中性地浸采铀方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及采矿领域，特别涉及一种中性地浸采铀方法和系统，能够经济有效地提高中性地浸采铀效率，包括：A.将铀提取后的采铀尾液与反应塔中的二氧化碳和石灰石进行第一化学反应，生成碳酸氢根浓度高于所述采铀尾液的回收浸出剂：CO2+H2O+CaCO3→

【技术实现步骤摘要】
中性地浸采铀方法和系统


[0001]本专利技术涉及采矿领域，特别是一种中性地浸采铀方法和系统。

技术介绍

[0002]截至2021年底，国内天然铀产能90％以上来源于地浸采铀工艺方法，地浸采铀工艺已成为我国当前天然铀生产的主流工艺，依据所采用的浸出剂类别可分为：酸法浸出(H2SO4+H2O2或H2SO4+O2)、碱法浸出(NaHCO3+Na2CO3)和中性浸出(CO2+O2或CO2+O2+NaHCO3或CO2+O2+NH4HCO3)。目前，我国采用地浸采铀工艺方法生产的天然铀，约有30％～35％来自酸法浸出工艺，65％～70％来自中性浸出工艺，无采用碱法浸出工艺的地浸铀矿山。
[0003]中性地浸采铀工艺一般适应于含矿层中碳酸盐含量较高(以CO2计，含量＞2％)或含矿含水层中地下水HCO3‑
浓度＞800mg/L的砂岩铀矿床，同时含矿岩层中的黄铁矿平均含量应＜2％。我国大部分砂岩型铀矿床的矿层水HCO3‑
浓度达不到中性浸铀的要求(＞800mg/L)，一般仅为150～250mg/L。在中性地浸采铀时可以加入中性浸出剂“CO2+O
2”，CO2与碳酸盐矿物发生化学反应生成Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2等，使矿层水中的HCO3‑
浓度升高，达到800mg/L以上时，铀可逐步被浸出。
[0004]但也存在两种情况：一是由于含矿层中的碳酸盐矿物为白云石、铁白云石等类型时，与中性浸出剂CO2反应极为缓慢，矿层水中的HCO3‑
浓度不能显著提升到800mg/L，铀的浸出缓慢，迁移能力不强；二是采区浸采中后期，随着方解石类碳酸盐矿物的溶解，矿层水中的HCO3‑
浓度逐渐由原来较高水平降低至800mg/L以下，铀的浸出和迁移能力均减弱。针对此问题，可以直接在溶液体系中配加NH4HCO3或NaHCO3，但每吨成本增加约2000～3000元，并且由于引入了新的离子组分而使采区退役治理难度增大。
[0005]针对中性地浸采铀浸出过程中HCO3‑
浓度低、而直接配加NH4HCO3或NaHCO3成本高等问题，需要设计和专利技术一种经济、无害的提高中性地浸采铀浸出剂碳酸氢根浓度的方法，以加快铀的浸出，缩短采区服务年限。

