碱法浸铀技术发展现状及展望

古代，人们偶然在小溪中发现了附于铁粒上的铜元素，受此启发，发明了用浸出原理从围岩中提取金属的工艺。

意识到岩石中流出的溪水中含有可见的铜矿物，接下来一定导致人们寻找研究河道中含铁矿石的沉积位置，并提取收集这些天然沉积岩中的金属，用于下一步的冶炼。

在1984年澳大利亚矿物基金会出版的《论溶液采矿》一书中，作者L. J. Morris 认为，中国是最早使用溶液采矿法生产铜的国家，他引论的日期为公元907年；不过，纪录该工艺的文献可追溯到公元前177年。

最新的案例有，十七世纪和十八世纪在中欧、威尔士和爱尔兰等国家和地区广泛使用堆浸工艺，从沉积岩石中提取铜；虽然，那个时代人们不会对堆浸采矿工艺的基本历史进行叙述。

符合逻辑的推断是，因为溶液采矿不如火法冶金那么重要，火法冶金要求必须具有较高的专业技术水平才能成功运行。

用溶液采矿法生产沉积铜要依赖自然条件，而且产能有限；但是，由于其成本低廉，可以说为矿山经营者提供了有额外收益的另一个资源。

据报道，从上世纪50年代初开始，位于美国加利福尼亚州的铜矿区每年可提取回收300~500吨铜。

由于溶液采矿依赖天然水的酸度，故阻碍了铜产量的增加。

曾有历史证据证实，西班牙的Rio Tinto 公司曾在十七世纪50年代通过加酸来加速堆浸作业中铜的溶解；同时，还首次将矿石堆成堆，在堆顶喷洒溶液进行浸出，而没有采用岩石就地自然浸出的工艺。

对于矿主们如何得到堆浸工艺所需的足量的酸，至今仍然是一个谜。

尽管如此，这些工作实践为以后的堆浸应用提供了技术根据。

近年来外国矿企应用堆浸的现状近年来，国外对堆浸技术的研究与应用已成为矿冶领域的热点。

堆浸在铜、金等金属的提取上已成功获得工业应用。

自1980年以来，智利、美国、澳大利亚等文|本刊编辑部堆浸采矿技术源远流长，特别是最近几十年获得了广泛的工业应用。

现在，堆浸不仅广泛用于世界各地的铜、金提取回收，而且也应用于从低品位的矿石资源中回收其他金属，如钒、锌、镍和钼等。

我国核燃料后处理技术的现状与发展的研究摘要：核燃料后处理是充分的利用铀资源，保障核能可持续发展的关键技术之一，也是典型的军民两用技术，是国际上三大敏感技术之一，因此后处理技术成为世界不少国家梦寐以求的技术。

随着我国核电的快速发展，核燃料后处理技术也得到了一定的提升，本文主要围绕我国核燃料后处理技术的现状与发展进行了研究，探究了核燃料及后处理的概述、后处理技术发展的重要作用、我国核燃料水法后处理技术、以及核燃料后处理技术发展的任务和方向，以供参考。

关键词：核燃料；后处理技术；现状引言当前，核能作为人类可以重新利用的新能源，人们对它的探究和开发有了高度的关注，由于核燃料能够大量利用，而且产生巨大的能量，所以，其就成为了近几年来发展速度最快的新能源。

虽然核燃料有着诸多的优点，不会产生有机染料对空气造成污染，同时可以有效的节省资源，为人们创造最大化的经济效益，但是核废料却具有令人生畏的辐射性，所以，核燃料的后处理技术就有着至关重要的作用，基于此，后处理技术得到了快速的发展。

1核燃料及后处理的概述1.1核燃料的概述核燃料的主要组成部分是可裂变和可转换的材料。

可裂变材料即为反应堆中经过燃烧后而发生的裂变材料，在其裂变的过程中，主要产生三个效应：一是，可以释放大量的热量，被称之为核能；二是可以产生裂片，裂片的积累，会对可裂变材料的进一步裂变造成阻碍，所以在积累到一定程度时，裂变就很难再发生了，这就形成了乏燃料，此时，如果想要继续发生裂变，就需要卸堆进行处理；三是，可转换材料转换为可裂变材料，这是核燃料增殖的基础。

