内蒙古某砂岩型铀矿地浸采铀技术的高效优化与应用.pdf

第 卷第期 年月有色金属(矿山部分)N o n f e r r o u sM e t a l s(M i n i n gS e c t i o n)V o l ,N o M a y d o i:/j i s s n 内蒙古某砂岩型铀矿地浸采铀技术的高效优化与应用王如意,阳奕汉,桂增杰,梁大业,闫学锐,黄健,段和军,惠浩浩,郑文娟,王晓伟,(中核内蒙古矿业有限公司,呼和浩特 ;中核地浸工程技术研究中心,呼和浩特 )摘要: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 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 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 m/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 m g/L提升至 m g/L.采区开采优化试验后,使铀浸出率由 提 升到 ,浸 出液 平 均铀 浓度 由 m g/L提 升至 m g/L,而 吨铀 耗 酸 则 减 少 ,吨铀耗电则减少 .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.关键词:地浸采铀;酸度;过滤器长度;抽注液量;高效优化中图分类号:T D 文献标志码:A文章编号:()E f f i c i e n t o p t i m i z a t i o na n da p p l i c a t i o no f i n s i t u l e a c h i n go fu r a n i u mt e c h n o l o g y i nas a n d s t o n e t y p eu r a n i u md e p o s i t i nI n n e rM o n g o l i aWANGR u y i,YANGY i h a n,GU IZ e n g j i e,L I ANGD a y e,YANX u e r u i,HUANGJ i a n,DUAN H e j u n,HU IH a o h a o,Z HE NG W e n j u a n,WANGX i a o w e i,(C h i n aN a t i o n a lN u c l e a rC o r p o r a t i o nI n n e rM o n g o l i aM i n i n g,H o h h o t ,C h i n a;C h i n aN u c l e a rs i t uL e a c h i n gE n g i n e e ra n dR e s e a r c hC e n t e r,H o h h o t ,C h i n a)A b s t r a c t:I n s i t u l e a c h i n go fu r a n i u mi s t h em o s tp r e d o m i n a n tm e t h o df o r t h ec u r r e n t e x p l o i t a t i o no f s a n d s t o n e t y p eu r a n i u md e p o s i t s T h ef o c u so f i n s i t ul e a c h i n go fu r a n i u md e p o s i t sl i e si ne n h a n c i n ge x t r a c t i o nc a p a c i t y,a n dl e a c h i n gr a t e,a n dr e d u c i n ge x t r a c t i o nc o s t s I no r d e r t o i m p r o v e l e a c h i n ge f f i c i e n c ya n dr e d u c e c o s t s,t h eo p t i m i z a t i o ne x p e r i m e n t sa n dr e s e a r c ho nt h ef i l t e r,a c i d i t y,a n dp u m p i n gv o l u m ew e r ec a r r i e