第八章原地浸出采铀
第八章 原地浸出采铀
第八章原地漫出采铀 1原地漫出来的内涵及 浸出液的提升 工艺流程 °8地浸矿床的开采顺序及 2原地浸出采铀技术的适开拓工程 用范围及优缺点 °9地浸矿山的工作设施 3原地浸出矿床条件评价·10矿山的环境监测及评价 4钻孔工程 11地浸技术经济评价 5溶漫液的配方与使用方·12地浸矿山的设计内容 法 °13地浸矿山的企业管理 °6.溶浸范围控制 °14应用实例
第八章 原地浸出采铀 • 1 原地浸出采铀的内涵及 工艺流程 • 2 原地浸出采铀技术的适 用范围及优缺点 • 3 原地浸出矿床条件评价 • 4 钻孔工程 • 5 溶浸液的配方与使用方 法 • 6.溶浸范围控制 • 7 浸出液的提升 • 8 地浸矿床的开采顺序及 开拓工程 • 9 地浸矿山的工作设施 • 10 矿山的环境监测及评价 • 11 地浸技术经济评价 • 12 地浸矿山的设计内容 • 13 地浸矿山的企业管理 • 14 应用实例
1原地漫出采铀的内涵及工艺流程 11内涵 原地浸出采铀是将按一定配方配制好 的溶浸液经注液钻孔注入到天然的含矿含 层中,在水力梯度作用下沿矿层渗沉 通过对流和扩散作用,选择性地氧化和溶 解铀,形成含铀溶液,经抽液钻孔提升至 地表,再进行水冶处理得到所需的铀浓缩 物产品。(美国:化学采矿;独联体:无 井采矿)见图8.1图8.2
1 原地浸出采铀的内涵及工艺流程 • 1.1 内涵 • 原地浸出采铀是将按一定配方配制好 的溶浸液经注液钻孔注入到天然的含矿含 水层中，在水力梯度作用下沿矿层渗流， 通过对流和扩散作用，选择性地氧化和溶 解铀，形成含铀溶液，经抽液钻孔提升至 地表，再进行水冶处理得到所需的铀浓缩 物产品。（美国：化学采矿；独联体：无 井采矿）见图8.1 图8.2
12原地浸出采铀工艺流程 井场划分 井型与井距确定 钻孔施工与安装 原地浸出 注液钻孔 溶浸液 「抽 树脂吸附 吸附尾液 树 饱和树脂淋洗 沉淀 剂 脂 过滤、干燥 废水处理 铀浓缩物产品
1.2 原地浸出采铀工艺流程
2地浸采铀技术的适用范围及优缺点 2.1适用范围 原地浸出采铀不是对任何铀矿床都可以适用的,它必须具 备一定的地质和水文地质条作才能使用,其适用围如下: 3①必须是疏松砂岩型铀矿床,矿石疏松,裂隙发育; ②矿体须处于含水层中,含矿层上、下要有隔水顶、底板,即 有承压水 ③矿石具有一定的渗透性,且矿层的渗透性远大于围岩的渗透 性生 ④矿物成份简单,容易浸出 °⑤含矿层厚度与含矿含水层厚度的比值小于0.5 °(⑥矿体埋深最好小于300m,品位大于0.01%; ⑦矿区最好远离城区(>15km),或处于居民生活区下游; °⑧交通方便
2 地浸采铀技术的适用范围及优缺点 • 2.1 适用范围 原地浸出采铀不是对任何铀矿床都可以适用的，它必须具 备一定的地质和水文地质条件才能使用，其适用范围如下： • ①必须是疏松砂岩型铀矿床，矿石疏松，裂隙发育； • ②矿体须处于含水层中，含矿层上、下要有隔水顶、底板，即 有承压水； • ③矿石具有一定的渗透性，且矿层的渗透性远大于围岩的渗透 性； • ④矿物成份简单，容易浸出； • ⑤含矿层厚度与含矿含水层厚度的比值小于0.5； • ⑥矿体埋深最好小于300m，品位大于0.01%； • ⑦矿区最好远离城区（>15km），或处于居民生活区下游； • ⑧交通方便
22原地浸出采铀的优、缺点 地浸釆铀与常规采矿相比,具有如下优点: 度小 ()基建投资少,建设周期短,生产成本低,劳动强 ②)不必建造和管理尾矿堆及尾矿库; 人为(3环境保护好,基本不破坏农田和山林。环境污染 (4)从根本上改变了生产人员的劳动和卫生保护条件; (5)使繁重的采矿工作“化学化”、“工厂化” 全自动 (6)能充分利用资源。 缺点: ①对矿床水文地质条件要求苛刻; ②各种管线较多,维护工作量大; ③存在对地下水环境污染问题
2.2 原地浸出采铀的优、缺点 地浸采铀与常规采矿相比，具有如下优点： • (1)基建投资少，建设周期短，生产成本低，劳动强 度小； • (2)不必建造和管理尾矿堆及尾矿库； • (3)环境保护好，基本不破坏农田和山林。环境污染 大为减轻； • (4)从根本上改变了生产人员的劳动和卫生保护条件； • (5)使繁重的采矿工作“化学化”、“工厂化”、 “全自动化”； • (6)能充分利用资源。 缺点： • ①对矿床水文地质条件要求苛刻； • ②各种管线较多，维护工作量大； • ③存在对地下水环境污染问题
