科普3什么叫地浸采铀

科普3什么叫地浸采铀
科普3什么叫地浸采铀

什么叫地浸采铀

王海峰

地浸是原地浸出的简称,也被称为“化学采矿”、“无井采矿”或“地质工艺采矿”。利用原地浸出的方法来开采铀矿床则称为“原地浸出采铀”,简称“地浸采铀”。

地浸采铀是在矿床天然产状条件下,通过从地表钻进至矿层的注液钻孔将配制好的化学试剂注入矿层,与矿物发生化学反应,溶解矿石中的铀,随后将含铀的溶液抽至地表,送进回收车间进行离子交换、淋洗、沉淀、压滤,干燥,最终得到合格产品,地浸工艺流程如图1所示。这种铀矿开采方法不移动矿石和围岩,将矿石的开采、选矿、水冶集于一体。

图1 地浸采铀工艺系统图

地浸采铀矿山分为井场和浸出液处理厂两大部分。井场包括一系列钻孔,集中控制室、泵房和管路系统,有的矿山还建有配液池和集液池。浸出液处理厂内设有吸附塔、淋洗塔、沉淀槽、压滤机等设备。

地浸采铀仅限于砂岩型铀矿床,且矿层赋存在含水层内,地下水水位埋深不能太大(<200m);矿层具有一定渗透性;铀可以被化学试剂浸出来。这3点是采用地浸方法开采铀矿床的必要条件。浸采铀方法与常规的地下和露天采矿方法相比,建设周期短,生产成本低,劳动强度小;免除了地下工程,且无需建造尾矿库;省掉了地表矿石分选、破碎、磨矿等工艺;地表环境保护好,全部地表作业,从根本上改变了生产人员的劳动和卫生条件;可经济开采规模小、品位低的矿床;但地浸采铀方法仅能应用于具有一定渗透性的砂岩型铀矿床且存在对地下水环境造成污染的问题。

较为系统地开展地浸采铀试验研究始于20世纪60年代初,在美国和乌克兰同时展开,90年代成为世界天然铀生产的主要方法。目前,世界上拥有地浸生产矿山的国家有美国、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、澳大利亚、中国、巴基斯坦、俄罗斯、乌克兰等。地浸采铀产量占世界天然铀总产量逐年增加,2012已达45%。迄今为止,我国已有地浸采铀生产矿山5座,产量占我国天然铀总产量的27%。

科普1原地浸出采铀

原地浸出采铀技术 王海峰 ----什么是地浸采铀 地浸是原地浸出的简称,也被称为“化学采矿”、“无井采矿”或“地质工艺采矿”。利用原地浸出的方法来开采铀矿床则称为“原地浸出采铀”,简称“地浸采铀”。 地浸采铀是在矿床天然产状条件下,通过从地表钻进至矿层的钻孔将配制好的化学试剂注入矿层,与矿物发生化学反应,溶解矿石中的铀,随后将含铀的溶液抽至地表,送进回收车间进行离子交换、淋洗、沉淀、压滤,干燥,最终得到合格产品,地浸工艺流程如图1所示。这种铀矿开采方法不移动矿石和围岩,将矿石的开采、选矿、水冶集于一体。 图1 地浸采铀工艺系统图 地浸采铀矿山分为井场和浸出液处理厂两大部分。井场包括一系列钻孔,集中控制室、泵房和管路系统,有的矿山还建有配液池和集液池、见图2。浸出液处理厂内设有吸附塔、淋洗塔、沉淀槽、压滤机等设备。

图2 美国Smith Ranch地浸矿山井场 ----地浸采铀工艺的实现 地浸采铀过程是一个与铀的自然沉积作用相反的过程。沉积成矿时,地层中的铀在富含氧的地表水或地下水的长期作用下被氧化,逐渐被淋滤出来,被地下水携带迁移。由于地层中还原性物质的作用,在迁移过程中,地下水中氧化能力逐渐减弱,溶解的铀被还原沉淀,从而产生铀的富集,形成矿石。地浸采铀过程正是要在铀富集的矿层部位,通过注入的化学试剂人为地改变其沉积成矿时的环境,使铀氧化、溶解,形成含铀溶液,通过抽液钻孔提升至地表。因此,利用地浸法开采金属矿床时,在地表得到的不是矿石,而是含金属离子的化学溶液。 ----地浸采铀应用条件及其特点 目前世界上已发现的铀矿床较多,其中,砂岩型铀矿资源占总储量的份额最大,约40%。我国已探明的砂岩型铀矿床占34%。目前,地浸采铀仅限于砂岩型铀矿床,且必须满足以下条件。 (1)矿层赋存在含水层内,地下水水位埋深不能太大(<200m); (2)矿层具有一定渗透性; (3)铀可以被化学试剂浸出来。 上述3点是采用地浸方法开采铀矿石的必要条件。地浸采铀方法与常规的地下和露天采矿方法相比,具有以下特点: (1)建设周期短,生产成本低,劳动强度小; (2)免除了竖井、斜井、平硐及巷道等地下工程,且无需建造尾矿库; (3)省掉了地表矿石分选、破碎、磨矿等工艺; (4)地表环境保护好,基本不破坏农田和山林,地表环境污染大为减轻; (5)全部地表作业,从根本上改变了生产人员的劳动和卫生条件; (6)可经济开采规模小、品位低的矿床; (7)仅能应用于具有一定渗透性的砂岩型铀矿床; (8)存在对地下水环境造成污染的问题,因此开采后需对地下水进行治理。 ----地下水污染治理

