地浸采鈾現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)浸出液鈾濃度影響因素分析

1、1地浸采鈾現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)浸出液鈾濃度影響因素分析地浸采鈾現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)浸出液鈾濃度影響因素分析王海峰郭忠德（核工業(yè)鈾礦開采研究所，湖南衡陽(yáng)，421001新疆礦冶局，新疆伊寧，835000）摘要：摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了新疆511礦床16號(hào)線地段地浸采鈾現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況，著重討論浸出過(guò)程中影響浸出液鈾濃度的因素，鈾濃度曲線形態(tài)，并對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行詳細(xì)分析。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：地浸采鈾現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)浸出液鈾濃度ANALYSISANALYSISOFOFINFLUENCEDIN

2、FLUENCEDFACTSFACTSTOTOURANIUMURANIUMCONCENTRATIONCONCENTRATIONOFOFFIELDFIELDTESTTESTFFINSITUINSITUURANIUMURANIUMWangHaifengGuoZhongde(ResearchInstituteofUraniumMiningHengyangHunan421001BureauofMiningMetallurgyYiningXinji

3、ang835000)AbstractAbstract:Thefieldtestofinsituleachingofuraniumatdeposit511Xinjiangisintroducedtheinfluencedfactstouraniumconcentrationofpregnantsolutionthecurvearediscussedtherelatedproblemsarethoughlyanalyzed.KeyKeywd

4、s:wds:insituleachingofuraniumfieldtestpregnantsolutionuraniumconcentration1礦床條件與試驗(yàn)?zāi)康牡V床條件與試驗(yàn)?zāi)康?.11.1礦床條件礦床條件511礦床地表地形平坦，交通方便，礦床附近有豐富的飲用水源和工業(yè)用水水源，國(guó)家電網(wǎng)從礦床通過(guò)，為礦床開采創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。511礦床屬砂巖型鈾礦床，礦體埋深230m，傾角8，礦層位于地下水以下，礦石滲透性0.6md，含礦含

5、水層具有連續(xù)、不透水頂?shù)装迥鄮r層，礦床具備了地浸開采的條件。礦石室內(nèi)攪拌浸出和柱浸試驗(yàn)得出，礦石在硫酸浸出劑的條件下鈾顯示出良好的可浸性，浸出率達(dá)90%以上。1.21.2試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)?zāi)康臑樘剿?11礦床原地浸出開采的可行性，完成了礦石室內(nèi)浸出試驗(yàn)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行了論證與規(guī)劃。2001年在現(xiàn)場(chǎng)開展了地浸采鈾條件試驗(yàn)。試驗(yàn)旨在：(1)選擇合適的浸出劑，確定其使用方法；(2)驗(yàn)證鉆孔間距、鉆孔結(jié)構(gòu)的合理性及成井方法；(3)獲得潛水泵提升浸出

6、液的效果；(4)確定氧化劑的種類及使用方法；(5)摸索深地下水位情況下的鉆孔洗孔方法；(6）研究鈾的浸出行為及浸出液中鈾濃度變化趨勢(shì)。2井場(chǎng)抽注狀態(tài)井場(chǎng)抽注狀態(tài)2.12.1浸出劑的注入浸出劑的注入試驗(yàn)為一組5點(diǎn)型鉆孔，4角為注入井，中心為抽出井[1]。7月16日注酸幾天后，因2號(hào)井和3號(hào)井敞開注入量太小，7月22日將這兩個(gè)井井口封死，形成封閉式注入。試驗(yàn)塊段地下水位170m，井孔封閉式注入等于加壓注入，加的壓力為1.7MPa，封閉注入后

7、，這兩個(gè)井的注入量明顯增加。為了維3量與時(shí)間近似成直線關(guān)系，如圖3所示。同時(shí)，浸出液pH值在這半個(gè)月內(nèi)下降迅速，從7降至2.8。出鈾后16天，浸出液中鈾濃度和pH出現(xiàn)9天的徘徊。隨后進(jìn)入浸出第二階段，曲線又呈直線上升，持續(xù)到9月18日。9月14日鈾濃度突破30mgL。9月19日起，鈾濃度曲線斜率增大，進(jìn)入浸出的第三階段。雖然浸出液鈾濃度在第一、二階段上升緩慢，但仔細(xì)分析可以看出，進(jìn)入第三階段后，鈾濃度上升速度越來(lái)越快。從圖2中看出，浸出

8、液中鈾含量從1mgL上升到10mgL用了18天；從10mgL上升到20mgL用了18天；從20mgL上升到30mgL用了11天；從30mgL上升到40mgL用了5天；從40mgL上升到50mgL用了4天；從50mgL上升到60mgL用了3天；從60mgL上升到70mgL用了2.5天；從70mgL上升到80mgL用了2天。從而看出，浸出液中鈾含量上升10mgL用的時(shí)間越來(lái)越短，從鈾濃度曲線隨時(shí)間推移逐漸變陡也說(shuō)明了這一點(diǎn)。4浸出過(guò)程中影響

9、因素浸出過(guò)程中影響因素4.14.1鐵與鋁的氫氧化物對(duì)浸出的影響鐵與鋁的氫氧化物對(duì)浸出的影響8月7日起浸出液中含鈾量開始上升，隨浸出液中鈾濃度的增加，其顏色從清澈透明變?yōu)槲⑷榘咨?。用量桶取樣，然后加?3%的硫酸，液體立刻變得清澈，分析看來(lái)是鐵和鋁的氫氧化物，因這時(shí)的pH值是5.4，鐵和鋁的氫氧化物處于沉淀態(tài)。在酸法浸出時(shí)，在抽出井附近產(chǎn)生鐵和鋁的氫氧化物沉淀和堵塞是經(jīng)常發(fā)生的。這是因?yàn)榈V層中的鐵或鋁隨酸濃度的增加或pH升高開始溶解，溶解

10、后的鐵和鋁的氫氧化物逐漸向抽出井運(yùn)移。因浸出劑是從注入井注入，所以，注入井附近酸度大，pH低，鐵和鋁的氫氧化物沉淀影響不明顯。但隨溶液向抽出井運(yùn)移，pH值逐漸升高，原來(lái)溶解的鐵和鋁又沉淀下來(lái)，聚積在抽出井周圍。隨著pH值降低，礦層中原來(lái)沉淀態(tài)的化合物開始溶解。pH6時(shí)，2價(jià)鐵的氫氧化物溶解；pH4時(shí)，Al(OH)3開始溶解；pH3時(shí)，3價(jià)鐵的氫氧化物溶解。8月20日在更換潛水泵時(shí)，也證實(shí)了以上的分析，潛水泵提升至地表后，泵體表面附著一層