内蒙古芒来铀矿石酸法柱浸试验

为获得溶浸液在不同硫酸质量浓度条件下的铀浸出特征及试验参数,探究内蒙古芒来铀矿床矿石酸法浸出的可行性,开展了不同硫酸质量浓度(5、10、15、20 g/L)的溶浸液下室内柱浸浸铀试验。试验结果表明,随着溶浸液硫酸质量浓度的增高,浸出液铀质量浓度及铀浸出率随之增高,浸出周期缩短,故酸法工艺适合该矿床铀浸出。试验后期浸出液流量降低与长石类矿物的黏土化蚀变有关。针对铀平均品位为8.8×10^(-5)的矿石,铀浸出率为49.80%~54.35%,从浸出率、防堵塞及浸铀成本等方面综合分析,认为质量浓度为10 g/L的硫酸溶浸液较适合该铀矿酸法地浸开采。

鄂尔多斯某砂岩铀矿试验开采过程中地下水流场时空特征

砂岩型铀矿原地浸出过程中,需要向含矿含水层注入溶浸液,抽取含铀地下水,创造一个人工局部流场。该流场控制溶浸液迁移和溶浸范围,因此掌握地下水流场特征有利于地浸采铀井场工艺调控。以鄂尔多斯盆地某地浸铀矿山一个试验开采区为例,分析80口生产井工作8年的地下水流场的时空特征,可以得出:1)在研究区中,30个抽注单元抽液流量总体上约等于注液流量,抽注基本平衡。2)C8-1单元抽水能力最大,水位最低。研究区内水位在1186~1344 m,水流方向主要是由注水井流向相邻抽水井。3)C7-10单元抽井与左上角注井井距过大,造成抽注井之间出现溶浸死角。4)如果各抽注单元流量均衡,各抽注井距相差不大,抽注单元易形成流速适中的流场,溶浸死角较小;如果井场中各井抽或注流量差异大,易形成溶浸死角,且不合理的井距会增加溶浸死角的范围。

CO_(2)+O_(2)浸铀过程中矿物溶解量与沉淀量的逆向平衡模拟

CO_(2)+O_(2)地浸过程中浸出剂与含矿层矿物相互作用后再将铀从矿石中浸出的同时,由于地下水矿化度不断增高又会产生化学沉淀,导致含矿层堵塞。本文以纳岭沟铀矿现场动态地浸(现场浸出)试验与室内静态浸出试验(常温常压)数据为基础,在确定典型浸出剂渗流路径与参与水文地球化学反应的矿物相及反应方向基础上,采用PHREEQC软件对CO_(2)+O_(2)浸铀过程中矿物溶解量与沉淀量进行逆向平衡模拟。模拟结果表明,铀浸出过程中,钾长石、钠长石和钙长石发生了溶解,其在室内静态浸出试验条件下,60~170 d的溶解量分别为0.2~0.26、2.91~3.26、4.58~5.39 mmol/L;在现场浸出条件下的溶解量分别为0.14~1.42、0.27~1.68、0.23~0.75 mmol/L。浸出过程中,伊利石、方解石和三水铝石形成了沉淀,室内浸出条件下,60~170 d的沉淀量分别为5.36~5.9、9.77~11.7、0.40~0.53 mmol/L;现场浸出条件下,其沉淀量分别为0.35~2.79、0.05~1.34、0.39~2.84 mmol/L。以上结果表明,CO_(2)+O_(2)浸铀过程中含矿层的堵塞矿物主要是伊利石、方解石和三水铝石,长石发生黏土化蚀变和方解石沉淀是造成含矿层堵塞的重要机制。

地浸采铀过程中含矿层渗透性演化的示踪试验

铀资源既是核军工基石又是核电发展的粮仓,在当前复杂国际形势与大力发展核电的时代,更是一种不可或缺的重要资源。随着内蒙古巴彦乌拉铀矿地浸采铀的运行,矿层堵塞、铀浸出量下降等问题逐渐浮现。为探明地浸采铀过程中含矿层渗透性的演化特征,在巴彦乌拉铀矿床C10采区某试验单元开展了井间示踪试验。试验结果表明,地浸一年后含矿层砂岩孔隙度与渗透性降低,其原因与含矿层砂岩孔隙发生堵塞有关。地浸二年后各方向渗流通道溶浸液流速较地浸一年均有不同程度降低,且下降幅度相较于前一年更大。但在试验单元三个渗流方向即KZ13238-KC13036、KZ13238-KC13038和KZ13238-KC13438方向均产生了优势渗流通道。表明随着采区的运行,含矿层孔隙堵塞情况日益严重,含矿层渗透性不断降低。研究结果可以为地浸中含矿层渗透性演化特征提供示踪证据。