DNB和SRB治理地浸采铀矿山污染地下水的研究现状及展望

万方数据

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DNB和SRB治理地浸采铀矿山污染地下水的研究现状及展望 作者:张国奇, 胡鄂明, 丁德馨, 阳奕汉, 蒋小辉, 徐屹群, 王清良, ZHANG Guo-qi,HU E-ming, DING De-xin, YANG Yi-han, JIANG Xiao-hui, Xu Yi-qun, WANG Qing- liang 作者单位:张国奇,胡鄂明,丁德馨,王清良,ZHANG Guo-qi,HU E-ming,DING De-xin,WANG Qing- liang(南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室,湖南,衡阳,421001), 阳奕汉,蒋小辉 ,徐屹群,YANG Yi-han,JIANG Xiao-hui,Xu Yi-qun(中国核工业集团公司天山铀业有限公司 ,新疆,伊宁,835000) 刊名: 中国矿业 英文刊名:CHINA MINING MAGAZINE 年,卷(期):2009,18(11) 被引用次数:0次 参考文献(28条) 1.孙世荃中国核工业辐射流行病学研究 1994 2.董慧明反硝化细菌对硫酸盐还原菌的竞争抑制研究 2008(1) 3.沈耀良.王宝贞废水生物除磷工艺中聚磷菌的作用机制及运行控制要点 1995 4.McKenney D J.Drury CF.WangSW查看详情 2001 5.Yoshie S.Ogawa T.Makino H查看详情 2006 6.布坎南 R E.中国科学院微生物研究所.中国农业大学<伯杰细菌鉴定手册>审校组伯杰细菌鉴定手册 1984 7.陈皓文海洋硫酸盐还原菌及其活动的经济重要性 1998(4) 8.张小里.陈志昕.刘海洪环境因素对硫酸盐还原菌生长的影响 2000(4) 9.Postgate J.R The Sulphate-Reducing Bacteria 1984 10.崔高峰.许海洲启动条件对硫酸盐还原菌活性的影响 2000(4) 11.赵宇华SRB及其影响因子 1997(5) 12.俞敦义.彭芳明环境对SRB生产的影响 1996(2) 13.Philip Elliott.SantoRagusa.David Catcheside Growth of sulfate reducing bacteria under acidic conditions in an upflow anaerobic bioreactors as a treatment system for acid mine drainage 1998(12) 14.Tsukamoto T K.Killion H https://www.360docs.net/doc/f65176386.html,ler G C Column experiments for microbiological treatment of acid mine drainage:low-Temperature,low-pH and matrix investigations 2004(6) 15.赵宇华.叶央芳.刘学东硫酸盐还原菌及其影响因子 1997(5) 16.苏冰琴.李亚新硫酸盐生物还原的影响因素 2006(5) 17.Liang Chen.Liu Ming-Y.Jean Le Gall Characterization of electron transfer proteins 1995 18.王玮.许武林硫酸盐还原菌的污染与防治方法 2000(5) 19.Renze TVan Houten.Look WHulshoff Pol.Gatze Lettinga Biological sulphate reduction using gas-lift reactor fed with Hydrogen and Carbon dioxide as energy and Carbon source 1994(5) 20.胡纪萃废水厌氧生物处理理论与技术 2003 21.刘建.孟运生.郑英用反硝化微生物脱除铀水冶工艺废水中的NO3- 2005(4) 22.林桂炽.黄玲珍不同碳源对冷轧不锈钢废水生物脱氮的影响研究 2007(1) 23.陈晓秦净化地浸残余溶液的微生物方法 1999(2) 24.澹爱丽硫酸盐还原菌治理酸法地浸采铀地下水污染的研究 2007 25.冯颖硫酸盐还原菌与Fe0协同处理含重金属酸性废水的研究 2004

铀矿浸出简介

铀矿浸出 铀矿浸出(leaching of uranium ores) 用浸出剂把矿石中的铀选择性溶解到溶液中而能与大部分伴生杂质分离的铀提取过程。这是铀提取的一道重要工序。浸出方法按所用浸出剂,分为酸浸出和碱浸出;按浸出矿块的大小和浸出方式,分为搅拌浸出、堆浸和就地浸出等。通常要根据矿石的特性和技术经济条件选择浸出方式。常规铀矿石的浸出通常属搅拌浸出。 铀在矿石中以正四价和正六价的化合物形态存在,无论是用酸浸出还是碱浸出,铀都必须先氧化成正六价后才能被溶解,因此浸出时需添加氧化剂。铀的浸出速度受扩散过程控制,与试剂浓度、浸出温度、矿粒表面积以及矿粒内铀离子通过溶液到固体表面的扩散速度成正比。 酸浸出常用稀硫酸溶液作浸出剂,也可以用硝酸或盐酸溶液。硫酸具有浸出能力强、价廉、可浸出较粗矿粒、浸出温度低、浸出时间较短的特点,但浸出液含杂质较多。用硫酸溶液浸出时,铀以铀酰离子的形式转入溶液,与硫酸根形成多种配离子: 铀矿石中一般都伴生有铁的化合物,酸浸出过程中只需加入适量的氧化剂,使Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+便能将UO2氧化成[UO2]2+而转入溶液。工业生产中常用二氧化锰(软锰矿)或氯酸钠作为氧化剂。当控制浸出液中的氧化还原电位在-400~-500mv及Fe3+浓度超过0.5g/L时,铀几乎全部氧化成六价: 铀矿的酸浸出通常是在几台串联的搅拌槽(见浸出槽)中进行的。将铀矿磨细至小于0.5mm的粒级,在矿浆的液:固≈1、pH≈1、浸出温度约333K的条件下,浸出3~6h,铀浸出率在90%以上。为减少酸用量可采用两段逆流浸出(见连续浸出)、或低酸(恒酸)长时间浸出。难处理铀矿有时采用加压酸浸出(见加压浸出)或在浸出前经过焙烧预处理。含硫化物的铀矿细泥可采用加水自氧化加压浸

