一种微膨胀地浸采铀固井液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种微膨胀地浸采铀固井液及其制备方法，属于原地浸出采铀技术领域。本发明专利技术通过激发剂、激发助剂的作用，使得以粉煤灰为主要胶结料的工业副产品得到激发，工业副产品体系固井液由于微粉矿粉和粉煤灰水化热较低，水化前后体积变化较小，粉煤灰球形度好，并且掺入了地浸采铀钻孔泥浆等综合因素和处理方式，在表面活性剂和膨胀剂的作用下得到了一种微膨胀地浸固井液，克服了现有技术中普通硅酸盐的高耗能、水化热高等缺点，也避免了矿渣MTC固井液直接应用于地浸采铀固井存在固井填充不完全的潜在风险，另外有效解决了废弃泥浆堆积占地问题，为地浸采铀固井提供了一种简单易得，性能稳定，绿色环保的固井液。绿色环保的固井液。绿色环保的固井液。

【技术实现步骤摘要】
一种微膨胀地浸采铀固井液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及原地浸出采铀
，尤其涉及一种微膨胀地浸采铀固井液及其制备方法。

技术介绍

[0002]原地浸出采铀，即地浸采铀(英文简称ISL)是通过钻孔工程，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、选、冶于一体的铀矿开采方法。地浸钻孔担负着揭露矿层的作用，更是浸出剂进入矿层的通道，所以，其固井质量对地浸采铀至关重要。目前，地浸钻孔主要采用普通硅酸盐作为固井原料。随着矿体埋深的增加，普通硅酸盐出现许多不足，比如固井过程中放热量大，浆体水化后收缩大，耐久性差。
[0003]近年来，矿渣MTC固井液在多个行业得到了工业应用。使用碱激发矿渣充填料，克服了普通硅酸盐的高耗能、水化热高等缺点，具有良好的应用前景。但是，矿渣MTC固井液直接应用于地浸采铀固井，由于矿粉细度较大，颗粒形貌较差，存在固井填充不完全的潜在风险。所以，可应用于地浸采铀的微膨胀MTC固井液的研制，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种微膨胀地浸采铀固井液及其制备方法。本专利技术的微膨胀地浸采铀固井液能有效解决普通硅酸盐水泥作为固井液原料，放热量大、水化收缩大、流动性差的问题且固井效果好。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种微膨胀地浸采铀固井液，由包括以下质量份数的原料制得：
[0007]900～1100份地浸采铀钻孔泥浆、350～700份工业副产品、100～400份激发剂、50～200份激发助剂、20～80份膨胀剂和10～25份表面活性剂；
[0008]所述工业副产品包括粉煤灰和矿渣微粉。
[0009]优选地，所述工业副产品包括以下质量百分含量的组分：粉煤灰60％～80％和矿渣微粉20％～40％。
[0010]优选地，所述激发剂包括NaOH、KOH和NaSO4中的一种或多种。
[0011]优选地，所述激发助剂为Na2SiO3溶液；所述Na2SiO3溶液的质量浓度为40％～45％。
[0012]优选地，所述膨胀剂为活性氧化镁；所述活性氧化镁的比表面积为400～500m2/kg。
[0013]优选地，所述表面活性剂为聚羧酸减水剂；所述聚羧酸减水剂的粒径为100～300μm。
[0014]优选地，所述原料还包括0～200份水，所述水的量不为0。
[0015]本专利技术还提供了上述技术方案所述微膨胀地浸采铀固井液的制备方法，包括以下步骤：
[0016]将激发剂、激发助剂和地浸采铀钻孔泥浆混合，得到激发泥浆；
[0017]将工业副产品、膨胀剂和表面活性剂混合，得到粉料；
[0018]将所述粉料与激发泥浆混合进行激发，得到所述微膨胀地浸采铀固井液。
[0019]优选地，所述激发依次在低速搅拌和高速搅拌的条件下进行；所述低速搅拌的转速为140～150r/min，时间为2min，所述高速搅拌的转速为270～280r/min，时间为2min。
[0020]优选地，所述激发剂、激发助剂和地浸采铀钻孔泥浆混合在低速搅拌下进行；所述低速搅拌的转速为140～150r/min，时间为2min。
[0021]本专利技术提供了一种微膨胀地浸采铀固井液，由包括以下质量份数的原料制得：900～1100份地浸采铀钻孔泥浆、350～700份工业副产品、100～400份激发剂、50～200份激发助剂、20～80份膨胀剂和10～25份表面活性剂，所述工业副产品包括粉煤灰和矿渣微粉。
