下载文档原格式
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。
砂岩铀矿开采的工艺流程
砂岩铀矿的开采工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 采矿准备：确定开采区域的范围并进行调查评估，包括地质勘探、取样分析和资源储量估计等工作。
2. 开工准备：确定开放式采矿或地下采矿等方式，建立采矿设施和基础设施，包括设备、道路和水源等。
3. 采矿方法选择：根据地质条件和矿石性质选择合适的采矿方法，包括露天采矿、坑道开采和浸出采矿等。
4. 矿石开采：进行爆破、挖掘、装载和运输等作业，将矿石运送到处理厂。
5. 矿石处理：矿石经过破碎、筛分和磨矿等工艺处理，以提高铀矿石的浓度和挤取率。
6. 浸出：采用浸出法将矿石中的铀溶解出来，通常使用硫酸进行浸出。
7. 萃取：将浸出液中的铀从其他杂质分离出来，一般采用溶剂萃取的方法。
8. 浓缩：将萃取得到的铀溶液进行浓缩，以提高铀的浓度。
9. 沉淀：将浓缩后的铀溶液加入化学药剂，使铀以固体的形式沉淀下来。
10. 干燥和包装：将沉淀后的铀氧化物进行干燥，然后包装成符合安全和运输要求的铀产物。
11. 产品处理：对铀产品进行质量检测，确保符合国家和国际标准，并进行升级或加工处理。
12. 残留物处理：处理废水、废石和放射性废料等产生的残留物，以确保环境和工人的安全。
13. 运输和销售：将铀产品进行运输和销售，根据市场需求和国际法律法规进行销售活动。
需要注意的是，不同的砂岩铀矿开采项目可能会有所不同的工艺流程，具体的流程可能会根据矿石性质、地质条件和项目要求等因素进行调整和优化。
此外，由于铀是放射性物质，矿山开采和处理过程需要严格遵守相关的安全和环保规定，确保人员和环境的安全。
铀矿堆浸工艺流程铀矿堆浸啊，简单来说就是一种从铀矿里提取铀的办法。
它有好多特别的地方呢。
咱先说说铀矿堆浸的准备工作吧。
得先找一块合适的地方来堆铀矿，这个地方要考虑很多因素哦。
比如说，要保证周围环境相对安全，不能离居民区太近，不然可能会有潜在危险呢。
然后呢，铀矿也不是直接就堆上去的，要先对铀矿进行一些预处理。
这就像是给它做个小小的“美容”，把一些杂质去掉一部分，这样后面提取铀的时候就会更顺利。
接下来就是堆矿的过程啦。
就像堆小山一样，把铀矿堆成一堆一堆的。
不过这可不是随随便便堆的哦，要按照一定的高度和形状来堆。
为啥呢？这是为了让后面的浸出液能够均匀地渗透到铀矿里呀。
要是堆得不好，有的地方浸出液多，有的地方浸出液少，那提取铀的效率可就大打折扣啦。
然后就是浸出这个环节啦。
浸出液可是这个环节的大明星哦。
浸出液是专门调配的一种溶液，它里面有很多神奇的成分。
这个溶液会慢慢地渗透到铀矿堆里，就像小蚂蚁钻进小洞里一样。
它会和铀矿里的铀发生反应，把铀从矿石里带出来。
这个过程就像是一场神秘的魔法，原本在矿石里老老实实待着的铀，就被浸出液给“拐跑”啦。
那铀被浸出液带出来之后呢？这就到了收集的环节啦。
要把含有铀的浸出液收集起来。
这个收集也是有讲究的，要保证尽可能把所有含有铀的浸出液都收集到，不能让它们偷偷溜走哦。
收集起来的浸出液就像是一个宝藏盒，里面可是装着我们想要的铀呢。
再之后就是从浸出液里把铀提取出来啦。
这就像是从混着很多好东西的盒子里把最珍贵的那一个挑出来。
这个过程需要用到一些专门的技术和设备，比如通过沉淀、过滤之类的方法，把铀从浸出液里分离出来。
这一步就像是在寻宝之旅的终于找到了最珍贵的宝物一样。
而且啊，在铀矿堆浸的过程中，还要考虑对环境的影响呢。
毕竟铀这种东西还是有点危险的，不能让它对周围的土壤、水源之类的造成污染。
所以要做好各种防护措施，就像给这个工艺流程穿上一件保护衣一样。
重叠矿体地浸开采探索王海峰（核工业北京化工冶金研究院，北京 101149）摘要：随着我国砂岩型铀矿床多层矿体资源的增加，其开采方法的研究与试验已被重视，特别是多层矿体分层分阶段开采，虽然受诸如各层资源的分布及矿山规模的确定，含水层与矿层之间的关系，各分层开采之间的衔接，钻孔使用寿命等多种因素的影响，但采用PVC封隔器的方法施工钻孔，无论先采上层还是先采下层都能得到实现。
关键词：地浸采铀；铀矿床；多层矿体；分层开采1 前言近些年来，无论是地浸矿山生产探矿还是以找矿为目的的地质勘探，含有多层砂岩型铀矿体的矿床经常被揭露，2层、3层甚至更多层，多层矿体的资源量逐年增加。
虽然我国地浸采铀技术已成熟，并在40年的研究、开发中先后在云南、新疆和内蒙古建成多座地浸采铀矿山，但是，迄今为止我国所开采的矿床都以单层矿形式开采，从未涉及多层矿体的分层开采。
