内蒙古某铀矿床CO2+O2地浸采铀工业性试验

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中性地浸采铀催化浸出条件研究

第42卷第4期(总第190期)2023年8月湿法冶金H y d r o m e t a l l u r g y ofC h i n a V o l .42N o .4(S u m.190)A u g.2023中性地浸采铀催化浸出条件研究杨少武1,许影2,张万亮3(1.中核北方铀业有限公司,辽宁葫芦岛 125000;2.核工业北京化工冶金研究院,北京 101149;3.中核通辽铀业有限责任公司,内蒙通辽 028000)摘要:在中性地浸采铀中后期,部分采区浸出液的铀浓度低,难以兼顾铀资源回收率与生产成本㊂为提高铀浸出率㊁降低生产成本,以内蒙古某中性地浸铀矿山A 采区为研究对象,将催化浸出技术引入中性地浸采铀,通过添加催化剂N a N O 2提高O 2的氧化性能,提升浸出过程中的氧化作用,实现对铀的强化浸出㊂结果表明:加入N a N O 2浸出7d ,铀浸出率提高16%以上,达到了预期浸出效果;通过正交试验确定最佳催化浸出条件为300m g /LO 2㊁400m g /LC O 2㊁300m g /L N a N O 2㊂研究成果可为目标矿山剩余铀资源强化浸出提供技术支撑,对其他类似采区的开采也具有一定指导意义㊂关键词:地浸;中性;铀;催化剂;氧气;强化浸出中图分类号:T L 212.12 文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2023)04-0367-05D O I :10.13355/j .c n k i .s f y j.2023.04.008收稿日期:2023-03-27第一作者简介:杨少武(1972 ),男,本科,高级工程师,主要研究方向为铀水冶㊂引用格式:杨少武,许影,张万亮.中性地浸采铀催化浸出条件研究[J ].湿法冶金,2023,42(4):367-371.中性地浸工艺已在中国多个铀矿床实现了工业化应用[1-4]㊂但在中性地浸采铀中后期,残余铀资源或处于浸出盲区,或对O 2氧化不敏感,导致浸出液铀浓度降低㊂为提高中性地浸采铀效率㊁缩短浸出周期㊁提高铀资源利用率,在试剂加入量[5-6]及加入方式[7]等方面进行了一些研究,而针对浸出反应本身的强化浸出研究的较少㊂O 2作为廉价易得的清洁氧化剂[8],应用范围较广,如可在石油化工领域中采用催化氧气方法[9-10]有效提高O 2氧化性能㊂目前,可用作提高O 2氧化性能的催化剂有N a N O 2[11-14]㊁铜或钯基催化剂[15-18]及其他有机和无机配合物[19-20]等㊂内蒙古某中性浸出铀矿床各采区浸采效果不尽相同㊂以A ㊁B 采区为例,A 采区于2014年投产,随运行时间延长,浸出液铀质量浓度降低,至2020年10月已降至10m g/L 以下,2022年铀浸出率仅为78%,未达到预期指标;B 采区于2016年投产运行,2022年铀浸出率仍为98%以上㊂金属量较高的A 采区,铀一直以低浓度缓慢浸出,使运行成本增加,亟需采取强化手段加快铀浸出速度,提高铀资源利用率㊂前期已通过改变抽注浸出路径㊁增加抽液井等方式对浸出率相对较低单元进行现场探索试验;但研究的系统性不强,铀浸出率提高幅度有限㊂因此,需进一步探索强化浸出措施,实现铀资源的深度开采㊂试验针对上述中性地浸铀矿山A 采区,研究了通过添加催化剂提高O 2氧化性能及浸出反应速率,进而强化铀的浸出,以期实现中后期矿床的经济开采,提高资源利用率㊂1 试验部分1.1 试验原料将砂岩岩芯样按矿层特征和质量关系进行配比,形成混合矿样;将混合矿样破碎至自然粒级,充分混匀后,用二分器缩分成试验矿样,备用㊂取试验矿样1份,研磨至-200目以下并进行化学分析,结果见表1㊂某铀矿含矿含水层间水(简称地层水)pH=7.4,化学成分见表2㊂试验中,配制浸出剂所用溶液由实验室模拟地层水的化学成分配制而成㊂湿法冶金 2023年8月表1 试验矿样特征组分%UU (Ⅵ)C 总SC aM gF eF e OM n0.050.0150.6700.3300.2740.1350.8610.6990.019表2 地层水的化学成分m g/L C a 2+M g2+C l-S O 2-4H C O -329.09.0363.0535.02320.0由表1看出:矿样中残余铀品位约为0.05%,其中w (U (Ⅳ))/w (U (Ⅵ))约为2.33,w (F e)为0.861%,以F e2+为主㊂1.2 试验方法井场采用C O 2+O 2中性浸出工艺,残余铀资源或处于浸出盲区,或对O 2氧化不敏感㊂针对此矿样需选择适宜的催化剂,提高O 