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。
地浸采铀及地浸矿床的条件与评价
世界核地质科学WorldNuclearGeoscienceVol．26，No．3Sept．2009第26卷第3期2009年9月
地浸采铀矿，即原地浸出采铀矿，它是
按一定配方配制的溶浸液，通过钻孔工程（注
液钻孔、抽液钻孔）在天然埋藏条件下，经氧
化作用、络合作用和铀的活化作用，从具有
一定渗透性的砂岩铀矿石中选择性地浸出和
回收铀金属的一种铀矿采冶新工艺。由于地
浸采铀矿具有许多优点，因此，在矿量大、
品位低、埋藏浅的可地浸砂岩型铀矿采矿中，
越来越受到各国的青睐，被认为是世界采矿
史上一次重大的技术革命［1］。
1地浸采铀矿的沿革及发展概况地浸采铀矿发展可以分为3个阶段：第1
阶段，在发明和专利基础上，研究改进地浸
方法的建议阶段。这一阶段从20世纪50年
代中期到1978年，其主要特点是了解地浸的
可行性问题（包括室内和现场研究）。第2
阶段是1978~1984年。主要内容为基本原理
和地浸机理研究，同时配合取样试验研究，
进行小型和扩大试验。第3阶段是地浸工艺
流程更为完善，浸矿方法进入工业性试验阶
段。这一阶段从1984年开始，到目前已进入
工业生产规模阶段。
原地浸出采铀最早出现于美国，1957年提DOI：10.3969/j.issn.1672-0636.2009.03.006
地浸采铀及地浸矿床的条件与评价
陈振，刘金辉
（东华理工大学，江西抚州344000）
［摘要］主要介绍了地浸采铀的含义及其发展历史，并对地浸矿床的条件进行详细分析，提出地浸矿床评价的三项原则。［关键词］地浸采铀；优缺点；水文地质条件［中图分类号］P619.14；P641.2［文献标识码］A［文章编号］1672-0636（2009）03-0157-03
Discussiononin￣situleachingofuraniumminingandevaluation
ontheconditionofin￣situleachingdeposit
CHENZhen，LIUJin￣hui
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：Pt——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。
地浸采铀技术与工艺
地浸采铀技术与工艺
张振强
【期刊名称】《资源调查与环境》
【年(卷),期】2002(023)003
【摘 要】地浸采铀是世界上十分先进的采矿技术,其基本原理是对可地浸砂岩型铀矿按一定网度布置工艺钻孔,从注液孔注入地浸液,使地浸液与铀进行充分反应,经抽液孔提出地表,在地表工厂进行萃取铀的过程.地浸法分为酸法和碱法两种.地浸采铀能使低品位砂岩型铀矿成为有工业价值的矿床,由于对环境污染小,已被世界大多数国家广泛采用.但是并非所有的砂岩铀矿都能地浸,只有符合地浸地质-水文评价指标的砂岩铀矿才能地浸.地浸工艺包括钻孔的布置、浸液的配制、地下水的复原和环境保护等方面.我国的地浸采铀于20世纪70年代开始探索,90年代中期开展了大规模的地浸砂岩铀找矿与开采工作,并取得了突破性进展,新疆512矿床是就是利用地浸技术评价与开采的我国第一座大型地浸铀矿山.
