633-2铀矿床断裂与成矿的探讨

本文论述了633-2铀矿床断裂与成矿之间的规律性。它立足于地质构造动力学说和多阶段叠加成矿的观点,应用莫尔力学强度理论和有限单元法、赤平极射投影、数理统计的分析方法,不仅对成矿构造应力场和叠加断裂作用进行了理论分析,还对不同成矿阶段叠加矿化强度进行了数值计算。研究结果表明,633-2铀矿床断裂与成矿之间在空间上有明显的关系。     

钱家店砂岩型铀矿床铀矿物嵌布特征及对中性(CO2+O2)地浸采铀效率的影响

可地浸砂岩型铀矿中铀矿物的空间嵌布特征直接影响其与溶浸剂的接触反应程度,厘清铀矿物浸出过程中的嵌布变化规律对于综合提高铀的浸出率至关重要。基于此,本研究采集了钱家店砂岩型铀矿床Ⅳ号矿段样品,进行了室内浸出实验并对中性浸出反应前后矿样进行了SEM-EDS镜下观察、以及TESCAN综合矿物分析等表征手段,定量分析了浸出前后铀矿物嵌布、解离度、连生矿物和粒度变化特征。结果表明：(1)钱家店砂岩型铀矿床独立铀矿物主要以沥青铀矿为主,以及少量铀石,完全被包裹的沥青铀矿和铀石解离度分别由61.06%～68.17%增加至83.45%、由46.88%～58.27%增加至65.22%,指示沥青铀矿的解离度参数变化程度明显大于铀石,说明沥青铀矿更易发生氧化溶解。(2)沥青铀矿和铀石多呈现6～12μm、4～10μm粒径范围与长石、石英、黄铁矿、云母、黏土矿物连生,而这些连生的矿物多呈现包裹铀矿物的状态使铀矿物难以与溶浸液接触反应。(3)浸出之后,可见石英长石碎屑颗粒内部还残留有大量铀矿物,并且其边缘发现有小颗粒(5μm)铀石残余,指示CO₂+O₂浸出条件下完全被包...     

松辽盆地钱家店铀矿床钱Ⅳ块中性地浸工艺矿物学特征

天然铀资源有效利用是保障我国核电与核军工天然铀供给、确保核能可持续发展的重要战略基础。中性(CO₂+O₂)地浸采铀已成为我国铀矿占比最高的浸出开发工艺。为研究松辽盆地钱家店铀矿床钱Ⅳ块CO₂+O₂地浸工艺矿物学特征,本次研究选取姚家组粉砂岩中铀矿石为研究对象,开展CO₂+O₂浸出实验模拟,采用XRF,ICP-MS,XRD,SEM-EDS和TIMA等测试方法将原样及试验后的样品进行系统的工艺矿物学对比研究以期为生产实践采铀提供理论支撑。结果表明,与原样品相比,浸出实验后的样品稀土元素含量明显减少(ΣREE含量由187.06×10^-6减至105.16×10^-6);铀浸出率达到59.8%(U含量由131.00×10^-6减至52.60×10^-6);铀矿物粒度变小,粒度集中在<100μm之间;而铀矿物解离度全部<10%,说明仍有被紧密包裹的铀矿物未被浸出。研究区铀的赋...     

伊犁盆地蒙其古尔砂岩型铀矿床中性CO2+O2地浸中铀的赋存状态变化特征及其规律

自我国采用CO₂+O₂中性地浸工艺采铀后,一定程度上解决了高碳酸盐矿床采用酸法和碱法地浸导致的堵塞和浸出率低的问题。新疆蒙其古尔铀矿床是我国采用CO₂+O₂中性浸出方法的代表性高碳酸盐砂岩型铀矿床之一。本研究以蒙其古尔铀矿床原矿石为研究对象开展室内铀浸出实验,并对浸出前后的样品磨制薄片进行TIMA自动矿物扫面以及扫描电镜分析,以查明矿石浸出前后铀赋存状态以及铀矿物粒度、解离度和连生矿物等工艺参数的变化,为改进采铀工艺提供矿物学参数依据。结果表明蒙其古尔铀矿床原矿石中铀的存在形式主要为独立铀矿物、含铀矿物和吸附态铀。铀矿物主要为铀石,以及少量的沥青铀矿。相比于浸出前,浸出后铀石、沥青铀矿均被大量浸出,大于30μm的铀石被浸出完全,沥青铀矿仅剩少量8～9μm的未被浸出。铀石的解离度在浸出前后最大的变化是小于10%的占比从49.68%变为84.20%。相比于铀石,原矿石中沥青铀矿的解离度更高,在80%～90%解离度范围内的占比达53.06%,浸出后仅有少量60%～70%解离度的沥青铀矿未被浸出。研究表明解...     