2氧化性能,在不引起矿层渗透性恶化的条件下,促进铀的氧化浸出㊂为满足以上要求,选择4种催化剂(N a N O 2㊁K I ㊁A l C l 3㊁N a V O 3),以含C O 2和O 2的模拟地层水作浸出剂,进行催化强化浸出试验,考察铀的催化浸出效果㊂2 试验结果与讨论2.1 催化浸出铀本底试验为表征所选试剂在浸出过程的作用,分别将4种催化剂加入地层水配制成浸出剂,开展搅拌浸出试验㊂试验条件:液固体积质量比5m L /1g ,室温(20ħ),反应时间48h ,摇床转速150r /m i n ㊂试验结果见表3㊂表3 催化浸出铀本底试验结果催化剂浸出液中ρB/(m g ㊃L -1)UC a 2+M g 2+S O 2-4浸出渣中w (U )/%U 浸出率(渣计)/%无47.230.98.5550.80.031038.0100m g /LK I 48.128.98.8551.30.031137.8200m g/LK I 47.431.79.2559.80.031836.4100m g /LN a N O 248.732.39.7580.80.031537.0200m g /LN a N O 248.830.310.1581.70.031237.6100m g /LA l C l 346.929.99.9579.80.030938.2200m g /LA l C l 347.130.58.7568.10.030638.8100m g /LN a V O 346.229.19.1579.30.031337.4200m g /LN a V O 347.330.79.3573.80.031237.6由表3看出:4种催化剂分别配成100m g/L 和200m g /L 溶液,其浸出效果与未添加催化剂时基本一致㊂可见,所选催化剂均不能单独浸出铀,参与铀的浸出反应㊂2.2 催化中性搅拌浸出效果将C O 2㊁O 2㊁催化剂加入模拟地层水配制浸出剂,进行搅拌浸出试验㊂试验条件:液固体积质量比5m L /1g ,室温(20ħ),反应时间72h ,搅拌速度150r /m i n㊂试验结果见表4㊂可以看出:4种催化剂对C O 2+O 2中性体系中铀的浸出均有一定促进作用;采用N a N O 2作为催化剂,对铀的浸出率提升效果较好,铀浸出率可由未添加催化剂时的45.8%分别提升至54.6%(100m g/L N a N O 2)和56.8%(200m g /LN a N O 2)㊂表4 催化中性搅拌浸出铀试验结果浸出剂组成催化剂浸出液中ρB/(m g ㊃L -1)UC a 2+M g 2+S O 2-4浸出渣中w (U )/%U 浸出率(渣计)/%模拟地层水+400m g /LC O 2+250m g /LO 2无77.930.98.3550.80.027145.8100m g/LK I 78.228.99.8570.30.026746.6200m g/LK I 78.631.710.2590.10.026547.0100m g /LN a N O 285.232.39.9650.80.022754.6200m g /LN a N O 290.430.311.3670.30.021656.8100m g /LA l C l 377.229.98.9570.20.026547.0200m g /LA l C l 378.330.59.3591.80.026347.4100m g /LN a V O 379.129.19.7595.80.026946.2200m g /LN a V O 380.430.710.3600.50.025848.4㊃863㊃第42卷第4期杨少武,等:中性地浸采铀催化浸出条件研究2.3 催化剂对反应速率的影响试验条件:液固体积质量比5m L /1g,室温(20ħ),搅拌速度150r /m i n㊂试验结果见表5和图1㊂表5 催化剂强化浸出效果对比浸出剂组成催化剂ρ(U )/(m g ㊃L -1)浸出1d 浸出3d 浸出5d 浸出7d 浸出渣中w (U )/%U 浸出率(渣计)/%模拟地层水+400m g /LC O 2+250m g /LO 2无69.777.980.482.80.025149.8100m g /LN a N O 278.185.289.795.10.017165.8200m g /LN a N O 283.190.499.9104.00.016966.2由表5看出:浸出液中铀质量浓度均随反应时间延长而提高;与未加催化剂的浸出反应相比,添加催化剂可提高浸出液中铀质量浓度及铀浸出率㊂催化剂加入量为100m g /L N a N O 2时,反应1d ,浸出液中铀质量浓度为78.1m g/L ,大于未添加催化剂反应3d 时铀质量浓度(77.9m g /L );催化剂加入量为200m