3·原地漫出的矿床条件极其评价 3.1含矿岩性及铀的存在形式 3.2矿石品位、厚度及埋深 3.3矿体形态及赋存位置 3.4含矿层顶底板岩性 3.5地质构造 °3.6水文地质条件 °3.7矿石特性
3 原地浸出的矿床条件极其评价 • 3.1 含矿岩性及铀的存在形式 • 3.2 矿石品位、厚度及埋深 • 3.3 矿体形态及赋存位置 • 3.4 含矿层顶底板岩性 • 3.5 地质构造 • 3.6 水文地质条件 • 3.7 矿石特性
3,1含矿岩性及铀的存在形式 地浸法适用于淋滤—一沉积成团眴砂岩型铀矿 床,要求矿石结构疏松,节理发育,如砂岩、砂砾岩 以及含研砂岩为主的矿床。 铀的存在形式最好以吸附状态赋存于砂质颗粒 表面,铀矿化均匀,分布于碎屑岩或胶结物中。 3.2矿石品位、厚度及埋深 矿石中品位最好在0.1%以上,但如果品位较低 0.03~0.01%),矿体厚度大、渗透性好也行,此 时浸出液U浓度较低,但水量大,技术经济上也是可 的;矿体的评价条件目前基本上以平米铀量(U kg/m2)计算。一般以大于5kg/m最有利,矿体埋深 要求小于300m,最好为:50~200m
• 3.1 含矿岩性及铀的存在形式 地浸法适用于淋滤——沉积成团的砂岩型铀矿 床，要求矿石结构疏松，节理发育，如砂岩、砂砾岩 以及含砾砂岩为主的矿床。 铀的存在形式最好以吸附状态赋存于砂质颗粒 表面，铀矿化均匀，分布于碎屑岩或胶结物中。 • 3.2 矿石品位、厚度及埋深 矿石中U品位最好在0.1%以上，但如果品位较低 （0.03～0.01%），矿体厚度大、渗透性好也行，此 时浸出液U浓度较低，但水量大，技术经济上也是可 行的；矿体的评价条件目前基本上以平米铀量（U kg/㎡）计算。一般以大于5 kg/㎡最有利，矿体埋深 要求小于300m，最好为：50～200m
3.3矿体形态及赋存位置 矿体最好为水平层状或倾角小手15°的缓倾斜 l矿体连续。这样便于布置抽液 大孔的地生量和方和于浸沒的渗流增 体位置赋存于含水 层中,且具有隔水顶板,渗透性好。 3,4含矿层顶底板岩性 矿层的顶底板岩性应具有抗溶浸液溶解的性 质。如高硅低钙镁类岩石,当围岩中“碳酸钙 5%时甚至更大时,不但试剂消耗量大,所 生的石膏和CO2气体将会使矿层发生化学堵塞, 后果严重 °3.5地质构造 要查清矿床是否存在断层、溶洞、地下阴沟等 构造,不然会造成溶浸液流失,既污染环境,又达 不到浸矿目的,溶浸范围无法控制
• 3.3 矿体形态及赋存位置 矿体最好为水平层状或倾角小于15°的缓倾斜 矿体，且矿体连续。这样便于布置抽液钻孔（抽孔） 和注液钻孔（注孔），且有利于溶浸液的渗流，增 大钻孔的抽注液量和注液量；矿体位置赋存于含水 层中，且具有隔水顶板，渗透性好。 • 3.4 含矿层顶底板岩性 含矿层的顶底板岩性应具有抗溶浸液溶解的性 质。如高硅低钙镁类岩石，当围岩中“碳酸钙”含 量为2～5%时甚至更大时，不但试剂消耗量大，所 产生的石膏和CO2气体将会使矿层发生化学堵塞， 后果严重。 • 3.5 地质构造 要查清矿床是否存在断层、溶洞、地下阴沟等 构造，不然会造成溶浸液流失，既污染环境，又达 不到浸矿目的，溶浸范围无法控制
3.6水文地质条件 3.6,矿岩的渗透性:a.极弱K50%,不适合地浸 3.6.4地下水流速度及流向:地下水水力坡度较小,流速较 慢,有利于地浸开采和环境保护 3.6.5地下水物理化学性质:掌握地下水的各种成份浓度对 合理配制溶浸液和浸出液的处理有帮助。地浸采铀要求:地下水 化度一般小于5gL,以1~2g最好,p为中性,水温10 20℃最好
3.6 水文地质条件 • 3.6.1 矿岩的渗透性：a.极弱K10.0m/d，不太适合地 浸。 • 3.6.2 含水层与隔水层：含水层——要有丰富的地下水补给 源，且具有较好的渗透性；隔水层——有大于2m的厚度，其渗透 性最好小于矿层渗透性20倍以上。 • 3.6.3 矿层孔隙率： a. n50%，不适合地浸。 • 3.6.4 地下水流速度及流向：地下水水力坡度较小，流速较 慢，有利于地浸开采和环境保护。 3.6.5 地下水物理化学性质：掌握地下水的各种成份浓度对 合理配制溶浸液和浸出液的处理有帮助。地浸采铀要求：地下水 矿化度一般小于5g/L，以1～2 g/L最好，pH为中性，水温10～ 20℃最好