溶浸-采矿

溶浸-采矿

溶浸采矿技术现状与发展趋势 姓名:汪惊奇学号:115514006 专业:采矿工程 摘要:阐述了我国金属矿产资源的三大特点:品位低、复杂难处理、中小型矿多,认为溶浸采矿技术能有效处理二次资源,提高资源综合利用率,缓解我国矿产资源紧缺的局面。主要介绍了废石堆浸、矿石堆浸、地下浸出三类溶浸采矿技术特点,并综述了溶浸技术在国内外铜、金、铀等矿山的应用情况,总结了强化溶浸过程的主要技术措施:浸矿微生物选育、强制通风、物理手段、表面活性剂、金属离子催化等,分析了目前溶浸采矿面临的四大技术问题:矿堆渗透性差、堆内溶液分布不均、堆内氧气浓度低、温度分布不均,并指出了溶浸技术在我国应用趋势及理论研究展望。 关键词:溶浸采矿;应用现状;强化技术;技术问题;发展趋势 我国矿产资源总量丰富,矿种较为齐全,但人均占有矿产资源量相对不足,铜、铁、铝等主要金属资源探明储量严重不足或短缺,我国矿产资源的显著特点是: (1)品位低。我国铁矿平均品位为33.5%,比世界平均品位低10%以上,澳大利亚、巴西等国一般在65%以上;锰矿平均品位22%,世界平均品位为48%;在全国已探明的铜资源中,平均地质品位只有0.87%,远低于智利等主要产铜国,其中品位大于2%的铜矿仅占总储量的6.4%,品位大于1%的铜矿占总储量的35.9%。 (2)复杂难处理。我国80%的有色矿床中都有共伴生元素,尤以铝、铜、铅、锌矿产为多。铜矿床中综合型共伴生矿占了72.8%,我国西部地区赋存丰富的复杂难选铜矿和含砷铜矿,铜金属量在几百万吨以上;金矿总储量中伴生金占28%;银总储量中伴生矿占60%;共伴生的汞、锑、钼则分别占到各自总储量的20%~33%,共生伴生矿因矿石组份复杂,造成选冶难度增加,加大建设投资和生产经营成本。 (3)中小型矿居多。超大型矿床少,中小型矿床多,利用成本高。迄今发现的铜矿900个矿产地,大型矿床占2.7%,中型矿床占8.9%,小型矿床多达到88.4%。在已探明的15000个矿床中,66%为小型,23%为中型,11%为大矿。此外,我国有色金属矿山在采、选过程中产生了大量的表外矿、

科普5铀矿床的几种开采方法

铀矿床的几种开采方法 王海峰 铀矿床属于固体矿床,因此,其开采方法与黑色金属矿床、有色金属矿床、煤矿、化学矿床的开采方法基本相同。但是,由于铀矿本身具有的可浸性和天然的放射性,其开采方法又存在特殊性。铀矿床开采方法可归纳如下几种: 采用常规的井下或露天方法开采铀矿床时,在方法上与非铀固体矿床完全相同,可以采用空场法、充填法和崩落法。根据我国铀矿床的特点,井下矿山使用最多的为充填采矿法。 另外,溶浸采铀方法已占我国铀矿床开采的相当份额。这种方法充分利用铀的天然可浸性。溶浸采铀可分为原地浸出采铀、堆浸采铀和原地爆破浸出采铀三种方法。 原地浸出采铀简称地浸采铀,是在矿床天然产状条件下,通过从地表钻进至矿层的注液钻孔将配制好的化学试剂注入矿层,与矿物发生化学反应,溶解矿石中的铀,随后将含铀的溶液抽至地表,送进回收车间进行离子交换、淋洗、沉淀、压滤,干燥,最终得到合格产品。这种铀矿开采方法不移动矿石和围岩,将矿石的开采、选矿、水冶集于一体。 堆浸采铀方法又分为地表堆浸采铀和地下堆浸采铀两种。地表堆浸采铀是通过常规的井下或露天方法将采出的矿石破碎至一定粒度,在地表筑起一定高度的梯形矿堆,通过布置在堆顶面的布液系统将化学试剂均匀地喷洒,化学试剂在渗滤过程中与铀矿物反应,形成的含铀溶液经底部集液系统收集,送水冶厂处理,得到最终产品。地下堆浸与地表堆浸不同之处是将矿堆建在井下。与常规采矿方法相比,堆浸采铀省去了磨矿工艺。 原地爆破浸出是通过爆破手段,将天然埋藏下的铀矿体原地破碎到一定块度,形成矿堆,再用化学试剂与矿堆接触并发生化学反应,有选择地浸出铀至溶液中,最终将含铀溶液收集并输送至水冶厂处理,得到铀产品的一种采矿方法。这种方法大大减少了矿石运输量和尾矿库的容积,有利于环境保护。

我国地浸采铀技术存在的问题

我国地浸采铀技术存在的问题 王海峰1肖作学2 (1核工业北京化工冶金研究院,北京 101149,2 新疆天山铀业有限公司739厂,新疆伊宁 835000) 摘要:地浸采铀已是我国主要的天然铀生产方法之一,多年的实践使我国在低渗透、低品位、高承压自涌水、地下水高矿化度砂岩型铀矿床的地浸开采方面的研究和开发处于世界领先地位。但必须认识到,在某些方面与世界先进国家的差距仍然存在。高效,高自动化操作的车载钻机仍属空白;可避免产生混浆段,消除浸出剂与非矿层沟通隐患的逆向注浆工艺无人问津;解决碱法矿山碳酸钙结垢的过滤器更换办法和逆向填砾方法尚未尝试;降低钻孔成本的薄壁套管得不到实践;较有潜力和实用性的压裂封堵建造人工隔水层和压裂增大矿层渗透性的技术无人探索;降低碱法矿山成本的氧气大型液态贮罐未使用;无配液池和集液池的矿山模式未敢触及;地下水污染治理工艺迟迟不能实施;地浸基础理论研究未能深入,矿山规模、整体形象和劳动生产率仍未改善。 关键词:地浸;采铀;技术;问题 1 前言 我国地浸采铀技术的研究和开发可追溯到上世纪70年代初,自那时起,地浸采铀技术获得了飞速发展,无论是科学研究、试验还是生产都取得了长足进步。地浸采铀已成为我国铀矿采冶的重要方法,地浸铀产量逐年增加。在30多年的科研与生产中,研究和开发了成井工艺、浸出液处理、井场监控、实验室试验、铀矿床地浸评价等一系列新技术。在开发新技术的同时,我国地浸生产企业还特别注重引进国外先进技术。在钻孔洗井工艺上,成功使用了脉冲洗井方法,获得良好的效果;在探测地下浸出剂渗流范围上,采用热测井方法,方便准确地掌握溶液流动方向;在浸出液过滤技术上使用管道过滤器,效果显著;在浸出工艺上,开展了碱法试验,并成功建成了碱法地浸矿山;在钻孔过滤器形式上广泛应用外骨架过滤器,同时探索射孔过滤器和裸孔过滤器;在浸出液提升方式上,潜水泵提升已是有条件的地方的首选;在浸出液处理工艺上成功应用密实移动床和饱和再吸附技术,提高了合格液铀浓度;在地浸采铀现场试验技术上多次采用两孔法和九点法,缩短了浸出时间,提高了试验数据的准确性。 但是,也应认识到,无论从地浸技术研究的深度和广度,还是从钻孔施工、成井工艺、矿山生产规模、矿石实验室试验、劳动生产率、基础理论研究、地下水治理等方面,都与国

