砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置，包括试样密封单元、液压控制单元、溶浸单元和检测单元，试样密封单元用于容置并密封砂岩铀矿的试样；液压控制单元与所述试样密封单元连通，用于调控所述试样密封单元对试样施加的压力；溶浸单元与所述试样密封单元连通，所述溶浸单元用于向所述试样密封单元内通入中性溶浸剂、酸性溶浸剂和碱性溶浸剂中的一种；检测单元与所述试样密封单元连通，所述检测单元用于对试样的浸出液和浸出气体进行检测。本发明专利技术提供的砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置，旨在实现精确有效的对铀矿试样进行地浸模拟试验，得到最为有效的地浸开采方式。得到最为有效的地浸开采方式。得到最为有效的地浸开采方式。

【技术实现步骤摘要】
砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置


[0001]本专利技术属于地质开采
，更具体地说，是涉及一种砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置。

技术介绍

[0002]铀是重要的天然放射性元素，也是最重要的核燃料，铀矿作为重要的国家战略资源和能源矿产，在国防建设和经济发展中发挥重要的作用。我国的铀矿储量规模有限，难以满足核电的长远发展需求，特别是在浅层铀矿开采殆尽后，对深层铀矿的开采已成为未来发展趋势。
[0003]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。目前常用的地浸开采方法有酸法地浸、碱法地浸和CO2+O2中性地浸，酸法地浸具有浸出速度快、浸出液含铀浓度高、浸出周期短的特点，但试剂消耗量大、浸出液杂质含量较高、易发生矿层堵塞、成本较高。碱法地浸具有选择性强、浸出液杂质含量低、地下水污染小的特点。但对于碳酸盐含量高的铀矿床，酸法地浸和碱法地浸均不宜采用，CO2+O2中性地浸过程对矿层渗透率影响小，对该类矿床具有很强的适应性。对砂岩铀矿的地浸采铀进行模拟试验，找出针对该铀矿最有效合理的地浸方式，有利于深入研究地浸开采机理、优化地浸开采工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置，旨在实现精确有效的对铀矿试样进行地浸模拟试验，得到最为有效的地浸开采方式。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置，包括：
[0006]试样密封单元，用于容置并密封砂岩铀矿的试样；
[0007]液压控制单元，与所述试样密封单元连通，用于调控所述试样密封单元对试样施加的压力；
[0008]溶浸单元，与所述试样密封单元连通，所述溶浸单元用于向所述试样密封单元内通入中性溶浸剂、酸性溶浸剂和碱性溶浸剂中的一种；以及
[0009]检测单元，与所述试样密封单元连通，所述检测单元用于对试样的浸出液和浸出气体进行检测。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述溶浸单元包括：
[0011]中性溶浸组件，与所述试样密封单元连通，用于调配并向所述试样密封单元内通入中性溶浸剂；
[0012]酸性溶浸组件，与所述试样密封单元连通，用于调配并向所述试样密封单元内通入酸性溶浸剂；
[0013]碱性溶浸组件，与所述试样密封单元连通，用于调配并向所述试样密封单元内通
入碱性溶浸剂；以及
[0014]输送组件，分别与所述中性溶浸组件、所述酸性溶浸组件和所述碱性溶浸组件连通，用于将所述中性溶浸组件、所述酸性溶浸组件和所述碱性溶浸组件内的液体输送至所述试样密封单元。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述中性溶浸组件包括混合罐和并联于所述混合罐输入端的CO2储罐和O2储罐，所述混合罐的输出端与所述试样密封单元连通，所述混合罐还与所述输送组件连通。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述碱性溶浸组件包括碱液储罐和第一氧化剂储罐，所述碱液储罐和所述第一氧化剂储罐分别与所述输送组件连通，且所述碱液储罐和所述第一氧化剂储罐的输出端分别与所述试样密封单元连通。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述酸性溶浸组件包括酸液储罐和第二氧化剂储罐，所述酸液储罐和所述第二氧化剂储罐分别与所述输送组件连通，且所述酸液储罐和所述第二氧化剂储罐的输出端分别与所述试样密封单元连通。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述输送组件包括第三输送泵，所述第三输送泵分别与所述中性溶浸组件、酸性溶浸组件和碱性溶浸组件连接。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述检测单元包括与所述试样密封单元连通的气液分离组件，以及分别与所述气液分离组件连通的浸出液检测器和气体检测器。