1.2后处理的概述核燃料的后处理就是对反应堆辐照过（即燃烧过）的核燃料所进行的化学处理。

其目的主要是将裂变产物分离出去，然后对新生成的以及未用完的核燃料物质进行回收。

为了使反应堆能为维持正常的运行，堆中要留有最低数量的核燃料，而且，积累的裂变产物也会吸收中子而妨碍反应堆的正常运行。

所以，在核燃料反应堆中燃烧一段时间后，就应从反应堆中卸出，卸出的核燃料经过后处理才有可能重新利用其中有用的物质。

离子交换法提铀离子交换法提铀(extraction of uranium bv ion exchange)用离子交换树脂从铀浸出液中富集、提纯铀和制取纯铀化合物的过程。

这是一种既常用于铀富集，也常用于铀提纯的方法。

其工艺过程主要包括铀的吸附、铀的淋洗、离子交换树脂的再生等。

20世纪50年代南非的铀厂，加拿大80％的铀厂，美国和澳大利亚50％左右的铀厂都采用离子交换法提取铀。

到20世纪90年代韧，采用离子变换法的工厂约占所有铀提取厂的1／2(包括占1／4的淋萃法)。

中国于20世纪50年代、60年代相继建成矿浆吸附法和青液吸附法的铀提取厂。

离子变换树脂铀工业常用的离于交换树脂是强碱性阴离子交换树脂，其骨架由苯乙烯和二乙烯苯聚合而成，球体是多孔或大孔的、凝胶的，带有季铵基活性功能基([R4N]+X–)。

这类离子交换树脂的性质稳定，机械强度高，对铀的选择性和吸附性能都好，每克干离子交换树脂的总吸附容量为3.5～4.5毫克当量。

此离子交换树脂的氯型结构式为这是一种空间网状结构，离子交换树脂功能基中的可交换离子，均匀地分布在网状空间的内部。

国际上常用的离子交换树脂有安伯莱特(A mberlite)IRA–400、IRA–425，道埃克斯(Dowex)21K，神胶808和AB –17等。

中国产的型号为201×7。

铀吸附在硫酸浸出液中，铀常以[UO2]2+、UO2SO4、[UO2(SO4)2]2–和[UO(SO4)3]4–四种形态存在。

此外，浸出液中还有大量Fe3+、Al3+、C2a2+、Mg2+等杂质阳离子。

阳离子交换树脂虽能吸附[UO2]2+，但吸附选择性差，在吸附[UO2]2+的同时还吸附大量杂质阳离子，从而降低了铀的吸附容量，故难以采用。

强碱性阴离子交换树脂吸附[UO2(SO4)2]2–和[UO2(SO)3]4–配阴离子的效果较好。

4在碳酸盐浸出液中，六价铀的存在形态为三碳酸铀酰配阴离子([UO(CO3)3]4–)。

生物冶金技术应用现状及发展趋势前言有记载的最早的生物冶金活动是1670 年，在西班牙的矿坑中回收细菌浸出的铜［8］。

1950 年美国开始原生硫化铜矿表外矿生物堆浸试验，并于1958年获得了生物冶金史上第一个专利。

直到1974 年，美国科学家从酸性矿水中分离得到了一种氧化亚铁杆菌。

此后美国的布利诺等又从犹他州宾厄姆峡谷矿水中分离出了氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌，并用这两种菌浸泡硫化铜矿石，结果发现能较好的把金属从矿石中溶解出来。

