分布式原地浸出采铀工艺技术与关键设备
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原地浸出采铀几个基本问题的探讨
代表着 人类 所期 待 的未来 采矿 。原 地 浸 出开采将
采 、 有 机 的结 合 在一 起 ， 冶 具有 工 艺 简 单 ， 建投 基
条件 和 开采 工程 布置 等 ， 常 将 矿 区 划 分 为 若 干 常
个 采 区 。在 划 分地 浸 开 采 采 区 时 ， 充 分 考 虑 各 要 块段 矿 石 的渗透 性 ， 矿石 中碳 酸 盐 质量 分数 ， 体 矿 埋藏 深 度 ， 矿 含水层 原 始水 位 ， 含 矿块 每 ｍ 铀储 量 大小 等 因素 ； 把 存 在 显 著 差 异 的块 段 划 分 成 要
实 践 ， 地浸 铀矿 山建 设 和生 产 中的 几 个 基本 问 就
题 进行讨 论 。
１ 开 采 单位
原 地浸 出采 铀 的开采 单位 通 常划分 为 ： 区 、 矿 采 区和开采 单元 。
收稿 日期 ： ０ ５— ６ ４ ２ ０ ０ —０
由一 个抽 出井 与 周 围若 干个 注入 井 组成 。一 个 开
引 言
原地 浸 出开采 是 一 种 在 天 然埋 藏条 件 下 ， 通 过溶 浸剂 与矿 物的化 学 反应选 择 性地 溶解 矿石 中 的有 用组分 ， 不使 矿石 产生 位移 的集 采 、 于一 而 冶
１ Ｉ 矿 区 ．
在地 浸开 采 的铀 矿 床 中 ， 的 铀 矿床 成 为 独 有
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５ ８
铀 矿 冶
第２ ５卷
立 的矿 山企 业 ， 的 隶 属 于 有 关 厂 矿 （ 公 司 ） 有 或 。 划 归独 立矿 山企 业 或有 关 厂矿 （ 或公 司） 开采 的地 浸 铀矿 床 叫“ 区” 如新 疆 伊梨 盆 地 Ｉ矿床 、 矿 ， Ⅱ矿 床 和 Ⅳ矿床 。
原地爆破浸出回收利用铀残矿技术研究
矿床 属低 温热 液单 铀 型矿 床 ，主要 成份 为沥 青
铀矿一 化 物一 酸 盐 类 型 ，矿 石 类 型 为 硅 酸 盐 类 硫 碳 型 ，矿 石 结 构 为 浸 染 状 、胶 状 ，矿 石 构 造 为 网 脉
山开采 中得到 了迅猛 发展 ，其 中铜 和铀 矿 山使 用 最
为成 功 。
收 利用 残矿 有关 技术 难题 ，在 陕 西某矿 进行 了试 验
研究 ，取 得 了较好 的 效果 。
２ 工 程 概 况
期 缩 短 １ ３ 采 、 选 、 冶 综 合 生 产 成 本 降 低 ／，
３ ０ ，有利 于矿 区环境 保 护和矿 山退 役后 的内外 金属 矿
文 献 标 识 码 ：Ｂ
Ｓ ＴＵＤＹ ｏＦ ＲＥＣＹＣＬＩ Ｇ Ｅ Ｎ ＵＳ ＴＥＣＨ ＮｏＬｏＧ Ｙ Ｎ ＴｏＰＥ Ｉ Ｓ ＬＥＡＣＨ Ｉ Ｇ Ｎ Ｎ Ｉ ＵＲ ＡＮＩ ＵＭ ＥＭ Ｎ ＡＮＴ ＲＥ Ｒ ｏ
Ｈ ｕ ｇ Ｗ ｅ Ｚｈ ｇ Ｙｏｎ ａｎ ｉ ｏｎ ｇｍ ｉ Ｚｈａ ｇ Ｘｉ ｗ ｅ Ｆｅ ｇ Ｃｈｕ ｉ Ｈ ｅ １ｏ ｎｇ ｎ ａｏ ｎ ｎ ｎｌｎ ３
状 、致 密 块状 ，铀 的存 在 形 式 为 沥 青 铀 矿 、铀 黑 、
含 微粒 铀 氧化 物 ，矿石 的浸 出性 能较 好 。矿 体产 于 中粗粒 黑 云母碎 裂 花 岗岩 中 ，矿 体稍 破碎 ，多为 角 砾 岩 ，呈较 规则 简单 连续 小 透镜 体产 出 ，矿化 地段
Ａｂｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈｒ ｇｈ Ｓｔ ｐｅ Ｌｅ ｃ ｎｇ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｅ ｙ ｌｎｇ ｕ ｅ ｒ ｉ ｍ ｏｒ ｒ ｒ ｍ ｎａ ｅ ｐｒ ｃ ｉｅ， ｅ ｏｕ ｏ ａ ｈｉ ｅ ｈ ｌ ｇｙ ｒ ｃ ｃ ｉ ｓ ｕ ａｎ ｕ ｃ ｎｅ ｅ ｎｔｏｒ ａ ｔｃ ｘ—
原地爆破浸出采铀技术的改进及应用
还 是 在 环 境 保 护 方 面 均 取 得 了好 的成 效 。
索爆 破后产 生的 冲击 波 提前 炸 断 ， 排 面孔 中个 使
别孔拒 爆 。
１ 爆 破 工 艺 技 术 的 改 进 及 应 用
１ １ 正 确 选 择 首 段 起 爆 雷 管 段 别 的 设 计 方 法 ． ］