我国地浸采铀技术的现状与发展

我国地浸采铀研究现状与发展 阙为民,王海峰,谭亚辉,姚益轩 (核工业北京化工冶金研究院,北京,101149) 摘要:在对我国地浸铀矿山生产和试验研究状况介绍的基础上,对我国地浸采铀技术研究和发展中存在的问题进行了分析,指出了我国地浸采铀技术研究的方向。 关键词:地浸采铀研究现状发展方向 引言 地浸采铀是一种在天然埋藏条件下,通过溶浸液与矿物的化学反应选择性地溶解矿石中的铀,而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的新型铀矿开采方法。通过多年的试验研究,地浸采铀已成为我国铀矿采冶的重要方法,主要工艺技术指标达到国际水平。形成了一套以地浸铀资源评价、溶浸液配方和使用方法、地浸钻孔结构与施工工艺、钻孔排列方式和钻孔间距的确定、溶浸范围控制、浸出液处理工艺技术、地浸矿山环境保护等为主体的地浸采铀技术体系。但是,无论从地浸技术本身研究的深度和广度,还是从现有矿山生产规模,劳动生产率、自动化程度,与国外先进国家相比,都存在一定的差距。 1 发展历史[1] 我国地浸采铀技术的研究始于七十年代初,三十年来,地浸采铀技术获得了飞速发展,其发展历程可划分为三个阶段: 第一个阶段为探索研究阶段(1969~1981年):核工业六所科技人员在收集和了解国外地浸采铀技术研究情况的基础上,提出了开展地浸采铀技术研究的设想,并于1970~1973年首先在广东河源砂岩铀矿床进行了地浸采铀探索性试验;1978~1981年在黑龙江501矿床开展了地浸采铀试验;这两次试验虽然均因某些原因没能取得较为理想的结果,但却积累了许多有益的经验,为下一步地浸采铀试验的开展打下了坚实的基础。 第二阶段为地浸采铀试验阶段(1982~1995年):核工业六所在总结以往试验的基础上,于1982年至1984年在云南381矿床继续进行地浸采铀条件试验,获得了令人满意的结果,标志着我国已初步掌握了地浸采铀技术,填补了国内空白。1986~1990年开展了381矿床地浸采铀扩大试验,1991年建成了我国第一座小规模地浸采铀试验矿山。在云南地浸采铀试验成功的基础上,1985年开展了新疆512矿床地浸采铀室内试验研究,1986~1990年完成了512矿床地浸采铀条件试验,1991~1993年进行了新疆512矿床地浸采铀半工业性试验;此外,还开展了云南382矿床、新疆511矿床等的地浸采铀试验。 第三阶段为工业试验和工业生产阶段(1995~):1995年新疆512矿床地浸采铀国家重点工业性试验工程开始建设,1996年建成并投入运行,1998年工程顺利通过国家验收,主要工艺技术指标接近国际先进水平; 2000年新疆地浸二期扩建工程建成并投产;2002年511矿床地浸试验矿山建成。2000年以来先后还开展了吐哈、松辽和鄂尔多斯等盆地的地浸采铀试验。新疆地浸技术工业性应用的成功,标志着我国地浸采铀已实现从试验研究向工业生产的飞跃;地浸采铀成为我国铀矿采冶的重要方法。2. 地浸铀矿山生产和试验研究状况[2] 我国已建成并正在运行中的酸法地浸采铀工程3个,援建国外碱法地浸采铀工程2个。建成了云南

浅谈铀尾矿库的事故及预防

浅谈铀尾矿库的事故及预防 潘英杰 (核工业部矿冶局) 铀尾矿库是核工业中贮存放射性废物数量最多的场所,其安全与否,直接关系到周围的环境质量状况和附近居民的安全与健康。美国1959 N 1979年间,共发生重大铀尾矿库事故12起,CI)造成了环境的严重污染,带来了巨大的经济损失;其它产铀国也发生过类似的事故。前车之鉴,告诫人们必须加强对铀尾矿库的科学管理,采取有效的预防对策。 一、铀尾矿库垂故的特点 1,据有关资料报导,铀尾矿库事故以洪水漫顶和坝体、基础渗漏而引起者居多,约占尾矿库事故总数的69%(见附表)。美国的12起铀尾矿库事故中,由洪水和坝基本身原因引起的约占58%,尾矿输送方面的事故约占25%。 2.多数铀水冶厂的尾矿浆经石灰中和后,没有采取浓缩处理措施,其重量浓度多在10~25%。这样的尾矿浆易发生离析.离析后的细泥尾矿容重较小,体积比大大增加,并且不易沉降,从而导致铀尾矿库安全稳定性降低。 3.我国铀尾矿库的初期坝多采用土坝,坝坡易发生渗流和形成管涌,造成坝面风蚀而引起尾矿库事故。据统计,土坝事故发生率高达69.1%. 某些尾矿库采用上游堆坝法,由于管理维护不当,特别在雨季,可使坝体浸润线抬高,甚至使整个坝体渗水,达到饱和状态。用十字板剪强度计算坝体安全系数仅达1,05,常常由此引起溃坝,酿成重大事故。 5.由于铀尾矿库贮存了大量的放射性 核素,例如一个库容为1000万吨的铀尾矿库,大约可贮存总放射性活度为1.0X IO"贝可的放射性物质,铀含量可达800吨,Ra 含量可达1,2公斤。其总放射性活度量相当于原矿的86%,含量相当于原矿的98%.并且尾矿中放射性核素的半衰期相当长(达1600~-107年),是长期作用于环境的放射性污染源。因此,一旦发生铀尾矿事故,将会造成大面积污染,导致环境辐射本底的增高,进而增大群体的剂童负担。 6,铀尾矿同时存在大量非放射性有害物质,如不同程度地含有}_,}.砷、氨氮、酸根及有机毒物等等,其流失、扩散,会直接危害农作物和鱼类的生长。 二、铀尾矿库事故预防 1.强化铀尾矿库的勘察设计和施工质量 1)尾矿库的选址、勘察设计,必须严格执行国家规定的基建程序,各环节都应有充分的技术论证,并做好各阶段的环境影响评价报告。