至此，生物冶金技术才开始得到人们的关注并逐渐发展起来目前,世界矿产资源日渐贫杂,资源、能源、环境问题越发引起人们重视,我国矿产资源国家战略地位与日俱增。

随着矿物贫杂化和严重能源危机及环境污染的加剧,传统的冶金技术面临巨大挑战,寻求更为高效、低能、清洁的绿色资源利用途径成为研究焦点。

根据美国国家研究委员会(NRC) 2001年的研究报告,在未来20年,美国矿业最重要的革新将是采用湿法冶金工艺取代有色行业传统的熔炼工艺。

微生物湿法冶金技术是一门新兴的矿物加工技术,它包括微生物浸出技术和微生物浮选技术。

在自然界，微生物在多种元素的循环当中起着重要作用，地球上许多矿物的迁移和矿床的形成都和微生物的活动有关。

生物湿法冶金是一种很有前途的新工艺，它不产生二氧化硫，投资少，能耗低，试剂消耗少，能经济地处理低品位、难处理的矿石。

目前，这种方法仍处于发展之中，它还必须克服自身的一些局限性，如反应速度慢、细菌对环境的适应性差，超出了一定的温度范围细菌难以成活，经不起搅拌，等等。

为此，一些科学家建议应从遗传工程方面开展工作，通过基因工程得到性能优良的菌种。

摘要生物冶金技术，又称生物浸出技术，通常指矿石的细菌氧化或生物氧化，由自然界存在的微生物进行。

这些微生物被称作适温细菌，大约有0.5~2.0微米长、0.5微米宽，只能在显微镜下看到，靠无机物生存，对生命无害。

这些细菌靠黄铁矿、砷黄铁矿和其他金属硫化物如黄铜矿和铜铀云母为生。

四大创新构建现代地浸铀矿山苏学斌汤庆四王顺利（中核通辽铀业有限责任公司，通辽028000）摘要：通辽钱家店砂岩型铀矿床铀资源量达数万吨，但品位低、渗透低、碳酸盐高、矿化度高，开发难度大，国内外未有开发利用的先例。

中核通辽铀业公司通过“科技进步、体制机制、安全环保、合作模式”四大创新，突破关键开采技术，创建“小核心、大协作”项目管理模式，按照“新项目、新机制”的要求，建立精干高效的人才队伍，精简、高效的公司管理体系；以先进的安全环保理念，建立我国首座CO2和O2原地浸出采铀的新型铀矿企业；以铀资源有偿使用模式，推动与中石油辽河油田的合作，掌控钱家店铀矿床砂岩型铀资源。

关键词：四大创新；构建；现代；铀矿山中核通辽铀业有限责任公司是我国首座采用CO2和O2原地浸出技术开采铀金属的新型铀矿企业，主要生产工艺具有完全自主知识产权，工艺技术和主要技术经济指标达到了国际领先水平。

通辽铀业按照现代企业管理模式运作，实行董事会领导下的总经理负责制，仅用三年的时间完成条件试验及规模化工业生产，节约建设投资4600万，在铀矿冶建设史上创造了建设周期最短、节约投资最多的新成绩。

企业“人均产值、人均产量、人均效益”居于国内铀矿第一。

先后获得“中核集团业绩突出贡献单位”、“中核集团安全环保先进单位”、“全国工人先锋号”等多项荣誉，连续四年被中核集团公司评为A级单位。

1 四大创新构建现代地浸铀矿山的背景1.1 解决通辽铀业工艺技术难题，盘活矿床铀资源的需要通辽钱家店铀矿床位于松辽平原，资源量数万吨。

但矿床多矿体发育，矿层结构复杂、矿石品位低、矿层渗透低、矿石碳酸盐含量高、地下水承压水头高，采用传统浸出方法难以开采或经济利用。

2002年至2004年，乌兹别克斯坦地浸专家在该矿床地浸试验失败，国际上未有工业开采先例。

解决钱家店铀矿床地浸开采工艺技术难题，关系通辽铀业存亡。

1.2 改革企业体制机制，促进企业发展需要我国铀矿冶企业长期处于计划经济体制，自我封闭，管理理念、体制、机制落后、僵固，市场意识淡薄，生产效率低、产能低、成本高，人员臃肿、企业负担重，与市场经济发展的要求差距甚远，问题明显。