“CO_(2)+O_(2)”地浸采铀含矿层防堵技术研究

某试验采区运行约200 d,注液井注液压力提高至1.65 MPa,平均注液量下降了51.87%,周边含矿层堵塞严重。计算表明,当由天然流场条件转变为抽注浸出流场条件时,地下水流速可快速提高几十、上百倍,水力冲刷作用是抽液井周边含矿层中碎屑析出的动力学条件;浸出液经地表过滤、树脂床吸附后,尾液中含有的矿物碎屑和化学沉淀物在注液井周边含矿层中再沉积,是导致含矿层堵塞的直接原因;矿层堵塞以机械堵塞为主,化学堵塞为辅。根据含矿层最大孔喉直径的研究结果,结合井下电视观察以及浸出液、洗井水中颗粒物粒度、洗井水沉降干渣化学组成分析,确定矿物碎屑主要是黏土粉砂粒级碎屑,化学沉淀物主要有CaCO_(3)、MgCO_(3)、Fe(OH)_(3)及少量FeCO_(3)。以“防堵”为切入点,增设了水力旋流器,耦合“自然沉降—旋流分离—机械筛滤”地表固液分离系统,取得了明显防堵效果。

新疆某铀矿床CO_2地浸采铀试验研究

针对新疆某铀矿床的特点和常规酸法、碱法地浸采铀试验中出现的矿层化学堵塞问题,在国内首次进行了CO2地浸采铀现场试验研究。试验结果表明,CO2能有效降低溶浸剂pH值,抑制CO32-的生成,减轻了矿层出现Ca(Mg)CO3化学沉淀,并可弥补浸出液处理过程中HCO3-的损失,保证浸出的正常进行。

混合地质建模方法刻画复杂含铀砂层地质结构

基于地质统计学原理的地层建模与岩性建模方法被广泛应用于三维地质建模中。对于矿区地质结构复杂、透镜体大量发育、矿层与围岩交互发育的地质结构,单纯使用地层建模方法很难划分地层层序,岩性建模方法难以刻画地层的连续性,且在局部缺乏钻孔资料时容易出现突变现象。提出一种地层/岩性混合的三维地质建模方法,该方法首先采用地层建模方法构建矿区层序清晰的标志地层,并确定地质模型标志层架构及分布范围;然后采用岩性建模方法构建具有复杂交互结构的含水层及含矿砂层;最后将地层建模和岩性建模部分通过模型拼接,最终构建砂岩型铀矿床的三维地质结构模型。以北方某大型砂岩型铀矿床含铀砂体及其围岩地质结构为例,依据提出的地层/岩性混合的三维地质建模方法,并采用EVS(Earth Volumetric Studio)软件完成了复杂的含铀砂层地质建模,并与岩性建模方法的结果进行对比分析,结果显示:地层/岩性混合的三维地质建模方法能够明显提高建模精度,可用于刻画含铀砂层非连续发育的砂岩型铀矿床的复杂地质结构。

新疆某铀矿空气预氧化矿层地浸采铀现场试验

天然成因试剂地浸采铀在我国是一项较新的铀矿开采方法,空气预氧化矿层技术是其核心内容。空气预氧化铀矿层的基本原理是向矿层送入压缩空气,利用空气中的氧氧化铀矿石,再利用地下水中的碳酸氢根或碳酸根将铀浸出。为了积累更多的基础资料和经验以便在我国推广应用空气预氧化铀矿层技术,在新疆某铀矿进行了现场试验。试验中浸出液铀浓度最高达230 mg/L,钻孔抽液量可逐渐恢复到原始抽水试验最大值10.5 m3/h。该结果表明:空气预氧化工艺可成功实现矿石中铀的氧化,节约氧化剂成本,提高铀的浸出率,并且对矿石渗透性能影响较小,可以避免高矿化度地下水条件下的化学堵塞。

