张飞凤地浸采铀综述[最终版]

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。

世界核地质科学World Nuclear Geoscience Vol．26，No．3 Sept．2009第26卷第3期2009年9月地浸采铀矿，即原地浸出采铀矿，它是按一定配方配制的溶浸液，通过钻孔工程（注液钻孔、抽液钻孔）在天然埋藏条件下，经氧化作用、络合作用和铀的活化作用，从具有一定渗透性的砂岩铀矿石中选择性地浸出和回收铀金属的一种铀矿采冶新工艺。

由于地浸采铀矿具有许多优点，因此，在矿量大、品位低、埋藏浅的可地浸砂岩型铀矿采矿中，越来越受到各国的青睐，被认为是世界采矿史上一次重大的技术革命［1］。

1地浸采铀矿的沿革及发展概况地浸采铀矿发展可以分为3个阶段：第1阶段，在发明和专利基础上，研究改进地浸方法的建议阶段。

这一阶段从20世纪50年代中期到1978年，其主要特点是了解地浸的可行性问题（包括室内和现场研究）。

第2阶段是1978~1984年。

主要内容为基本原理和地浸机理研究，同时配合取样试验研究，进行小型和扩大试验。

第3阶段是地浸工艺流程更为完善，浸矿方法进入工业性试验阶段。

这一阶段从1984年开始，到目前已进入工业生产规模阶段。

原地浸出采铀最早出现于美国，1957年提DOI：10.3969/j.issn.1672-0636.2009.03.006地浸采铀及地浸矿床的条件与评价陈振，刘金辉（东华理工大学，江西抚州344000）［摘要］主要介绍了地浸采铀的含义及其发展历史，并对地浸矿床的条件进行详细分析，提出地浸矿床评价的三项原则。

［关键词］地浸采铀；优缺点；水文地质条件［中图分类号］P619.14；P641.2［文献标识码］A［文章编号］1672-0636（2009）03-0157-03Discussion on in￣situ leaching of uranium mining and evaluationon the condition of in￣situ leaching depositCHEN Zhen，LIU Jin￣hui（East China Institute of Technology，Fuzhou，Jiangxi344000，China）Abstract:This paper introduces the meaning and the development of the history of in￣situ uranium mining，carries out a detailed analysis on the condition of in￣situ leaching deposit and three principles on evaluation of in￣situ leaching deposit.Key words:in￣situ leaching uranium mining；advantage and disadvantage；hydrological and geological conditions［收稿日期］2008-08-21［作者简介］陈振（1982—），男，山东荷泽人，硕士研究生，研究方向：溶浸水文地质。

我国地浸采铀新技术的研究与开发王海峰1核工业第六研究所，湖南，衡阳，421001摘要：本文对我国地浸采铀新技术的研究进展进行了评述，着重介绍了成孔工艺、浸出液处理工艺、铀矿床地浸评价、溶浸范围控制与井场自动监控系统。

关键词：地浸采铀；成井工艺；溶浸范围；1 概述我国地浸采铀技术的研究可追溯到60年代末70年代初，自那时起我国一些科研单位的科技人员便投入了该项技术的研究与开发之中。

核工业第六研究所是我国从事地浸采铀研究与开发的最早科研单位，是我国地浸采铀技术的摇篮。

该所的广大科研人员凭着对新技术的执着追求，凭着忘我的努力奋斗，开创了今天我国地浸采铀研究与生产的大好局面。

我国地浸采铀技术的进步，渗透着他们辛勤劳动的汗水，我国地浸采铀生产的跃进，是他们科研成果的结晶。

我国的地浸采铀经历了从无到有，从研究、试验到工业生产的发展。

在科技技术的支撑下，建成了云南381试验矿山和新疆737地浸矿山。

在30年的科研与生产中，我们不断地探索，研究和开发了成井工艺、浸出液处理、井场监控、实验室试验、铀矿床地浸评价等一系列新技术。

正是这些新技术与生产融合在一起，使我国地浸采铀生产蒸蒸日上。

2 浸出液处理工艺2.1 硝酸盐淋洗硝酸盐作为淋洗剂最早用在独联体国家和捷克地浸矿山，硝酸盐不但在淋洗过程中是淋洗剂，但它仅适于酸法地浸[1]。

其优点是硝酸盐既可作为淋洗剂，又可作为饱和树脂氧化剂。

因此，采用硝酸盐作为氧化剂可做到吸附尾液的闭路循环。

使用中硝酸盐首先作为淋洗剂，将树脂上的铀淋洗下来，饱和树脂转变为硝酸根型树脂，然后利用硝酸根型树脂吸附时从树脂中转入吸附尾液的硝酸根作为浸出氧化剂，可不必再另加氧化剂，反应机理如下：2Fe2++NO-3+2H+─→ 2Fe3++NO-2+H2O6Fe2++NO-2+8H+─→ 6Fe3++NH+4+H2O2Fe3++UO2─→ UO22++2Fe2+我国于1996年开发硝酸盐作淋洗剂的工艺流程，并在矿山得到成功地应用，一直至今。