【总页数】5页(P200-204)
【作 者】张振强
【作者单位】中国核工业地质局240研究所,辽宁沈阳,110032
【正文语种】中 文
【中图分类】P619.14
【相关文献】 1.循环经济视角下新疆地浸采铀浸出工艺的技术创新与实践 [J], 陈梅芳;花明;阳奕汉;周义朋
2.论我国地浸采铀技术的重大突破 --新疆地浸采铀矿床的成功应用 [J], 李开文
3.地浸采铀影响铀浓度的因素研究和对部分工艺的探讨 [J], 邢拥国;汤庆四;姚光怀
4.地浸采铀除垢解堵工艺进展 [J], 蔡佳玲;冯佳慧;吴金虎;吴奇;张峰;花榕
5.地浸采铀中201×7型树脂硅中毒的解毒工艺探索 [J], 朱国明;王艺;何斌;桂增杰;段和军;李光辉;李世俊;梁天元;刘东
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我国地浸采铀技术的现状与发展
1 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。
松软砂岩型铀矿床的地浸开采技术
中国矿业第21卷
收稿日期：2012-7-11作者简介：武伟（1967—），男，河南许昌人，硕士研究生，高级工程师，长期从事地浸采铀工作，E-mail：zl-2000n@。1松软砂岩型铀矿床
1.1铀的富集与沉淀
砂岩型铀矿床指产于砂岩、砂砾岩等碎屑岩中
的外生后成铀矿床。松软砂岩型铀矿床特指岩矿胶
结疏松，颗粒之间存在孔隙，便于孔隙水流动的矿
床。外生松软砂岩型铀矿床是在地球表面天然因素
影响下，所形成的地球化学作用产物，是地浸方法
开采的重点。
砂岩型铀矿床成因上主要有两类，即层间氧化
带型和潜水氧化带型。这两类矿床中的铀，来自矿
床以外的岩石和矿床以及自含矿层本身及其上覆
的富铀层。沉积成矿时，地层中的U4+在富含游离氧的地表水或地下水的长期作用下氧化成U6+，逐渐被
淋滤出来，在天然流场的作用下沿可渗滤的地层迁
移。由于地层中黄铁矿、有机质等还原性物质的不
断作用，地下水中的游离氧逐渐消耗，在合适的地
球化学环境下，溶解的U6+被还原成U4+而沉淀，产生
铀的富集，形成矿石。层间氧化带铀矿床铀的富集
与成矿作用的必要条件，是在含水层的岩石中存在
铁的硫化物和碳酸盐[1-3]。
1.2地下水特征
矿层赋存在地下水水位以下是地浸开采的前
提，松软砂岩型铀矿床正是具备了这一必要的条
件，才成为地浸采铀研究的重点。
地浸采铀发生在承压含水层或潜水中，承压含
水层是处于地下水面以下，储存于任意两个弱透水
层之间的具有承压性质的饱和水。典型的承压含水摘要：讨论了松软砂岩型铀矿床的地浸特点，及在浸出剂的作用下金属溶解到溶液中的过程。国外地浸采铀技术的应用侧重在钻孔施工和成井工艺、中子测井、浸出液处理、地下水污染治理及抽注状态动态模拟等方面；而新技术的开发则以埋藏深、地下水高矿化度的地浸开采为主。而国内地浸采铀技术的应用侧重在浸出过程溶液流动检测、碱法工艺、现场试验技术等方面；新技术的开发则以钻孔施工与成井工艺、翼部矿体和多层矿体开采为主。关键词：松软砂岩型；铀矿；地浸中图分类号:TL212.12文献标识码：A文章编号：1004-4051（2012）zk-0324-04
地浸采铀技术中的几个问题
1 地浸采铀技术中的几个问题
王海峰
(核工业北京化工冶金研究院，北京 101149)
摘要： 根据多年地浸采铀技术研究、实验室试验、现场试验及生产经验，讨论了地下水流向对钻孔布置的影响，沉砂管的设置及利弊， CO2+O2两孔法现场试验的适用性等问题。
关键词：地浸采铀； 沉砂管； 两孔法; CO2+O2
1 前言
在多年的地浸采铀技术研究与开发的实践中，一些问题已成为该领域工程技术人员争论的话题，并一直受之困扰,如地浸井场抽出井是否应布置在地下水流向的下游；钻孔套管底部沉砂管的作用及长度；采用CO2+O2作为溶浸剂时两孔法适用性如何。这些问题并非对地浸采铀试验与生产起颠覆性作用，但它们却影响着技术进步。
在收集、分析国内外资料的基础上，结合作者多年的地浸技术研究与开发的经验，针对上述问题，提出了一些认识，仅借此文与同行交流。
2 地下水流向对钻孔布置的影响
2.1 地下浸出溶浸剂流动分布特征
在地浸矿山，井场因抽注产生水力坡度，迫使溶浸剂遵循一定规律，从注入井流向抽出井。溶浸剂流动速度、方向随着在井场中的位置不同而改变，无论地下水的流向如何，都不可能对所有孔产生有利或有害的影响。以五点式正方形井网为例进行流场模拟（图1），中心为抽出井，四周为注入井[1]。