do u ta tau r a n i u mi n s i t ul e a c h i n gd e p o s i t i nI n n e rM o n g o l i a T h er e s e a r c hs h o w e dt h a tm a i n t a i n i n gt h el e n g t ho f t h ef i l t e rc o u l db ec o n t r o l l e dw i t h i nmt oe n s u r ei t sh i g he f f i c i e n c ya n dt h ec o n n e c t i o nb e t w e e nt h eu p p e rs e c t i o no ft h ef i l t e ra n dt h er i c ho r e b e a r i n gb l o c kw i t hr e l a t i v e l yh i g hg r a d ew a sc o n d u c i v et ot h ei m p r o v e m e n to fu r a n i u ml e a c h i n gr a t e T h el e a c h i n ge f f i c i e n c ya n dc o n c e n t r a t i o no fu r a n i u mi nt h el e a c h i n gs o l u t i o nc o u l db e i m p r o v e db yc o n t r o l l i n gt h ea c i d i t yo f t h es o l u t i o na t a b o u t g/L T h ep u m p i n gv o l u m e(s i n g l ew i d t h)w a sm a i n t a i n e da t m/h,s ot h a t t h em i n i n ga r e ac o u l dm a i n t a i nah i g hu r a n i u me x t r a c t i o nc a p a c i t ya n dal o wl e a c h i n gv o l u m e T h r o u g ht h eo p t i m i z e dt e c h n i c a lp a r a m e t e r s,t h eo p t i m i z e dp e a ku r a n i u mc o n c e n t r a t i o ni nt h el e a c h i n gs o l u t i o n w a si n c r e a s e df r o m m g/Lt o m g/L D u r i n gt h e i n i t i a l t w oy e a r so fo p e r a t i o ni nt h em i n i n ga r e a,t h eu r a n i u ml e a c h i n gr a t ei n c r e a s e df r o m t o ,t h ea v e r a g eu r a n i u mc o n c e n t r a t i o ni nt h el e a c h i n gs o l u t i o ni n c r e a s e df r o m m g/Lt o m g/L,t h ea c i dc o n s u m p t i o np e r t o no fu r a n i u md e c r e a s e db y ,a n d t h ee l e c t r i c i t yc o n s u m p t i o np e r t o no fu r a n i u md e c r e a s e db y T h er e s e a r c hh a dc h a n g e dt h ep r e v i o u s l a r g ef l o w,l o wc o n c e n t r a t i o n l e a c h i n gm o d e,a c h i e v i n ge f f i c i e n to p t i m i z a t i o no fu r a n i u me x t r a c t i o nt