地浸过程中溶质(铀)迁移特征研究

本通过室内溶质迁移试验，运用化学热力学计算，对地浸过程中的溶质迁移规律进行了研究。溶质（铀）迁移研究表明：随着水地球化学条件的改变，溶质（铀）经历了溶解迁移、水解沉淀、再溶解迁移的多次旋回，章还根据铀浓度和水地球化学指标，在整个渗透途径中划分出不同特征的浸出带。     

砂岩型铀矿地浸过程中的溶质迁移机理

讨论了“溶质迁移、溶质迁移面和特征性溶质迁移面”的概念，以及研究溶质迁移的方法和实例。在对381砂岩型铀矿床进行地浸模拟试验的基础上，应用以上概念和方法，对地浸过程中的溶质迁移过程进行了讨论，探讨了地浸过程的机理和发生的水文地球化学作用，总结了溶浸试验过程中的溶质迁移分带。在以上溶质迁移机理研究的基础上．论证了地浸地质工艺参数。地浸过程中分带的研究清楚地显示了浸铀的发展过程及其在各个时期各个地段铀浸出作用的进展程度。     

地浸过程中铀迁移特征及条件的实验研究

通过室内模拟试验，对地浸过程中铀的迁移规律进行了研究。结果表明：①溶浸液中铀浓度值在达到饱和浓度前，随地浸路径延长而逐渐增大；②铀的存在形式及其含量与水文地球化学条件相关，当1．9＜pH＜4．4时，为UO2SO4和UO^2 2；当4．4＜pH＜5．1时，为UO2SO4和(UO2)a(OH)^5 ；②随着水文地球化学条件的变化，铀迁移经历了溶解迁移、水解沉淀、再溶解迁移的多次旋回，即当pH＞4．6、Eh＜420mV时，溶解状态的铀产生沉淀；当2．0＜pH＜4．6，420mV＜Eh＜650mV时，U^6 溶解迁移；当pH＜2．0、Eh＞650mV时，U^4 溶解迁移；④根据溶浸液中铀浓度和pH、Eh临界值，铀地浸路径可划分出充分浸出带、有效浸出带、铀沉降带和未浸出带，不同特征的浸出带随浸出时间的变化而有序移动。     

层状硅酸盐矿物对砂岩型铀矿地浸过程中铀浸出效率的影响

砂岩型铀矿是重要的铀矿资源,地浸采铀是开发利用砂岩型铀矿的重要方式。在地浸采铀过程中,矿体中白云母、高岭石等层状硅酸盐矿物会降低铀的浸出效率,为了得到层状硅酸盐矿物降低铀浸出效率的具体机制,本文通过元素地球化学及工艺矿物学的相关分析测试探讨砂岩型铀矿浸出实验前后铀的赋存状态及工艺矿物学参数。可知浸出实验前后SiO₂含量均在75%～80%左右,Al₂O₃含量均在10%左右,这两种主量元素含量最高且浸出前后变化不大,浸出后U元素含量从569×10^-6降低至200×10^-6～300×10^-6;浸出后铀矿物的主要连生矿物从黄铁矿变为长石、云母和黏土矿物;浸出后白云母、绿泥石等层状硅酸盐矿物的比表面积略微增加。通过扫描电镜对其进行表征可知,地浸前矿石中铀主要以独立铀矿物、吸附态铀、类质同象铀3种形式存在,地浸过程中浸出液会将部分独立铀矿物及吸附态铀浸出带走,但部分吸附在长石孔隙及层状硅酸盐矿物表面的铀难以被浸出,主要是因为层状硅酸盐的层片状结构阻止了铀矿物与溶浸液接...     

中国北方砂岩型铀矿床工艺矿物学研究若干进展

地浸采铀具有安全、环保、高效的显著优势,现已成为中国乃至世界上最主要的铀矿开发技术。不同于传统矿业开采方法,地浸采铀是集采、选、冶于一体的地下原位矿冶方法,开采中难以实时获得其工艺矿物学表征,对其进行地浸有关的工艺矿物学研究对于揭示和预测地下原位地浸采铀过程中的内部规律,深度解释及解决地浸生产中出现的各类浸出有关的现象和问题,进而提高铀浸出效率具有重要意义。本研究在以往研究的基础上,总结了近年来中国北方典型可地浸砂岩型铀矿床工艺矿物学研究新成果,表明中国北方可地浸砂岩型铀矿床含矿地层中主要矿物组成具有相似性,其中钱家店、纳岭沟和蒙其古尔砂岩型铀矿床在矿物成分组成具有高碳酸盐、低黄铁矿、高黏土矿物含量等特征;中国北方许多砂岩型铀矿床铀赋存状态基本一致,包括(1)独立铀矿物(主要为沥青铀矿物、铀石以及少量含钛铀矿物)、(2)吸附态铀(主要吸附于有机质以及黏土矿物表面)、(3)含铀矿物(锆石、独居石等);典型矿床矿石中铀矿物的粒度大小和形态、解离度以及与其他矿物连生关系等参数是影响地浸采铀效率重要的内部因素;包裹于长石、石英等难溶、不溶脉石矿物内部的铀是难以通过常规浸出反应回收的,针对这类铀...     