g /L N a N O 2时,反应1d ,浸出液中铀质量浓度大于未添加催化剂反应7d 的铀质量浓度㊂铀质量浓度随浸出时间变化曲线斜率,可表征铀浸出反应速率㊂图1 浸出液中铀质量浓度随浸出时间的变化曲线由图1看出:添加催化剂N a N O 2可有效提高铀浸出反应速率,实现铀的强化浸出;且催化剂质量浓度越高,化学反应速率越大㊂2.4 催化浸出工艺参数的优化影响催化浸出的因素主要有O 2㊁N a N O 2㊁C O 2㊂以铀浸出率为试验目标,选择O 2㊁N a N O 2㊁C O 2为影响因素,以正交试验法对铀的催化浸出工艺参数进行优化㊂中性地浸采铀所用浸出剂O 2和C O 2质量浓度范围分别为200~300㊁300~500m g/L ,将该区间作为优选试验中O 2和C O 2质量浓度范围㊂由于催化剂在地浸采铀中尚无应用,因此,借鉴其他工业领域中催化剂用量,结合对催化剂的初步筛选结果,将N a N O 2质量浓度范围设定为ρ(N a N O 2)=100~300m g /L ,进行9组正交试验,O 2㊁N a N O 2㊁C O 2对应的因素水平见表6㊂试验条件:液固体积质量比5m L /1g ,反应温度为室温(20ħ),搅拌速度150r /m i n,反应时间7d ㊂正交试验结果见表7㊂表6 正交试验因素水平因素水平A ρ(O 2/(m g ㊃L -1)B ρ(N a N O 2)/(m g ㊃L -1)Cρ(C O 2)/(m g ㊃L -1)120010030022502004003300300500表7 正交试验结果试验编号因素水平浸出液中ABCρ(U )/(m g ㊃L -1)ρ(N O -2)/(m g ㊃L -1)浸出渣中w (U )/%U 浸出率(渣计)/%111298.61060.017066.02133112.03100.016267.63121109.02020.016966.24232107.03080.016068.05223113.02060.016966.26211110.01030.019161.87322113.02030.016167.88313100.01070.016966.29331124.03020.015768.6㊃963㊃湿法冶金2023年8月由表7看出:第9组试验,即300m g/L O2㊁300m g/L C O2㊁300m g/L N a N O2条件下,铀浸出率最高(68.6%)㊂为筛选最优工艺参数,对试验结果进行极差分析㊂A㊁B㊁C不同水平下K i及极差值(R)计算结果见表8,其中:K i(i取1㊁2㊁3)为该因素对应水平i下,不同浸出率的平均值;R为该因子各水平平均值中最大值和最小值的差㊂从R大小来看,对于催化强化浸出反应影响强弱的顺序为B>C>A㊂极差分析结果表明,铀浸出率随氧气浓度及催化剂浓度的升高而升高;极差分析优选的最佳因素水平为:A3B3C2㊂表8铀浸出率的极差分析结果%项目A B CK166.6064.6765.53K265.2765.3367.26K367.5368.0766.67R2.273.401.13影响大小较高显著较弱进一步开展极差最佳工艺参数浸出试验研究,以验证极差分析结果㊂试验条件同上,试验结果见表9㊂表9极差优选工艺参数下的浸出试验结果试验编号因素水平浸出液中A B Cρ(U)/(m g㊃L-1)ρ(N O-2)/(m g㊃L-1)浸出渣中w(U)/%U浸出率(渣计)/%93311243020.015768.6 103321323070.014270.6由表9看出:在极差分析优选工艺参数下,铀浸出率为70.6%,浸出效果最好㊂因此,确定最佳催化浸出工艺条件为O2㊁C O2㊁N a N O2质量浓度分别为300㊁400㊁300m g/L㊂3结论在中性地浸采铀过程中,加入催化剂N a N O2反应7d时的铀浸出率可提升16%以上㊂N a N O2㊁O2㊁C O2对浸出反应影响程度从高到低依次为N a N O2㊁O2㊁C O2,最佳催化浸出工艺参数为300m g/L O2㊁400m g/L C O2㊁300m g/L N a N O2㊂催化浸出可有效提高浸出剂的氧化性能及浸出反应速率,实现对铀的强化浸出㊂参考文献:[1]王西文.地浸采铀概述[J].铀矿开采,1996,20(1):1-12.[2]王永莲.地浸采铀工艺技术[M].长沙:国防科技大学出版社,2007:1-10.[3]吉宏斌,周义朋,孙占学,等.蒙其古尔铀矿床C O2+O2地浸浸出过程分析与探讨[J].有色金属(冶炼部分),2018(3):55-59.[4]杜超超,周义朋.C 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中性地浸采铀全流程溶液中颗粒粒径分布及过滤建议

