第八章 原地浸出采铀

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。
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。
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4 钻孔工程
钻孔工程是地浸采铀的主要工程，也是地浸采铀中三大关
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 原地浸出矿床条件评价
• 3.1 • 3.2 • 3.3 • 3.4 • 3.5 • 3.6 • 3.7 岩性及铀的存在形式 矿石品位、厚度及埋深 矿体形态及赋存位置 含矿层顶底板岩性 地质构造 水文地质条件 矿石特性
• 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
①矿岩的渗透性：a.极弱K<0.1m/d，不宜地浸； b.较弱K=0.1～1.0 m/d，可地浸；c.较弱K=1.0～5.0 m/d，最适合地浸；d.强 K=5.0～ 10.0m/d，可地浸；e.极强K>10.0m/d，不太适合地浸。 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。
• 3.3 矿体形态及赋存位置（见图）
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。
•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。
键技术之一。地浸钻孔的作用较多，主要有：①矿床开拓、采
准、溶浸液的输入、浸出液的提升；②控制溶浸范围；③监测 溶液扩散情况；④探采结合，重复利用；⑤提供工业用水等。
• 4.1 • 4.2 地浸钻孔的种类与比例、作用 地浸钻孔的布孔形式及钻孔间距
• 4.3
钻孔结构
• 4.4 钻孔的施工与安装
4.1 地浸钻孔的种类与比例、作用
• 12
• 13 • 14
地浸矿山的设计内容
地浸矿山的企业管理 应用实例
• 6. 溶浸范围控制
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）
• 3.1 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。
原地浸出采铀模拟实验装置（一）
原地浸出采铀三维模拟实验装置（二）
原地浸出采铀三维模拟实验装置（二）
原地浸出采铀三维模拟实验装置（二）
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 的水文地质条件才能使用，其适用范围如下：
第八章 原地浸出采铀
•1 •2 原地浸出采铀的内涵及工艺流程 原地浸出采铀技术的适用范围及 •7 •8 浸出液的提升 地浸矿床的开采顺序及开
• 优缺点 •3 •4 原地浸出矿床条件评价 钻孔工程
• 拓工程
•9
• 10 • 11
地浸矿山的工作设施
矿山的环境监测及评价 地浸技术经济评价
•5
溶浸液的配方与使用方法
地浸钻孔有3种：抽液孔、注液孔、观测孔。抽液孔﹕注
液=1﹕2（一般）。
抽液孔——矿层溶解的含U溶液须经抽液孔用潜水泵或气升 泵提升至地表； 注液孔——将在地表按一定比例配制好的溶浸液经注液钻 孔输入含矿层； 观测孔——用于观测和检查溶浸液的扩散情况（范围）， 这类钻孔一般布置在采场四周外围（沿地下水流向）不同距离 （20m→ 50m→100m……）。
1.2 原地浸出采铀工艺流程
典型注液、回收孔分布图
地表
注液井
抽液井
注液井
泥岩
泥岩
蚀变砂岩
流向
还原砂岩 含铀砂岩
钻井 流向
提铀 抽 液 孔
树 离 脂 子 塔 交 换
高压泵
渗透、转化
配液池
地表
净化后 的废水
去铀、镭
灌溉
清水
注液孔
注液孔
矿层
地浸采铀工艺流程图
原地浸出采铀柱浸实验装置
原地浸出采铀长距离浸出实验装置