酸性含Fe3+溶液作用下铀的溶解迁移特征

采用不同Fe~(3+)浓度的酸性溶液,对取自新疆伊犁盆地的砂岩铀矿石进行了溶浸对比试验,探讨了铀在酸性含Fe~(3+)溶液作用下的溶解迁移动力学特征及其与Fe~(3+)的关系。结果表明,在Fe~(3+)的氧化作用下,铀从矿石向溶液的迁移于10小时内快速达到平衡,溶解速度衰减迅速;铀的溶解速度与Fe~(3+)向Fe~(2+)转化速度呈正相关的指数函数关系,当Fe~(3+)向Fe~(2+)转化速度趋近零时,铀的氧化溶解基本停止,溶液中的铀达到平衡浓度;Fe~(3+)向Fe~(2+)浓度达到2g/L可使铀强烈溶解迁移,而溶液酸度增高会弱化铀溶解速度与Fe~(3+)转换速度的关系,但酸度在2g/L~4g/L(对应pH值1.65~1.33)之间变化不会对铀的浸出产生显著影响;保持Fe~(3+)浓度为2g/L、酸度为2g/L(pH值1.65)的水化学条件对铀的溶浸是经济且足够有效的。     

长城堡岩体西段放射性水文地质特征及其找矿方向

文章论述了长城堡岩体西段放射性水文地质特征、水化学异常特征和铀矿化特征，探讨了三者之问的相关关系；指出该区铀矿化受水化学异常区和水文地球化学垂直分带的控制，铀主要富集在氧化-还原过渡带；根据该区铀易浸出的特点，认为适合于用溶浸和地浸法开采。     

独联体国家的地浸采铀

独联体国家自60年代以来广泛开展了地浸采铀，浸出剂有酸和碱两种，但大多数矿山使用酸法浸出，过去的开采实践表明，这种采铀方法既经济、也有利于环境，本文讨论了地浸采铀与传统铀矿山生产相比的优缺点，并扼要地介绍了不同的地浸采矿方法。     

二连盆地艾勒格庙铀矿区铀矿石工艺矿物学特征及地浸工艺的选择

可地浸砂岩型铀矿床铀赋存状态及铀矿物的工艺矿物学特征会直接影响地浸过程中浸出工艺的选择及铀浸出效率,而地浸工艺的合理选择对铀矿床开采效率和经济效益的提高具有重要意义。本研究采集了二连盆地艾勒格庙铀矿区矿石样品,通过扫描电镜及综合矿物分析仪(TIMA)等方法,分析铀的赋存状态以及铀矿物粒度、解离度、连生矿物等工艺矿物学参数。结果表明：(1)艾勒格庙铀矿区矿石中铀的存在形式主要为铀矿物、含铀矿物和吸附态铀。铀矿物主要为铀石及少量沥青铀矿。(2)铀石粒径最大可达350～400μm,沥青铀矿粒径最大为20～30μm;大多数铀石和全部的沥青铀矿的粒径都小于30μm(分别占总颗粒数量的48.42%和100%)。(3)铀矿物的解离度较低,解离度小于10%的铀石和沥青铀矿的占比分别达到了47.26%和97.08%。与铀矿物连生关系最密切的矿物为黄铁矿、正长石等。铀矿物类型主要为铀石,矿石中碳酸盐矿物含量较低且矿体埋深较浅等特征都表明艾勒格庙铀矿区适宜采用酸法浸出。实际地浸中可通过调控不同溶浸过程溶浸液硫酸浓度,降低非铀矿物对硫酸试剂的消耗。本研究有效查明了艾勒格庙铀矿区铀赋存状态,为制定适合该矿区的地...     

砂岩型铀矿地浸浸出液溶质运移过程的综合地球物理监测

采用地浸方式开采砂岩型铀矿,对地浸溶液的浓度梯度分布范围及溶质运移过程的监控极为必要。本文利用在内蒙古二连盆地某砂岩型铀矿山进行的一组以CSAMT和TDIP地浸浸出液分布探测试验,对地浸矿山浸出液分布范围和溶质运移过程进行深入研究。结合研究区域的地质、水文、岩层电阻率测井、岩石极化率和地层电性特征资料,对研究井场的监测结果进行了解译,获得了研究区域井场下方的电阻率二维反演模型和激发极化中梯装置视极化率异常分布模型,初步建立了一套专门针对地浸采铀溶质运移过程的地球物理监测方法。     

钱二块铀矿床采铀注液结垢趋势的理论分析与预测

用离子系数矩阵法对钱二块铀矿床地浸采铀试验注液中存在的独立离子反应进行了确定,由溶度积规则及反应平衡原理,借助Matlab编程,估算出了钱二块铀矿床地浸采铀试验注液可能会生成的沉淀物种类及数量,为防治结垢提供了一定的理论依据.     