第十五章地浸采铀第一节地浸采铀的经济价值地浸采铀与常规采矿相比，具有如下优点：（1）基建投资少，建设周期短，生产成本低，劳动强度小；（2）不必建造和管理尾矿堆及尾矿库；（3）环境保护好，基本不破坏农田和山林，环境污染大为减轻；（4）从根本上改变了生产人员的劳动和卫生保护条件；（5）使繁重的采矿工作“化学化”、“工厂化”、“全自动化”；（6）能充分利用资源，例如，对于那些规模小、埋藏深、品位低的矿体，采用常规开采时可能不经济，或技术上不可行，而采用地浸法却是经济可行的。

虽然地浸采铀具有以上优点，但是作为一种特殊的铀矿开采方法，它的应用有一定的局限性，因此也存在一些缺点：（l）只适用于具有一定地质、水文地质条件的矿床；（2）如果矿化不均匀，矿层各部位的矿石胶结程度和渗透性不均匀或矿石中部分有用成分难以浸出，这些都将影响开采的技术经济指标；（3）存在对地下水环境造成污染的问题，因此需要对地下水进行治理。

一、地浸产品成本对生产天然铀而言，地浸产品成本一般要比用其它采冶方法生产的产品成本低30－50％以上。

地浸产品成本低的主要原因是：地浸法避免了昂贵而繁重的井巷工程或剥离工程，不再有凿岩爆破工序，还没有矿石运输和破碎等工序，也不再建筑尾矿坝。

美国地浸产品成本为每磅U3O8 l2－17美元，其中包括资源费、土地费和污染治理费等，可谓全成本。

前苏联乌兹别克1991年地浸产品成本为每公斤天然铀（以黄饼形式）为20美元，不包括土地费、资源费和污染治理费，是地浸场的直接生产成本。

1994年中国地浸产品的直接生产成本为每公斤天然铀（以黄饼形式）为180元人民币。

保加利亚和捷克的地浸产品的成本很高，且不包括污染治理费。

地浸产品生产成本的结构（各项费用的百分数），因矿床条件不同而不完全相同，大致如下：地浸钻孔工程费：30％酸（碱）等化工原材料费：30％燃料动力费：15％人员经费：15％管理费：10％众所周知，影响产品成本的因素，除了工艺技术水平和装备水平外，还有资1源状况和开采条件，以及管理水平和生产规模等因素。

某铀矿床原地破碎浸出开采技术刘立顺，吴春平，冯盼学，王湖鑫（北京矿冶研究总院，北京102600）摘要：分析了某铀矿床的开采技术条件，并根据其矿体赋存条件和矿岩物理力学性质，研究提出了原地破碎浸出开采技术。

详细论述了该技术的采矿方案、爆破筑堆和布液浸出等工艺，形成了完整的原地破碎浸出开采技术体系。

在此基础上进行了开采成本的技术经济分析，为方案的进一步优化提供了参考。

关键词：铀矿床；原地破碎浸出；爆破筑堆；布液中图分类号：TD868 文献标识码：A 文章编号：In-situ Crushing Leaching Mining Technology of a Uranium Deposit LIU Lishun, WU Chunping, FENG Panxue, W ANG Huxin( Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy, Beijing 102600, China )Abstract:Based on the analysis of a uranium deposit mining conditions, in-situ crushing leaching mining technology is proposed according to the orebody conditions and physico-mechanical properties of rock. A complete technical system of in-situ blasting leaching mining is formed based on the further description about leaching mining method, ore stacking by blasting, liquid arrangement and leaching. The technical and economic analysis of mining cost is carried out, which provides a further optimization of the mining method.Key words:uranium deposit; in-situ crushing leaching; ore stacking by blasting; liquid arrangement原地破碎浸出采矿通过爆破或地压方法将矿石进行破碎，然后进行淋浸，并通过集液系统将浸出液送往提取车间，制成产品[1、2]。

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。