新疆某铀矿床天然成因试剂地浸条件评价

在论述天然成因试剂地浸基本原理和适用条件的基础上,通过分析新疆某铀矿床的地质与水文地质条件,提出了该矿床采用天然成因试剂地浸采铀的可能性。同时室内浸出试验结果表明:在空气预氧化和氧气作氧化剂的条件下,用天然含矿含水层的地下水可以成功浸出矿石中的铀。

我国地浸采铀工艺技术发展现状与展望

本文对我国地浸采铀工艺技术发展做了全面的回顾,重点介绍了我国砂岩型铀资源的分布特点与生产现状,对我国地浸采铀技术主要成果进行了总结。通过我国地浸采铀技术与国外技术的比较,结合我国地浸铀资源的特点,指出了我国地浸采铀工艺技术的主要任务和发展方向。

地浸矿山地质与水文地质合理指标的确定

地浸矿山勘探和生产过程中,矿床地质水文地质合理指标的评价是一项十分重要的工作。本文从地浸采铀技术与经济的角度,分析了影响地浸采铀的地质与水文地质因素,探讨了确定合理地质与水文地质指标的原则和方法。以新疆伊犁盆地某矿床为实例,采用经济评价和价格法,给出该矿床地浸采铀经济开采时重要的地质与水文地质合理指标。

独居石优溶渣浸出过程研究

独居石是典型伴生铀、钍的稀土矿资源,通过现有的碱溶转化、优溶等步骤提取稀土后,所得优溶渣是富含铀、钍、稀土的重要二次资源。为与稀土提取保持一致的盐酸体系,研究优溶渣的盐酸浸出过程对整体回收工艺十分关键。采取单因素试验考察浸出过程条件对铀、钍、稀土浸出率的影响。结果表明,使用下述优化参数:盐酸浓度6 mol/L、浸出时间1.5~2 h、浸出温度60℃、液固体积质量比3 mL/g时,优溶渣中铀、钍、稀土的浸出率分别可达90%~95%、92%~93%、>60%,实现了较高的资源回收率。浸出渣的工艺矿物学分析表明,其主要由锆石、钍化合物和石英等脉石矿物组成。剩余的稀土组分则主要集中在未分解的独居石中,其余为少量磷钇矿和褐钇铌矿。试验结果可为独居石优溶渣的综合回收技术提供基础数据和支撑。

提高低渗透性矿床地浸钻孔涌水量的方法

提高钻孔涌水量是低渗透砂岩型铀矿床地浸开采的重要内容。在分析低渗透矿层特征和钻孔涌水量影响因素的基础上,提出了几种增大钻孔涌水量的方法。采用这些方法,伊宁铀矿矿床Ⅲ钻孔涌水量提高了近1倍,云南某铀矿床涌水量提高了4倍。

某独居石优溶渣二段逆流浸出试验研究

针对某独居石优溶渣,研究了采用一段常规浸出—二段逆流浸出工艺浸出铀、钍、稀土。考察了各因素对浸出效果的影响。结果表明:采用一段常规浸出法时,适宜条件下的铀、钍、稀土浸出率分别为98.66%、95.37%、64.23%;采用二段逆流浸出法时,铀、钍、稀土浸出率均可提高0.5%~1.0%,浸出液余酸降低50%以上,矿浆固液分离性能得到了一定改善。

基于卷积和长短期记忆网络的地浸开采铀浓度预测研究

文章通过集成经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)、卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)、长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)、傅里叶变换,提出了一种新型地浸单元浸出液铀浓度预测方法。该方法将浸出液铀浓度监测值时间序列使用EMD进行分解,分解为趋势项、周期项和随机项。通过构建CNN+LSTM网络,并结合傅里叶变换和多项式拟合对铀浓度趋势项、周期项和随机项进行预测,3者预测之和作为铀浓度预测结果。实证结果表明:EMD能够有效分解铀浓度时间序列,模型拟合度比未进行EMD分解的模型提升超50%;基于EMD、CNN+LSTM和傅里叶变换的集成方法预测精度良好,预测的平均绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)为0.348,与LSTM、反向传播(Back Propagation,BP)和门控循环网络(Gate Recurrent Unit,GRU)等模型相比最高提升超80%。文章提出的集成方法能够准确预测浸采单元铀浓度变化,解决了原有方法和模型无法对非线性、非平稳铀浓度序列进行准确预测的问题,从而为地浸矿山生产规划提供技术支持,并有助于提升中国铀矿山的数字化、信息化程度。

