張飛鳳地浸采鈾綜述[最終版]

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1、地浸采鈾新工藝綜述主要內(nèi)容地浸采鈾基本原理國內(nèi)外原地浸出采鈾的情況我國地浸工業(yè)化應用取得的成果地浸工藝地浸“原地浸礦(出)法”簡稱“地浸”俄文：（ПCB）Подземноескважинноевыщелачивание英文：（ISR）In-situleachingmining新疆中核天山鈾業(yè)有限公司地浸工藝流程示意圖工藝過程溶浸液浸出液集液池泵高位槽水冶處理廠高差自流配液池溶浸劑尾液泵運移抽液孔注液孔原地浸出采鈾由礦體浸出和浸出液處理兩大部分組成，前者是用溶浸液使礦石中的鈾從固相轉移至液相，形成浸出液的過程；后者則是對浸出液進行處理，最終形成鈾濃縮物產(chǎn)品的一系列化工單元操作過程。浸出部分浸出

2、液處理部分浸出（井場）部分水冶工藝部分一個礦床是否適合于用地浸法開采，與礦床的地質(zhì)條件直接相關，技術條件主要有：(1)礦床屬疏松砂巖型鈾礦床，具有一定的滲透性；(2)礦體賦存于含水層中（最好具有承壓特點），礦層上下具有較穩(wěn)定的頂?shù)匕甯羲畬樱?3)礦石中鈾的存在形式必須適宜浸出；地浸采鈾的技術條件目前，世界各國地浸采鈾主要有兩種工藝方法，一種是酸法浸出工藝，一種是堿法浸出工藝，并在常規(guī)堿法浸出工藝中衍化出CO2+O2浸出工藝。獨聯(lián)體國家基本上采用了酸法浸出工藝，美國等國家主要采用堿法浸出工藝；我國先期建設的地浸礦山主要采用酸法浸出，H2SO4為主要浸出劑，近年來，新建礦山開始采用CO2+O2浸

3、出工藝。生產(chǎn)實踐證明，用碳酸鈉、碳酸氫鈉作溶浸液的堿法浸出工藝，由于與礦床發(fā)生陽離子交換而膨脹，礦石孔隙被堵塞，使礦層滲透性惡化，且試劑價格較高，故應用受到限制。而硫酸浸出工藝因環(huán)境影響相對較大、試劑消耗量大、浸出選擇性差、設施材料要求高等因素，其應用在一定程度上受到了限制，而CO2+O2的浸出工藝得到了較好的應用和發(fā)展。地浸采鈾的主要方法據(jù)測定，工業(yè)放射性污染相當于常規(guī)開采的1/1000左右。地浸采鈾的優(yōu)點(1)由于沒有昂貴而繁重的井巷或剝離工程，也沒有礦石與廢石運輸和破碎等工藝，唯一的井下工程是抽、注液等鉆孔的施工，所以整個地浸礦山基建投資少，建設周期短，生產(chǎn)效率高，效益好。據(jù)國內(nèi)外資料

4、統(tǒng)計，基建投資比常規(guī)采冶節(jié)省一半，建設周期縮短1/2～1/3，全員勞動生產(chǎn)率提高幾倍到幾十倍，產(chǎn)品成本降低1/3～1/2。(2)環(huán)境保護措施容易實現(xiàn)，基本上不破壞地表植被，無廢石堆場和礦石場，大大減少了環(huán)境污染。地浸采鈾的優(yōu)點(3)從根本上改善了生產(chǎn)人員的勞動和衛(wèi)生條件，改變了人們對礦山形象的看法。(4)使復雜的和易出事故的采礦工作實現(xiàn)“化學化”、“工廠化”、“管道化”、生產(chǎn)連續(xù)化和全自動化。(5)能充分利用資源，如對某些貧礦、埋深大的孤立礦體、分散小礦體和水文地質(zhì)工程復雜的強含水層礦床，用常規(guī)采礦法往往不經(jīng)濟、甚至在技術上不可行，而用地浸法卻能順利進行開采。原地浸出早在1890年前，已應用

5、于無機物（如鉀鹽、硫）的溶浸，但這種方法直至19世紀50年代中期，才涉及到要用地下井巷收集化學作用后的浸出液的問題，因此發(fā)展較為緩慢。自1957年利文斯頓從石油工業(yè)液體流動的基本原理中得到啟示后，才把它應用于回采固體金屬礦物中的有用組分，即通過從地表鉆孔將溶浸液注入礦層后，由抽、注液孔定期互換使用，回收有用組分。自此以后，美、法、(前）蘇等國相繼進行了大量的實驗研究，使該法在鈾礦山發(fā)展十分迅速。地浸采鈾的沿革及發(fā)展概況1961年，美國在懷俄明州謝里盆地開始進行半工業(yè)性質(zhì)的地浸采鈾試驗，并獲成功。1975年4月ClayWest地浸鈾礦山投產(chǎn)，標志著地浸采鈾在世界已進入商業(yè)性生產(chǎn)階段。二十世紀7

6、0年代后期，地浸采鈾在美國的得克薩斯州、懷俄明州、科羅拉多州、新墨西哥州、內(nèi)布拉斯加州等地迅速發(fā)展。二十世紀90年代以后，由于常規(guī)采鈾礦山的不斷關停，地浸法已成為鈾生產(chǎn)的重要方法，至1992年，美國已關閉所有的常規(guī)采鈾山。60年代中后期，繼美國地浸采鈾獲得成功以后，前蘇聯(lián)、保加利亞、捷克等國家也開展了地浸采鈾試驗，并于70年代相繼進行了工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。2地浸采鈾的沿革及發(fā)展概況地浸技術美國和獨聯(lián)體國家走在世界前列。美國地浸鈾礦山全部采用堿法浸出工藝，已形成以CO2+O2為主浸出劑的技術體系，在地下流體監(jiān)測與控制方面處于領先水平。獨聯(lián)體國家地浸鈾礦山基本上采用了H2SO4體系的酸法或微試劑浸出

7、，鈾浸出率75%以上。我國是世界上唯一同時具備酸法與堿法地浸礦山的國家，鈾浸出率達到國際一流水平，因此，我國浸出工藝選擇靈活，可以根據(jù)不同條件選擇不同浸出工藝方法。近年來，地浸采礦隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，已發(fā)生了巨大的變化，無論是理論研究、應用范圍、設備的自動化、經(jīng)濟效益和環(huán)境保護與監(jiān)測等方面都取得了令人矚目的成就。地浸采鈾的沿革及發(fā)展概況“八五”規(guī)劃以來，我國針對砂巖型鈾礦地浸技術進行了大量試驗研究，許多關