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述气液分离组件包括多个气液分离器，多个所述气液分离器分别与所述试样密封单元连通，多个所述气液分离器与所述试样密封单元的连接点沿试样的液体流动方向依次分布。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述试样密封单元包括安装筒和分别密封插设于所述安装筒两端的第一密封盖和第二密封盖，所述安装筒具有用于容置试样的容纳腔，所述容纳腔为贯通所述安装筒的腔室，还包括与所述容纳腔连通的排气管，所述排气管上设有调节阀。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述液压控制单元包括第一输送泵、第二输送泵和液压驱动器，所述第一输送泵和所述第二输送泵的输入端并联于所述液压驱动器，输出端分别与所述试样密封单元连通，所述第一输送泵用于控制所述试样密封单元的围压，所述第二输送泵用于控制所述试样密封单元的轴压。
[0023]本专利技术提供的砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置将砂岩铀矿的试样密封于试样密封单元内，然后通过液压控制单元调节试样密封单元的压力达到第一预设值，溶浸单元向试样密封单元内通入中性溶浸剂、酸性溶浸剂或碱性溶浸剂，中性溶浸剂、酸性溶浸剂或碱性溶浸剂与试样反应使试样内流出浸出液，反应产生气体，检测单元对反应后产生的浸出液的压力、pH值和离子浓度，以及对气体的组分进行检测。本专利技术提供的砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置可以分别对试样进行中性地浸试验、酸性地浸试验或碱性试验，通过检测单元对试验后的浸出液和气体进行检测，可以测试出适合该试样的地浸方式，有利于对砂岩铀矿的地浸开采研究。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例一提供的砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例二提供的砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例三提供的砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置的结构示意图。
[0028]图中：
[0029]1、储气罐；
[0030]2、增压泵；
[0031]3、空压机；
[0032]4、真空泵；
[0033]5、第一调节罐；
[0034]6、第二调节罐；
[0035]7、第三调节罐；
[0036]8、排气管；
[0037]9、试样密封单元；901、第一密封盖；902、安装筒；903、第二密封盖；
[0038]10、液压控制单元；1001、第一输送泵；1002、液压驱动器；1003、第二输送泵；
[0039]11、压力传感器；
[0040]12、温度传感器；
[0041]13、气体质量流量计；
[0042]14、试样；
[0043]15、溶浸单元；1501、混合罐；1502、酸液储罐；1503、碱液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置，其特征在于，包括：试样密封单元，用于容置并密封砂岩铀矿的试样；液压控制单元，与所述试样密封单元连通，用于调控所述试样密封单元对试样施加的压力；溶浸单元，与所述试样密封单元连通，所述溶浸单元用于向所述试样密封单元内通入中性溶浸剂、酸性溶浸剂和碱性溶浸剂中的一种；以及检测单元，与所述试样密封单元连通，所述检测单元用于对试样的浸出液和浸出气体进行检测。2.如权利要求1所述的砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置，其特征在于，所述溶浸单元包括：中性溶浸组件，与所述试样密封单元连通，用于调配并向所述试样密封单元内通入中性溶浸剂；酸性溶浸组件，与所述试样密封单元连通，用于调配并向所述试样密封单元内通入酸性溶浸剂；碱性溶浸组件，与所述试样密封单元连通，用于调配并向所述试样密封单元内通入碱性溶浸剂；以及输送组件，分别与所述中性溶浸组件、所述酸性溶浸组件和所述碱性溶浸组件连通，用于将所述中性溶浸组件、所述酸性溶浸组件和所述碱性溶浸组件内的液体输送至所述试样密封单元。3.如权利要求2所述的砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置，其特征在于，所述中性溶浸组件包括混合罐和并联于所述混合罐输入端的CO2储罐和O2储罐，所述混合罐的输出端与所述试样密封单元连通，所述混合罐还与所述输送组件连通。4.如权利要求2所述的砂岩铀矿地浸开采模拟试验装置，其特征在于，所述碱性溶浸组件包括碱液储罐和第一氧化剂储罐，所述碱液储罐和所述第一氧化剂储罐分别与所述输送组件连通，且所述碱液储罐和所述第一氧化剂储罐的输出端分别与所述试样密封单元连通。5.如权利要求2所述的砂岩铀矿地浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛庆合，王伟，苏学斌，周根茂，赵利信，李召坤，王奇智，袁维，闻磊，常江芳，尹超，郑永香，
申请(专利权)人：中核矿业科技集团有限公司河北科技大学，
类型：发明
国别省市：