巴彦乌拉铀矿地浸过程中溶浸液化学成分演化特征

地浸采铀是砂岩型铀矿的主要开采方法,酸性溶浸液与矿石反应后不仅铀被溶解,而且大量杂质离子也随之转入溶浸液中。以巴彦乌拉铀矿C12采区北部某抽注单元为研究对象,通过对其抽液孔浸出液化学成分监测,对溶浸液化学成分演化特征进行了系统研究。研究结果表明,溶浸液离子浓度增高是高酸溶浸液与含矿层矿物相互作用的结果,离子浓度演化经历上升、快速上升及相对稳定3个阶段,且酸度越高,浓度增高速率越快,矿物与硫酸反应的顺序大致为碳酸盐、黄铁矿(铁氧化物)、硅铝酸盐、钠长石、钾长石;相关阳离子浓度增长速率与SO42-浓度增长速率演化特征具有同步性,SO42-浓度超过12 g/L时Ca2+浓度出现降低,表明CaSO4发生了沉淀。这些研究成果对于指示矿物溶解迁移的演化规律具有重要的理论意义与较高的学术价值。

过滤器布置方案对地浸采铀浸出效果的影响分析

本文以有效对流体积、有效对流矿体体积比、有效浸出矿体体积比、浸出对流体积比4种地浸采铀流场特征参数为计算分析依据,建立了一套地浸采铀流场定量化分析评价方法。基于该方法,针对内蒙古某地浸采铀矿山,开展了过滤器布置方案对地浸采铀浸出效果的影响分析,并为现场钻孔施工推荐了最优过滤器设计方案。研究结果表明:采用地浸采铀流场特征参数的定量化分析评价方法,可以对不同过滤器设计方案下的有效对流体积、有效浸出体积、浸出剂利用率等进行定量分析;各过滤器布置方案量化对比后发现,长过滤器方案形成的流场范围更大,过滤器长度大于5 m时,增加单位长度带来的增益效果降低;过滤器安装位置对有效对流体积和有效浸出体积影响明显,短过滤器方案(2.5 m)宜采用中心布置,长过滤器方案(5 m、10 m)宜采用错位布置;方案2的特征参数表现较好,为最优过滤器设计方案,在现场应用后,提高了采区抽注液量与铀浓度,更科学有效地指导了地浸采铀井场的工程设计。

内蒙古某砂岩型铀矿地浸采铀技术的高效优化与应用

地浸采铀是当前砂岩型铀矿开采最主要的方法,采用该方法进行铀矿开采,其生产能力、浸采率、开采成本是地浸采铀工作关注的重点。为提高浸出效率、降低成本,在内蒙古某地浸采铀矿山开展过滤器、酸度、抽液量对铀浸出效能的优化试验与研究。研究表明,将过滤器长度控制在4~6 m能保证其处于高效工作状态,过滤器上段与品位相对较高的富矿段对接有助于铀浸采率的提升。将溶浸液酸度控制在15 g/L左右可提高铀浸出效率和浸出液铀浓度。将抽液量(单宽)维持在0.75~1.0 m2/h,能使采区保持较高的铀生产能力和较低的浸出液量。通过优化的工艺技术参数,优化后的浸出液峰值铀浓度由优化前的28.89 mg/L提升至59.72 mg/L。采区开采优化试验后,使铀浸出率由47.20%提升到60.99%,浸出液平均铀浓度由17.43 mg/L提升至32.63 mg/L,而吨铀耗酸则减少15.26%,吨铀耗电则减少46.51%。研究创新改变了以往大流量、低浓度浸出模式,实现了地浸采铀技术的高效优化。

负载树脂饱和再吸附工艺的生产实践

简述了负载树脂饱和再吸附生产工艺,重点探讨了生产运行过程中设备及管道的技术改造以及工艺参数的优化。通过设备和管线改造、工艺参数调整与优化,不仅保证了该工艺的平稳运行,也使该流程的优越性得到了更大的体现。