核安全工程师讲稿提纲(铀伴生矿及案例分析)--潘英杰

核安全工程师讲稿提纲 第二章铀(钍)矿与伴生放射性矿 第一节铀(钍)矿与伴生放射性矿开采和加工的 辐射防护和环境保护的基本要求 铀矿山、水冶工艺概况 1、露天矿山 常规矿山:地下矿山:平硐、竖井、斜井 矿山:化学矿山:原地浸出溶液—离子交换—萃取、反萃取—沉淀—过滤— 浓缩物产品 水冶:常规水冶:(粗、中、细)破碎—放射性选矿—磨矿—浸出—离子交换— 萃取、反萃取—沉淀—过滤—浓缩物产品 地表堆浸:粗碎—渗(浸)出液—离子交换—萃取、反萃取—沉淀— 过滤—浓缩物产品 地下堆浸:原地爆破浸出液—离子交换—萃取、反萃取—沉淀—过滤—浓缩物产品 纯化:浓缩物产品—硝酸溶解—萃取、反萃取—浓缩及脱硝—沉淀(结晶)—压滤—煅烧—冷却—UO2、U3O8产包装(核纯级或核电级天然铀)

一、铀(钍)矿与伴生放射性矿开采和加工辐射防护和环境保护的目的与任务 1.防护的目的: 2.辐射防护和环境保护的任务: 二、铀(钍)矿冶与伴生放射性矿辐射防护和环境保护内容 三、铀(钍)矿及伴生放射性矿辐射防护和环境保护原则 四、铀(钍)矿与伴生放射性矿开采和加工设施的安防环保要求 1.矿山 2.选冶厂 五、铀(钍)矿与伴生放射性矿生产的安防环保要求 第二节国家及省级环境保护行政主管部门的监督管理要求 一、国家行政主管部门的监督管理要求 1.国家有关劳动保护政策、法规、标准 《中华人民共和国劳动法》 《中华人民共和国矿山安全法》 《中华人民共和国矿山安全条例》 《中华人民共和国安全生产法》 《安全生产许可证条例》 《中华人民共和国职业病防治法》 《中华人民共和国劳动安全卫生法》 《中华人民共和国环境保护法》 《中华人民共和国放射性污染防治法》等。 2、国家有关劳动保护、辐射防护和环保标准 国家各行政主管部门制定的一系列安全防护规程、规定、标准。如: 《放射性工作人员健康管理规定》卫生部97-06-05

地浸采铀新工艺综述

第21卷收稿日期:2012-07-06 作者简介: 张飞凤(1962-),男,研究员级高级工程师,中核集团铀矿采冶重点科技专项总设计师,核工业北京地质研究院总工程师,E- mail :zhangff@https://www.360docs.net/doc/f65176386.html, 。地浸采铀新工艺综述 张飞凤1,苏学斌2,邢拥国3,苏艳茹4 (1.核工业北京地质研究院,北京100029;2.核工业北京化工冶金研究院,北京101149; 3.新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁835000; 4.中核集团地矿事业部,北京100013)摘要: 结合我国大量的疏松砂岩铀资源的特点,为了经济回收及利用铀资源,铀矿冶积极开发地浸采铀新工艺、新技术。近年来,我国在低渗透、低品位、高碳酸矿石、高矿化度地下水等复杂砂岩型铀矿床地浸开采技术取得了重要进展。本文重点总结和归纳了我国地浸采铀技术主要成果。 关键词:铀矿;地浸;新工艺 中图分类号:TD868文献标志码:A 文章编号:1004-4051(2012)zk-0009-04 New progresses on in-situ leaching of uranium deposit ZHANG Fei-feng 1,SU Xue-bin 2,XING Yong-guo 3,SU Yan-ru 4 (1.Beijing Research Institute of Uranium Geology,China National Nuclear Corporation,Beijing 100029,China; 2.Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy,China National Nuclear Corporation,Beijing 101149,China; 3.Tianshan Uranium Corporation ,China National Nuclear Corporation,Xinjiang 835000,China ; 4. Department of Geology and Mining,China National Nuclear Corporation,Beijing 100013,China ) Abstract:The main method to sandstone uranium mining is in-situ leaching (ISL).In recent years,the great progress have been made in in-situ leaching of complicated sandstone uranium deposits with low permeability,low grade,high carbonate ore or high mineralized underground water in China.This paper makes summary and conclusions on in-situ leaching of uranium combined with its characteristics in china. Key words:uranium deposit;in-situ leaching;new progresses. 1地浸采铀工艺简介 1.1工艺过程 “原地浸出采铀”简称“地浸”,是指矿石处于天 然埋藏状况下,没有经过任何位移,用溶浸液直接 从天然埋藏条件下的非均质矿石中选择性地浸出 有用组分的集采、冶于一体的新型铀矿开采方法; 地浸技术大大简化了传统矿冶工业系统的工艺过 程;采出来的不是矿石,而是含有用组分的溶液,这 种溶液称为浸出液,当其达到一定浓度就成为产品 溶液。原地浸出采铀工艺是将溶浸液通过注入钻 孔注到地下含矿层,与矿石反应形成含铀浸出液; 通过抽出钻孔将浸出液抽到地表并进行加工处理 的采铀工艺过程。地浸采铀工艺流程如图1所示。 图1地浸采铀工艺流程示意图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。1.2地浸采铀的适应条件第21卷增刊 2012年8月中国矿业CHINA MINING MAGAZINE Vol.21,zk August 2012