第４３卷　第２期２０２４年５月铀　矿　冶ＵＲＡＮＩＵＭＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹＶｏｌ．４３　Ｎｏ．２Ｍａｙ２０２４收稿日期：２０２３１２０４基金项目：中核集团青年英才项目（地浸采铀新型地表固液分离系统研发及应用）。

第一作者简介：王亚安（１９９４—），男，山西介休人，博士，高级工程师，主要从事地浸采铀和化工机械科研工作。

通信作者简介：程威（１９７９—），男，河南郑州人，学士，正高级工程师，主要从事铀矿地浸技术研究。

中性地浸采铀全流程溶液中颗粒粒径分布及过滤建议王亚安１，原　渊１，程　威１，李光辉２，张　欢２，赵利信１，邹玉涵１，霍建党１（１．核工业北京化工冶金研究院，北京１０１１４９；２．中核内蒙古矿业有限公司，内蒙古呼和浩特０１４０１０）摘要：掌握中性地浸采铀全流程溶液中颗粒大小，对调控浸出过程、优选过滤器、确定除固位置、缓解矿层堵塞、恢复抽注液量和减轻树脂床层板结等具有指导意义。

以内蒙古纳岭沟矿床中性地浸采铀全流程溶液为对象，基于激光粒度仪测试数据，获取了全流程溶液中颗粒粒径分布规律。

结果表明，浸出液中颗粒粒径频率分布曲线呈非对称性，累计分布曲线呈“Ｓ”型，粒径分布范围窄，最大颗粒粒径＜１００μｍ；树脂床层对颗粒物有较强的过滤作用，吸附尾液过滤器的滤袋精度应根据树脂粒径大小和系统压力确定；中性体系中加入的Ｏ２或ＣＯ２对颗粒粒径影响微弱；淋洗合格液和沉淀罐中母液的颗粒粒径频率分布曲线均呈“双峰”型，贫液中颗粒粒径频率则呈正态分布；母液槽中颗粒最大粒径约为４０μｍ。