图中每条流线可近似的看作从注入井出发的一个质点的流动轨迹。质点在不同的流线上其流动速度以及路径的长短不同，内部流线路径最短，流动速度最快。由里向外，质点路径
图1 五点式正方形井网流场模拟 2 逐渐变长，流速变慢。同一流线上，在不同的位置其质点运动速度也不同，质点从注入井出发其速度逐渐变慢，并达到最低值。尔后，随着靠近抽出井，流速加快，而到达抽出井时达到最高值，如图2所示。
图2 流线上质点在不同位置上的流动速度
图2 注入井与抽出井溶浸剂流速随距离变化关系
2.2 地下水流动对溶浸剂流动的影响
地浸采铀方法研究及展望
2018年3月JournalofGreenScienceandTechnology第6期
收稿日期:2018-02-01作者简介:李孝君(1990—),男,硕士,主要研究方向为辐射防护与环境保护。地浸采铀方法研究及展望
李孝君(湖南交通工程学院,湖南衡阳421001)摘要:主要对铀矿山开采的地浸采铀方法进行了综述,详细地介绍了酸法地浸、碱法地浸、CO2+O2地浸等三种地浸采铀方法,并对比了三种采铀方法的优缺点,分析了其对环境的影响,提出了未来铀矿开采研究工作的重点方向应是CO2+O2地浸采铀方法。关键词:地浸采铀;酸法地浸;碱法地浸;CO2+O2地浸中图分类号:X751 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2018)6-0054-031 引言地浸采铀是区别于常规开采的一种铀矿开采方法。它所涉及知识很多,其中就包括地质、采矿、化学、冶金、环境等[1]。它是将事先配制好的溶浸液注入到地下矿层中,经矿层渗流、对流和扩散作用,与含铀矿石发生反应而浸出铀成分,并经潜水泵提升至地面,实现对铀的有效的浸出,然后输送至水冶车间处理成所需的铀产品[2]。地浸采铀技术相对于传统的铀矿山开采技术,具有工艺简单、成本较低、铀矿资源利用率较高和少污染、较环保等明显优势。2 地浸方法地浸采铀方法主要包括酸法地浸采铀、碱法地浸采铀、CO2+O2地浸采铀等。根据溶浸剂的化学成分的不同而划分,以H2SO4、HCl等无机酸作为溶浸剂称作酸法地浸,以NaOH、Na2CO3、NaHCO3等碱液作为溶浸剂称作碱法地浸[3],而无试剂地浸且以CO2和O2作为介质称作CO2+O2地浸。2.1 酸地浸法酸法地浸是目前地浸铀矿山利用较为广泛的方法。地浸过程主要采用酸作为溶浸剂,常见的溶浸剂有H2SO4、HNO3、HCl等无机酸,H2SO4是其中具有很强的浸出能力,价格适宜和相关浸出工艺设备材料容易解决等优点[4],因此目前溶浸剂使用最多的是稀H2SO4,HCl与HNO3虽反应能力较强,但其价格比H2SO4昂贵,易挥发,且相关设备防蚀要求较高[5]。在浸出过程中,矿体中的四价铀化合物逐渐与H2SO4反应并溶解,但其溶解度较低,需要加入H2O2、KMnO4、三价铁离子等氧化剂将四价铀氧化成六价铀,因为六价铀的化合物易与H2SO4结合成铀酰化合物。中间产生的相关化学反应如下:UO3+2H2SO4=UO2SO4+H2OU3O8+1/2O2+3H2SO4=3UO2SO4+3H2OUO2SO4+SO2-4=[UO2(SO4)2]2-[UO2(SO4)2]2-+SO2-4=[UO2(SO4)3]4-由于矿层中不仅含有铀化合物,一般还都含有Si、Ca、Mg、Fe等化合物[6],其中钙、镁、铁等化合物都会与硫酸反应,产生的主要化学反应如下:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2OCaCO3+H2SO4=CaSO4(微溶)+CO2↑+H2OMgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O由反应式可见,浸出过程额外生成的硫酸钙、硫酸铁、硫酸镁当超过其溶解度时,便沉淀析出,造成矿层堵塞,影响矿层的渗透性,妨碍铀浸出过程的进行,降低了浸出效率。2.2 碱地浸法碱法地浸就是使用呈碱性物质作为溶浸剂的采铀浸出过程。溶浸剂常见的有Na2CO3、(NH4)2CO3、NaHCO3、NH4HCO3等。Na2CO3虽价格较贵,但其浸出选择性高,浸出液较纯净[7],而铵盐会带入NH+4,这会给治理地下水、环境带来麻烦[8]。