哪些因素影响地浸采铀的矿层渗透

世界核地质科学 WorldNuclearGeoscience Vol.25,No.3Sep.2008 第25卷第3期2008年9月 [收稿日期]2007-10-11; [修回日期]2007-12-08 [作者简介]吉宏斌(1983—),男,山西大同人,硕士研究生,研究方向:溶浸水文地质。 E-mail:20084219840109x@163.com 影响地浸采铀的矿层渗透因素 吉宏斌,刘金辉,殷蓬勃 (东华理工大学,江西 抚州 344000) [摘要]通常认为砂岩型铀矿含矿层的渗透性是地浸开采技术是否可行的重要条件。因此,研究地浸采铀的可行性和提高砂岩型铀矿含矿层渗透性成为重点。系统探讨了影响砂岩型铀矿含矿层渗透性的主要因素,即:碳酸盐、黏土矿物、夹层、隔层、地下水矿化度等。这为进一步研究砂岩渗透性提供了依据,同时对地浸采铀的浸出率和资源回收率也有着重要的理论意义和实际价值。 [关键词]砂岩型铀矿;地浸采铀;渗透性;影响因素[中图分类号]P619.14;P641.2 [文献标识码]A [文章编号]1672-0636(2008)03-0180-03 Influencesofpermeabilitiesofore ̄bearinglayer onthein ̄situleachingofuranium JIHong ̄bin,LIUJin ̄hui,YINPeng ̄bo (EastChinaInstituteofTechnology,Fuzhou,Jiangxi344000,China) Abstract:Thepermeabilityofore ̄bearinglayerinsandstone ̄typeuraniumdepositisconsideredasthedecisiveconditionwhetherthein ̄situleachingtechnologyforuraniumdepositisfeasibleornot.Itisquitesignificanttostudythefeasibilityofin ̄situleachingforuraniumdepositsoastoimprovethepermeabilityofthesandstone ̄typeuraniumdeposit.Thepapersystematicallysummarizesthatthemajorfactorsinfluencingthepermeabilityofore ̄bearinglayer, i.e.carbonate, clayminerals, impermeablebed,intercalatedbed,gradeofsalinityofthegroundwater.Theresultsprovideatheoreticalbasisforthefurtherstudyonimprovingthepermeabilityofsandstone.Thisistheoreticallysignificantandpracticallyvaluabletoimprovetheleachingrateofuraniumandtherecoveryofresources. Keywords:sandstone ̄typeuraniumdeposit;in ̄situleaching;permeability;influencingfactors 原地浸出采铀技术始于20世纪60年代,70年代发展到集采、选、冶于一体的针对砂 岩型铀矿的开采方法,其工艺流程大体可概述为:溶浸液的选定→溶浸液注入到铀矿体→溶浸液与矿混合浸泡→抽浸出液→饱和树脂吸附铀→淋洗→沉淀→压滤干燥→产品 装运。含矿层的渗透性能是影响地浸采铀的关键指标,根据国内、外地浸采铀的生产和试验资料,可按以下5个参数对渗透系数k进行分类[1]:(1)渗透性极弱,k<0.1m/d,不宜采用地浸法;(2)渗透性弱,k=0.1~1.0m/d,可采用地浸法;(3)渗透性中强,k=1.0~5.0m/d,

溶浸采铀

一、名词解释 1、溶浸液——由溶浸剂+氧化剂+水(或尾液)按一定比例配制而成的溶液,用于注入矿层,溶解矿物的液体。 2、溶浸剂——用于溶解矿物的化学试剂。 3、氧化剂——氧化还原反应里得到电子或有电子对偏向的物质。 4、浸出液——溶浸液与矿物充分接触、反应后,将矿物由固相转变为液相进入溶液。 5、孔隙度——孔隙体积占原矿岩体积的百分比。 6、自然安息角——矿石在崩落过程中形成自然矿堆,自然坡面与水平面的夹角称为自然安息角。 7、松散矿岩的块度——组成松散体的固体矿石块的尺寸、形状和它各级矿石块所组成的百分比称为松散介质的块度。 8、扩散——具有浓度梯度的溶液中,发生物质由高浓度向低浓度转移,并达到逐步均匀的现象叫扩散。 9、比表面积——体系内矿岩块表面积之和与体系外表面积之比值。 10、溶浸角——用溶浸液向矿堆淋浸过程中,溶浸液所能湿润和到达矿石堆范围的边界线,该线与水平面的夹角称溶浸角。 11、液固比——矿浆中水溶液质量与固体物料质量的比值。 12、渣计浸出率 如果浸出前后原矿样和渣重量变化不大时, 式中:P t——渣计浸出率(%); C1——原矿铀品位(%); C2——浸出渣铀品位(%)。 如果浸出前后的重量变化较大时, 式中:Q1——原矿样干重量(); Q2——浸渣干重量()。 13、液计浸出率 式中:——液计浸出率(%); n——浸出级数;

——第n级浸出合格液铀浓度(g/L); ——第n级浸出合格液的体积(L); ——原矿石铀品位(%); ——原矿石干重量()。 14、堆置浸矿——对不在原地的矿石或废石堆直接布液进行浸出,并通过一定方式将合格浸出液提取成产品(对铀提取铀化学浓缩物),这就是堆置浸出。 15、制粒堆浸——往粉矿中加入适宜的粘结剂,使其形成较大颗粒,然后喷淋溶浸液进行浸出。 16、就地破碎浸矿——利用露天或井下碎胀补偿空间,通过爆破或地压手段将矿石就地进行破碎,然后进行淋浸,并通过集液系统将浸出液送往提取车间,制成合格产品。 17、原地浸出——矿石处于天然埋藏条件,没有经过任何位移,而是通过注液钻孔将配制好的溶浸液注入含矿层中,溶浸液与铀矿物充分接触,发生氧化、溶解作用,从而将固相铀转变为液相铀汇入含矿含水层液体中,经抽液钻孔抽至地表,进水冶厂处理成所需铀产品。 18、地浸溶浸死角——在溶浸采矿中,溶浸液没有流经到(覆盖)的矿体,叫做溶浸死角。 19、溶浸采铀——是当今世界上最先进的一种铀矿采冶新工艺。它是一种集采(矿)、选(矿)、冶(金)于一体的新型铀矿开采方法。 二、简答题 1、铀的浸出机理和步骤包括哪些? ○1外扩散过程——溶浸液从溶液主体(相对于矿石颗粒表面的液膜而言)经过液膜外面对流扩散和通过液膜内的分子扩散抵达颗粒表面;(溶浸液从液体到固体颗粒表面)○2内扩散过程——溶浸液从颗粒的外表面通过颗粒的毛细孔和裂隙以分子扩散到颗粒内表面;(溶浸液从固体颗粒外表面到内表面) ○3化学反应过程——扩散到内表面上的溶浸液与铀发生化学反应,同时生成反应生成物。此过程包括化学变化和相变化。(化学反应) ○4内扩散过程——生成物从颗粒的内表面扩散到外表面散过程。(浸出液从固体颗粒内表面到外表面) ○5外扩散——生成物从颗粒外表面扩散到溶液主体。 2、酸浸过程中影响化学反应速度的因素 酸浓度、氧化剂浓度、溶浸液流速、淋浸方法和浸矿制度、矿块尺寸、液-固界面面积、矿块本身和矿堆内部渗透性能等。 3、碱浸过程中影响化学反应速度的因素 溶浸液浓度、氧化剂、温度、矿石块度、矿石性能和结构等。 4、酸法浸出铀的化学过程 UO2+H2SO4UO2SO4 +H2O