因此，目前我国还不具备多层矿体分层开采的技术。
对于多层矿体，开采最直接或最简单的办法是分别对每层独立施工钻孔。
以上下2层矿为例，分别施工上部和下部的钻孔，然后对每一层同时开采，开采工艺与单层矿体开采相同。
但是，这种开采工艺因重复施工钻孔会造成开采成本增大。
如果能对多层矿体仅一次施工钻孔，穿过多层矿体，建造多层过滤器，然后对每层矿体在互不干扰的条件下分阶段开采，这样，既能节省钻孔费用和降低浸出剂消耗，又能使各分层浸出充分，提高浸出液铀浓度，更多地回收铀资源。
这种工艺在砂岩型铀矿床多层矿体开采中能否实现，正是本文讨论的重点。
2 我国砂岩型铀矿床多层矿体资源2.1 多层矿体资源随开采和勘探的进行，核工业地质勘探部门在新疆蒙其古尔铀矿床已提交资源量上万吨，估计总资源量还会成倍增加，其中部分资源为多层矿，如图1所示。
新疆库捷尔太铀矿床Ⅰ旋回和Ⅱ旋回矿体部分为多层矿，资源量上千吨。
这两个矿床多层矿的开采已列入规划，研究其工艺技术势在必行。
同时，在新疆乌库尔其铀矿床地浸开采试验、内蒙古通辽铀矿床和新疆十红滩铀矿床的地浸工程建设过程中，也频繁揭露多层矿矿体。
砂岩型铀矿实施方案砂岩型铀矿是一种重要的铀矿类型，其开采和处理对于保障铀资源的供应具有重要意义。
本文将就砂岩型铀矿的实施方案进行详细介绍，以期为相关工作提供指导和参考。
一、地质勘探。
地质勘探是确定砂岩型铀矿床规模和品位的重要手段。
在进行地质勘探时，需要充分利用地质、地球物理、地球化学等多种手段，综合分析砂岩型铀矿的地质特征，确定矿床的分布、规模和品位，为后续的开采和选矿提供依据。
二、开采技术。
砂岩型铀矿的开采技术主要包括露天开采和地下开采两种方式。
在选择开采方式时，需要综合考虑矿床的深度、规模、品位以及环境保护等因素，制定合理的开采方案，并严格按照相关规定进行操作，确保开采过程安全高效。
三、选矿工艺。
选矿工艺是砂岩型铀矿处理的关键环节，其主要任务是将矿石中的铀矿物和杂质进行有效分离，提高铀的品位和回收率。
在选矿过程中，需要根据矿石的特性选择合适的选矿设备和工艺流程，确保选矿过程稳定可靠。
四、环境保护。
砂岩型铀矿的开采和处理过程中，需要重视环境保护工作。
在实施方案中，应明确环保措施和监测计划，严格遵守环保法规，减少对周围环境的影响，确保生态环境的可持续发展。
五、安全生产。
安全生产是砂岩型铀矿开采和处理工作的首要任务。
在实施方案中，应制定严格的安全生产规章制度，加强安全教育和培训，确保生产过程中的安全稳定。
六、技术创新。
砂岩型铀矿的开采和处理工作需要不断推进技术创新，提高资源利用效率和环保水平。
在实施方案中，应重视科研攻关，推动矿山技术装备的更新换代，提高矿山生产的科技含量。
七、管理与监督。
砂岩型铀矿的开采和处理工作需要严格的管理与监督。
在实施方案中，应明确责任部门和相关人员的职责，建立健全的监督检查机制，及时发现和解决问题，确保工作的顺利进行。
总结：砂岩型铀矿的开采和处理工作是一项复杂而又重要的工作，需要充分考虑地质特征、环境保护、安全生产等多方面因素。
只有在科学规划、严格实施的前提下，才能保障砂岩型铀矿的可持续开发利用，为我国的核能产业健康发展提供坚实的资源保障。
地浸采铀技术科普知识地浸采铀（是原地浸出采铀的简称），是一种通过钻孔工程，借助化学试剂，从天然埋藏条件下把矿石中的铀溶解出来，而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的铀矿开采方法。
在整个采矿过程中，不需要开凿巷道或揭开覆盖层去采出和运输矿石，基本不破坏地貌和地表景观，全流程地表作业和控制。
地浸采铀是一种安全、绿色、环保的铀矿采冶新工艺。
酸法地浸采铀过程见下图。
酸法地浸采铀过程形象图根据配制浸出剂的酸碱度不同，井场浸出工艺分为酸法、碱法和中性浸出三种：（1）酸法地浸：工程上通常采用工业浓硫酸和双氧水配制浸出剂，酸化后浸出液pH在1.5-2.5之间；溶液与矿石的化学反应强烈，浸出率和浸出液铀浓度高，原材料消耗偏高，设备材料耐腐蚀性要求高；矿石中碳酸盐矿物含量高的矿床不能用酸法浸出。
（2）碱法地浸：工程上通常采用碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸铵、碳酸氢铵等配制溶浸液，浸出液pH在9-10之间；因含矿层化学沉淀和结垢现象突出，钻孔产能低而被废弃。
（3）中性地浸：工程上通常采用CO2和O2配制浸出剂，浸出液pH在6.5-8.0之间，溶液与矿石的化学反应温和，浸出率和浸出液铀浓度偏低，原材料消耗低；矿石中铀的浸出性能不好，含矿层地下水承压水头＜100m，不能用中性浸出。