第 ３ Ｏ卷 第 ２期
２１ Ｏ １年 ５月
铀
淹
Ｖ Ｏ１ ３ Ｎ ｏ ２ ． ０ ．
Ｍ ａ Ｏ １ ｙ２ １
Ｕ ＲＡ Ｎ Ｉ Ｍ Ｉ Ｉ Ｇ Ｎ Ｄ ＥＴＡ ＬＬＵ ＲＧＹ Ｕ Ｍ Ｎ Ｎ Ａ Ｍ
原 地 爆 破 浸 出采 铀 技 术 的 改 进 及 应 用
王 省 民
（ 安 中核 蓝 天铀 业 有 限公 司 ， 西 西 安 ７ ０ ０ ） 两 陕 １５０
区全部 拒爆 ；） 面孔 中个别孑 雷管拒爆 ， ２排 Ｌ 造成 爆
破 块度 级配不 均匀 。
在 １ ２矿 床 的 ８１１采 场 爆 破 中 ， 用 各 分 ０ － 利 层 的 切 割 天 井 和 导 爆 索 的 传 爆 性 能 ， 传 爆 网 路 将
因 此 ， 了 保 证 爆 破 网 路 Ｔ 作 可 靠 ， 须 保 证 为 必
以前 爆 破 网 路 的 设 计 ， 般 一 个 采 场 竖 向 分 一
改 进 后 爆 破 网 路 的 联 接 方 法 ： 面 孔 （ 括 切 排 包 槽 孔 ） 管 的 脚 线 — — 导 爆 管 先 与 支 导 爆 索 相 联 雷 接 。支 导 爆 索 再 通 过 导 爆 索 的“ 角 形 ” 接 方 法 三 联 与 主 导 爆 索 相 联 接 。其 联 接 方 法 示 意 图 见 图 １ 。 １ １矿 床 的 ４１２采 场 使 用 了 上 述 爆 破 网 路 Ｏ —— 设 计 原 则 与 联 接 方 法 后 ， 未 出 现 过 由 于 爆 破 网 从 路 的 原 因造 成 采 场 爆 破 落 矿 拒 爆 的现 象 。
索爆 破后产 生的 冲击 波 提前 炸 断 ， 排 面孔 中个 使
别孔拒 爆 。
１ 爆 破 工 艺 技 术 的 改 进 及 应 用
１ １ 正 确 选 择 首 段 起 爆 雷 管 段 别 的 设 计 方 法 ． ］
第 ３ Ｏ卷 第 ２期
２１ Ｏ １年 ５月
铀
淹
Ｖ Ｏ１ ３ Ｎ ｏ ２ ． ０ ．
Ｍ ａ Ｏ １ ｙ２ １
Ｕ ＲＡ Ｎ Ｉ Ｍ Ｉ Ｉ Ｇ Ｎ Ｄ ＥＴＡ ＬＬＵ ＲＧＹ Ｕ Ｍ Ｎ Ｎ Ａ Ｍ
原 地 爆 破 浸 出采 铀 技 术 的 改 进 及 应 用
王 省 民
（ 安 中核 蓝 天铀 业 有 限公 司 ， 西 西 安 ７ ０ ０ ） 两 陕 １５０
区全部 拒爆 ；） 面孔 中个别孑 雷管拒爆 ， ２排 Ｌ 造成 爆
破 块度 级配不 均匀 。
在 １ ２矿 床 的 ８１１采 场 爆 破 中 ， 用 各 分 ０ － 利 层 的 切 割 天 井 和 导 爆 索 的 传 爆 性 能 ， 传 爆 网 路 将
因 此 ， 了 保 证 爆 破 网 路 Ｔ 作 可 靠 ， 须 保 证 为 必
以前 爆 破 网 路 的 设 计 ， 般 一 个 采 场 竖 向 分 一
改 进 后 爆 破 网 路 的 联 接 方 法 ： 面 孔 （ 括 切 排 包 槽 孔 ） 管 的 脚 线 — — 导 爆 管 先 与 支 导 爆 索 相 联 雷 接 。支 导 爆 索 再 通 过 导 爆 索 的“ 角 形 ” 接 方 法 三 联 与 主 导 爆 索 相 联 接 。其 联 接 方 法 示 意 图 见 图 １ 。 １ １矿 床 的 ４１２采 场 使 用 了 上 述 爆 破 网 路 Ｏ —— 设 计 原 则 与 联 接 方 法 后 ， 未 出 现 过 由 于 爆 破 网 从 路 的 原 因造 成 采 场 爆 破 落 矿 拒 爆 的现 象 。
科普4什么叫原地爆破浸出
6—注液孔，7—分段集液池，8—地下矿堆，9—导液井，10—集液池
原地爆破浸出矿山的开拓是指掘进系列巷道到达矿体，形成开拓系统，包括主要开拓井巷，如竖井、斜井和平硐，主要作用是提升和运输矿石或作为输送溶液通道；辅助开拓井巷如石门、盲井、下山，溜井和钻孔，主要作用是通风、提升材料、人员等。
实践中，根据矿体条件，原地爆破浸出采用不同的爆破方法筑堆。为保证浸出效果和获得较高的浸出率，国内一般要求待浸矿堆的矿石块度—150mm的产率达75％～85％。浸出矿石的化学试剂通过矿堆表面布液、矿堆内部的预埋管网布液、钻孔布液等实现。根据选择的化学试剂类别，出率高、工艺简单、成本低，但需使用抗腐蚀性的设备和材料；碱浸的浸出选择性强、试剂消耗少、但浸出时间长、浸出率低，并且只有在应用氧化剂时才能获得较好效果。 与常规地下开采方法相比，筑堆过程中原地爆破浸出仅将10%～30%的破碎矿石运出，运出量小，而且免除了采后的最终放矿，充分利用爆破的矿石支撑围岩，大大减少了地压管理工作量。该方法地表尾渣排放量只有常规开采的20％～30％，尾矿库也相应减少70