e c h n o l o g yb y i n s i t ul e a c h i n g K e yw o r d s:i n s i t u l e a c h i n gu r a n i u md e p o s i t;a c i d i t y;f i l t e r l e n g t h;p u m p i n g l i q u i dv o l u m e;e f f i c i e n to p t i m i z a t i o n收稿日期:基金项目:中国铀业有限公司铀矿冶科研项目(巴彦乌拉铀矿床巴润矿段地浸采铀工业性试验研究)作者简介:王如意(),男,高级工程师,硕士,矿产普查与勘探专业,长期从事地浸采铀工作,E m a i l:t o t r y t r y b e s t c o m.第期王如意等: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一种矿石在天然埋藏条件下,使用溶浸剂与矿石中的铀选择性反应溶出铀,然后将浸出液提升至地表进行铀提取的,集采、选、冶于一体的新型铀矿开采方法 ,特别适用于砂岩型铀矿开采.相对于常规开采方法,地浸采铀具有成本低、安全系数高、绿色环保等优点,在美国、俄罗斯、捷克等国广泛应用,已成为国际上最主要的铀矿开采方法.近年来随着我国新疆、内蒙古等地一批地浸采铀矿山的建成投产 ,采用地浸工艺生产的铀达到全国天然铀产量的.回顾我国地浸采铀技术的发展,自 世纪 年代以来,我国广大地浸采铀工作者开展了大量技术研究,致力于地浸技术发展以提升浸出效能,基本形成了一套以钻孔设计和施工技术 、溶浸液配方与使用技术 、溶浸范围控制技术 、地下水污染防治技术 、自动化控制技术为主要内容的地浸采铀技术体系 .但是,由于我国北方砂岩型铀矿床的矿体分布特征和铀矿物赋存状态差异极大,导致每个矿床所适宜的铀矿开采方法也不同.因此,针对具体砂岩型铀矿床,如何高效优化地浸采矿技术,是当前砂岩型铀矿采矿技术革新的关键.内蒙古某砂岩型铀矿是二连盆地开发的第一个地浸采铀矿山,经过八年的开采,产生了良好的经济和社会效益,且在生产过程中发现其生产效能仍有较大的提升空间.本论文在深入研究工艺参数对浸出效益影响的基础上,提出了一套能够显著提高铀浸出效能的高效优化技术,并已在该矿山得到初步应用,产生了更快更好的效益.研究成果不仅对二连盆地铀矿开发具有重要参考价值,而且对内蒙古乃至全国类似铀矿的地浸开采均具有重要的借鉴意义.矿床地质、水文地质特征内蒙古某铀矿矿体产于下白垩统赛汉组上段(Ks)的古河谷砂体中,矿化类型为潜水层间氧化带型,矿体埋深由SW向N E逐渐缓慢变深,产状平缓,倾角小于,形态呈卷状和板状,矿体埋深 m,平 均 厚 度 m,平 均 品 位 ,平均平米铀量 k g/m.含矿砂体主要为赛汉组第三岩性段(kbs),岩性主要为深灰色、灰色、浅灰色及亮黄色含砾砾质松散中粗砂岩,见有炭化植物茎杆和炭化植物碎片(块),岩石胶结疏松.含矿含水层隔水顶板由泥岩、含砂砾泥岩及泥质粉砂岩组成,厚度一般 m.隔水底板主要为泥岩、粉砂质泥岩、碳质泥岩,厚度 m,分布连续,稳定、隔水性良好.含矿层地下水总体从北东向南西缓慢径流(图),水力梯度 ,径流速度 m/d,水位 埋 深 m,承 压 水 头 m,单位涌水量 L/sm,渗透系数 m/d.地下水水化学类型为C lHC OS ON a型,矿化度 g/L,p H值 ,E h为 mV,水中溶解氧为 m g/L,HS为 m g/L,地下水温.图内蒙古某铀矿床水文地质图F i g G e o l o g i c a lm a po fau r a n i u md e p o s i t i nI n n e rM o n g o l i a有色金属(矿山部分)第 卷铀矿石特征该矿床工业品位矿石以砂质砾岩、细砂岩为主,分别占 和 .经镜下鉴定,砂岩类矿石以花岗岩、条纹长石、多晶石英为主(图 a),碎屑中石英 ,长石 ,条纹长石高岭土化强烈,斜长石中见高岭土化 和绢 云 母 化.砂 屑 成 分 以 石 英 为 主(),长石次之,长石高岭土化普遍.矿石中多见炭化植物碎屑,见少许与炭屑紧密伴生的黄铁矿(图 b).矿石 化 学 分 析(表)显 示,矿 石 中S i O占 ,A lO含量较高,N aO、KO次之,C a O、M g O含量较低.特征矿物包括黏土矿物、碳酸盐、黄铁矿、有机质等.矿石中C O含量均小于.黏土矿物平均含量占矿物总量的 ,黏土矿物种类以伊/蒙混层为主,伊利石、高岭石次之,所占比例分别为 、.