新疆某矿床碱法地浸采铀试验

结合新疆某铀矿床碱法地浸采铀现场试验,讨论了矿床地质、水文地质条件,介绍了最佳井型的应用,并分析了氧气、CO2和NH4HCO3使用时地下浸出过程及浸出效果,提出适宜矿床的开采工艺。

新疆某铀矿床地浸开采水文地质试验

结合地浸采铀现场试验,分析了抽水、注水、水位恢复、抽注水试验结果及其对地浸采铀设计和生产的作用。

新疆某矿床酸法地浸采铀现场试验

在叙述新疆某铀矿床地质、水文地质条件的基础上,介绍了在该矿床开展酸法地浸采铀现场试验的过程及获得的数据,针对试验过程中出现的化学堵塞,钻孔抽注液量显著减少,浸出液ρ(U)低,设备材料腐蚀严重等问题进行了分析讨论,并提出了新的认识和建议。

美国地浸铀矿山钻孔成井工艺及井场运行

系统介绍美国地浸铀矿山钻孔结构和承压能力试验、过滤器形式和使用、注浆方式和设备、套管性能和连接、井场浸出结束点和溶浸范围控制等技术和工艺的特点。美国地浸铀矿山采用氧气和碱法浸出工艺,所开发的钻孔施工和成井工艺以及井场运行操作针对性强,技术先进。所介绍的技术和工艺大都未在国内应用,对我国地浸采铀技术的研究和开发有一定借鉴意义。

地浸采铀新工艺综述

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。

某低渗透砂岩铀矿岩心特性分析

原地浸出中井孔抽注水能力是铀矿床可否地浸的重要因素,针对内蒙古某低渗透、钙胶结严重的砂岩铀矿进行了与地层渗透性能相关的微观性质研究。岩心分析结果表明,砂岩骨架由石英、钾长石和钠长石构成,但钙胶结较严重。黏土含量相对较高,其中以蒙脱石和绿泥石为主。孔隙中死体积相对较多,孔喉平均孔径较小,使渗流能力较差。孔结构和黏土矿物组成使矿层还受到可能的流体损害。

金属磁记忆技术在石油钻具检测中的应用

介绍了一种新型的无损检测方法———金属磁记忆检测及其原理,对在钻具检测中使用金属磁记忆法的必要性进行了分析,并结合现场检测实践,分析了金属磁记忆技术在钻具检测中的效果,对该技术在钻具检测中的前景进行了预测。

东北某铀矿床地浸开采水文地质条件评价

矿床水文地质条件是决定一个矿床是否适宜地浸开采的最重要条件之一。在研究东北某铀矿床区域水文地质条件的基础上,进行了现场水文地质试验,进而对矿床水文地质条件做出了地浸开采评价。

基于载铀树脂饱和再吸附-淋洗一体化工艺的U型塔设计研究

针对部分酸法地浸铀矿工艺在浸出中后期存在的浸出液铀浓度偏低、HSO_(4)^(-)离子竞争吸附、吸附饱和树脂容量低、固定床淋洗合格液铀浓度低等问题,设计了一种离子交换设备U型塔,研究了采用饱和再吸附与淋洗一体化工艺处理载铀树脂,考察了处理后淋洗液中铀浓度的变化。结果表明:经U型塔一体化工艺处理后,淋洗合格液中铀质量浓度升至43~50 g/L;U型塔运行稳定,树脂运移顺畅,塔内铀浓度梯度分布合理。该设备适用于地浸采铀浸出液处理过程,有一定的推广应用价值。