强风化强氧化砂岩铀矿工艺矿物学与浸出性能

以采自某急倾斜疏干型砂岩铀矿床的强风化强氧化砂岩铀矿石为研究对象,先将其破碎至-10 mm,分成5~10,3~5,1~3,0.5~1和0~0.5 mm这5个粒级;然后分析各粒级铀矿石的质量和品位;再分析其铀矿物的赋存形态,观测铀矿石和铀矿物的微观形貌和结构;最后开展这类铀矿石的搅拌浸出-堆浸组合试验。结果表明:该铀矿石由砂岩、砾岩和泥岩组成,其结构松散,裂隙发育,破碎至-10 mm后,-0.5 mm粒级的铀矿石占比较高,导致破碎矿石渗透性差,不适合直接堆浸;铀矿物赋存状态较简单,以独立矿物和二连体赋存为主,易解离,占铀矿物总量的80%~85%;铀矿石破碎至-10 mm后,-0.5 mm粒级的铀矿石搅拌浸出3 h,+0.5 mm粒级的铀矿石柱浸4 d后,即可浸出85%左右的铀,余下15%左右的铀浸出相对较慢,搅拌浸出-堆浸组合工艺可高效浸出矿石中的铀;柱浸浸出率(R)随时间的变化可采用经验公式R=k_(1)(1-e^(-k_(2)t))×100%进行拟合,其中参数k_(1)为矿石中可回收铀的质量分数,参数k_(2)为与浸出速率有关的常数,t为浸出时间。

新疆砂岩型铀矿床中稀土元素地球化学特征对比分析——以伊犁盆地铀矿床与巴什布拉克铀矿床为例

通过对伊犁盆地层间氧化带砂岩型铀矿床稀土元素地球化学行为特征的分析和蚀源区岩石对比,初步认为该区稀土元素主要来自蚀源区的安山岩和花岗岩,与玄武岩无关;对ΣREE的研究表明,在层间氧化岩石带中ΣREE有所亏损;通过对REE的分异性的研究,认为在不同的分带中REE的分异程度不同,在矿石带中分异程度最大,更加富集LREE,并且随着岩石粒径的增大,LREE和HREE的分异也有增大的趋势;通过对巴什布拉克砂岩型铀矿床稀土元素地球化学特征分析表明,矿石ΣREE明显低于围岩的ΣREE,矿石和围岩ΣREE差别较大,这可能是由于该矿床在成岩成矿和搬运过程中有大量的REE被淋滤流失掉的缘故,但围岩的REE分布模式和矿石的REE分布模式基本一致,这也反映了该区成岩成矿的继承性特征。通过对伊犁盆地流体和岩石的pH值分布情况研究表明,层间氧化岩石带和原生还原岩石带的pH值相似,而矿石带的pH值偏低,这与在偏碱性条件下,REE和U的络合物容易形成,并且REE和U的络合物随着pH值的降低而迁移和沉淀富集是相吻合的。

层间氧化带砂岩型铀矿床微生物地球化学特征及与铀成矿的关系研究——以吐鲁番—哈密盆地十红滩铀矿床为例

通过样品采集、细菌培养和鉴定等,首次在中国大型的十红滩层间氧化带砂岩型铀矿床容矿层中发现不同种群的细菌。氧化带主要分布铁细菌、硫杆菌、硝化菌等好氧菌,矿石带主要分布厌氧的硫酸盐还原菌,其种类和数量上具明显的生物地球化学分带性,并与岩石的地球化学分带性一致。首次利用容矿层的硫酸盐还原菌在室内进行了硫酸盐还原试验。根据细菌的代谢特征,结合硫酸盐还原菌还原试验,分析了细菌在层间氧化带形成、铀氧化迁移和还原成矿过程中的作用。

层间氧化带砂岩型铀矿床的高精度磁测定位技术研究

对鄂尔多斯盆地东北部3片测区进行地面高精度磁测试验研究成果显示,层间氧化带砂岩型铀矿找矿目的层中的氧化带大致对应于磁异常的正值区,还原带大致对应于磁异常的负值区,而氧化-还原过渡带大致对应于磁异常从正值向负值过渡的零值区附近,显示高精度磁测对层间氧化带砂岩型铀矿定位的有效性。

试论我国古层间氧化带砂岩型铀矿床成矿特点、成矿模式及找矿前景

文章将我国中新生代陆相盆地中发育的古层间氧化带砂岩型铀矿床分为地层超覆埋藏亚型、构造抬升破坏亚型、构造褶断保存亚型等3种亚型,文中主要讨论了这3种亚型古层间氧化带砂岩型铀矿床的成矿特点、成矿模式及找矿前景。作者认为,除近代层间氧化带砂岩型铀矿床以外,古层间氧化带砂岩型铀矿床在我国中新生代陆相盆地也有很大的找矿潜力。因此,需要从成矿理论上认真总结和不断充实,以推动我国砂岩型铀矿找矿工作不断向前发展。