图内蒙古某铀矿床矿石镜下特征F i g T h eo r em i c r o s c o p i cc h a r a c t e r i s t i c so fau r a n i u md e p o s i t i nI n n e rM o n g o l i a表内蒙古某铀矿床矿石硅酸盐全分析T a b l eT o t a l a n a l y s i so f s i l i c a t e i nau r a n i u md e p o s i t i nI n n e rM o n g o l i a/岩性组分US i OF e OF eOA lOT i OT i OC a OM g OPOKON aO烧失量砾岩类 砂岩类 铀矿物赋存特征放射性照相、电子探针与扫描电镜分析表明,铀矿物赋存形式有吸附态铀、铀矿物和含铀矿物.吸附态铀占 以上,铀矿物有沥青铀矿、铀黑、铀石和铀钍矿等(图 a、图 b).含铀矿物有含铀钛铁矿、含铀锐钛矿和含铀稀土矿物等.铀以四价铀为主,其所占比例为 ,平均 .图内蒙古某铀矿床矿石镜下特征F i g T h eo r em i c r o s c o p i cc h a r a c t e r i s t i c so fau r a n i u md e p o s i t i nI n n e rM o n g o l i a第期王如意等: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工艺参数对铀浸出的影响 过滤器对铀浸出的影响为探究溶浸液量与沿过滤器长度的分配关系及其受 控 因 素,根 据 内 蒙 古 某 铀 矿 床 的K C 、K C 钻孔水位稳定条件下抽水试验电磁流量测井曲线,对钻孔内不同过滤器位置的含水层涌(吸)水量进行了分层划分(图).图内蒙古某铀矿床试验钻孔区位及过滤器段涌(吸)水量分层划分F i g L a y e r e dd i v i s i o no fw a t e r i n f l o w(a b s o r p t i o n)i nb o r e h o l e f i l t e r s e c t i o no fau r a n i u md e p o s i t i nI n n e rM o n g o l i a由图可见,过滤器段各分层涌(吸)水量主要与岩石粒度、分选性、杂基含量及胶结程度等差异性有关,在岩石性质相近情况下,过滤器段从上到下,涌(吸)水量呈下降趋势.过滤器上部约 m范围内的单宽流量(垂线方向单位长度的涌(吸)水量)远高于其他部位,其主要原因是受填粒式钻孔结构的影响.即填粒式钻孔过滤器顶端以上的环形空间外部填充有约m厚的砾石层,此区域透水性好,因未处于过滤器段,溶浸液只能由过滤器上段涌出(吸入)导致过滤器上部流量增大.由于该铀矿矿层渗透性在垂向上差异较大,过滤器上段涌(吸)水量大,且过滤器有效长度有限.因而在过滤器设计和抽注液量控制过程中应充分考虑这些因素,以减少或避免水量分配不均匀,特别是溶液主体长时间沿某个分层层位渗流,导致强渗透带和溶液“沟流”的形成,从而降低铀浸出效率.因而,十分有必要对过滤器长度与下置位置进行优化,降低过滤器对浸出液铀浓度和浸出率的影响.具体的优化措施是过滤器长度以控制在m为宜,最长不超过m,过滤器上段尽可能与高品位矿石所在层位对接.在矿层厚度较大、品位贫富差异明显情况下,采取贫矿舍去或者分层开采有色金属(矿山部分)第 卷的方法,以确保富矿段铀浸出充分.采用投砾式钻孔结构时,适当考虑过滤器顶端以上砾石层对铀浸出的影响,必要时可以采用二次成井工艺,通过“开窗”的方式建造过滤器,达到对溶浸范围进行精准控制的目的.酸度对铀浸出的影响为探究不同酸度对铀浸出的影响,开展了不同酸度条件下柱浸浸铀试验,即将内蒙古某铀矿床的典型矿石岩芯混合后装柱,分别配制酸度为、g/L的溶浸液进行柱浸试验,试验结果见表所示.表内蒙古某铀矿床不同酸度柱浸试验情况T a b l eC o l u m n l e a c h i n g t e s t o fd i f f e r e n t a c i d i t y i nau r a n i u md e p o s i t i nI n n e rM o n g o l i a序号硫度/(gL)峰值浓度/(m gL)平均浓度/(m gL)浸出率/液固比吨矿耗酸/(k gt)吨U耗酸/(tt)酸度与浸出液铀浓度的关系对试验过程中不同酸度条件下峰值铀浓度及平均铀浓度进行了测试与计算(见图).