与酸法地浸一样,需要加入氧化剂,将四价铀氧化成六价铀,浸出时所产生的主要化学反应如下:UO3+3Na2CO3+H2O=Na4[UO2(CO3)3]+2NaOHU3O8+9Na2CO3+1/2O2+3H2O=3Na4[UO2(CO3)3]+6NaOHUO2+3Na2CO3+1/2O2+H2O=Na4[UO2(CO3)3]+2NaOHNaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O从上述反应式可以看出,生成物都产生强碱NaOH,这会使溶液随着反应的进行,其pH值也随着升高,而一般正常的浸出的过程中的pH值为9~10.5左右,当pH值过高时,矿层中已溶解的铀会与NaOH反应产生再沉淀,因此常常加入NaHCO3与Na2CO3配合使用[9],以调节浸液的pH值,产生的碳酸钠可以继续参与反应,使反应能够持续进行。2.3 CO2+O2地浸法CO2+O2地浸体系因其不需要加入额外的溶浸剂,所以也称为中性地浸或无试剂地浸,CO2+O2地浸
铀的提取
立志当早，存高远
铀的提取
一、“分散元素”——铀
铀矿物具有放射性和荧光性两大特性。此外四价铀矿物和六价铀矿物具有不
同特征色泽，四价铀多呈黑色、灰黑色；六价铀矿物颜色十分鲜艳。
几种铀矿石
铀在地壳中平均含量为 2.5×10-6，总埋藏量虽然比金、银、水银还要多，但
是铀在地下的埋藏十分分散，被称做“分散元素”。并且，铀的化学性质很活
泼，喜欢和其他元素合道，形成复合矿，已发现的铀矿物约有近 200 种，铀矿
的特点是品位低、矿体分散、规模小，找到高品位的铀矿相当不容易，品位高
于万分之五就有开采价值。
铀矿的开采，过去主要用地下开采或露天开采。找矿、采矿和选矿，都会产
生很多的废矿渣石。一般，挖出 1 吨铀矿石往往拿不到 1 千克铀。还有，铀衰
变的子体镭和氡，是高毒性的放射性核素，必须做好防护工作。我国对治理废
渣石，总结了“拦、护、填、封、疏、盖、植”七字治理方法，有效减少了空气
中氡的析出率和水中铀和镭的浓度。
二、地浸办法好
近年来开发的地浸法，对砂岩型铀矿，不必将铀矿石挖出来，省去运输、磨
碎矿石等许多工序，只要打几口井，往地下注酸（或碱）液，在地下把铀溶解
出来。然后，将铀矿浆从地下抽上来，直接输运到水冶厂去加工。这样，把采
矿、选矿和水冶连成一体，不会产生很多污染环境的废石和尾矿砂。地浸确实
是个好办法，但是，目前找到适用于地浸的铀矿床还不算多。
除了地浸外，还有堆浸法、原地爆破浸出法、细菌浸出法等。堆浸法就是把
溶浸采铀知识点汇总
练习题
一、名词解释
1 溶浸液；
2 浸矿剂；
3 氧化剂；
4浸出液；
5 孔隙度；
6 自然安息角；
7 松散矿岩的块度；
8扩散；
9 比表面积；
10 溶浸角；
11 液固比；
12液计浸出率；
13 渣计浸出率；
14 堆置浸矿；
15 制粒堆浸；
16 就地破碎浸矿；
17 原地浸出；
18 地浸溶浸死角；
19 溶浸采铀；
20 地下钻孔原地浸矿
二、简答题
1.铀的浸出机理和步骤包括哪些？
2.酸浸过程中影响化学反应速度的因素有哪些？
3.碱浸过程中影响化学反应速度的因素有哪些？
4.酸法浸出铀的化学过程是什么？
5.碱法浸出铀的化学过程是什么？ 6.金银的浸出特点是什么？
7. 细菌浸矿原理有哪几种说法？简要回答。
8. 用于浸矿的细菌有哪些特征？
9. 细菌浸矿有什么意义？
10. 哪些因素影响细菌浸出效果？
11. 堆置浸矿的工艺过程特点是什么？与常规水冶相比，有哪些优点？
12. 何谓堆浸法？它分几类？分类原则及各类的主要技术内容有哪些？何谓浸前工作？
13. 国外堆浸技术发展有哪些特点？
14. 堆浸与常规采矿的关系是什么？
15. 筑堆浸出的基本工艺流程是什么？
16. 什么是制粒堆浸？其应用条件是什么？
17. 堆浸前期的试验研究内容有哪些？分别进行简单叙述。
18. 堆浸的技术控制指标有哪些？
19. 我国铀矿山堆浸技术控制指标有哪些？
20. 就地破碎浸矿法与堆浸法相比的特点有哪些？
21. 就地破碎法浸矿的工艺流程是什么？
22. 原地破碎的淋浸方法有哪些？分别进行简述。
23. 原地破碎浸矿法可划分为哪几个阶段？
24. 就地破碎浸矿法的关键技术有哪些？为什么？
25. 什么是就地破碎浸矿法？它与地表堆浸法和井下堆浸法有何异同点？
26. 地浸法有哪三大关键技术？它们在地浸法中的地位和作用是什么？
27. 地浸法的基本工艺流程是什么？
28. 地浸的适用范围有哪些？
科普原地浸出采铀
科普原地浸出采铀
文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
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。