第八章原地浸出采铀案例PPT课件
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铀矿浸出铀矿浸出(leaching of uranium ores)用浸出剂把矿石中的铀选择性溶解到溶液中而能与大部分伴生杂质分离的铀提取过程。
这是铀提取的一道重要工序。
浸出方法按所用浸出剂,分为酸浸出和碱浸出;按浸出矿块的大小和浸出方式,分为搅拌浸出、堆浸和就地浸出等。
通常要根据矿石的特性和技术经济条件选择浸出方式。
常规铀矿石的浸出通常属搅拌浸出。
铀在矿石中以正四价和正六价的化合物形态存在,无论是用酸浸出还是碱浸出,铀都必须先氧化成正六价后才能被溶解,因此浸出时需添加氧化剂。
铀的浸出速度受扩散过程控制,与试剂浓度、浸出温度、矿粒表面积以及矿粒内铀离子通过溶液到固体表面的扩散速度成正比。
酸浸出常用稀硫酸溶液作浸出剂,也可以用硝酸或盐酸溶液。
硫酸具有浸出能力强、价廉、可浸出较粗矿粒、浸出温度低、浸出时间较短的特点,但浸出液含杂质较多。
用硫酸溶液浸出时,铀以铀酰离子的形式转入溶液,与硫酸根形成多种配离子:铀矿石中一般都伴生有铁的化合物,酸浸出过程中只需加入适量的氧化剂,使Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+便能将UO2氧化成[UO2]2+而转入溶液。
工业生产中常用二氧化锰(软锰矿)或氯酸钠作为氧化剂。
当控制浸出液中的氧化还原电位在-400~-500mv及Fe3+浓度超过0.5g/L时,铀几乎全部氧化成六价:铀矿的酸浸出通常是在几台串联的搅拌槽(见浸出槽)中进行的。
将铀矿磨细至小于0.5mm的粒级,在矿浆的液:固≈1、pH≈1、浸出温度约333K的条件下,浸出3~6h,铀浸出率在90%以上。
为减少酸用量可采用两段逆流浸出(见连续浸出)、或低酸(恒酸)长时间浸出。
难处理铀矿有时采用加压酸浸出(见加压浸出)或在浸出前经过焙烧预处理。
含硫化物的铀矿细泥可采用加水自氧化加压浸出。
碱浸出常用碳酸钠或碳酸铵作浸出剂。
在氧化条件下,铀以[U02(C03)3]4-形态转入溶液,同时产生0H-:0H-的增高会使部分[U02(C03)3]4-重新转入沉淀,造成铀的损失。
铀矿工的辐射防护
在生产工艺、生产管理和通风及辐射防护等方面采取科学有效手段,降低铀矿工的个人受照剂量,确保铀矿工作人员的安全和健康。
在铀矿采冶工艺技术方面有很大发展,如:地表堆浸、原地爆破浸出和原地浸出采铀等工艺在我国应用和发展较快,目前已有近70%的铀浓缩物产品是由堆浸、原地爆破浸出和地浸方法生产的。
较大的改善了矿井采铀作业条件,减轻了矿工的劳动强度。
特别是原地爆破浸出和地浸技术,减少和消除了井下作业量。
20年来,我国铀矿井工作场所空气中氡浓度有所降低,辐射防护水平进一步得到提高。
随着铀矿工业迅速发展,矿辐射铀防护和剂量监测工作也有了较大发展,特别是铀矿工个人剂量监测和评价工作逐步得到改善和提高。
:(KF606个人剂量计)由于不需要抽气泵、采样头和滤布,所以体积小、重量轻。
特别是它具备了仪器所具有的基本要求(①灵敏度高1WLH;
②量程大1~105 WLH;③稳定性好,误差小;④探测器线性好;⑤防潮、防尘放腐蚀,适用于井下较差环境;⑥小巧轻便易于佩带;⑦操作、测读方便,快速;⑧结构简单、经济耐用,)因此,这种仪器更便于现场推广和应用。
参考文献:铀矿工职业照射个人剂量分析与评价;全国职业照射个人剂量监测与评价学术研讨会论文汇编;潘英杰,万国斌,李玉成;R144.1 R752 ,2005.11.29。
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。
原地浸出采铀合理井型与井距研究The research of reasonable well spacing and well pattern on in-situ leaching of uranium苏 学 斌1,2 王海峰2 韩青涛2Su xuebin W ang Haifeng Han qingtao(1.中国地质大学(北京),北京 100083;2.核工业北京化工冶金研究院,北京 101149)(1. China University of Geosciencs (Beijing ),Beijing 100083; 2.Beijing Research Institute of Chemical Engineering andMetallurgy,CNNC ,Beijing 101149)摘要:选择合理的井网布置是原地浸出采铀研究重要内容。
本文通过对矿体埋藏深度、矿石渗透性、矿体形态、矿石平米铀量、单孔抽液量及抽注液量比值等多种因素的分析, 提出了确定原地浸出采铀的井型与井距的原则。
通过运用溶浸液运移的模拟和技术经济比较等方法,指出了选择合理井型时,应根据砂岩铀矿床的具体条件而选择与之相适应的井型;当确定了井型时,应选取吨金属成本较低或经济效益最大时的井距作为合理的井距。
关键词:原地浸出采铀 井型 井距 溶浸液运移Abstract: It is important that the well pattern and well spacing are detemined reasonably during in-situ leaching mining of uranium.This paper analyzes various factors that inf luence the pattern and spacing of well, f or example: the depth of mineralization, the permeability of ore, the f orms of orebodies, uranium contents per square meter, the rate of pumping well and the ratio of the pumping to injecting, etc.. The reasonable principles of well pattern and well spacing are brought f orward: by the simulations of lixiviant transport models and the compares of technique economy, the appropriat e well patterns based on the actual conditions of the uranium deposits are pointed out; when reasonable well patterns are chosed, the reasonable well spacing may be detemined by the biggest economic benef its or the lower cost products.Key words: in-situ leaching of uranium; well pattern; well spacing; lixiviant transport; echnique economy前言原地浸出采铀是通过钻孔工程,借助化学试剂,从天然埋藏条件下把矿石中的铀溶解出来的集采、选、冶于一体的铀矿开采方法。
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。