试验结果显示随溶浸液酸度的增高,浸出液峰值铀浓度和平均铀浓度随之增高,在、g/L酸度条件下,峰值铀浓度分别为平均铀浓度的 倍、倍、倍、倍,表明酸度是影响内蒙古某铀矿床浸出液铀浓度的主要因素,但当酸度大于 g/L时,峰值铀浓度增幅明显下降.图酸度与浸出液铀浓度的关系F i g R e l a t i o n s h i pb e t w e e na c i d i t ya n du r a n i u mc o n c e n t r a t i o n i n l e a c h i n gs o l u t i o n 酸度与铀浸出率及液固比的关系不同酸度条件下铀的浸出率及液固比的关系如图所示.由图可知,随着溶浸液酸度的增高铀浸出率不断增高,当酸度超过 g/L时,再增高酸度铀浸出率增幅较小,表明矿石中存在仅仅通过增高酸度难以被浸出的铀矿物.另外,随着溶浸液酸度增高,铀浸出所需液固比减少,酸度为、g/L时 其 相 应 的 液 固 比 为 、,表明酸度越高越有利于加快铀的浸出,所需溶浸液量越少.图酸度与铀浸出率和浸出液固比的关系F i g T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e na c i d i t ya n du r a n i u ml e a c h i n gr a t ea n d l e a c h i n g l i q u i d s o l i dr a t i o 酸度与浸出酸耗的关系酸度与酸耗的关系如图所示.图表明,随图酸度与浸出酸耗的关系F i g R e l a t i o n s h i pb e t w e e na c i d i t ya n d l e a c h i n ga c i dc o n s u m p t i o n第期王如意等:内蒙古某砂岩型铀矿地浸采铀技术的高效优化与应用着溶浸液酸度增高,吨矿耗酸及吨铀耗酸相应也增高,当溶浸液酸浓度超过 g/L时,吨矿耗酸及吨铀耗酸基本不变,表明矿石中部分耗酸物质在较高的酸度条件下才能与酸反应,溶浸液酸度达到 g/L时耗酸物质与酸完全反应.从铀的浸出机理看,提高溶浸液酸度对矿物溶蚀和结构的破坏作用会随之增强,使部分在结构上难以破坏的铀矿物暴露于酸性溶浸液中,从而加快了铀浸出的速度,提高浸出液铀浓度和铀浸出率.与此同时在酸的作用下浸出液中H、A l浓度也随之增高,由于H电荷密度大,A l价态高,它们与黏土矿物的结合能力很强,且易与铀酰离子发生置换,可以降低黏土矿物对铀的吸附,有利于浸出液铀浓度的提高.抽液量对铀浸出的影响大量的研究显示,地浸采铀生产中,铀的生产能力由浸出液铀浓度和抽液量决定,浸出液铀浓度越高、抽液量越大则铀生产能力越高.例如:李兵等 提出增加抽注液量可在一定程度上增大溶浸液的覆盖率,降低矿层地下水对溶浸液的稀释作用,从而提升浸出液铀浓度.谢廷婷等 研究发现,抽注液量过低,抽注液孔间水力联系不畅,会导致部分铀被浸出但无法有效回收.王海峰 研究认为,在一定范围内增加抽注液量,有助于提升单个钻孔铀生产能力,但当抽注液量大到一定程度时,将满足不了溶浸剂与铀矿物接触时间的要求,则可能会对造成浸出液铀浓度下降.从地浸采铀全流程来看,浸出液处理厂建成后其浸出液处理能力已经确定,浸出液铀浓度低意味着铀生产能力低.可见,抽注液量必须控制在合理的范围内,过低或过高都不利于生产.为探究合理的抽液量(单宽)范围,在内蒙古某铀矿的某采区选择五个水文地质条件相近的单元(表),控制溶浸液酸度为 g/L,开展抽液量(单宽)对浸出液铀浓度影响试验.表试验单元工艺参数情况T a b l eP r o c e s sp a r a m e t e r so f t e s t u n i t孔号平米铀量/(k gm)过滤器长度/m井型钻孔结构抽注液井距/m单宽流量/(mh)试验孔 五点型投砾式 试验孔 五点型投砾式 试验孔 五点型投砾式 试验孔 五点型投砾式 试验孔 五点型投砾式 不同抽液量条件下浸出液铀浓度变化特征内蒙古某铀矿床不同抽液量条件下,浸出液铀浓度变化特征如图所示.由图可知,抽液量(单宽)从 m/h增加到 m/h,峰值铀浓度出现的时 间 则 从 d减 少 到 d,峰 值 铀 浓 度 由 m g/L降至 m g/L.