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《地浸采鈾現(xiàn)場試驗浸出液鈾濃度影響因素分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、地浸采鈾現(xiàn)場試驗浸出液鈾濃度影響因素分析王海峰*郭忠德**（*核工業(yè)鈾礦開采研究所，湖南衡陽，421001**新疆礦冶局，新疆伊寧，835000）摘要：本文簡要介紹了新疆511礦床16號線地段地浸采鈾現(xiàn)場試驗情況，著重討論浸出過程中影響浸出液鈾濃度的因素，鈾濃度曲線形態(tài)，并對相關(guān)問題進行詳細(xì)分析。關(guān)鍵詞：地浸采鈾現(xiàn)場試驗浸出液鈾濃度ANALYSISOFINFLUENCEDFACTORSTOURANIUMCONCENTRATIONOFFIELDTESTFORIN-SITUURANIUMWangHaifeng*GuoZhongde**(*Rese
2、archInstituteofUraniumMining,Hengyang,Hunan,421001**BureauofMiningandMetallurgy,YiningXinjiang,835000)Abstract:Thefieldtestofin-situleachingofuraniumatdeposit511,Xinjiang,,isintroduced,theinfluencedfactorstouraniumconcentrationofpregnantsolutionandthecurvearediscussedand,th
3、erelatedproblemsarethoroughlyanalyzed.Keywords:in-situleachingofuraniumfieldtestpregnantsolutionuraniumconcentration1礦床條件與試驗?zāi)康?.1礦床條件511礦床地表地形平坦，交通方便，礦床附近有豐富的飲用水源和工業(yè)用水水源，國家電網(wǎng)從礦床通過，為礦床開采創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。511礦床屬砂巖型鈾礦床，礦體埋深230m，傾角8°，礦層位于地下水以下，礦石滲透性0.6m/d，含礦含水層具有連續(xù)、不透水頂?shù)装迥鄮r層，礦床具備了地浸開采
4、的條件。礦石室內(nèi)攪拌浸出和柱浸試驗得出，礦石在硫酸浸出劑的條件下鈾顯示出良好的可浸性，浸出率達(dá)90%以上。1.2試驗?zāi)康臑樘剿?11礦床原地浸出開采的可行性，完成了礦石室內(nèi)浸出試驗，并對現(xiàn)場試驗進行了論證與規(guī)劃。2001年在現(xiàn)場開展了地浸采鈾條件試驗。試驗旨在：(1)選擇合適的浸出劑，確定其使用方法；(2)驗證鉆孔間距、鉆孔結(jié)構(gòu)的合理性及成井方法；(3)獲得潛水泵提升浸出液的效果；(4)確定氧化劑的種類及使用方法；(5)摸索深地下水位情況下的鉆孔洗孔方法；(6）研究鈾的浸出行為及浸出液中鈾濃度變化趨勢。2井場抽注狀態(tài)2.1浸出劑的注入試驗為一
5、組5點型鉆孔，4角為注入井，中心為抽出井[1]。7月16日注酸幾天后，因2號井和3號井敞開注入量太小，7月22日將這兩個井井口封死，形成封閉式注入。試驗塊段地下水位170m，井孔封閉式注入等于加壓注入，加的壓力為1.7MPa6，封閉注入后，這兩個井的注入量明顯增加。為了維持抽注平衡，4號井和5號井從注酸之日起至試驗終止，一直是敞開注入，并通過閥門限制其注入量。2.2浸出液的抽出圖1總注入量與抽出量關(guān)系圖為加快試驗進展，從7月16日開始注酸到9月20日，注入量一直大于抽出量，相差10%左右。使用大流量潛水泵(SP5A-52N)時，抽出量為4.5
6、m3/h，注入量為5m3/h;使用小流量潛水泵(SP3A-60N)時，抽出量為3m3/h，注入量為3.5m3/h，總的注入量和抽注量基本上維持這種量的關(guān)系，這可從圖1中反映出來。9月21日后，注入量等于抽出量。3初期鈾浸出反應(yīng)機理與鈾濃度曲線3.1初期鈾浸出反應(yīng)機理本試驗在注酸20天后，浸出液中鈾含量開始上升，這時的pH值為5.8。在含碳酸鹽的礦床，注入硫酸后，硫酸與碳酸鈣作用產(chǎn)生碳酸氣，碳酸氣在地下水中溶解，產(chǎn)生HCO3-和CO32-。鈾與這兩種離子反應(yīng)生成碳酸鈾酰絡(luò)合物，[UO2(CO3)2]2-和[UO2(CO3)3]4-等，在酸化區(qū)域
7、的前緣生成的碳酸使大部鈾轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹艿奶妓徕欟?。而在硫酸與鈾反應(yīng)中又生成硫酸鈾酰絡(luò)合物[UO2(SO4)3]4-。在浸出初期，碳酸氫鹽和硫酸雙重作用，碳酸氫鹽浸出逐漸向硫酸浸出過渡。碳酸氫鹽浸出階段的強度與礦石中CaCO3含量有關(guān)。當(dāng)然，CaCO3含量也不能過高，當(dāng)碳酸鹽含量大于3%時，因硫酸耗量增加，使用酸法浸出已不再適宜。再則，過高的硫酸鈣與酸反應(yīng)生成硫酸鈣，而硫酸鈣在水中溶解度僅為2g/L，不溶解的硫酸鈣會造成礦層孔隙永久堵塞，降低礦層滲透性。試驗塊段礦石中CO2含量為0.22%，屬低碳酸鹽含量礦床。浸出時，既可發(fā)生碳酸氫鹽浸出又不會因碳
8、酸鹽含量過高產(chǎn)生CaSO4沉淀。因此，浸出液中鈾含量上升初期，pH值較高，主要是碳酸氫鹽作用結(jié)果。3.2鈾濃度曲線形態(tài)現(xiàn)場試驗注酸20天后浸出液中開始含鈾，以后每天
