铀矿堆浸对流−弥散−反应耦合动力学模型

铀矿堆浸过程中铀的浸出是溶浸液在多孔介质中对流、弥散以及反应耦合作用的结果。首先采用理论分析和数学建模的方法建立了铀矿堆浸对流−弥散−反应耦合动力学模型,然后采用有限元法对该动力学模型进行解算,最后采用铀矿柱浸试验对解算结果进行了验证。结果表明:所建立的铀矿堆浸对流−弥散−反应耦合动力学模型能反映浸出柱中主要特征变量的变化,同时可以表征浸出柱不同深度处溶浸液和铀的浓度、各粒级铀矿石的浸出率、各粒级铀矿石缩核随时间的分布,因而能准确预测浸出柱铀矿石的浸出率。因此,该对流−弥散−反应耦合动力学模型可用于铀矿堆浸铀浸出率的预测及工艺参数的调控。

铀矿堆浸酸性尾渣中和的动力学特征及模型

采用氧化钙、氢氧化钠和氨水作为中和剂,对铀矿堆浸酸性尾渣进行中和试验,试验过程中检测了中和体系的pH随时间的变化,并根据检测结果建立了尾渣中和的动力学模型。结果表明,铀矿堆浸酸性尾渣的中和过程,包括尾渣颗粒表面余酸与中和剂的快速反应,及尾渣颗粒内部余酸与中和剂的缓慢扩散-反应两个阶段;中和过程中,中和剂扩散-反应的非线性耦合和反馈作用模型,可很好地反映尾渣中和反应的过程和方式,中和体系的pH呈现出明显的非线性振荡现象;尾渣中和的动力学模型,能很好地拟和中和体系的pH随时间的变化。

活化技术在铀矿堆浸中的应用研究

叙述了活化技术在堆浸铀矿石中的应用研究情况。溶浸剂经过活化器活化后 ,可提高堆浸铀的浸出率 ,缩短浸出周期 ,同时也节省了试剂的消耗。

提高我国铀矿堆浸经济效益的主要途径和适用技术(续完)

结合我国铀矿堆浸实际 ,在重视堆浸可行性研究、采用强化堆浸技术、改进堆浸装备水平、严格工艺条件及拓宽堆浸的应用范围等方面提出一些有效途径及适用技术 ,包括采用拌酸熟化 -高铁淋滤浸出、细菌堆浸、制粒堆浸、逆流堆浸 ,选用优质底垫层材料 ,研制大型机械化筑堆方法和设备 ,推广滴灌式布液 ,优化堆浸工艺参数 ,以及开发堆浸相配套的回收设备等 ,以提高浸出率、缩短堆浸周期 ,获得更大的经济效益。

提高我国铀矿堆浸经济效益的主要途径和适用技术(待续)

结合我国铀矿堆浸实际 ,在重视堆浸可行性研究、采用强化堆浸技术、改进堆浸装备水平、严格工艺条件及拓宽堆浸的应用范围等方面提出一些有效途径及适用技术 ,包括采用拌酸熟化 -高铁淋滤浸出、细菌堆浸、制粒堆浸、逆流堆浸 ,选用优质底垫层材料 ,研制大型机械化筑卸堆方法和设备 ,推广滴灌式布液 ,优化堆浸工艺参数 ,以及开发与堆浸相配套的回收设备等 ,以提高浸出率、缩短堆浸周期 。

铀矿堆浸分形动力学模型

本文采用堆浸铀矿石粒径分布分维数代替其平均粒径,对Mellado等提出的矿石堆浸动力学模型进行了改进。同时采用铀矿柱浸试验确定了铀矿堆浸分形动力学模型参数与堆浸铀矿石粒径分布分维数的关系,建立了铀矿堆浸分形动力学模型,并进一步采用柱浸试验对模型进行了验证。结果表明,所建立的铀矿堆浸分形动力学模型能很好地反映铀矿堆浸铀金属浸出的规律。

铀矿堆浸生产对环境影响的初步调查

本文概括了堆浸生产对环境影响的特点和主要问题。选择了３个典型堆浸生产工程，主要从堆表面氡析出率、堆浸废水的放射性核素浓度及非放有害元素浓度３个方面初步调查了堆浸生产的环境影响问题，并与常规矿冶所致环境影响进行了比较。最后结合堆浸生产特点提出了一些环保改进措施及建议。

堆浸铀矿堆氡析出规律的实验研究

堆浸铀矿堆是铀矿山大气氡的主要来源之一。为了揭示堆浸过程中矿堆表面的氡析出规律,以我国南方某铀矿山新上堆的矿石为实验对象,利用自主设计并制造的改进型一维堆浸实验装置,采用局部静态法测定了不同喷淋状态下和排水过程中矿堆表面的氡析出率。结果表明:在布液和改变喷淋强度的瞬间,矿堆表面的氡析出率突然增大,之后随着喷淋的进行而逐渐减小并趋于稳定,且喷淋强度越大,稳定期间的氡析出率反而越小;在排水过程中,氡析出率先迅速减小,而后逐渐增大趋于稳定。

堆浸在我矿的研究及其发展前景

堆浸技术以其低消耗的特点,在我国铀矿冶工业中得到充分利用。本文通过分析指出了堆浸应用于我矿的必要性,并通过总结近几年来堆浸技术在我矿的研究,分析比较了各种堆浸方法应用于我矿所能带来的经济效益。对今后堆浸技术在我矿的研究发展方向提出了自己的看法。

微波加热预处理堆浸铀矿石

为了考察微波功率、辐射时间和物料质量对铀矿石浸出率和浸出周期的影响,采用频率为2.45 GHz微波对花岗岩铀矿石进行加热,然后配置了不同预处理条件下的铀矿样进行室内柱浸试验,并分析了不同微波功率预处理时铀矿石比表面积和孔隙率的变化。研究结果表明:微波预处理的温度应控制在600℃以下。当微波功率为40 k W,辐射时间为40 s,矿石质量为4 kg时,铀浸出率为85.27%,浸出周期为67 d,较原矿浸出率提高7.69%,浸出周期缩短25 d。4 kg矿石经40 k W微波辐射120 s后,比表面积较原矿增大39.9%,孔隙率增加71.8%。利用扫描电镜(SEM)观察微波预处理前后表面形貌,预处理后原有微裂隙扩展并加深,并出现新的裂缝。微波预处理改善了铀矿石渗透性,有利于浸出。

Heap-Leaching of Low-Grade Uranium Ore at SOMAIR： From Laboratory Tests to Production of 700 Tonnes U Per Year

In 2006, SOMAIR decided to increase the uranium production by 50% using heap leaching for the treatment of low grade ores. These ores, which come from different lodes with various properties, have been studied in four steps： （ 1 ） Lab tests： to compare the ores （characterization, acid consumptions, recovery...）; （2） Column tests on an average sample： to define significant parameters for a feasibility study; （3） Column tests on specific samples： to optimize recovery for each ore and identify problems of percolation due to the clays; （4） Pilot tests in large boxes （stalls）： to validate process parameters. Uranium production by heap leaching started in July 2009.