地浸采铀地下水稀释对浸出液铀质量浓度的影响.pdf

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1、第31卷第l期铀矿冶Vo1．31NO．12012年2月URANIUMMININGANDMETALLURGYFeb．2012地浸采铀地下水稀释对浸出液铀质量浓度的影响王海峰，郭宁，谢廷婷，利广杰(核工业北京化工冶金研究院，北京lOl149)摘要：地浸采铀浸出液铀质量浓度受多种因素影响，如矿体形态、矿层与含矿含水层厚度之比、浸出剂酸度等。依据采区抽注过程中地下水运动状态，分析不同井型与地下水稀释量的关系、浸出剂被稀释对浸出液铀质量浓度的影响，并通过计算机模拟，提出窄条带状矿体和正方形矿体浸出液受地下水稀释程度的差异，以及对浸出液铀质量

2、浓度的影响。关键词：地浸采铀；地下水；稀释；浸出液；铀质量浓度中图分类号：TI212．12文献标志码：A文章编号：1000—8063(2012)01—0009—05地浸矿山的产能是浸出液铀质量浓度和钻孑L过程。注入地下的浸出剂与地下水混合，在水力抽液量之积，因此，浸出液铀质量浓度和钻孔抽液梯度驱动下运移，与矿层中的铀发生化学反应，固量是影响地浸矿山生产的2个关键性因素。影响态的铀溶解后随浸出液迁移至抽出井。浸出剂与浸出液铀质量浓度的因素很多，如矿体形态、矿层地下水能运移主要由动力实现，这种动力通过由与含矿含水层厚度之比、浸出剂酸度

3、、单位面积铀安置在抽出井中的抽液管，由潜水泵或空气压缩储量等。实验室和现场试验均已证实，浸出剂酸机供给。生产中，由于注入井的注液作用，在注入度、矿层与含矿含水层厚度之比值以及单位面积井周围形成高压区，地下水水位升高，形成点源，铀储量都与浸出液铀质量浓度成正比。矿山生产迫使浸出剂向四围扩散；而由于抽出井的抽液作和现场试验的条件与实验室试验大不相同，两者用，抽出井周围产生水位降落，形成了降落漏斗，所得的结果不尽相同。以浸出液铀质量浓度为地下水水位下降，形成点汇，迫使周围地下水聚向例，多个酸法地浸实例实验室结果与现场结果对抽出井：因此，

4、地浸矿山采区运行时是由多个降落比得出，最高铀质量浓度前者是后者的7～1O倍，漏斗和突起构成的，由于总抽液量大于注液量，地个别达20倍。两者铀质量浓度的差别主要是由下水等水位线在整个采区又呈一个大盆地状态。矿体形态和矿层与含矿含水层厚度之比的差异造抽注过程产生的水力梯度始终驱使地下水流动，成的：实验室仅对矿石进行浸出试验，而现场浸出流动趋向水动力平衡，但却无法达到。1．2不同井型的地下水稀释量液不但在矿层中渗流而且还在非矿层中渗流，非在地浸开采中，浸出液之所以被地下水稀释，矿层中的地下水在垂向上稀释了浸出液，降低了铀质量浓度；另外，

5、地下水从井场边缘开采单元一方面是因为注入的浸出剂未能完全覆盖矿体，留有溶浸死角；另一方面是因为抽出的浸出液在(任一方向无其他开采单元相邻的单元)的涌人在范围上超出矿体，造成地下水涌入。浸出液被地横向上(也存在垂向作用)稀释了浸出液，降低了下水稀释的原因与矿体形态和井型直接相关，不铀质量浓度。地下水从井场边缘涌人的多少主要同井型抽出井与注入井在平面上的相对位置关系取决于边缘开采单元的数量，即矿体形态的展布。不同，浸出剂在平面上的分配和矿体浸出的均匀1不同井型对浸出液铀质量浓度的影响性也有所差异。从浸出剂覆盖率考虑，7点型井型最佳E，

6、如1．1地下浸出过程中的水动力状态图1所示。从图1中浸出剂运移流线看出，这种井型地浸过程实质上是地下水运动和溶质迁移的收稿日期I2011一。g—O5作者简介：王海峰(1948一)，男，吉林梨树人，研究员级高级工程师，长期从事铀矿地浸研究工作。1O铀矿冶第31卷覆盖率分别为80和7O。抽出井与注入井一一相对的行列式井型和注入井数量大于抽出井的行列式井型，浸出剂覆盖率分别为80和9O，当矿体形态适宜时，也是防止地下水稀释浸出液的较好井型。浸出剂覆盖率指平面上浸出剂流经矿层的面积与抽出井和注入井控制的几何面积的比值。浸出剂覆盖率越高，地

7、下水涌入采区的量越小，浸出液被地下水稀释的程度越低。2浸出剂酸度对浸出液铀质量浓度的影响图17点型井型地下水流线图2．1浸出剂与铀矿物的反应规律根据质量作用定律，体系的反应速度与各反的外围几乎完全被浸出剂封闭，地下水进入的通应物浓度的乘积成正比，因此，浸出剂酸度是决定路很有限，因此能最大限度地防止地下水对浸出地下浸出反应速率的基本因素。地浸采铀中铀的液的稀释。当渗透系数为0．5m／d、井距为50m浸出遵循质量作用定律，浸出剂的酸度影响浸出时，这种井型浸出剂覆盖率高达9O_2]。相比之液铀质量浓度。浸出剂酸度增加，浸出液中铀质下，2

8、点型和单行式的井型(条带状矿体抽注井交量浓度提高。为测定某砂岩型矿床铀矿石浸出液替布置)地下水从两侧进入，浸出液被稀释的程度铀质量浓度与浸出剂酸度的关系，开展了3组不最为严重，浸出剂覆盖率仅为6O。而5点型、4同浸出剂酸度的试验，试验结果见表1和图