技术实现思路

[0006]本专利技术的实施例提供一种中性地浸采铀方法和系统，能够经济有效地提高中性地浸采铀效率。
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供一种中性地浸采铀方法，包括：
[0008]A.将铀提取后的采铀尾液与反应塔中的二氧化碳和石灰石进行第一化学反应，生成碳酸氢根浓度高于所述采铀尾液的回收浸出剂：
[0009]CO2+H2O+CaCO3→
Ca(HCO3)2[0010]B.将氧气加入所述回收浸出剂得到富氧浸出剂；
[0011]C.将所述富氧浸出剂注入含铀砂岩矿层，在pH值为6.5～7.5的中性条件下，与铀矿石发生第二化学反应生成含铀浸出液：
[0012]UO2+0.5O2+2HCO3‑
→
UO2(CO3)
22
‑
+H2O
[0013]D.所述含铀浸出液在铀提取之前和/或之后与浸泡池中的二氧化碳和石灰石进行所述第一化学反应以提高碳酸氢根浓度。
[0014]优选地，在任意实施例中，
[0015]步骤A中二氧化碳的浓度为200～600mg/L。
[0016]优选地，在任意实施例中，
[0017]步骤B中氧气的浓度为50～300mg/L。
[0018]优选地，在任意实施例中，
[0019]当步骤A中所述采铀尾液的注入压力增至1.6MPa时，冲洗所述反应塔。
[0020]优选地，在任意实施例中，
[0021]当所述反应塔中的二氧化碳的压力超过1.6MPa时，进行排气。
[0022]优选地，在任意实施例中，
[0023]步骤A执行多次后再执行步骤B。
[0024]根据本专利技术的另一方面，提供一种中性地浸采铀系统，包括：
[0025]反应塔，其具有上方的进液口、下方的排液口、设置在所述进液口与所述排液口之间的石灰石反应层、和通入所述石灰石反应层中的二氧化碳进气口，其中，从所述进液口进入的采铀浸出剂与在所述石灰石反应层中与二氧化碳和石灰石进行第一化学反应生成碳酸氢根浓度更高的回收浸出剂从所述排液口排出；
[0026]浸泡池，其装容石灰石，供流出含铀砂岩矿层的含铀浸出液与二氧化碳和石灰石进行第一化学反应生成碳酸氢根浓度更高的含铀浸出剂。
[0027]优选地，在任意实施例中，
[0028]所述反应塔包括多个串联连接的反应塔。
[0029]优选地，在任意实施例中，
[0030]所述反应塔包括多组并行处理的反应塔，每组反应塔包括多个串联连接的反应塔。
[0031]优选地，在任意实施例中，
[0032]所述反应塔的石灰石反应层中包括石英砂，其中石灰石和石英砂的配比为3:1～2:1。
[0033]通过本专利技术的实施例提供的中性地浸采铀方法和系统，可以提高液相体系中的碳酸氢根浓度，能够经济有效地提高中性地浸采铀效率。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案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而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
[0035]图1是根据本专利技术的实施例的中性地浸采铀方法的流程图。
具体实施方式
[0036]以下将结合附图对本专利技术各实施例的技术方案进行清楚完整描述，显然，所描述
的实施例仅为本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本专利技术所保护的范围内。
[0037]本专利技术的实施例提供一种中性地浸采铀方法和系统，能够经济有效地提高中性地浸采铀效率。
[0038]根据本专利技术的一个方面，提供一种中性地浸采铀方法，包括：
[0039]A.将铀提取后的采铀尾液与反应塔中的二氧化碳和石灰石进行第一化学反应，生成碳酸氢根浓度高于所述采铀尾液的回收浸出剂：
[0040]CO2+H2O+CaCO3→
Ca(HCO3)2[0041]B.将氧气加入所述回收浸出剂得到富氧浸出剂；
[0042]C.将所述富氧浸出剂注入含铀砂岩矿层，在pH值为6.5～7.5的中性条件下，与铀矿石发生第二化学反应生成含铀浸出液：
[0043]UO2+0.5O2+2HCO3‑
→
UO2(CO3)
22
‑
+H2O
[0044]D.所述含铀浸出液在铀提取之前和/或之后与浸泡池中的二氧化碳和石灰石进行所述第一化学反应以提高碳酸氢根浓度。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中性地浸采铀方法，其特征在于，包括：A.将铀提取后的采铀尾液与反应塔中的二氧化碳和石灰石进行第一化学反应，生成碳酸氢根浓度高于所述采铀尾液的回收浸出剂：CO2+H2O+CaCO3→
Ca(HCO3)2B.将氧气加入所述回收浸出剂得到富氧浸出剂；C.将所述富氧浸出剂注入含铀砂岩矿层，在pH值为6.5～7.5的中性条件下，与铀矿石发生第二化学反应生成含铀浸出液：UO2+0.5O2+2HCO3‑
→
UO2(CO3)
22
‑
+H2OD.所述含铀浸出液在铀提取之前和/或之后与浸泡池中的二氧化碳和石灰石进行所述第一化学反应以提高碳酸氢根浓度。2.如权利要求1所述的中性地浸采铀方法，其特征在于，步骤A中二氧化碳的浓度为200～600mg/L。3.如权利要求1所述的中性地浸采铀方法，其特征在于，步骤B中氧气的浓度为50～300mg/L。4.如权利要求1所述的中性地浸采铀方法，其特征在于，进一步包括：当步骤A中所述采铀尾液的注入压力增至1.6MPa时，冲洗所述反应塔。5.如权利要求1所述的中性...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梅芳，苏学斌，许影，张传飞，阳奕汉，谭亚辉，陈乡，廖文胜，邢拥国，阙为民，崔玉峰，杜志明，丁叶，赵利信，王立民，常喜信，
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：