建议该矿床原液袋式过滤器的滤袋精度选用１０～５０μｍ，同时在母液槽与淋洗剂配制罐之间增加１０～２０μｍ精度的过滤器。

关键词：中性地浸采铀；全流程；粒径；频率分布；累计分布；地表过滤中图分类号：ＴＤ８５３；ＴＱ０２８；ＴＬ２１２　文献标志码：Ａ　文章编号：１０００８０６３（２０２４）０２００３９０８犇犗犐：１０．１３４２６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｙｋｙ．２０２３．１２．０２砂岩铀矿是中国主要的天然铀资源类型，原地浸出采铀（简称地浸采铀）是砂岩铀矿开发的首选工艺［１２］。

co2+o2地浸采铀原理

co2+o2地浸采铀原理
CO2+O2地浸采铀是一种采用二氧化碳和氧气作为浸出剂的地
下铀矿开采方法。

具体原理如下：
1. 铀矿石的氧化：CO2+O2地浸采铀的第一步是将铀矿石中的
铀酸化成可溶性的铀酸盐。

CO2和O2可以与含氧官能团发生
反应，使铀矿石中的铀从二价氧化态转变为六价氧化态的铀。

2. 浸出反应：经过氧化处理后的铀矿石会被浸入到含有CO2
和O2的溶液中。

CO2和O2会与溶液中的铀酸盐发生反应，
形成可溶性的四氧化碳酸铀（UO2(CO3)2-）或六氧化碳酸铀（UO2(CO3)4-）。

3. 过滤分离：将浸出液中的铀酸盐通过过滤、沉淀等方法分离出来。

一般来说，通过调整溶液pH值可以使铀酸盐沉淀下来。

4. 还原萃取：将分离出的铀酸盐经过还原处理，还原成三价铀的形式。

一般来说，可以使用氧化铁等还原剂进行还原反应。

5. 提取铀：将还原后的三价铀用溶剂提取、离子交换等方法进行提纯，得到高纯度的铀产品。

CO2+O2地浸采铀原理的优点是使用的溶剂对环境较为友好，
可以减少对地下水和水体的污染。

此外，该方法可以将铀矿石中的铀酸化程度控制在较低水平，降低了后续处理的难度。

然而，CO2+O2地浸采铀也存在一些挑战，如需使用大量的
CO2和O2，工艺复杂度较高，并且需要针对具体矿石的特性
进行调整和优化。

CO2+O2地浸采铀饱和树脂酸化技术与应用

CO2+O2地浸采铀饱和树脂酸化技术与应用陈梅芳;阳奕汉;肖作学;周义朋;张传飞;魏甜【摘要】介绍了CO2+O2地浸采铀和酸法地浸采铀的水冶回收工艺,依据新疆某地浸铀矿山的铀矿水冶工艺现状,提出将CO2+O2地浸采铀工艺下饱和树脂纳入酸法地浸水冶回收系统进行处理的酸化工艺.分析了CO2+O2浸出工艺下碳酸铀酰型饱和树脂的酸化转化机理,开展了以酸法水冶系统中淋洗剂、转型剂、洗涤合格液为酸化剂的搅拌浸泡试验.结果表明,酸法水冶系统中的洗涤合格液是符合工艺要求的酸化剂,可充分利用洗涤合格液中的剩余酸度对碳酸铀酰型饱和树脂进行转化,并将转化后树脂对铀的吸附容量由74.71 g/L提高至76.73 g/L,实现了与酸法水冶系统再饱和树脂的共同淋洗和转型.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2019(053)004【总页数】6页(P618-623)【关键词】水冶;碳酸铀酰;树脂;酸化【作者】陈梅芳;阳奕汉;肖作学;周义朋;张传飞;魏甜【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院,江西南昌 330013;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;东华理工大学水资源与环境工程学院,江西南昌 330013;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000【正文语种】中文【中图分类】TL33铀矿冶是核资源最前端的环节，其任务是从含铀矿石中提取铀。

我国当前天然铀的生产主要来源于原地浸出采铀工艺，根据铀矿石及围岩成分不同，分为酸法浸出工艺(浸出剂为H2SO4)和碱法浸出工艺(浸出剂为重碳酸盐+碳酸盐)，以及近年发展起来的环境友好型中性地浸工艺——CO2+O2浸出工艺[1-3]。