[0022]本专利技术通过激发剂、激发助剂的作用，使得以粉煤灰为主要胶结料的工业副产品得到激发，工业副产品体系固井液由于微粉矿粉和粉煤灰水化热较低，水化前后体积变化较小，粉煤灰球形度好，并且掺入了地浸采铀钻孔泥浆等综合因素和处理方式，在表面活性剂和膨胀剂的作用下得到了一种微膨胀地浸固井液，克服了现有技术中普通硅酸盐的高耗能、水化热高等缺点，也避免了矿渣MTC固井液直接应用于地浸采铀固井存在固井填充不完全的潜在风险，另外有效解决了废弃泥浆堆积占地问题，为地浸采铀固井提供了一种简单易得，性能稳定，绿色环保的固井液。
[0023]本专利技术还提供了上述技术方案所述微膨胀地浸采铀固井液的制备方法，物料混合前期均匀性较差，快搅和慢搅产生的剪切力形式不一样的，先进行慢搅再进行快搅有助于更为充分的混合。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例中制备微膨胀地浸采铀固井液的流程图。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种微膨胀地浸采铀固井液，由包括以下质量份数的原料制得：
[0026]900～1100份地浸采铀钻孔泥浆、350～700份工业副产品、100～400份激发剂、50～200份激发助剂、20～80份膨胀剂和10～25份表面活性剂，所述工业副产品包括粉煤灰和矿渣微粉。
[0027]在本专利技术中，若无特殊说明，使用的原料均为本领域市售商品。
[0028]本专利技术提供的微膨胀地浸采铀固井液优选包括1000质量份的地浸采铀钻孔泥浆。
[0029]在本专利技术中，所述地浸采铀钻孔泥浆的含水量优选为25wt％～30wt％，pH值优选为8.5～9；有机质含量少，烧失量优选为5～10wt％。
[0030]在本专利技术中，所述地浸采铀钻孔泥浆中SiO2的质量分数优选为70％～80％，Al2O3的质量分数优选为10％～15％，CaO的质量分数优选为1.5％～3％，Fe2O3的质量分数优选为2％～3％，其他氧化物及有害化合物含量较少；所述地浸采铀钻孔泥浆中重金属的总含量优选低于1.0mg
·
g
‑1，所述重金属包括铜、锌、铅、镉、铬、砷和汞。
[0031]本专利技术提供的微膨胀地浸采铀固井液优选包括380～500质量份的工业副产品。
[0032]在本专利技术中，所述工业副产品优选包括以下质量百分含量的组分：粉煤灰60％～
80％和矿渣微粉20％～40％。
[0033]在本专利技术中，所述粉煤灰优选为一级粉煤灰，比表面积优选为300～400m2/kg，所述粉煤灰中SiO2的质量分数优选为48％～54％，Al2O3的质量分数优选为31％～37％，CaO的质量分数优选为2％～6％，Fe2O3的质量分数优选为2％～6％，K2O的质量分数优选为1％～3％，TiO2的质量分数优选为0.5％～1.5％。
[0034]在本专利技术中，所述矿渣微粉的比表面积优选为300～400m2/kg，在本专利技术中的具体实施例中，所述矿渣微粉优选炼铁时产生的工业副产品，经过水淬粉磨之后形成的矿渣微粉，所述矿渣微粉具有较好的潜在水化活性，替代部分粉煤灰，可以提高粉煤灰的激活程度，缩短凝结时间。
[0035]在本专利技术中，所述矿渣微粉中CaO的质量分数优选为38％～44％，SiO2的质量分数优选为31％～37％，Al2O3的质量分数优选为9％～13％，MgO的质量分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微膨胀地浸采铀固井液，其特征在于，由包括以下质量份数的原料制得：900～1100份地浸采铀钻孔泥浆、350～700份工业副产品、100～400份激发剂、50～200份激发助剂、20～80份膨胀剂和10～25份表面活性剂；所述工业副产品包括粉煤灰和矿渣微粉。2.根据权利要求1所述的微膨胀地浸采铀固井液，其特征在于，所述工业副产品包括以下质量百分含量的组分：粉煤灰60％～80％和矿渣微粉20％～40％。3.根据权利要求1所述的微膨胀地浸采铀固井液，其特征在于，所述激发剂包括NaOH、KOH和NaSO4中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的微膨胀地浸采铀固井液，其特征在于，所述激发助剂为Na2SiO3溶液；所述Na2SiO3溶液的质量浓度为40％～45％。5.根据权利要求1所述的微膨胀地浸采铀固井液，其特征在于，所述膨胀剂为活性氧化镁；所述活性氧化镁的比表面积为400～500m2/kg。6.根据权利要求1所述的微膨胀地浸采铀固井液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐乐昌，彭阳，周磊，吴名涛，郑伍魁，原渊，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：