地浸采铀过程是一个与铀的自然沉积作用相反的过程，地浸开采应具备的基本条件包括：1）矿石具有一定的渗透性，一般要求渗透系数＞0.1m/d；2）含矿层富水，且具有连续稳定的隔水顶、底板；3）矿石中铀的存在形式与赋存状态适宜于浸出。
我国于20世纪70年代初开始地浸采铀试验研究。
经过几代地浸科研人的不懈努力，目前我国已掌握了酸法地浸、第三代天然铀生产的核心技术，成功实现了酸法浸出和CO2+O2浸出的工业化应用，建成了一定规模的地浸采铀生产矿山，多数工程技术经济指标接近或达到国外先进水平。
中国矿业第21卷收稿日期：2012-7-11作者简介：武伟（1967—），男，河南许昌人，硕士研究生，高级工程师，长期从事地浸采铀工作，E-mail ：zl-2000n@ 。
1松软砂岩型铀矿床1.1铀的富集与沉淀砂岩型铀矿床指产于砂岩、砂砾岩等碎屑岩中的外生后成铀矿床。
松软砂岩型铀矿床特指岩矿胶结疏松，颗粒之间存在孔隙，便于孔隙水流动的矿床。
外生松软砂岩型铀矿床是在地球表面天然因素影响下，所形成的地球化学作用产物，是地浸方法开采的重点。
砂岩型铀矿床成因上主要有两类，即层间氧化带型和潜水氧化带型。
这两类矿床中的铀，来自矿床以外的岩石和矿床以及自含矿层本身及其上覆的富铀层。
沉积成矿时，地层中的U 4+在富含游离氧的地表水或地下水的长期作用下氧化成U 6+，逐渐被淋滤出来，在天然流场的作用下沿可渗滤的地层迁移。
由于地层中黄铁矿、有机质等还原性物质的不断作用，地下水中的游离氧逐渐消耗，在合适的地球化学环境下，溶解的U 6+被还原成U 4+而沉淀，产生铀的富集，形成矿石。
层间氧化带铀矿床铀的富集与成矿作用的必要条件，是在含水层的岩石中存在铁的硫化物和碳酸盐[1-3]。
1.2地下水特征矿层赋存在地下水水位以下是地浸开采的前提，松软砂岩型铀矿床正是具备了这一必要的条件，才成为地浸采铀研究的重点。
地浸采铀发生在承压含水层或潜水中，承压含水层是处于地下水面以下，储存于任意两个弱透水层之间的具有承压性质的饱和水。
典型的承压含水摘要：讨论了松软砂岩型铀矿床的地浸特点，及在浸出剂的作用下金属溶解到溶液中的过程。
国外地浸采铀技术的应用侧重在钻孔施工和成井工艺、中子测井、浸出液处理、地下水污染治理及抽注状态动态模拟等方面；而新技术的开发则以埋藏深、地下水高矿化度的地浸开采为主。
而国内地浸采铀技术的应用侧重在浸出过程溶液流动检测、碱法工艺、现场试验技术等方面；新技术的开发则以钻孔施工与成井工艺、翼部矿体和多层矿体开采为主。
关键词：松软砂岩型；铀矿；地浸中图分类号:TL212.12文献标识码：A 文章编号：1004-4051（2012）zk-0324-04The technology of in-situ leaching uranium mining in soft sandstone-type depositWU Wei ，JIANG Xiao-hui（Tianshan Uranium Co ．，Ltd ．，China National Nuclear Corporation ，Yining 835000，China ）Abstract:In this paper ，it is discussed on in-situ leaching characteristics in the soft sandstone-type uranium deposit and the process of metal dissolved into solution under chemical action of leaching agent ．The uranium mining technology emphasizes on well -drilling ，well completion technique ，neutron logging ，leaching solution handling ，the harness and preventing of groundwater pollution ，the dynamic simulation on pumping and injection state ，and so on overseas ．The development of new technology mainly emphasizes on in-situ leaching mining in deep-buried-depth and high-salinity groundwater deposit ．