采用原地浸出采铀工艺，浸出液中的铀质量浓度一般只有几mg/L～几十mg/L，均采用离子交换树脂吸附和回收浸出液中的低浓度铀[3-5]。

用二氧化碳减缓碱法地浸采铀中的化学沉淀堵塞

１６
铀
矿冶
第２５卷
从图１表１看出，Ｈ值在６８范同内，、ｐ～
ＣＣ。ＣＳ的Ｓ均＞０说明碳酸钙和硫酸ａＯ、ａＯＩ，
２２２注液过程中的化学沉淀物和堵塞．．对注液过程中产生的化学沉淀物进行化学分析，结果为（ａＯ）８．６Ｗ（Ｃ）其ＣＣ。为０９／，ＭｇＯ３９为１．，ＣＳ为３，Ｕ）００３／。５９ｗ（ａＯ）础（为．７６９注液过程出现化学沉淀的原因是：）向溶浸１剂中￥）碳酸氢铵或吸附尾液时因泵循环产生空ｂｎＪ气搅动，溶液ｐ值从６５升至７１此时碳酸Ｈ．．，钙、酸镁和少量的硫酸钙被沉淀析出。２碳）溶浸剂中加入氧化剂双氧水后，附尾液中残余的铀吸在双氧水的作用下会产生过氧化铀沉淀；氧化在条件下，附尾液中残余的铀与钙、的碳酸盐和吸镁硫酸盐会发生共沉淀Ｊ。
ห้องสมุดไป่ตู้
现了变化，动水位下降，际抽液量只有理论计实
算口抽量的５。２０Ｏ０３年９月２４日抽液钻孔出现“ 干涸 ” 停抽一段时间后，，重新开始抽液，液抽量逐渐恢复到５７／，．４ｍ。ｈ随后又出现短时间急速下降再逐渐恢复。２００３年１Ｏ月１８日，液钻抽孔再次出现“ 干洞 ” 经过压缩空气洗井和二氧化，

生态环境部关于通辽钱家店铀矿床钱Ⅲ块地浸采铀试验研究环境影响报告书的批复

生态环境部关于通辽钱家店铀矿床钱Ⅲ块地浸采铀试验研究环境影响报告书的批复文章属性•【制定机关】生态环境部•【公布日期】2020.04.28•【文号】环审〔2020〕57号•【施行日期】2020.04.28•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】环境影响评价正文关于通辽钱家店铀矿床钱Ⅲ块地浸采铀试验研究环境影响报告书的批复环审〔2020〕57号中国铀业有限公司：你公司《关于审查内蒙古通辽钱家店铀矿床钱Ⅲ块地浸采铀试验研究环境影响报告书的请示》（中铀发〔2019〕416号）收悉。

