地浸采鈾地下水稀釋對(duì)浸出液鈾質(zhì)量濃度的影響.pdf

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1、第31卷第l期鈾礦冶Vo1．31NO．12012年2月URANIUMMININGANDMETALLURGYFeb．2012地浸采鈾地下水稀釋對(duì)浸出液鈾質(zhì)量濃度的影響王海峰，郭寧，謝廷婷，利廣杰(核工業(yè)北京化工冶金研究院，北京lOl149)摘要：地浸采鈾浸出液鈾質(zhì)量濃度受多種因素影響，如礦體形態(tài)、礦層與含礦含水層厚度之比、浸出劑酸度等。依據(jù)采區(qū)抽注過程中地下水運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分析不同井型與地下水稀釋量的關(guān)系、浸出劑被稀釋對(duì)浸出液鈾質(zhì)量濃度的影響，并通過計(jì)算機(jī)模擬，提出窄條帶狀礦體和正方形礦體浸出液受地下水稀釋程度的差異，以及對(duì)浸出液鈾質(zhì)量

2、濃度的影響。關(guān)鍵詞：地浸采鈾；地下水；稀釋；浸出液；鈾質(zhì)量濃度中圖分類號(hào)：TI212．12文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000—8063(2012)01—0009—05地浸礦山的產(chǎn)能是浸出液鈾質(zhì)量濃度和鉆孑L過程。注入地下的浸出劑與地下水混合，在水力抽液量之積，因此，浸出液鈾質(zhì)量濃度和鉆孔抽液梯度驅(qū)動(dòng)下運(yùn)移，與礦層中的鈾發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，固量是影響地浸礦山生產(chǎn)的2個(gè)關(guān)鍵性因素。影響態(tài)的鈾溶解后隨浸出液遷移至抽出井。浸出劑與浸出液鈾質(zhì)量濃度的因素很多，如礦體形態(tài)、礦層地下水能運(yùn)移主要由動(dòng)力實(shí)現(xiàn)，這種動(dòng)力通過由與含礦含水層厚度之比、浸出劑酸度

3、、單位面積鈾安置在抽出井中的抽液管，由潛水泵或空氣壓縮儲(chǔ)量等。實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)均已證實(shí)，浸出劑酸機(jī)供給。生產(chǎn)中，由于注入井的注液作用，在注入度、礦層與含礦含水層厚度之比值以及單位面積井周圍形成高壓區(qū)，地下水水位升高，形成點(diǎn)源，鈾儲(chǔ)量都與浸出液鈾質(zhì)量濃度成正比。礦山生產(chǎn)迫使浸出劑向四圍擴(kuò)散；而由于抽出井的抽液作和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的條件與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)大不相同，兩者用，抽出井周圍產(chǎn)生水位降落，形成了降落漏斗，所得的結(jié)果不盡相同。以浸出液鈾質(zhì)量濃度為地下水水位下降，形成點(diǎn)匯，迫使周圍地下水聚向例，多個(gè)酸法地浸實(shí)例實(shí)驗(yàn)室結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果對(duì)抽出井：因此，

4、地浸礦山采區(qū)運(yùn)行時(shí)是由多個(gè)降落比得出，最高鈾質(zhì)量濃度前者是后者的7～1O倍，漏斗和突起構(gòu)成的，由于總抽液量大于注液量，地個(gè)別達(dá)20倍。兩者鈾質(zhì)量濃度的差別主要是由下水等水位線在整個(gè)采區(qū)又呈一個(gè)大盆地狀態(tài)。礦體形態(tài)和礦層與含礦含水層厚度之比的差異造抽注過程產(chǎn)生的水力梯度始終驅(qū)使地下水流動(dòng)，成的：實(shí)驗(yàn)室僅對(duì)礦石進(jìn)行浸出試驗(yàn)，而現(xiàn)場(chǎng)浸出流動(dòng)趨向水動(dòng)力平衡，但卻無法達(dá)到。1．2不同井型的地下水稀釋量液不但在礦層中滲流而且還在非礦層中滲流，非在地浸開采中，浸出液之所以被地下水稀釋，礦層中的地下水在垂向上稀釋了浸出液，降低了鈾質(zhì)量濃度；另外，

5、地下水從井場(chǎng)邊緣開采單元一方面是因?yàn)樽⑷氲慕鰟┪茨芡耆采w礦體，留有溶浸死角；另一方面是因?yàn)槌槌龅慕鲆涸?任一方向無其他開采單元相鄰的單元)的涌人在范圍上超出礦體，造成地下水涌入。浸出液被地橫向上(也存在垂向作用)稀釋了浸出液，降低了下水稀釋的原因與礦體形態(tài)和井型直接相關(guān)，不鈾質(zhì)量濃度。地下水從井場(chǎng)邊緣涌人的多少主要同井型抽出井與注入井在平面上的相對(duì)位置關(guān)系取決于邊緣開采單元的數(shù)量，即礦體形態(tài)的展布。不同，浸出劑在平面上的分配和礦體浸出的均勻1不同井型對(duì)浸出液鈾質(zhì)量濃度的影響性也有所差異。從浸出劑覆蓋率考慮，7點(diǎn)型井型最佳E，

6、如1．1地下浸出過程中的水動(dòng)力狀態(tài)圖1所示。從圖1中浸出劑運(yùn)移流線看出，這種井型地浸過程實(shí)質(zhì)上是地下水運(yùn)動(dòng)和溶質(zhì)遷移的收稿日期I2011一。g—O5作者簡(jiǎn)介：王海峰(1948一)，男，吉林梨樹人，研究員級(jí)高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事鈾礦地浸研究工作。1O鈾礦冶第31卷覆蓋率分別為80和7O。抽出井與注入井一一相對(duì)的行列式井型和注入井?dāng)?shù)量大于抽出井的行列式井型，浸出劑覆蓋率分別為80和9O，當(dāng)?shù)V體形態(tài)適宜時(shí)，也是防止地下水稀釋浸出液的較好井型。浸出劑覆蓋率指平面上浸出劑流經(jīng)礦層的面積與抽出井和注入井控制的幾何面積的比值。浸出劑覆蓋率越高，地

7、下水涌入采區(qū)的量越小，浸出液被地下水稀釋的程度越低。2浸出劑酸度對(duì)浸出液鈾質(zhì)量濃度的影響圖17點(diǎn)型井型地下水流線圖2．1浸出劑與鈾礦物的反應(yīng)規(guī)律根據(jù)質(zhì)量作用定律，體系的反應(yīng)速度與各反的外圍幾乎完全被浸出劑封閉，地下水進(jìn)入的通應(yīng)物濃度的乘積成正比，因此，浸出劑酸度是決定路很有限，因此能最大限度地防止地下水對(duì)浸出地下浸出反應(yīng)速率的基本因素。地浸采鈾中鈾的液的稀釋。當(dāng)滲透系數(shù)為0．5m／d、井距為50m浸出遵循質(zhì)量作用定律，浸出劑的酸度影響浸出時(shí)，這種井型浸出劑覆蓋率高達(dá)9O_2]。相比之液鈾質(zhì)量濃度。浸出劑酸度增加，浸出液中鈾質(zhì)下，2

8、點(diǎn)型和單行式的井型(條帶狀礦體抽注井交量濃度提高。為測(cè)定某砂巖型礦床鈾礦石浸出液替布置)地下水從兩側(cè)進(jìn)入，浸出液被稀釋的程度鈾質(zhì)量濃度與浸出劑酸度的關(guān)系，開展了3組不最為嚴(yán)重，浸出劑覆蓋率僅為6O。而5點(diǎn)型、4同浸出劑酸度的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1和圖