砂岩型铀矿地浸开采过程中电法勘查技术的应用

原地浸出采铀是一种利用砂岩型矿层对水的渗透性,采用注、抽液孔向含矿岩层注入“溶浸液”和抽取“浸出溶液”而获得铀的先进采矿技术。研究井场下方 “浸出液”分布范围,不仅能掌握矿体的被覆盖程度和矿床开采率,且对于地下水体污染监控具有重要意义。对内蒙古二连盆地某铀矿地浸开采试验基地进行电法勘查,以对铀矿地浸开采过程进行监测试验。具体采用可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)和时间域激发极化法对试验井场进行探测试验。试验区以抽孔为中心布设一个18×18的测网,测网的线距和点距均为10 m。电法探测试验时,对穿过抽、注井的5条纵向和4条横向测线进行了CSAMT观测,并对全区进行中间梯度激发极化测量。经过数据处理和反演得到了中梯装置视极化率平面等值线图及CSAMT二维电阻率模型,并结合研究区域已知资料进行解释,认为电阻率断面上井场区域下方的低阻异常带反映了地浸开采过程“溶浸液”的地下分布状态;视极化率平面等值线图上显示的抽注单元下方的大片低极化率异常,可能是由地下浸出液与岩层组成的离子导电体系“薄膜极化”效应产生的异常带。     

原地浸出采铀的水岩作用研究

原地浸出采铀时，含矿层会发生各种复杂的水岩作用。运用聚类分析方法研究溶浸化学全分析数据发现，除了CO3^2-和HCO3^-之外，其他组分呈正相关，而且有些组分密切正相关，说明它们的浓度变化规律很相似。根据含矿层矿物成分，分析了矿物和溶浸液之间的水岩反应，推出了反应方程式，并探讨了溶浸液中各种组分可能的来源。然后，用矿石静态浸出试验的数据对各种组分的反应速度进行了定量对比。     

中南地区碎裂蚀变花岗岩型铀矿溶浸试验

简要叙述了溶浸采矿的重要意义,并主要以GX铀矿样为例进行碎裂蚀变花岗岩型铀矿溶浸试验。介绍了中南地区碎裂蚀变花岗岩型铀矿样的矿物组成及性质、铀含量、化学组分、原矿筛析、柱浸和富集过程,以及溶浸采矿的直接成本核算方法与核算结果。该试验结果为本区溶浸采矿的半工业试验提供了基础数据。     

EQ3／6程序在硬岩铀矿溶浸工艺中的应用探讨

本文结合牛尾岭铀矿床溶浸试验的有关工艺条件，应用ＥＱ３／６程序，对溶浸过程中的地球化学作用进行了初步的研究，并探讨了ＥＱ３／６程序在硬岩铀矿溶浸工艺中应用的一些关键问题。     

Factors influencing in-situ leaching of uranium mining in a sandstone deposit in Shihongtan,Northwest China

The Shihongtan uranium deposit in northwest China is a sandstone-type deposit suitable for alkaline in-situ leaching exploitation of uranium. Alkaline leaching tends to result in CaCO3 precipitation there by affecting the porosity of the ore-bearing aquifer. CaCO3 deposits can also block pumping and injection holes if the formulation parameters of the leaching solution are not well controlled. However, controlling these parameters to operate the in-situ leaching process is challenging. Our study demonstrates that the dissolved uranium concentration in the leaching solution increases as HCO3－ concentration increases. Therefore, the most suitable HCO3－ concentration to use as leaching solution is defined by the boundary value of the HCO3－ concentration that controls CaCO3 dissolution-precipitation. That is, the dissolution and precipitation of calcite is closely related to pH, Ca2+ and HCO3－ concentration. The pH and Ca2+ concentration are the main factors limiting HCO3－ concentration in the leaching solution. The higher the pH and Ca2+ concentration, the lower the boundary value of HCO3－ concentration, and therefore the more unfavorable to in-situ leaching of uranium.     

十红滩砂岩型铀矿床地浸采铀水文地质条件分析及评价

分析了十红滩砂岩型铀矿床地浸采铀水文地质条件,对浸铀的有利和不利因素进行了评价,并运用地球化学模式证明传统的酸法和碱法浸铀试验不适合十红滩铀矿床,并对浸铀的方法提出了一些建议和设想。