经研究，批复如下。

一、该项目位于内蒙古通辽市高林屯种畜场，开展浸出工艺及吸附系统等地浸采铀试验研究，建设内容包括井场和吸附区，并利用钱II块地浸采铀设施进行后续处理。

试验周期至2025年12月。

该项目在落实报告书提出的各项环境保护措施和下列工作后，可以满足国家环境保护相关法规和标准的要求。

我部同意该环境影响报告书。

二、项目建设和运行过程中应重点做好以下工作（一）加强地下水污染防治工作。

边界抽注单元的抽液量至少应超过注液量0.5%，并研究确定抽注比等参数对应的浸出液迁移扩散的控制范围。

关停期间，仍需采取抽大于注和地下水监测措施，确保浸出液迁移扩散在该控制范围内。

（二）运输过程中应加强管理，合理选择运输路线，避免对沿途环境造成二次污染。

（三）若试验成功，正式开采前应依法开展环境影响评价。

若试验不成功，应继续保持抽大于注等措施，直至完成地下水修复。

三、该项目必须严格执行环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的环境保护“三同时”制度。

项目竣工后，应按照有关规定进行竣工环境保护验收。

四、我部委托内蒙古自治区生态环境厅协同华北核与辐射安全监督站，负责该项目的环境保护监督检查工作。

五、你公司应在收到本批复后20个工作日内，将批准后的环境影响报告书分送我部华北核与辐射安全监督站和内蒙古自治区生态环境厅，并按照规定接受其监督检查。

内蒙古某砂岩铀矿层敏感性研究

维普资讯
第２６卷第３期
２００７年８月
铀矿冶
ＵＲＡＮＩＭＩＩＧＮＤＥＴＡＬＬＵＲＧＹＵＭＮＮＡＭ
Ｖｏ１２Ｎｏ．６．３
Ａｕｇ．２０７０
内蒙古某砂岩铀矿层敏感性研究
维普资讯
第３期
续表
渗透率损害率／
５Ｄｋ３＜ ≤ ０３＜某砂岩铀矿层敏感性研究
１３４
２）从所有试验岩心（括其它试验岩心样）包
表１渗透率损害程度评价指标］
渗透率损害率／
Ｄｋ５ ≤
损害程度
无
基金项目：中国核工业集团公司预研基金资助项目（１０００００）４２５３４５６作者简介：立民（９Ｏ）男，北廊坊人，士，理工程师，王１８一，河硕助从事地浸采铀科研工作。
损害程度
弱
的渗透率数据分析得知，层的非均质性较大，矿岩
心渗透率在０００～２ ×１
透率小于１０ ×１
ｍ之间，不少岩心渗
中等偏弱中等偏强
前言
在地浸开采过程中，进、浆、溶浸液等钻灌注
１速敏性试验与评价
速敏指矿层中流体流动速度变化时，由流体剪切力将孔隙中黏土或其他微粒矿物碎断、离剥脱落、运移和堵塞喉道所引起的渗透率下降现象。速敏性评价试验的目的在于了解矿层渗透率的变化与矿层中流体流动速度的关系，矿层有速敏如性，岩心渗透率明显降低时的流速即为临界流则速，评定速敏性程度。当外来流体流速过高，并超过矿层的临界流速时，胶结或胶结不良的地层非微粒便开始运移、塞矿层的孔喉通道。地层微堵粒通常指地层中包括黏土和其它矿物在内的所有