地浸采铀技术科普知识

地浸采铀技术科普知识 地浸采铀(是原地浸出采铀的简称),是一种通过钻孔工程,借助化学试剂,从天然埋藏条件下把矿石中的铀溶解出来,而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的铀矿开采方法。在整个采矿过程中,不需要开凿巷道或揭开覆盖层去采出和运输矿石,基本不破坏地貌和地表景观,全流程地表作业和控制。地浸采铀是一种安全、绿色、环保的铀矿采冶新工艺。 酸法地浸采铀过程见下图。 酸法地浸采铀过程形象图 根据配制浸出剂的酸碱度不同,井场浸出工艺分为酸法、碱法和中性浸出三种:(1)酸法地浸:工程上通常采用工业浓硫酸和双氧水 配制浸出剂,酸化后浸出液pH在1.5-2.5之间;溶液与矿石的化学 反应强烈,浸出率和浸出液铀浓度高,原材料消耗偏高,设备材料耐

腐蚀性要求高;矿石中碳酸盐矿物含量高的矿床不能用酸法浸出。(2)碱法地浸:工程上通常采用碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸铵、碳酸氢铵等配制溶浸液,浸出液pH在9-10之间;因含矿层化学沉淀和结垢现象突出,钻孔产能低而被废弃。(3)中性地浸:工程上通常采用CO2和O2配制浸出剂,浸出液pH在6.5-8.0之间,溶液与矿石的化学反应温和,浸出率和浸出液铀浓度偏低,原材料消耗低;矿石中铀的浸出性能不好,含矿层地下水承压水头<100m,不能用中性浸出。 地浸采铀过程是一个与铀的自然沉积作用相反的过程,地浸开采应具备的基本条件包括:1)矿石具有一定的渗透性,一般要求渗透系数>0.1m/d;2)含矿层富水,且具有连续稳定的隔水顶、底板;3)矿石中铀的存在形式与赋存状态适宜于浸出。 我国于20世纪70年代初开始地浸采铀试验研究。经过几代地浸科研人的不懈努力,目前我国已掌握了酸法地浸、第三代天然铀生产的核心技术,成功实现了酸法浸出和CO2+O2浸出的工业化应用,建成了一定规模的地浸采铀生产矿山,多数工程技术经济指标接近或达到国外先进水平。

原地浸出采铀合理井型与井距研究

原地浸出采铀合理井型与井距研究 The research of reasonable well spacing and well pattern on in-situ leaching of uranium 苏 学 斌1,2 王海峰2 韩青涛2 Su xuebin W ang Haifeng Han qingtao (1.中国地质大学(北京),北京 100083;2.核工业北京化工冶金研究院,北京 101149) (1. China University of Geosciencs (Beijing ),Beijing 100083; 2.Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy,CNNC ,Beijing 101149) 摘要:选择合理的井网布置是原地浸出采铀研究重要内容。本文通过对矿体埋藏深度、矿石渗透性、矿体形态、矿石平米铀量、单孔抽液量及抽注液量比值等多种因素的分析, 提出了确定原地浸出采铀的井型与井距的原则。通过运用溶浸液运移的模拟和技术经济比较等方法,指出了选择合理井型时,应根据砂岩铀矿床的具体条件而选择与之相适应的井型;当确定了井型时,应选取吨金属成本较低或经济效益最大时的井距作为合理的井距。 关键词:原地浸出采铀 井型 井距 溶浸液运移 Abstract: It is important that the well pattern and well spacing are detemined reasonably during in-situ leaching mining of uranium.This paper analyzes various factors that inf luence the pattern and spacing of well, f or example: the depth of mineralization, the permeability of ore, the f orms of orebodies, uranium contents per square meter, the rate of pumping well and the ratio of the pumping to injecting, etc.. The reasonable principles of well pattern and well spacing are brought f orward: by the simulations of lixiviant transport models and the compares of technique economy, the appropriat e well patterns based on the actual conditions of the uranium deposits are pointed out; when reasonable well patterns are chosed, the reasonable well spacing may be detemined by the biggest economic benef its or the lower cost products. Key words: in-situ leaching of uranium; well pattern; well spacing; lixiviant transport; echnique economy 前言 原地浸出采铀是通过钻孔工程,借助化学试 剂,从天然埋藏条件下把矿石中的铀溶解出来的 集采、选、冶于一体的铀矿开采方法。由于原地 浸出采铀技术具有投资少、生产成本低,劳动强 度小等优点,因而该技术自20世纪70年代取得 成功以来,已引起了世界铀矿业界的极大关注。 井网布置包括井型与井距两个方面,在其研 究的过程中,一直存在矛盾问题:从矿床地质、 水文地质特点看,目前我国可地浸砂岩铀矿床渗 透性为0.1~1.0m/d ,该条件下应采用较小的井距 和多个注液孔的井型才能取1得较好的开采效果, 但因井距小导致投资较大,最终影响企业的经济效 作者简介:苏学斌(1968—),男,湖南常德人,研究员,长期从事地浸采铀工艺研究与设计,中国地质大学(北京)在读博士研究生。 图1 确定井型与井距方案框图 Fig.1 Sketch of studying on well pattern and well spacing