％～
什么叫原地爆破浸出采铀
王海峰
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，如图1所示。
图1 原地爆破浸出采铀工艺图
1—化学试剂配制池，2—浸出液储池，3-水冶厂，4-高位池，5—布液管路，
原地爆破浸出矿山的开拓是指掘进系列巷道到达矿体，形成开拓系统，包括主要开拓井巷，如竖井、斜井和平硐，主要作用是提升和运输矿石或作为输送溶液通道；辅助开拓井巷如石门、盲井、下山，溜井和钻孔，主要作用是通风、提升材料、人员等。
实践中，根据矿体条件，原地爆破浸出采用不同的爆破方法筑堆。为保证浸出效果和获得较高的浸出率，国内一般要求待浸矿堆的矿石块度—150mm的产率达75％～85％。浸出矿石的化学试剂通过矿堆表面布液、矿堆内部的预埋管网布液、钻孔布液等实现。根据选择的化学试剂类别，出率高、工艺简单、成本低，但需使用抗腐蚀性的设备和材料；碱浸的浸出选择性强、试剂消耗少、但浸出时间长、浸出率低，并且只有在应用氧化剂时才能获得较好效果。 与常规地下开采方法相比，筑堆过程中原地爆破浸出仅将10%～30%的破碎矿石运出，运出量小，而且免除了采后的最终放矿，充分利用爆破的矿石支撑围岩，大大减少了地压管理工作量。该方法地表尾渣排放量只有常规开采的20％～30％，尾矿库也相应减少70
％～
什么叫原地爆破浸出采铀
王海峰
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，如图1所示。
图1 原地爆破浸出采铀工艺图
1—化学试剂配制池，2—浸出液储池，3-水冶厂，4-高位池，5—布液管路，
原地爆破浸出采铀安全与环境
和 环境 。
型矿很少 ， 规模偏小 ， 厚度薄， 品位较低 ， 矿床水文地 质条件 比较复杂 ， 使得铀矿开采过程 中的开拓 、 采准 工作量大 ， 矿石贫化率高 ， 开发利用难度大。针对铀 矿床这些特点 ， 经过长期实践与完善 ， 我国铀矿开采
技术也 形成 了一 定特 点 ： （ ）在开采 方式 中以地 下 开采 为 主 ， ８ ％ ～ １ 占 ０
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Ｉ Ｓ ６ １—２ ｏ Ｓ Ｎ １７ ９０ ＣＮ ４ ３一ｌ ４ ／ Ｄ ３７ Ｔ
采矿技术
第 ６卷
第 ３期
２０ ０ ６年 ９月
Ｓ ｐ２ ０ ｅ ．０６
Ｍｉ ｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｖｏ ． Ｎ ． １ ６， ｏ ３
方、 水患 、 燃等危害以外 ， 自 还必须考虑放射性 的危 害， 这也是铀矿开采的特点 。 ３ １１ 铀矿开采过程 中的放射性危害 ．． （ ）直接辐射 。铀矿 中铀 、 、 １ 钍 镭及其 子体所 放出的 ｐ ＾ 、 射线 ， ｙ 对矿工形成全 身外照射 。尤其当 矿石品位超过 １ 时， 射线成为对矿工形成直接 ％ ＾ ｙ
８％ ， ５ 露天开采仅 占 １％ ～ ０ ； ５ ２％
（ ）采 矿方 法种 类繁 多 ， 以充 填采 矿法 为主 ； ２ 但
（ ）回采工 艺灵 活 ， 应性 较强 ； ３ 适
３ 铀矿 开采安全
３ １ 开 采过 程 中的放射 性控 制 ．
（ ）原地爆破浸出可以降低采准工作量 ， ４ 减少
合 பைடு நூலகம்下 公 式 ：
０
．
般情况下 ， 在品位为 ０ １ 的铀矿体 的水平巷道 ．％
中央， 剂量率约为 ５ Ｇ ／ｈ 当品位超过 ０ ５％ 时， ｙ ； ． 矿工 就会 受到超 过 ５ ｖ的年允 许剂 量 的危 害 。 ０ｍＳ （ ）氡气。氡能在矿岩空 隙中移动 ， ２ 并进 入矿 井的空气 中。氡是短寿命 （ 半衰期 ３ ８ ） 粒 ． ２ｄ 的 子放射源 ， 吸入氡气本身是无危害的， 因为它不会滞 留在肺 中。但是 ， Ｒ ｎ衰 变产生 的子体 （ Ｐ 、 ｂ 墙 Ｈ
型矿很少 ， 规模偏小 ， 厚度薄， 品位较低 ， 矿床水文地 质条件 比较复杂 ， 使得铀矿开采过程 中的开拓 、 采准 工作量大 ， 矿石贫化率高 ， 开发利用难度大。针对铀 矿床这些特点 ， 经过长期实践与完善 ， 我国铀矿开采