While uranium mining technology focus on in flow detection of leaching process solution ，alkaline method ，field test technology etc ．The development of new technology mainly emphasizes on well -drilling ，well completion technology ，and the mining in wing-orebody deposit and multilayer deposit ．Key words:sandstone-type ；uranium deposit ；leaching松软砂岩型铀矿床的地浸开采技术武伟，蒋小辉（新疆中核天山铀业有限公司，新疆伊宁835000）第21卷增刊2012年8月中国矿业CHINAMINING MAGAZINE Vol.21,zkAugust 2012第21卷武伟，等：松软砂岩型铀矿床的地浸开采技术层可分为补给区、承压区及排泄区三部分。
第21卷收稿日期：2012-07-06作者简介：张飞凤（1962-），男，研究员级高级工程师，中核集团铀矿采冶重点科技专项总设计师，核工业北京地质研究院总工程师，E-mail ：zhangff@ 。
地浸采铀新工艺综述张飞凤1，苏学斌2，邢拥国3，苏艳茹4(1.核工业北京地质研究院，北京100029；2.核工业北京化工冶金研究院，北京101149；3.新疆中核天山铀业有限公司，新疆伊宁835000；4.中核集团地矿事业部，北京100013)摘要：结合我国大量的疏松砂岩铀资源的特点，为了经济回收及利用铀资源，铀矿冶积极开发地浸采铀新工艺、新技术。
近年来，我国在低渗透、低品位、高碳酸矿石、高矿化度地下水等复杂砂岩型铀矿床地浸开采技术取得了重要进展。
本文重点总结和归纳了我国地浸采铀技术主要成果。
关键词：铀矿；地浸；新工艺中图分类号：TD868文献标志码：A文章编号：1004-4051（2012）zk-0009-04New progresses on in-situ leaching of uranium depositZHANG Fei-feng 1,SU Xue-bin 2,XING Yong-guo 3,SU Yan-ru 4（1.Beijing Research Institute of Uranium Geology,China National Nuclear Corporation,Beijing 100029，China;2.Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy,China National Nuclear Corporation,Beijing 101149，China;3.Tianshan Uranium Corporation ，China National Nuclear Corporation,Xinjiang 835000，China ；4.Department of Geology and Mining,China National Nuclear Corporation,Beijing 100013，China ）Abstract:The main method to sandstone uranium mining is in-situ leaching (ISL).In recent years,the great progress have been made in in-situ leaching of complicated sandstone uranium deposits with low permeability,low grade,high carbonate ore or high mineralized underground water in China.This paper makes summary and conclusions on in-situ leaching of uranium combined with its characteristics in china.Key words:uranium deposit;in-situ leaching;new progresses.1地浸采铀工艺简介1.1工艺过程“原地浸出采铀”简称“地浸”，是指矿石处于天然埋藏状况下，没有经过任何位移，用溶浸液直接从天然埋藏条件下的非均质矿石中选择性地浸出有用组分的集采、冶于一体的新型铀矿开采方法；地浸技术大大简化了传统矿冶工业系统的工艺过程；采出来的不是矿石，而是含有用组分的溶液，这种溶液称为浸出液，当其达到一定浓度就成为产品溶液。