表明增大抽液量(单宽),浸出液铀浓度峰值出现时间缩短,峰值铀浓度及平均铀浓度降低,其原因是抽注液流量(单宽)增大,溶质运移速度加快,溶浸液与铀矿物接触(反应)图不同抽液量(单宽)下浸出液铀浓度随时间变化特征F i g T h ev a r i a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fu r a n i u mc o n c e n t r a t i o ni nl e a c h i n gs o l u t i o nw i t ht i m eu n d e rd i f f e r e n tp u m p i n gv o l u m e(u n i tw i d t h)时间较短,渗流较弱区域浸出的铀来不及扩散,使浸出液中铀富集不足,从而导致浸出液铀浓度较低.不同抽液量条件下铀浸出率变化特征内蒙古某铀矿床不同抽液量条件下铀浸出率变化特征如图所示.从图中可以看出,铀浸出率随时 间 不 断 增 高,当 抽 液 量 从 m/h增 加 到 m/h时,其铀浸出率由 增至 .表明抽液量(单宽)越大,浸出初期浸出率提升越高,提高抽液量有利于在浸出初期(浸出前两年)提升钻孔的铀生产能力.然而,需要指出的是对钻孔全生图不同抽液量(单宽)下铀浸出率随时间变化特征F i g T h ev a r i a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fu r a n i u ml e a c h i n gr a t ew i t ht i m eu n d e rd i f f e r e n tp u m p i n gv o l u m e s(u n i tw i d t h)有色金属(矿山部分)第 卷命周期而言,抽液量越大反而因铀浓度较低导致其生产 效 益 变 差.另 一 方 面,当 抽 液 量(单 宽)为 m/h时,浸出液铀浓度较高,但因抽液量小,其钻孔的铀生产能力不高,也不利于生产.实际上,抽液量(单宽)控制在 m/h,铀生产能力较高,不仅浸出液有较高的铀浓度,而且后处理水量也相对较低,综合生产效益好.优化与应用 优化的工艺技术参数基于以上研究得到的认识,笔者对地浸采铀的浸出工艺参数进行了高效优化.具体优化的工艺参数是:工艺钻孔过滤器长度控制在m,最长不超过m,且保持过滤器上段尽可能与高品位矿石所在层位对应;溶浸液配酸控制在 g/L左右;抽液量(单宽)控制在 m/h范围.应用效果为验证工艺技术参数优化效果,以内蒙古某铀矿为研究基地,以优化的工艺参数(表)进行生产应用.工艺参数优化前的采区与优化后的采区从投入到运行两年的情况见表、图.表优化前后地浸采铀工艺参数对比T a b l eC o m p a r i s o no f i n s i t u l e a c h i n gu r a n i u mp r o c e s sp a r a m e t e r sb e f o r ea n da f t e ro p t i m i z a t i o n时期平米铀/(k gm)过滤器长度/m井型钻孔结构井距/m溶浸液酸度/(gL)单宽流量/(mh)优化前 五点型投砾式 优化后 五点型投砾式 表优化前后地浸采铀工艺运行指标对比(投入两年内)T a b l eC o m p a r i s o no fo p e r a t i o ni n d e x e so f i n s i t u l e a c h i n gu r a n i u mp r o c e s sb e f o r ea n da f t e ro p t i m i z a t i o n(w i t h i nt w oy e a r s)时期峰值铀浓度/(m gL)平均铀浓度/(m gL)吨铀耗酸/(tt)吨铀耗电/(万度t)优化前 优化后 图 工艺技术优化前后铀浸出率变化特征F i g V a r i a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fu r a n i u ml e a c h i n gr a t eb e f o r ea n da f t e rp r o c e s so p t i m i z a t i o n由表、表和图 可见,采用优化后的工艺参数 的 采 区,浸 出 液 峰 值 铀 浓 度 由 优 化 前 的 m g/L提升至优化后的 m g/L.采区投入运行的前两年,铀浸出率由优化前的 提升到 ,浸 出 液 平 均 铀 浓 度 由 优 化 前 的 m g/L提升至 m g/L,优化后吨铀耗酸减少了 ,吨铀耗电减少了 .