技术也 形成 了一 定特 点 ： （ ）在开采 方式 中以地 下 开采 为 主 ， ８ ％ ～ １ 占 ０
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采矿技术
第 ６卷
第 ３期
２０ ０ ６年 ９月
Ｓ ｐ２ ０ ｅ ．０６
Ｍｉ ｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｖｏ ． Ｎ ． １ ６， ｏ ３
方、 水患 、 燃等危害以外 ， 自 还必须考虑放射性 的危 害， 这也是铀矿开采的特点 。 ３ １１ 铀矿开采过程 中的放射性危害 ．． （ ）直接辐射 。铀矿 中铀 、 、 １ 钍 镭及其 子体所 放出的 ｐ ＾ 、 射线 ， ｙ 对矿工形成全 身外照射 。尤其当 矿石品位超过 １ 时， 射线成为对矿工形成直接 ％ ＾ ｙ
８％ ， ５ 露天开采仅 占 １％ ～ ０ ； ５ ２％
（ ）采 矿方 法种 类繁 多 ， 以充 填采 矿法 为主 ； ２ 但
（ ）回采工 艺灵 活 ， 应性 较强 ； ３ 适
３ 铀矿 开采安全
３ １ 开 采过 程 中的放射 性控 制 ．
（ ）原地爆破浸出可以降低采准工作量 ， ４ 减少
合 பைடு நூலகம்下 公 式 ：
０
．
般情况下 ， 在品位为 ０ １ 的铀矿体 的水平巷道 ．％
中央， 剂量率约为 ５ Ｇ ／ｈ 当品位超过 ０ ５％ 时， ｙ ； ． 矿工 就会 受到超 过 ５ ｖ的年允 许剂 量 的危 害 。 ０ｍＳ （ ）氡气。氡能在矿岩空 隙中移动 ， ２ 并进 入矿 井的空气 中。氡是短寿命 （ 半衰期 ３ ８ ） 粒 ． ２ｄ 的 子放射源 ， 吸入氡气本身是无危害的， 因为它不会滞 留在肺 中。但是 ， Ｒ ｎ衰 变产生 的子体 （ Ｐ 、 ｂ 墙 Ｈ
第八章原地浸出采铀
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矿层孔隙率： a. n<5～10%，不适合地浸； b. n=5～10%，适合地 浸；c. n=20～25%，最适合地浸； d. n=25～50%，较适合地浸；e. n>50%，不适合地浸。
部位即孔壁四周细砂自然分选作过滤层。
4.4 钻孔的施工与安装
地浸钻孔施工、安装程序及要求：
⑴开孔
⑵钻进取芯、测井
⑶扩径
⑷冲孔
⑸下套管
⑹投砾
⑺注浆封孔
⑻孔口安装
⑼钻孔过滤器
• 1）开孔
开孔所用的钻头直径要根据钻孔安装管的直径大小和钻孔 表土层的稳定性而定。
云南381矿床，砂岩稳定，且钻孔深度浅（40m左右）， 用φ150mm钻头开孔，一钻到底，下 φ75×6 mm PVC套管； 新疆某矿床：孔深200m左右。空气提升时，φ200mm三牙轮钻 头开孔→穿过表土层-→ φ168mm矿层顶板-→φ128mm终孔。 在矿层部位用稀泥浆护垫。潜水泵提升时，φ244mm三牙轮钻 头开孔，并同径钻至终孔深度（下6“潜水泵）。
钻孔间距：钻孔间距要视矿层的渗透性而定（先做小试 验），如间距过小，容易发生潜蚀通道，造成溶浸液“短路”； 间距过大，单元生产时间拖得长，且试剂消耗量增加，经济效 益差。
4.3 钻孔结构
国内外普遍使用的地浸工艺钻孔可分为两大类： ①填砾结构——过滤器部位充填砾石过滤层为主要特征； ②裸眼结构——过滤器周围不充填过滤物质，而靠矿层
• 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矿层孔隙率： a. n<5～10%，不适合地浸； b. n=5～10%，适合地 浸；c. n=20～25%，最适合地浸； d. n=25～50%，较适合地浸；e. n>50%，不适合地浸。
部位即孔壁四周细砂自然分选作过滤层。
4.4 钻孔的施工与安装
地浸钻孔施工、安装程序及要求：
⑴开孔
⑵钻进取芯、测井
⑶扩径
⑷冲孔
⑸下套管
⑹投砾
⑺注浆封孔
⑻孔口安装
⑼钻孔过滤器
• 1）开孔
开孔所用的钻头直径要根据钻孔安装管的直径大小和钻孔 表土层的稳定性而定。
云南381矿床，砂岩稳定，且钻孔深度浅（40m左右）， 用φ150mm钻头开孔，一钻到底，下 φ75×6 mm PVC套管； 新疆某矿床：孔深200m左右。空气提升时，φ200mm三牙轮钻 头开孔→穿过表土层-→ φ168mm矿层顶板-→φ128mm终孔。 在矿层部位用稀泥浆护垫。潜水泵提升时，φ244mm三牙轮钻 头开孔，并同径钻至终孔深度（下6“潜水泵）。