层间氧化带砂岩型与古河谷砂岩型铀矿成矿地质特征对比

本文在综合分析国内外主要层间氧化带砂岩型和古河谷砂岩型铀矿床资料的基础上,对比了产出两类铀矿床的沉积盆地的形成演化历史,容矿建造形成期和铀矿形成时的构造-古气候背景,盆地基底和蚀源区的铀源条件,窑矿建造岩性-岩相特征以及氧化(成矿)作用方式及成矿时代等方面的异同,据此提炼出勘查这两类铀矿床应分别予以重视的关键标志。

高精度磁测预测砂岩铀矿氧化带前锋线

通过伊犁盆地南缘地面高精度磁测的开展、航空高精度磁测资料的应用以及钻孔岩心的磁化率测量,对层间氧化带型砂岩铀矿各地球化学分带的铁磁矿物分布特征、磁化率变化特征和磁场特征以及与铀矿化的关系进行了系统地研究,探讨了利用高精度磁测确定氧化—还原过渡带的位置的可行性、机理和方法,对砂岩型铀矿氧化带前锋线位置和铀成矿远景靶区的预测具有重要作用。

层间氧化带型砂岩铀矿床地浸过程的热力学研究——以伊犁盆地512铀矿床为例

伊犁盆地512层间氧化带型砂岩铀矿床是中国第一个工业化规模开发的地浸铀矿床,作者简要地介绍了其地质特征和地浸开发工艺,并利用较新的Gibbs自由能和平衡常数数据,对该矿床地浸处理中铀的地球化学行为进行了定量研究。首先,通过标准电动势(E^0)、氧化-还原电位(Eh)的计算和分析,阐明了H_2O_2、硝酸盐、大气中自由氧都能提升溶液的Eh值,从而加速矿物相U^(4+)的氧化溶解;为了节约地浸氧化剂成本,对于U^(4+)/U^(6+)比值不太高的矿床来说,建议充分利用大气中自由氧作氧化剂。然后,通过化学平衡计算,推导出了地下水和硫酸浸出液中铀存在形式的计算公式。计算结果表明:①512铀矿床矿体所赋存的含矿层地下水中,铀主要以碳酸铀酰类络合物形式存在,并且以UO_2(CO_3)_3^(4-)和UO_2(CO_3)_2^(2-)形式为主,并随着pH从7.31升高到8.20,UO_2CO_3从3.80％降低到0.06％,UO_2(CO_3)_2^(2-)从21.91％降低到3.12％,而UO_2(CO_3)_3^(4-)则从74.28％升高到96.82％;②512铀矿床硫酸浸出液中,铀主要以硫酸铀酰类络合物形式存在,其中,UO_2SO_4占63.28％～63.86％,UO_2(SO_4)_2^(2-)占16.55％～21.36％,UO_2^(2+)占15.04％～19.62％。从推导出的计算公式可以看出,硫酸浸出液中铀的存在形式随溶液pH、总SO_4^(2-)含量的变化而变化,

层间氧化带砂岩型铀矿床形成机理——以伊犁盆地南缘为例

通过分析铀迁移、沉淀、富集的成矿特点,结合伊犁盆地南缘铀矿床中铀矿石成分研究,分析了砂岩型铀矿成矿机理.指出在层间氧化带砂岩型铀矿床中,铀主要以碳酸铀酰络合物形式迁移,在富含有机质、硫化物、硫化氢等有效还原剂的条件下,形成强烈的地化反差还原地球化学障环境,铀还原沉淀,最后富集成矿.为指导普查找矿、开展铀矿床矿石成分研究提供参考依据.

层间氧化带砂岩型铀矿中铼的地球化学行为及找矿意义探讨

铼是地壳中一种极度分散的元素。在层间氧化带边界上 ,铼与铀的沉淀条件近似 ,在铼富集的层间氧化带砂岩型铀矿床中 ,铼富集的范围几乎与铀矿卷重叠。本文根据自然界已查证的层间氧化带砂岩型铀矿中铼、铀同消长的基本事实 ,对现阶段铼在层间氧化带砂岩型铀矿勘查中的找矿意义提出质疑。

层间氧化带砂岩型铀矿床微生物成矿作用模拟实验研究

目前国内发现有关层间氧化带砂岩型铀矿床中微生物参与成矿现象和微生物活动证据较多,而对该类矿床中微生物生存条件和其对铀富集机理方面的研究却十分欠缺。本文在参考和综合国内砂岩型铀矿床最新成矿理论和研究成果的基础上,采用分子生物学的方法。

新疆砂岩型氧化铜矿浸出工艺研究

新疆砂岩型氧化铜矿资源丰富，主要分布在塔里木盆地周缘，是新疆的优势矿产资源。但其矿石类型较复杂，含碳酸盐和钙镁较高，亦有氯铜矿存在。针对新疆资源特征，项目研究并探讨了不同的浸出工艺条件，提出了基于低浓度氨堆浸的浸出-萃取-电积工艺，以达到成功开发新疆砂岩型氧化铜矿的目的。