这些效益是多方面因素共同作用的结果:)通过滤器长度和位置的合理设计,控制录入溶浸液范围,提高了流经富矿段溶浸液的占比,这样可以在保证富矿段铀的有效浸出的同时兼顾贫矿段铀的浸出,同时减弱矿层水对浸出液铀的稀释;)由于较高酸度条件下,铀矿物及耗酸物质与酸反应速度加快、加深,导致单位矿石耗酸增加,因而适当缩短过滤器长度,将过滤器对接高品位矿石,既可提高铀浸出效率又可使吨金属酸耗大幅较低;)抽液量以单宽流量为控制标准,可以避免直接以单孔抽液量为控制标准时钻孔过滤器长度不同导致的钻孔间不同层位流量差异大的难题,保证含矿层各层位溶浸液的有效流动;)通过对抽液量(单宽)的有效控制,抽注液孔间能够形成较好的水力联系,从而减弱矿层水稀释和浸出液中铀的逸散,同时溶浸剂与矿石接触以及弱渗流区内浸出的铀向主渗流区扩散所必要的时间得到有效保障,浸出液中铀的富集度得到较好提升.综上所述,采用高效优化后的地浸采铀工艺技术后,某铀矿床采区投入两年后铀浸出率由优化前的 提升到 .根据优化的浸铀效率,预计采区三年即可完成铀的浸出与回收,而优化前运行五年采区仍不能完成铀的浸出与回收.事实表明,优化后的地浸采铀工艺技术在提升产能保障能力、降低固定资产投资、降低劳动力投入、降低运行安全风险、降低后处理工序负荷等方面有明显优势,值得大力全面推广应用.结论地浸采铀涉及到复杂的物理化学作用,是一个多因素共同影响的结果.针对内蒙古某铀矿矿石品位较低、含矿层渗透性好、铀主要以吸附态赋存于黏第期王如意等:内蒙古某砂岩型铀矿地浸采铀技术的高效优化与应用土矿物中、四价铀占比高的特性,通过过滤器、溶浸液酸度、抽液量(单宽)等工艺技术优化与应用研究,得到以下结论:)过滤器作为溶浸液注入与浸出液抽出矿层的通道,控制着溶浸范围,将过滤器长度设置为m.可保证相对富矿段并兼顾相对贫矿段的浸出,同时降低与酸反应的围岩量,减弱矿层水对浸出液中铀的稀释.)随着溶浸液酸度的增高,相应的浸出液峰值铀浓度、平均铀浓度、铀浸出率也随之增高,在一定范围内铀的浸出主要受酸度控制.将溶浸液酸度控制在 g/L,可有效提高铀浸出效率.)随着抽液量(单宽)的增大,浸出液平均铀浓度和峰值铀浓度降低,峰值铀浓度出现提前,将抽液量(单宽)控制在 m/h可以获得较好的铀浸出效果.抽液量过低会使单孔铀生产能力不足;抽液量过高则浸出液铀浓度较低,抽出的浸出液量大,又会导致后续铀提取工序负荷增大与铀生产能力下降.参考文献 I A E AI n s i t u l e a c hu r a n i u mm i n i n g:a no v e r v i e wo fo p e r a t i o n sRI A E AN u c l e a rE n e r g yS e r i e sN F T ,V i e n n a:I A E A,阙为民,王海峰,田时丰,等我国地浸采铀 研究现 状 与 发展J铀矿冶,():QU E W e i m i n,WAN GH a i f e n g,T I ANS h i f e n g,e t a l R e s e a r c hs t a t u sa n dd e v e l o p m e n to f i n s i t u l e a c h i n gu r a n i u mt e c h n i q u e si nC h i n aJ U r a n i u m M i n i n ga n d M e t a l l u r g y,():张飞凤,苏学斌,邢拥国,等地浸采铀新工艺综述J中国矿业,(增刊):Z HAN G F e i f e n g,S U X u e b i n,X I N G Y o n g g u o,e ta l N e wp r o g r e s s e so ni n s i t ul e a c h i n go fu r a n i u m d e p o s i tJ C h i n aM i n i n gM a g a z i n e,(S u p p l ):苏学斌,杜志明我国地浸采铀工艺技术发展现状与展望J中国矿业,():S UX u e b i n,D U Z h i m i n g D e v e l o p m e n ta n dp r o s p e c to fC h i n au r a n i u m i n s i t u l e a c h i n g t e c h n o l o g yJC h i n a M i n i n gM a g a z i n 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