原地浸出采铀数值模拟研究现状与发展[1]
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地浸采铀铀浓度影响研究与工艺改进----问题和建议王海峰(核工业北京化工冶金研究院,北京 101149)摘要:对浸出液铀浓度的影响因素研究不够,导致在浸出过程中地下水垂向稀释程度、钻孔抽液量对浸出液铀浓度的影响、过氧化氢用量对铀浓度的影响等问题上解释不清,同时,对钻孔逆向注浆工艺的开发和应用、沉砂管设置的必要性及长短等问题亦存在争议,通过对试验结果的分析得出,地下水对浸出液的垂向稀释限制在一定范围内;钻孔抽液量仅在变化梯度极大时才能体现其对铀浓度的影响;过氧化氢过量使用既浪费又无法提高铀浓度和浸出率;逆向注浆工艺和沉砂管的设置仍需研究和试验。
关键词:地浸采铀;铀浓度;工艺;改进在地浸采铀基础研究方面,前苏联国家曾做过大量系统性的工作,诸如浸出率与浸出剂浓度的关系、浸出剂运移与浸矿过程、浸出过程中气堵、机械堵塞和化学堵塞的形成及发展过程等,并出版过大量书籍,诸如《溶浸采矿法的地质工艺研究》、《无井采矿法》、《地浸采铀手册》等,在我国地浸采铀界影响较深。
回顾我国几十年的地浸采铀技术的开发和应用历程,在地浸采铀基础研究方面,特别是铀浓度影响因素,不同井型溶浸范围及随浸出时间的变化,岩矿矿物成分和化学成分与浸出剂类型的关系,化学试剂与铀矿物和非铀矿物反应及反应生成物的机理等等问题上十分欠缺,无确切结论。
地浸采铀基础研究看似与试验和生产不发生直接关系,但我国多个现场试验实例证实,正是因缺乏基础研究的支持,面对试验结果给不出正确的解释,导致无法科学地制定进一步的研究方案。
对国外的先进工艺我们不能盲目照搬,但也不能置之不理。
我国地浸采铀矿山生产工艺多样化的发展,为无配液池和集液池流程的应用创造了契机,具备了开发和试验的条件。
1 地下水在垂向上对铀浓度的稀释某矿床含矿含水层厚度120m,局部50m,矿层厚度3m,平米铀量6.5kg/m2,试验峰值浓度仅达35mg/l。
在分析浸出液铀浓度低的原因时,一概归罪于矿层厚度与含矿含水层厚度比值太小,地下水稀释严重。
我国地浸采铀研究现状与发展阙为民,王海峰,谭亚辉,姚益轩(核工业北京化工冶金研究院,北京,101149)摘要:在对我国地浸铀矿山生产和试验研究状况介绍的基础上,对我国地浸采铀技术研究和发展中存在的问题进行了分析,指出了我国地浸采铀技术研究的方向。
关键词:地浸采铀研究现状发展方向引言地浸采铀是一种在天然埋藏条件下,通过溶浸液与矿物的化学反应选择性地溶解矿石中的铀,而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的新型铀矿开采方法。
通过多年的试验研究,地浸采铀已成为我国铀矿采冶的重要方法,主要工艺技术指标达到国际水平。
形成了一套以地浸铀资源评价、溶浸液配方和使用方法、地浸钻孔结构与施工工艺、钻孔排列方式和钻孔间距的确定、溶浸范围控制、浸出液处理工艺技术、地浸矿山环境保护等为主体的地浸采铀技术体系。
但是,无论从地浸技术本身研究的深度和广度,还是从现有矿山生产规模,劳动生产率、自动化程度,与国外先进国家相比,都存在一定的差距。
1 发展历史[1]我国地浸采铀技术的研究始于七十年代初,三十年来,地浸采铀技术获得了飞速发展,其发展历程可划分为三个阶段:第一个阶段为探索研究阶段(1969~1981年):核工业六所科技人员在收集和了解国外地浸采铀技术研究情况的基础上,提出了开展地浸采铀技术研究的设想,并于1970~1973年首先在广东河源砂岩铀矿床进行了地浸采铀探索性试验;1978~1981年在黑龙江501矿床开展了地浸采铀试验;这两次试验虽然均因某些原因没能取得较为理想的结果,但却积累了许多有益的经验,为下一步地浸采铀试验的开展打下了坚实的基础。
第二阶段为地浸采铀试验阶段(1982~1995年):核工业六所在总结以往试验的基础上,于1982年至1984年在云南381矿床继续进行地浸采铀条件试验,获得了令人满意的结果,标志着我国已初步掌握了地浸采铀技术,填补了国内空白。
1986~1990年开展了381矿床地浸采铀扩大试验,1991年建成了我国第一座小规模地浸采铀试验矿山。