内蒙古某铀矿CO2O2地浸采铀浸出试验研究

内蒙古某铀矿 CO２＋O２地浸采铀浸出试验研究
董惠琦,李喜龙,张渤
(中核通辽铀业有限责任公司,内蒙古通辽０２８０００)
摘要:内蒙古某铀矿床开展了地质与水文地质条件评价、室内试验、条件试验. 室内试验表明:含矿层的岩性、渗透率及铀的存在形式等因素有利于铀的浸出;采用组成为ρ(CO２)＝４００ mg/L、ρ(O２)＝３００ mg/L 的浸出剂,浸出液中峰值铀质量浓度可达４２４ mg/L,浸出液中平均铀质量浓度达３４．６ mg/L达到４３．０５ mg/L,单孔注液量３．４７ m３/h,单孔抽液量８．９８ m３/h, 证实了该矿段采用 CO２＋O２地浸采铀工艺的可行性. 关键词 :砂岩铀矿 ;地浸采铀 ;CO２＋O２中图分类号 :TL２１２．１２文献标志码 :A 文章编号 :１０００Ｇ８０６３(２０１９)０１Ｇ０００８Ｇ０６ doi:１０．１３４２６/j．cnki．yky．２０１９．０１．００２
第３８卷第１期
铀矿冶
Vol��３８ No��１
２０１９年２月
URANIUM MINING AND METALLURGY
Feb��２０１９
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矿，吸附铀主要为有机质及黏土吸附，含铀矿物主
１．１．１铀矿体空间分布
内蒙古某铀矿矿区地形较平坦，由西南向东北倾斜，海拔高度为１５８～１６６ｍ，地表为第四系部分沙化的草原。铀矿床含铀地层为上白垩统姚家组砂体地层，分为２个沉积旋回，即姚家组下段
地浸工艺。ＣＯ＋Ｏ地浸采铀工艺具有流程短、对环境影响小等优点，在美国取得了广泛的应用，
碳酸盐。该区含铀砂岩中碳酸盐矿物主要是白云
石，方解石次之。２号铀矿体碳酸盐质量分数平均为４．０３９／６，其他铀矿体碳酸盐质量分数平均为
第３２卷第１期
２０１３年２月
铀
矿冶
Ｖｏ１．３２ＮＯ．１
Ｆｅｂ．２Ｏ１３
ＵＲＡＮＩＵＭＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
内蒙古某铀矿床ＣＯ２＋Ｏ２地浸采铀工业性试验
杜志明，牛学军，苏学斌。，刘乃忠。，郭忠德，程宗芳，沈红伟，张万亮。
摘要：介绍内蒙古某铀矿床矿体地质和水文地质条件。重点介绍了在室内ＣＯ。＋Ｏ加压浸出试验及现场条件
试验基础上进行的工业性试验结果。结果表明，该铀矿床适用于ｃ０＋０原地浸出工艺开采。关键词：ＣＯ。＋Ｏ。地浸采铀；砂岩型铀矿床；工业性试验
中图分类号：ＴＬ２１２．１２文献标志码：Ａ文章编号：１０００ — ８０６３（２０１３）０１ — ０００１ — ０４
内蒙古某铀矿床采用酸法地浸工艺采铀存在浸出液铀质量浓度低、酸耗大，矿层出现严重的化学堵塞等问题，因此该矿床不适合采用常规酸法
２７．２７；０．１０＜粒径≤ ０．２５ｍｍ细砂岩，铀分布
矿体，其中０～２号铀矿体赋存于姚家组下段，３～５号铀矿体赋存于姚家组上段。２号铀矿体为主铀矿体，其储量占所有铀矿储量的８５．５，在矿区平面上连续性好，是工业开采的主要对象。
和姚家组上段。按铀矿化层位不同划分为６个铀
要是砂岩中的碎屑石。铀矿石中Ｕ（Ｙ１）／Ｕ（ Ⅳ）
为ｏ．２６６～１．１１６，平均为ｏ．７６７。
粒径＞ｏ．２５ｍｍ的砂岩，铀分布率为
该铀矿床位于开鲁自流盆地的迳流区中部，
该铀矿床砂体厚度为４６．５Ｏ～６１．４２ｍ，平均
为５４．２５ｍ。含铀砂岩中碎屑矿物主要是石英、长石，岩屑含量较少；基质为黏土矿物，胶结物为
２．５８～４．０４。
含铀砂岩矿物定量分析表明，矿石中矿物成
在我国也开展了探索试验研究并取得了初步经验＿】］。为解决该矿床采用酸法地浸工艺存在的
问题，２００６－２０１０年，研究人员在现场先后进行了ＣＯ＋Ｏ地浸采铀工艺的条件试验和工业性
（１．核工业北京化工冶金研究院，北京１０１１４９；２．中核集团地矿事业部，北京１０００１３；３．中核通辽铀业有限责任公司，内蒙古通辽０２８０００；４．中核新疆天山铀业有限公司，新疆伊宁８３５０００）
试验。
分主要为石英（质量分数为５６．２９／６～７９．５，平
均为６８．４）、钾长石（质量分数为６．８～１１．９，平均为９．９）、斜长石（质量分数为
７．２～１９．３Ａｏ，平均为１０．６）、黏土矿物（质量
分数为３．６～１３．０，平均为７．２）。１．１．３铀的存在形式和粒级分布
ｌ矿床地质概况
１．１矿体地质
该矿床矿石中铀的存在形式有铀矿物、吸附铀及含铀矿物，主要存在形式为铀矿物及吸附铀，存在于含铀矿物中的铀很少。铀矿物为沥青铀
１．１．２矿物组成及．０１ｄ粒径４ｏ．１０ｍｍ粉砂岩，铀
分布率为２２．８５；粒径４ｏ．０１ｍｍ粉砂岩，铀分布率较小。
１．２水文地质特征