钻孔间距：钻孔间距要视矿层的渗透性而定（先做小试 验），如间距过小，容易发生潜蚀通道，造成溶浸液“短路”； 间距过大，单元生产时间拖得长，且试剂消耗量增加，经济效 益差。
4.3 钻孔结构
国内外普遍使用的地浸工艺钻孔可分为两大类： ①填砾结构——过滤器部位充填砾石过滤层为主要特征； ②裸眼结构——过滤器周围不充填过滤物质，而靠矿层
• 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。
原地爆破浸出采铀技术在蓝田铀矿的应用
中分 布不 均匀 ， 则易 造成 溶 浸 剂从 空 隙大 的 、 块 大 率高 的 区域通 过 ， 而粒度 小 、 隙小 的 区域 由于溶 空
液渗透 阻力 大 ， 造成 与爆 破 的矿 体未 能 充分 接触 ， 从 而影 响浸 出率 ， 响综 合 经济 效 益 。 影
粒 浸染 状 ， 矿岩 中呈 结 晶分散 状 的矿石 。 在
使之微 裂 隙发育 ， 然后 用溶 浸 剂有选 择 地浸 出铀 。 其主要 特 点 是 ：ｏ／～８ ６ ７ ９ ６ ｏ／的矿 石 经 爆 破落 矿筑 ９
堆 后存 留采 场就 地 浸 出 处 理 ， 出的 不 是矿 石 而 产 是 含铀 溶液 ， 而大大 地简 化 了生产 工艺 ， 少 了 从 减 出矿量 ， 常规采 矿工 艺 比较 ， 与 省去 或减 少 了采场 管理 、 空 区处 理 、 石 运 输 、 碎 等 多 道 工 序 。 采 矿 破
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第 ２ 卷 第 ２期 ５
２０ ０ ６年 ５月
铀ห้องสมุดไป่ตู้
矿 冶
Ｖｏ１ ２ ＮＯ ２ ．５ ．
Ｍ ａ ００ ｖ２ ６
ＵＲＡＮＩ Ｍ Ｉ Ｉ Ｕ Ｍ Ｎ ＮＧ Ｎ Ｄ ＥＴ Ａ ＬＩＵ Ｒ ＧＹ Ａ Ｍ
原 地爆破 浸 出采铀技术在 蓝 田铀矿 的应 用
李 西 栋
（ 国 核 工 业 集 团公 司蓝 田铀 矿 ，陕 西 两 安 ７０ ０ ） 中 １ ５ ０
摘 要 ：介 绍 了原 地 爆 破 浸 出采 铀 的 主 要 技 术 问 题 ， 系统 总 结 了蓝 田 铀 矿 原 地 爆 破 浸 出采 铀 的生 产 实 践 及 取 得
的经济 、 环境效 益 ， 出了这项技术 的发展 方向。 提
关 键 词 ：爆 破 筑 堆 ；采 切 工 程 ；采 场 浸 出 ；发 展 方 向 中图 分 类 号 ：Ｔ ２ ２ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｉ １． ２ 文 章 编 号 ： １０ ０ ０—８ ６ （０ ６０ ０ ７ Ｏ ０３２０）２ ０ １ ４
浸出工艺及设备讲解
设备要求：
1）结构上要求:其搅拌效果好，相应地液-固〔或液-固-气)相 间有良好的传质条件，同时能按工艺要求控制适当的温度 和压力； 2）应有足够的强度且在作业条件下其材质对所处理的物料 有足够的耐腐蚀性能，即应选择适当的材料和内衬。
（1）机械搅拌浸出槽
• 1) 槽体:其材质应对所处理的溶液有良好的耐腐性。普通 碳素钢、搪瓷、钢壳上衬环氧树脂后再砌石墨砖或内衬橡 胶、不锈钢、铸铁、碳钢、高硅铁。 2) 加热系统。用夹套或螺管通蒸气间接加热、蒸气直接 加热。 3) 搅拌系统。涡轮式、锚式、螺旋式、框式、耙式等不 同类型。搅拌的转速、功率随槽尺寸和处理的矿浆性质和 工艺条件要求而定。
（b）连续逆流浸出
根据逆流原理进行精矿浸出，就是在一系列串联的分解槽 中。浸出剂和精矿浆分别由系列的两端加入，精矿与溶剂
4 浸出过程生产及设备
4.2浸出的方法及设备
4.2.1 搅拌浸出
实质:是将充分磨细(0.04～0.1mm以保证足够的比表面 积)原料，然后与浸出剂混合，在激烈搅拌并保证一定温 度的条件下进行反应。 • 参数:有矿石粒度、浸出剂的用量和耗量、液固比、温度 以及时间。 • 搅拌是:为了防止矿粒下沉，调匀浓度或温度，保证固液 相更好的相互接触，减小液膜扩散层的厚度，从而加快浸 出速率，也称“常规浸出”。
（2） 连续浸出
•
（a）连续并流浸出
并流连续浸出是将浸出剂、水和精矿连续加入到反应器 中，并连续卸料。在这种情况下，设计的搅拌系统必须 使固体和液体在溢流时保持进料时的比例。一般是在几 个串联起来的反应器内进行。