原地浸出采铀新技术在伊宁铀矿512矿床的应用

通过与常规开采比较,论述了原地浸出采铀新技术的特点。从钻孔工程(钻孔结构、排列方式及施工技术)、溶浸剂配制与使用、溶浸范围控制等方面探讨了这项新技术在伊宁铀矿512 矿床的应用及目前尚存的问题。

DNB和SRB治理地浸采铀矿山污染地下水的研究现状及展望

文章简述了地浸采铀工艺的特点,分析了地浸采铀矿山退役井场地下水的主要污染成分,强调了治理地浸采铀矿山退役井场污染地下水的必要性和紧迫性。在分别介绍DNB和SRB治理污染地下水中污染物的原理、影响因素等的基础上,综述了用DNB和SRB分别处理矿山废水的研究现状及进展。针对地浸采铀退役井场污染地下水成分特点,在国内首次提出了采用反硝化细菌(DNB)和硫酸盐还原菌(SRB)联合治理地浸采铀矿山退役井场污染地下水的可行性和必要性,并提出了相关建议和展望。

地浸采铀浸出液铀质量浓度预测研究

详细介绍地浸采铀浸出液铀质量浓度预测模型的建立过程。提出了基于灰色系统理论的铀质量浓度预测数学模型,并开发了相应的计算机应用系统。

地浸工艺在铀矿冶中的应用及其效益分析

从矿床的地质、水文地质条件和地浸工艺技术条件等方面分析了影响地浸开采效果的因素,论述了地浸工艺对铀矿开采所产生的经济、社会和环保效益,并对地浸工艺应用前景进行了展望。

返晶浆沉淀工艺在黄饼生产中的应用

根据沉淀结晶原理,采用返晶浆沉淀黄饼的工艺。该工艺避免了局部过酸或局部过碱现象,可使酸性铀解吸合格液中80%以上的铀沉淀,并能生产出粗粒级的黄饼产品,产品水分在30%以下,铀质量分数约60%。返晶浆沉淀工艺简单、节能降耗,有利于环保,有利于自动化大生产,可在酸法开采矿山中推广应用。

地浸矿山成本核算方法及应用

针对地浸工艺流程特点,通过对地浸矿山成本构成与核算方法的研究,总结出预测地浸矿块或采区成本的方法,并对该方法的应用进行了实例介绍。

CO_(2)+O_(2)地浸采铀中CaCO_(3)沉淀堵塞条件模拟

CO_(2)+O_(2)地浸工艺是我国第三代铀矿采冶技术,地浸过程中溶浸液与含矿层矿物反应后,在将铀从矿石中浸出的同时,由于地下水矿化度增高又会产生化学沉淀,导致含矿层堵塞。CaCO_(3)沉淀是CO_(2)+O_(2)地浸采铀过程中含矿层堵塞的重要原因。为探索CaCO_(3)沉淀堵塞条件,根据内蒙古纳岭沟铀矿CO_(2)+O_(2)浸铀过程中浸出液化学成分数据,通过水文地球化学模拟,对含矿层堵塞的水文地球化学条件进行了系统研究。结果表明,CaCO_(3)沉淀是造成CO_(2)+O_(2)地浸中含矿层化学堵塞的重要原因。当溶浸液pH>6.5时,CaCO_(3)将发生沉淀,溶浸液的pH、HCO_(3)^(-)浓度、Ca^(2+)浓度是影响CaCO_(3)沉淀的主要因素,过高的pH与HCO_(3)^(-)浓度、Ca^(2+)浓度都会造成CaCO_(3)沉淀的产生。根据模拟结果获得了不产生CaCO_(3)沉淀条件下pH、HCO_(3)^(-)浓度、Ca^(2+)浓度三者之间的关系,并由此认为,维持溶浸液较低的Ca^(2+)浓度与较低的pH是预防与缓解CaCO_(3)沉淀堵塞的有效途径。