基于TIMA分析的新疆蒙其古尔铀矿床地浸前后脉石矿物工艺矿物学对比研究

蒙其古尔铀矿床位于伊犁盆地南部,是碳酸盐含量较高的可地浸层间氧化带砂岩型铀矿床。本次研究采用了自动矿物分析系统(TIMA)来对CO₂+O₂地浸前后脉石矿物连生、解离度和粒度变化进行分析,反映了脉石矿物在中性地浸过程中对铀浸出的影响,对铀矿地浸工艺矿物学研究有着重要意义。分析表明,浸出前,铀石与沥青铀矿、黄铁矿、正长石及石英连生程度分别为19.31%,18.82%,14.86%,12.19%,而沥青铀矿与铀石的连生程度则为89.16%。浸出后,两件样品铀石与正长石的连生程度分别增至31.47%和45.09%;石英的连生程度变为10.08%及17.60%;沥青铀矿降至1.69%和0.00%;黄铁矿则降低为0.00%。与沥青铀矿相连生的铀石在浸出后连生占比分别降为53.85%和0.00%。黄铁矿、石英、铀石和沥青铀矿等4种矿物小于10%解离度的矿物颗粒所占比例在浸出前后均有所增大,指示解离度减小;正长石则反之。粒度方面,浸出后正长石、黄铁矿、铀石和沥青铀矿等小于50μm的颗粒所占比例增多,指示粒度有减小趋势,而石英粒度变化则不太明显。综上,中性浸出...     

二连盆地乔尔古铀矿区铀赋存状态及铀矿石工艺矿物学研究

可地浸砂岩型铀矿床中铀赋存状态及铀矿物空间嵌布特征会影响地浸时浸出工艺的选择及溶浸液的优化,研究矿石中铀赋存状态及铀矿物工艺参数对于提高矿床的铀浸出效率具有重要意义。本研究采集了二连盆地乔尔古铀矿区矿石样品,通过扫描电镜、电子探针及综合矿物分析仪(TIMA)等方法,分析铀赋存状态及铀矿物粒度、解离度、连生矿物等工艺矿物学参数。结果表明：(1)乔尔古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。铀矿物主要为沥青铀矿和少量的铀石。(2)铀矿物粒度较小且变化范围较大,铀石粒径最大可达30～35μm,沥青铀矿粒径最大可达60～65μm;多数铀矿物的粒径小于20μm,其中铀矿物粒径在5～10μm的数量是占比最多(铀石和沥青铀矿分别占总颗粒数量的37.88%和27.78%)。(3)铀矿物解离度较低,解离度小于10%的铀石和沥青铀矿的占比分别为99.72%和91.84%。铀的赋存状态表明乔尔古铀矿区适宜地浸,但实际浸出时铀浸出率可能会受到铀矿物粒度及解离度特征的严重制约,使得经济效益受到较大影响。本研究有效查明了乔尔古铀矿区铀赋存状态以及铀矿物工艺参数,有助于研究制定适合该矿区的地浸采铀...     

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...     

新疆蒙其古尔铀矿床矿石CO2+O2加压搅拌浸出前后含铁矿物溶蚀特征对比研究

含铁矿物广泛存在于砂岩型铀矿床中,对地浸开采有着较大的影响。本次研究利用CO₂+O₂加压搅拌浸出实验、自动矿物分析系统(TIMA)和扫描电镜来对新疆蒙其古尔铀矿床灰色粗粒砂岩矿石浸出前后含铁矿物的连生、解离度和粒度变化进行表征,以此分析含铁矿物在CO₂+O₂中性地浸过程中的行为及对铀浸出的影响。研究结果表明,浸出后黄铁矿、黑云母和菱铁矿与铀石的连生程度从18.82%、2.77%及0.04%降至0.00%,而绿泥石的连生程度由2.56%变为3.56%和0.00%;4种矿物在浸出前后的解离度主要分布在小于1%的区间内,除菱铁矿解离度没有明显变化以外,绿泥石、黑云母和黄铁矿的解离度均有降低的趋势;粒度方面,浸出后绿泥石、黑云母、黄铁矿和菱铁矿等粒度在5～15μm的比例有所增大,表明它们的粒度均有所减小。上述情况表明,绿泥石、黑云母、黄铁矿和菱铁矿在CO₂+O₂地浸过程中会发生溶蚀,释放的Fe²⁺会转化为Fe³⁺。Fe<...     

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...