• 并流浸出(顺流浸出)：被浸物料和浸出剂的流动方 向相同。 • 串联并流连续浸出的特点是： • (a)各单个反应器内反应物的浓度，反应速度是恒 定的，但同一串联系列中各个反应器则互不相同， 可根据浸出过程的要求在不同的反应器内控制不 同的温度、搅拌速度； • (b)设备生产能力大； • (c)易于进行自动控制； • (d)热利用率高，能耗低。 • （f）与连续逆流相比浸出率较低,过程试剂消耗大 残留溶剂浓度高。
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现 以 内蒙 古 某 Ｃ Ｏ ＋Ｏ 地 浸 采 铀 矿 山 为 重
对 能源 进行 综合 利用 的新模 式 ， 倡 导 就近原 则 ， 即 就 近发 电 ， 就近并 网， 就近转换， 就 近使 用 。分 布 式 原地 浸 出 采 铀 则 是 借 用 清 洁 能 源 模 式 来 处 理 散、 小 矿体 的新方 法 ， 是 在分 散铀 矿资 源 区域建 立 独 立简 单高 效 的 吸附 车 间 ， 在 分散 矿 体 中心 建 立
摘要： 介 绍 了分 布 式 原 地 浸 出 采 铀 工 艺 技 术 的概 念 和 关 键 设 备 ， 工 艺 技 术 包 括 卫 星 厂 分 布 式 吸 附 工 艺 和 中 心 厂 集 中处 理 工 艺 流 程 中饱 和 树 脂 的清 洗 、 淋洗 、 合 格 液 的 酸化 、 沉淀等工艺 ； 关 键 设 备 包 括 卫 星 厂 的 树 脂 可 装 卸 吸 附塔 、 树 脂 转 运 槽 车 等 以 及 和 中心 处 理 厂 的 树 脂 可 装 卸 清 洗 塔 、 淋洗 塔 及 废 水 处理 设 备 等 。 通 过 与 国外 同 类 铀 矿 山 的工 艺 技 术 和设 备 之 间 的 比较 ， 指 出 了 目前 我 国在 分 布 式 地 浸 采 铀 方 面 的不 足 和发 展 方 向 。
点， 介绍 分布式 地 浸采铀 工艺 与关 键设 备 。
１ 分 布 式 原 地 浸 出 采铀 工 艺简 介
１ ． １ 卫 星 厂 工 艺 流 程
铺 设成 本高 ， 还 需要增 压输 送 ， 须 对高 压管 道进 行 环 保监 测 和安 全 维 护 。如果 在较 远 的矿 块 附 近 ， 单 独建 设整 套浸 出液 处 理设 施 ， 虽然 可 以解 决 远 距离、 散小 矿体 的 回收 ， 但该 方案 一次 性设 备投 资 大， 维 持运行 需要 较 多管理 和操作 人 员 。
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ ３ ４ ２ ６ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｙ ｋ ｙ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ０ １
分 布式 的概 念 最早 是 由清 洁 能 源行 业 提 出 ，
如 分布 式光 伏发 电和 分 布式 风 能 发 电等 ， 是 一 种
近 年来 ， 我 国成 功 开发 的 Ｃ Ｏ ： ＋Ｏ 原 地 浸 出
美 国是 最 Байду номын сангаас 开 展 研 究 并 实 现 Ｃ ｏ ＋Ｏ 地 浸
卫 星 厂 的 主 要 功 能 是 通 过 离 子 交 换 树 脂 吸 附
回收浸 出液 中低浓 度铀 ， 另外 ， 为 提高 树脂 吸 附容 量和效率 ， 采用了 Ｃ Ｏ 气 体 酸 化 处 理 浸 出 液 技
术［ ５ ］ 。卫 星 厂 工 艺 流 程 见 图 １ 。
第３ ４卷 第 ２期
２ ０ １ ５年 ５月
铀 矿 冶
Ｕ ＲＡ Ｎ Ｉ Ｕ Ｍ ＭＩ ＮＩ Ｎ Ｇ Ａ Ｎ Ｄ Ｍ ＥＴ Ａ ＬＬＵ ＲＧ Ｙ
Ｖｏ１ ． ３ ４ ＮＯ． ２
Ｍａ ｙ ２ ０１ ５
分 布 式 原 地 浸 出 采 铀 工 艺 技 术 与 关 键 设 备
浸 出液通 过采 区抽 液钻 孔潜 水泵 提升 至采 区
集 中控 制室 ， 利 用 抽 液 总 管 自流 至 集 液 池 ， 增 压 后 进 入卫 星厂 浸 出液处理 厂 房 ； 浸 出液 经袋式 过 滤 ，
采 铀工 业化 应用 的 国家 ， 地 浸 采 铀工 艺 技 术 的应
用 及理 论研 究均 走 在 了世界 的前 列 ， 鉴 于 环 保 压
收稿 日期 ：２ ０ １ ４ — １ １ — ２ ６