芒来铀矿石酸法铀浸出与矿物黏土化特征

酸法浸铀过程中浸出液铀浓度及化学成分通常会随时间发生改变,同时伴随有黏土矿物的产生。以内蒙古芒来铀矿石为研究对象,开展了4种酸度(5、10、15、20 g/L H2SO_(4))条件下室内酸法浸泡浸铀试验,对试验过程中浸出液化学成分及铀浸出特征与矿物的黏土化蚀变特征进行了系统探讨。研究结果表明,铀浸出过程中六价铀浸出迅速而四价铀浸出较慢,铀渣计浸出率为83.73%~88.07%;矿石中的含铀、含钠、含钾、含钙、含铁、含铝等矿物发生溶解,使溶浸液中的U6+、U4+、Na+、K+、Ca_(2)+、Al3+、Fe2+、Fe3+浓度大幅增高;矿石中的长石类矿物发生了明显的黏土化蚀变,黏土矿物以伊利石为主。这些研究成果可以为该铀矿的开发工艺技术的确定和预防含矿层堵塞提供技术支撑。

伊宁铀矿512矿床地浸中细菌代替双氧水初步试验研究

在伊宁铀矿512 矿床进行了细菌代替H2O2 初步试验,试验内容包括:细菌快速氧化吸附尾液中Fe2+ 流量试验,抽注试验,并对氧化效果、浸出效果与H2O2 进行了对比。试验结果表明:用细菌代替H2O2

蒙其古尔铀矿床CO_2+O_2地浸浸出过程分析与探讨

以生产采区7个地浸单元为例,对蒙其古尔铀矿床CO_2+O_2地浸浸出过程进行了分析。结果表明,450~600mg/L的CO_2用量能够有效调节地浸体系pH以控制碳酸钙饱和沉淀,并能产生浸铀所需HCO_3^-;200~300mg/L的O_2对该矿层氧化效果明显,并可将SO_4^(2-)浓度控制在较低水平,有效避免产生硫酸钙沉淀;浸出液铀浓度与矿化条件和地浸单元注抽比均呈显著的相关关系。CO_2+O_2浸出工艺适合该矿床地浸生产。

反硝化细菌生物反应器去除地浸采铀矿山退役采区地下水中NO_3^--N的试验研究

地浸采铀矿山退役采区地下水的NO3--N污染是一备受关注的问题。本文通过对取自某地浸采铀矿山退役采区的污泥进行驯化,得到了能去除地浸采铀矿山退役采区污染地下水中NO3--N的反硝化细菌,自行设计了上流式固定床反硝化细菌生物反应器,研究了pH值、C/N比和水力停留时间(HRT)对反硝化细菌生物反应器去除地浸采铀矿山退役采区污染地下水中NO3--N的影响。研究结果表明:当进液pH值为6.50、NO3--N浓度为1 000mg/L、HRT为2.3h时,NO3--N的去除率和去除速率分别达97%和388mg/(h.L),生物反应器处理废水的能力达0.35m3/(h.m3);当进液NO3--N浓度为550mg/L、HRT为1.4h时,NO3--N的去除率和去除速率分别达96%和368mg/(h.L),生物反应器处理废水的能力达0.62m3/(h.m3);反硝化细菌生物反应器适宜的运行条件是pH值为5.00～8.00,C/N比为0.6～0.8。

耐冷嗜酸硫杆菌快速氧化地浸采铀吸附尾液中Fe^(2+)

为解决中温菌在低温吸附尾液中作氧化剂时生长繁殖慢、氧化Fe^(2+)速率低等问题,实验结合新疆某酸法地浸采铀现场生产实际,选取耐冷嗜酸硫杆菌作为氧化剂,以生物陶粒为挂膜载体,在生物反应器内对细菌进行固定化培养,研究了细菌快速氧化吸附尾液中Fe^(2+)规律。实验结果表明,选用的生物陶粒具有高孔隙率、高透水性、高吸附性和高比表面积等特点,对细菌有较好的吸附固着效果,有利于细菌的生长繁殖,提高了细菌氧化Fe^(2+)速率;生物陶粒在pH 1.6~1.7的吸附尾液中具有较强的耐酸性和稳定性;当通气量为20L/h、吸附尾液温度为17~19℃、流量为500L/h时,生物反应器连续氧化Fe^(2+)速率达到0.85g/(L·h);与H2O2作氧化剂相比,可以节约费用约72.6%,为实现细菌作氧化剂的工业化应用提供了有力依据。