科普3什么叫地浸采铀

什么叫地浸采铀 王海峰 地浸是原地浸出的简称,也被称为“化学采矿”、“无井采矿”或“地质工艺采矿”。利用原地浸出的方法来开采铀矿床则称为“原地浸出采铀”,简称“地浸采铀”。 地浸采铀是在矿床天然产状条件下,通过从地表钻进至矿层的注液钻孔将配制好的化学试剂注入矿层,与矿物发生化学反应,溶解矿石中的铀,随后将含铀的溶液抽至地表,送进回收车间进行离子交换、淋洗、沉淀、压滤,干燥,最终得到合格产品,地浸工艺流程如图1所示。这种铀矿开采方法不移动矿石和围岩,将矿石的开采、选矿、水冶集于一体。 图1 地浸采铀工艺系统图 地浸采铀矿山分为井场和浸出液处理厂两大部分。井场包括一系列钻孔,集中控制室、泵房和管路系统,有的矿山还建有配液池和集液池。浸出液处理厂内设有吸附塔、淋洗塔、沉淀槽、压滤机等设备。 地浸采铀仅限于砂岩型铀矿床,且矿层赋存在含水层内,地下水水位埋深不能太大(<200m);矿层具有一定渗透性;铀可以被化学试剂浸出来。这3点是采用地浸方法开采铀矿床的必要条件。浸采铀方法与常规的地下和露天采矿方法相比,建设周期短,生产成本低,劳动强度小;免除了地下工程,且无需建造尾矿库;省掉了地表矿石分选、破碎、磨矿等工艺;地表环境保护好,全部地表作业,从根本上改变了生产人员的劳动和卫生条件;可经济开采规模小、品位低的矿床;但地浸采铀方法仅能应用于具有一定渗透性的砂岩型铀矿床且存在对地下水环境造成污染的问题。

较为系统地开展地浸采铀试验研究始于20世纪60年代初,在美国和乌克兰同时展开,90年代成为世界天然铀生产的主要方法。目前,世界上拥有地浸生产矿山的国家有美国、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、澳大利亚、中国、巴基斯坦、俄罗斯、乌克兰等。地浸采铀产量占世界天然铀总产量逐年增加,2012已达45%。迄今为止,我国已有地浸采铀生产矿山5座,产量占我国天然铀总产量的27%。

世界地浸采铀矿山生产现状与进展

第27卷增刊1 中国矿业Vol.27,Suppl 2018 年 6 月CHINAM ININGM AGAdNE June2018世界地浸采抽矿山生产现状与进展 原渊苏学斌2李建华1邓锦勋1王云霞1 (1.中核通辽铀业有限责任公司,内蒙古通辽028037; 2.中国铀业有限公司,北京100013; 3.核工业北京化工冶金研究院,北京101149) 摘要:由于地浸采铀具有生产成本低与环境友好等优点,近年来,其占世界天然铀总产量的份额逐年增加,2016年占比达到48%。目前,主要的地浸采铀生产国为哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、澳大利亚、美 国、俄罗斯与中国。哈萨克斯坦的可地浸砂岩型铀资源量占世界总量的89% 2016年19个地浸矿山的天 然铀产量达到24 575 I。乌兹别克斯坦采用酸法浸出,单个地浸矿山的生产能力600& 1 000 澳大利 亚BeverleyNorth和FourM ile地浸矿山正在生产,2016年产量约1 087 t。美国地浸矿山均采用C02+02 浸出,6座地浸矿山正在生产,由于国际铀价低迷未发挥最大生产能力。俄罗斯两座地浸矿山正在运行,生 产能力超过了 1 000 t/a。 关键词:铀&产量&地浸采铀&酸法浸出工艺 中图分类号:F407. 23&TD868 文献标识码:A文章编号:1004-4051(2018)S1-0059-03 Production status and development of the world in-situ leaching of uranium mines YUAN Yuan1,SU Xuebin2,LI Jianhua3,DENG Jinxun3,WANG Yunxia1 (1. Tongliao Uranium Mining Co. ,Ltd.,CNNC,Tongliao 028037,China; 2. China National Uranium Co.,Ltd. ,CNNC,Beijing 100013,China; 3. Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy,CNNC,Beijing 101149,China) Abstract:Because o f the advantages of low operating cost and friendly environment,the proportion of uranium produced by in-situ leaching minss hss been increased year by year,about 48%in 2016. At the present time,main in-situ leaching of uranium producers are Kazakhstan,Uzbekistan,Australia,the United States,Russia and China.In Kazakhstan,the uranium resources amenable to in-situ leaching occupy up 89% of the total world resources and total uranium production from 19 in-situ leaching mines gave 2016. Acid in-situ leaching process has been widely used in Uzbekistan where in-situ leaching mines have production capacity from600 to 1 000 t/a.Beverly North and Four mile?the two in-situ leachin mines are in operation in Australia with the production of 1 087 t in 2016. Six C〇2f O2in-situ leaching mines were in active which did not reach the maximum production capaci active in-situ leaching uranium mines in Russia and potential production capacity surpass 1 000 Keywords:uranium;production;in-situ leaching;aid in-situ leaching process 0引言 原地浸出采铀,即地浸采铀(英文简称ISL)是 通过钻孔工程,借助化学试剂,从天然埋藏条件下把 矿石中的铀溶解出来,而不使矿石产生位移的集采、选、冶于一体的铀矿开采方法,具有生产成本低、建 收稿日<:2018-01-18 责任编辑:宋菲 引用格式:原渊,苏学斌,李建华,等.世界地浸采铀矿山生产现状与 进展 *+中国矿业,2018,27 (S l):59-61,74. doi:10. 12075/j.issn. 1004-4051. 2018. SI.007设周期短、环境友好等优点。近年来,地浸采铀在世 界天然铀产量中的占比逐年增加,2014年占比 51%,2015 年占比 48%,2016 年占比 48%。 目前,采用地浸方法生产铀产品的国家主要有 哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、俄罗斯、美国、澳大利 亚、中国[1]。2016年按主要国家的地浸采铀矿山年 生产量排序如下:哈萨克斯坦(24 575 t)乌兹别克 斯坦'404 t)美国'126 t)俄罗斯'131 t)澳 大利亚(1 087 t)。酸法地浸采铀的代表是哈萨克斯 坦,C02+02地浸采铀的代表是美国。

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