刘乃 忠 ， 李 喜 龙 ， 王 坚 朴 ， 杨少 武 ， 成 弘。
（ １ ． 中核 通 辽 铀 业 有 限 责 任 公 司 ， 内蒙 古 通 辽 ０ ２ ８ ０ ０ ０ ； ２ ． 中投咨询 有限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ５ ５ ； ３ ． 核 工 业 北 京 化 工 冶金 研 究 院 ， 北京 １ ０ １ １ ４ ９ ）
关键 词 ： 分布式 ； 原 地 浸 出采 铀 ； 工艺 ； 设 备 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｉ ２ ０ １ ． １ ；Ｐ ６ ３ ４ ． ５ 文献 标 志码 ：Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ８ ０ ６ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ ６ １ － ０ ７
能满足 各个 吸 附车 间处 理能 力 的后 处 理 厂房 ， 概
括 来讲 ， 就是 “ 分散吸附， 集 中 处理 ” ， 以此 实 现 对 分 散资 源开 发 的优化设 计 和经济 开采 。该 项技术 解 决 了传统 地浸 工 艺 浸 出液 远 距 离 输 送 的 问题 。
如 距 离 浸 出 液 处 理 厂 房 较 远 的矿 块 ， 输 液管 线 长 、
去 除 固体颗粒 杂 质 后 进 入离 子 交 换 吸 附塔 ； 浸出 液泵送 至吸附塔 之前加 Ｃ Ｏ 气体， 调 节 浸 出 液
ｐ Ｈ值 。
力， 特 别 是 为避 免 污 染地 下 水 、 危 害矿 体 结 构 ， 目
前 美 国所有 铀 生 产 企 业 全 部 应 用 Ｃ Ｏ。 ＋ Ｏ。 原 地 浸 出采 铀 技 术 ， Ｈｉ ｇ ｈ ｌ ａ ｎ ｄ 、 Ｓ ｍｉ ｔ ｈ Ｒ ａ ｎ ｃ ｈ和 Ｈｏ ｂ ｓ ｏ ｎ 铀 矿 山 等 采 用 分 布 式 原 地 浸 出采 铀 技 术 ｌ １ ］ 。
采铀 工 艺 已实 现 了 工业 化 应 用 ， 在 内蒙 古 松 辽 盆 地建 成 了我 国第 １座 具 有 工 业 规 模 的 Ｃ Ｏ ＋Ｏ 地浸 采铀 矿 山 ， 在 分 布 式 原地 浸 出采 铀 工 艺及 设 备探 索研 究 工作 方 面滞 后 于美 国 。从 长远 来 看 ， 需要 针对 性深 入开 展分 布式 地浸采 铀 工艺 和相关 设备 的研 究 。
对 能源 进行 综合 利用 的新模 式 ， 倡 导 就近原 则 ， 即 就 近发 电 ， 就近并 网， 就近转换， 就 近使 用 。分 布 式 原地 浸 出 采 铀 则 是 借 用 清 洁 能 源 模 式 来 处 理 散、 小 矿体 的新方 法 ， 是 在分 散铀 矿资 源 区域建 立 独 立简 单高 效 的 吸附 车 间 ， 在 分散 矿 体 中心 建 立
摘要： 介 绍 了分 布 式 原 地 浸 出 采 铀 工 艺 技 术 的概 念 和 关 键 设 备 ， 工 艺 技 术 包 括 卫 星 厂 分 布 式 吸 附 工 艺 和 中 心 厂 集 中处 理 工 艺 流 程 中饱 和 树 脂 的清 洗 、 淋洗 、 合 格 液 的 酸化 、 沉淀等工艺 ； 关 键 设 备 包 括 卫 星 厂 的 树 脂 可 装 卸 吸 附塔 、 树 脂 转 运 槽 车 等 以 及 和 中心 处 理 厂 的 树 脂 可 装 卸 清 洗 塔 、 淋洗 塔 及 废 水 处理 设 备 等 。 通 过 与 国外 同 类 铀 矿 山 的工 艺 技 术 和设 备 之 间 的 比较 ， 指 出 了 目前 我 国在 分 布 式 地 浸 采 铀 方 面 的不 足 和发 展 方 向 。
点， 介绍 分布式 地 浸采铀 工艺 与关 键设 备 。
１ 分 布 式 原 地 浸 出 采铀 工 艺简 介
１ ． １ 卫 星 厂 工 艺 流 程
铺 设成 本高 ， 还 需要增 压输 送 ， 须 对高 压管 道进 行 环 保监 测 和安 全 维 护 。如果 在较 远 的矿 块 附 近 ， 单 独建 设整 套浸 出液 处 理设 施 ， 虽然 可 以解 决 远 距离、 散小 矿体 的 回收 ， 但该 方案 一次 性设 备投 资 大， 维 持运行 需要 较 多管理 和操作 人 员 。
