要的。
关键词原地爆破浸出采铀环境影响三废ffi'N．1前言松散岩层与井巷和矿坑相连的通道流八井r或露天随着人“】对金属需求量的增长和采矿事业的发采场的地表承；④进入井巷的空气中的水蒸气凝结展，矿产资源开采出现两种不利的情况。
一方面开的水。
选矿废水是指铀矿山采用放射性选矿时冲洗采的矿石品位日趋下降。
如我国50年代钨的平均表面的细泥所产生的废水。
水冶厂废水是指铀矿石开采品位为3％，锡为1．68％，铜为1．80％，80水冶过程所产生的废水和尾矿坝的废水。
矿石和废年代分别降至0．25％、0．20％和0．76％。
另一方石堆放场废水是指矿石和废石堆放场、矿仓、架空面、矿床的开采深度越来越大，投入增加，开采成索道装矿站的物料爱风雨的浸蚀和流水的浸渍冲刷本相应提高。
面对这种情况，核工业第六研究所在而形成的废水，此外还有放射性元素浓度较低的矿60年代末期就开始对铀的溶浸开采进行研究，先石运载设备的冲洗水，洗衣房和沐浴房的废水。
这后在铀的堆浸、地浸和原地爆破浸出开采方面取得些矿山废水的pH值在2—9，铀浓度在0．15—技术突破．并应用于工业生产，取得了显著经济效53．Omg／L，镭的浓度在02～20．0贝可／L，酸度益。
原地爆破浸出采铀以适合开采的矿床多、投资高的废水还舍一些重金属元素。
如果处理不当，会省、废料排放少、采矿强度高、效益好等优点，已对环境产生较大的影响。
在铀矿山的工业生产中得到推广应用。
美国首先应原地爆破浸出开采是利用井巷工程和挤压爆破用于铜的开采，后应用于铀、黄金等矿床的开采，技术就地落矿筑堆，然后利用溶浸剂有选择地浸出规模也很大，如在位于美国亚利桑那州的一个铜矿有价金属，浸出溶液在井下集中收集送地表回收金山，在井下～次爆破崩落400万t铜矿石进行浸属。
原地浸出采铀远程监控系统的优化设计
在原地浸出采场中,各浸出液井分布位置地形复杂、分散,地质成矿条件迥异,井内涌水量不稳定,造成井内提升浸出液的深水潜水泵损耗明显增加。
以井内的涌水量和电机运行参数情况为控制条件,通过逻辑编程实现对变频器的输出控制,达到保护深水潜水泵电机的目的。
为实现上电操作过程中丹佛斯变频器对深水潜水泵的远程驱动控制,通过对变频器外部引脚进行控制改进,以获取其远程状态下的手动与自动访问权限,以RS485通讯将丹佛斯变频器接入西门子PLC控制序列,继而将其纳入以太网远程监控单元。
在酸法地浸矿山浸出液远距离输送过程中,集液池液位的实时有效可控,配液下注流量的合理整定,成为铀地浸开采工艺的重要监控优化环节,从而使得逻辑PID控制策略被首选应用。
远程通讯网的组建,从而将各关键设备纳入到远程监控中,为降低企业生产成本和人员劳动强度、集中控制、报警监控、生产管理目标的实现,提供了充足的技术保障。
立志当早，存高远铀矿原地浸出采矿实例一、克莱韦斯特铀矿（clay west）该矿是美国第一个大规模商业性生产的原地浸出采铀矿山，1975 年4 月投产。
抽由美国钢铁公司（U.S.Steel）和尼亚加拉公司（Niagara）共同经营。
其年产U3O8 的能力，初期为112.5t，后增加到450t。
（一）地理位置克莱韦斯铀矿，位于得克萨斯州的乔治韦斯特镇（George West）西南16km 处。
（二）地质和水文地质条件铀矿体呈舌状赋存于中新世的阿克维利（oakville）砂岩中。
含矿层平均埋深116～150m，平均厚度为10m。
含矿砂岩，结构疏松，渗透率为2000 毫达西。
矿石平均品位为0.1%，主要铀矿物是沥青铀矿和水硅铀矿，共生矿物有硒和钼。
（三）钻孔布置钻孔总数达二千多个，共有四个采区。
每个采区都平均有550 个钻孔，其中250 个为注液孔，150 个为抽液孔，150 个为监测孔。
每组钻孔一般布置成5 点式。
方形边长为16.67m，抽液孔在中心，四角为注液孔，抽液孔和注液孔的距离为11.78m。
钻孔也有按边长为22.33～33.33m 的方形布置。
（四）钻孔结构抽液、注液和监测孔的结构基本相同。
钻孔深略超过矿体底板。
在注液和监测孔内安装有内径为100mm 的聚氯乙烯塑料套管。
在抽液孔内的则是内径为150mm 聚氯乙烯塑料套管；矿层部位安过滤管。
在孔壁和套管壁间固井，为防止固井时水泥浆进入过滤管和矿层，在过滤管之上装有一个带石膏塞的接头；水泥浆通过石膏塞上方的排浆孔进入套管外的空隙，排浆孔下面的垫圈可防止水泥浆下漏。
为了保护过滤管，套管上带有3～4 个扶正器以扶正套管和过滤管在孔内的位置。
（五）溶浸液配制配制溶浸液，初期使用碳酸铵、碳酸氢铵和过氧化氢，之后换成碳酸钠、碳酸氢钠和氧气。
溶浸液中氧的含量为300～400mg/L。
溶浸液的pH 值为9 左右。
（六）抽注液设备和抽出液用耐腐蚀的卧泵注入溶浸液，注入压力为1.5MPa 左右；从抽液孔中抽出溶。