二氧化碳在砂岩透镜体中充注封存的盖层岩石抗断裂性能分析

把CO2这一主要的温室气体注入到地下深处具有适当封闭条件的地层中进行封存和隔离,已被公认为是有效减少CO2排放量的一种比较安全的技术途径。砂岩透镜体油气藏具有良好的圈闭构造和储层物性,油气濒临枯竭的砂岩透镜体是较理想的CO2地质封存箱。基于币形裂纹模型和水力致裂原理,将纵向厚度和横向展布长度均远小于盖层岩石尺度的水平产状砂岩透镜体简化为盖层岩石中的I型币形裂纹,从岩石断裂力学角度分析封存箱盖层岩石的抗断裂性能。采用叠加原理给出了盖层岩石币形裂纹尖端(砂岩透镜体尖灭部位)应力强度因子的计算公式,在此基础上提出了断裂力学判别准则(K=KIC)和临界有效压应力判别准则(P=PC),从岩石断裂力学角度为砂岩透镜体封存箱盖层岩石抗断裂性能分析和评价提供了一种新的研究思路。

三塘湖盆地地貌对形成层间氧化带砂岩型铀矿的作用

新疆三塘湖盆地是形成层间氧化带砂岩型铀矿的有利盆地,其中地貌条件是其成矿有利的条件之一。通过分析盆地地貌特征和进行地貌分区,阐明了地貌对形成层间氧化带砂岩型铀矿的作用,并提出了汉水泉—石头梅—三塘湖地段和淖毛湖地段为下一步寻找层间氧化带砂岩型铀矿的远景地区。

砂岩型氧化铜矿选矿试验研究

叙述了新疆乌恰县杨叶砂岩型氧化铜矿的物质组成及其主要工艺性质、选矿实验室试验和扩大连续试验研究结果 ,获得的铜精矿铜品位 18%以上 ,铜的回收率大于 80 %。可行性研究表明 ,采用该技术成果 ,不仅能有效合理地开发利用杨叶氧化铜矿 。

内蒙古通辽地区第三系层间氧化带砂岩型铀矿成矿远景分析

本文从第三系找矿目的层的分布、砂体发育特征、后生蚀变、有机质含量、地下水补 径 排体系及铀矿化 (异常 )等方面 ,对内蒙古通辽地区可地浸砂岩型铀矿成矿条件进行了分析 ,认为该区具有较好的成矿前景。

探讨可地浸层间氧化带型砂岩铀矿自然电位异常与矿体形态的关系

理论和实践表明可地浸层间氧化带型砂岩铀矿床上可观察到明显的自然电位异常,该异常来自于发生在层间氧化带中一些非平衡现象之间的相互影响产生的混合电位。通过建立等效数学模型,叙述了自然电位异常与矿体形态的关系。

伊犁盆地南缘层间氧化带砂岩型铀矿成矿模式概述

位于天山造山带西部的伊犁盆地,是石炭纪—二叠纪裂陷槽基底上发育的中新生代断陷盆地,北依科古琴山,南临哈尔克山,呈东窄西宽的楔形向东尖灭。盆地基底及蚀源区为石炭纪-二叠纪海相中酸性火山岩,盖层为中生界-新生界陆相碎屑岩。盆地南缘受喜山运动北向的挤压应力作用影响,发育EW向大型断裂,沉积盖层被掀斜,向北缓倾。第四纪以来,盆地整体处于抬升。层间氧化带砂岩型铀矿集中分布于伊犁盆地南部的缓倾斜坡带中。

正向构造对层间氧化带砂岩型铀矿成矿和定位的控制

正向构造指的是与铀矿带或铀矿床产出位置相关的背斜、隆起、上升断块等矿床地质构造。伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘、酒东盆地东北缘等砂岩型铀矿成矿带的产出特征表明,层间氧化带砂岩型铀矿床、矿段和矿点总是选择性地就位于正向构造之中。其原因在于层间氧化带砂岩型铀矿的成矿机理所决定。即正向构造抬升了容矿层位,使其出露或接近地表,容易接受补给区含氧含铀水的渗入,造成主砂岩层的层间氧化,铀在主砂岩层中迁移,并在氧化还原界面还原成矿。因此,正向构造对氧化带砂岩型铀矿成矿和定位的作用应引起足够重视,它可以作为产铀盆地砂岩型铀矿带成矿远景区段识别和预测的一项重要判据。

吐哈盆地南缘构造演化及其对层间氧化带砂岩型铀矿成矿作用的控制

吐哈盆地南缘构造演化划分为 4个阶段 :( 1 )新疆古陆台发展阶段 (AnC～ ) ;( 2 )准吐陆块南缘被动大陆边缘沉积阶段 (C～～C1) ;( 3 )岛弧前缘增生推覆体及类前陆盆地发育阶段 (C2 ～T) ;( 4)次造山区———斜坡带发育阶段 (J～Q)。第三阶段为本区中新生代沉积及层间氧化带砂岩型铀矿成矿奠定了良好的物质来源和长期稳定的斜坡带构造基础 ,第四阶段的山间盆地发育期控制了本区层间氧化带的发育及砂岩型铀矿的形成。“中新生代次造山区背景上的稳定斜坡带 河流相富还原剂可渗透平缓单斜层 局部背斜、鼻隆及断层复活”