张飞凤地浸采铀综述[最终版]

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1、地浸采铀新工艺综述主要内容地浸采铀基本原理国内外原地浸出采铀的情况我国地浸工业化应用取得的成果地浸工艺地浸“原地浸矿(出)法”简称“地浸”俄文：（ПCB）Подземноескважинноевыщелачивание英文：（ISR）In-situleachingmining新疆中核天山铀业有限公司地浸工艺流程示意图工艺过程溶浸液浸出液集液池泵高位槽水冶处理厂高差自流配液池溶浸剂尾液泵运移抽液孔注液孔原地浸出采铀由矿体浸出和浸出液处理两大部分组成，前者是用溶浸液使矿石中的铀从固相转移至液相，形成浸出液的过程；后者则是对浸出液进行处理，最终形成铀浓缩物产品的一系列化工单元操作过程。浸出部分浸出

2、液处理部分浸出（井场）部分水冶工艺部分一个矿床是否适合于用地浸法开采，与矿床的地质条件直接相关，技术条件主要有：(1)矿床属疏松砂岩型铀矿床，具有一定的渗透性；(2)矿体赋存于含水层中（最好具有承压特点），矿层上下具有较稳定的顶地板隔水层；(3)矿石中铀的存在形式必须适宜浸出；地浸采铀的技术条件目前，世界各国地浸采铀主要有两种工艺方法，一种是酸法浸出工艺，一种是碱法浸出工艺，并在常规碱法浸出工艺中衍化出CO2+O2浸出工艺。独联体国家基本上采用了酸法浸出工艺，美国等国家主要采用碱法浸出工艺；我国先期建设的地浸矿山主要采用酸法浸出，H2SO4为主要浸出剂，近年来，新建矿山开始采用CO2+O2浸

3、出工艺。生产实践证明，用碳酸钠、碳酸氢钠作溶浸液的碱法浸出工艺，由于与矿床发生阳离子交换而膨胀，矿石孔隙被堵塞，使矿层渗透性恶化，且试剂价格较高，故应用受到限制。而硫酸浸出工艺因环境影响相对较大、试剂消耗量大、浸出选择性差、设施材料要求高等因素，其应用在一定程度上受到了限制，而CO2+O2的浸出工艺得到了较好的应用和发展。地浸采铀的主要方法据测定，工业放射性污染相当于常规开采的1/1000左右。地浸采铀的优点(1)由于没有昂贵而繁重的井巷或剥离工程，也没有矿石与废石运输和破碎等工艺，唯一的井下工程是抽、注液等钻孔的施工，所以整个地浸矿山基建投资少，建设周期短，生产效率高，效益好。据国内外资料

4、统计，基建投资比常规采冶节省一半，建设周期缩短1/2～1/3，全员劳动生产率提高几倍到几十倍，产品成本降低1/3～1/2。(2)环境保护措施容易实现，基本上不破坏地表植被，无废石堆场和矿石场，大大减少了环境污染。地浸采铀的优点(3)从根本上改善了生产人员的劳动和卫生条件，改变了人们对矿山形象的看法。(4)使复杂的和易出事故的采矿工作实现“化学化”、“工厂化”、“管道化”、生产连续化和全自动化。(5)能充分利用资源，如对某些贫矿、埋深大的孤立矿体、分散小矿体和水文地质工程复杂的强含水层矿床，用常规采矿法往往不经济、甚至在技术上不可行，而用地浸法却能顺利进行开采。原地浸出早在1890年前，已应用

5、于无机物（如钾盐、硫）的溶浸，但这种方法直至19世纪50年代中期，才涉及到要用地下井巷收集化学作用后的浸出液的问题，因此发展较为缓慢。自1957年利文斯顿从石油工业液体流动的基本原理中得到启示后，才把它应用于回采固体金属矿物中的有用组分，即通过从地表钻孔将溶浸液注入矿层后，由抽、注液孔定期互换使用，回收有用组分。自此以后，美、法、(前）苏等国相继进行了大量的实验研究，使该法在铀矿山发展十分迅速。地浸采铀的沿革及发展概况1961年，美国在怀俄明州谢里盆地开始进行半工业性质的地浸采铀试验，并获成功。1975年4月ClayWest地浸铀矿山投产，标志着地浸采铀在世界已进入商业性生产阶段。二十世纪7

6、0年代后期，地浸采铀在美国的得克萨斯州、怀俄明州、科罗拉多州、新墨西哥州、内布拉斯加州等地迅速发展。二十世纪90年代以后，由于常规采铀矿山的不断关停，地浸法已成为铀生产的重要方法，至1992年，美国已关闭所有的常规采铀山。60年代中后期，继美国地浸采铀获得成功以后，前苏联、保加利亚、捷克等国家也开展了地浸采铀试验，并于70年代相继进行了工业规模的生产。2地浸采铀的沿革及发展概况地浸技术美国和独联体国家走在世界前列。美国地浸铀矿山全部采用碱法浸出工艺，已形成以CO2+O2为主浸出剂的技术体系，在地下流体监测与控制方面处于领先水平。独联体国家地浸铀矿山基本上采用了H2SO4体系的酸法或微试剂浸出

7、，铀浸出率75%以上。我国是世界上唯一同时具备酸法与碱法地浸矿山的国家，铀浸出率达到国际一流水平，因此，我国浸出工艺选择灵活，可以根据不同条件选择不同浸出工艺方法。近年来，地浸采矿随着现代科学技术的发展，已发生了巨大的变化，无论是理论研究、应用范围、设备的自动化、经济效益和环境保护与监测等方面都取得了令人瞩目的成就。地浸采铀的沿革及发展概况“八五”规划以来，我国针对砂岩型铀矿地浸技术进行了大量试验研究，许多关