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ ３ ４ ２ ６ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｙ ｋ ｙ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ０ １
分 布式 的概 念 最早 是 由清 洁 能 源行 业 提 出 ，
如 分布 式光 伏发 电和 分 布式 风 能 发 电等 ， 是 一 种
近 年来 ， 我 国成 功 开发 的 Ｃ Ｏ ： ＋Ｏ 原 地 浸 出
美 国是 最 Байду номын сангаас 开 展 研 究 并 实 现 Ｃ ｏ ＋Ｏ 地 浸
卫 星 厂 的 主 要 功 能 是 通 过 离 子 交 换 树 脂 吸 附
回收浸 出液 中低浓 度铀 ， 另外 ， 为 提高 树脂 吸 附容 量和效率 ， 采用了 Ｃ Ｏ 气 体 酸 化 处 理 浸 出 液 技
术［ ５ ］ 。卫 星 厂 工 艺 流 程 见 图 １ 。
第３ ４卷 第 ２期
２ ０ １ ５年 ５月
铀 矿 冶
Ｕ ＲＡ Ｎ Ｉ Ｕ Ｍ ＭＩ ＮＩ Ｎ Ｇ Ａ Ｎ Ｄ Ｍ ＥＴ Ａ ＬＬＵ ＲＧ Ｙ
Ｖｏ１ ． ３ ４ ＮＯ． ２
Ｍａ ｙ ２ ０１ ５
分 布 式 原 地 浸 出 采 铀 工 艺 技 术 与 关 键 设 备
浸 出液通 过采 区抽 液钻 孔潜 水泵 提升 至采 区
集 中控 制室 ， 利 用 抽 液 总 管 自流 至 集 液 池 ， 增 压 后 进 入卫 星厂 浸 出液处理 厂 房 ； 浸 出液 经袋式 过 滤 ，
采 铀工 业化 应用 的 国家 ， 地 浸 采 铀工 艺 技 术 的应
用 及理 论研 究均 走 在 了世界 的前 列 ， 鉴 于 环 保 压
收稿 日期 ：２ ０ １ ４ — １ １ — ２ ６
刘乃 忠 ， 李 喜 龙 ， 王 坚 朴 ， 杨少 武 ， 成 弘。
（ １ ． 中核 通 辽 铀 业 有 限 责 任 公 司 ， 内蒙 古 通 辽 ０ ２ ８ ０ ０ ０ ； ２ ． 中投咨询 有限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ５ ５ ； ３ ． 核 工 业 北 京 化 工 冶金 研 究 院 ， 北京 １ ０ １ １ ４ ９ ）
关键 词 ： 分布式 ； 原 地 浸 出采 铀 ； 工艺 ； 设 备 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｉ ２ ０ １ ． １ ；Ｐ ６ ３ ４ ． ５ 文献 标 志码 ：Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ８ ０ ６ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ ６ １ － ０ ７
能满足 各个 吸 附车 间处 理能 力 的后 处 理 厂房 ， 概
括 来讲 ， 就是 “ 分散吸附， 集 中 处理 ” ， 以此 实 现 对 分 散资 源开 发 的优化设 计 和经济 开采 。该 项技术 解 决 了传统 地浸 工 艺 浸 出液 远 距 离 输 送 的 问题 。
如 距 离 浸 出 液 处 理 厂 房 较 远 的矿 块 ， 输 液管 线 长 、
去 除 固体颗粒 杂 质 后 进 入离 子 交 换 吸 附塔 ； 浸出 液泵送 至吸附塔 之前加 Ｃ Ｏ 气体， 调 节 浸 出 液
ｐ Ｈ值 。
力， 特 别 是 为避 免 污 染地 下 水 、 危 害矿 体 结 构 ， 目
前 美 国所有 铀 生 产 企 业 全 部 应 用 Ｃ Ｏ。 ＋ Ｏ。 原 地 浸 出采 铀 技 术 ， Ｈｉ ｇ ｈ ｌ ａ ｎ ｄ 、 Ｓ ｍｉ ｔ ｈ Ｒ ａ ｎ ｃ ｈ和 Ｈｏ ｂ ｓ ｏ ｎ 铀 矿 山 等 采 用 分 布 式 原 地 浸 出采 铀 技 术 ｌ １ ］ 。
采铀 工 艺 已实 现 了 工业 化 应 用 ， 在 内蒙 古 松 辽 盆 地建 成 了我 国第 １座 具 有 工 业 规 模 的 Ｃ Ｏ ＋Ｏ 地浸 采铀 矿 山 ， 在 分 布 式 原地 浸 出采 铀 工 艺及 设 备探 索研 究 工作 方 面滞 后 于美 国 。从 长远 来 看 ， 需要 针对 性深 入开 展分 布式 地浸采 铀 工艺 和相关 设备 的研 究 。