一种地浸采铀浸出方法技术

本发明专利技术属于勘探领域，具体为一种地浸采铀浸出方法。内蒙古某铀矿床目前金属浸出率最高仅为52％(在超长服务年限内，仍未达到70％的设计浸出率指标)，造成前期投运采区无法满足退役条件，现有浸出技术存在试剂消耗大、浸出周期长、能耗高等问题。本方法包括：步骤一：抽注液钻孔间距设计；步骤二：抽注液钻孔过滤器长度设计；步骤三：抽注液水量控制；步骤四：溶浸液配方优化。本发明专利技术通过缩短地浸矿山建设过程中抽注液孔间距及钻孔过滤器长度，降低运行期间抽注液水量，提高运行期间溶浸液配酸浓度，提升浸出效能，实现高效浸出。实现高效浸出。实现高效浸出。

【技术实现步骤摘要】
一种地浸采铀浸出方法


[0001]本专利技术属于勘探领域，具体为一种地浸采铀浸出方法。

技术介绍

[0002]地浸采铀是一种矿石在天然埋藏条件下，通过向矿层注入化学试剂，选择性的溶解其中的铀，然后将含铀溶液提升至地表进行铀提取的一种集采、冶于一体的铀矿开采技术。地浸采铀工艺技术主要有酸法、碱法、中性浸出三种，其中酸法地浸因浸出强度大、浸出速度快而广泛应用于碳酸盐含量较低的铀矿床开发。
[0003]内蒙古某铀矿床具有矿石品位低(0.005～0.01％)，含矿层渗透性强(渗透系数可达2.90～9.54m/d)，含矿含水层厚度较大(50～60m)等特点。该矿床酸法浸出主要采用“大间距、长过滤器、大流量、低浓度”的浸出方式，通过抽注液钻孔的“大间距”运行来降低钻孔成本，通过提高浸出液量来弥补浸出液浓度低的不足，从而实现工业化生产。
[0004]该铀矿床自2015～2020年生产运行以来，陆续投入10个采区，设计抽注液钻孔间距35m、钻孔过滤器长度大于或等于8m。截至2022年7月，投运采区运行时间均已超过设计服务年限(2.5年)且大部分采区浸出液铀浓度低于10mg/L以下，但目前金属浸出率最高仅为52％(在超长服务年限内，仍未达到70％的设计浸出率指标)，造成前期投运采区无法满足退役条件，严重影响了矿床正常开发，且极大地增加生产运行难度及成本，使该铀矿床难以高效浸出。鉴于“大间距、长过滤器、大流量、低浓度”的浸出方式存在试剂消耗大、浸出周期长、能耗高等问题，需要提出一种高效的浸出工艺，进一步提高浸出效能、降低生产成本。
[0005]本方法通过缩短地浸矿山建设过程中抽注液孔间距及钻孔过滤器长度，降低运行期间抽注液水量，提高运行期间溶浸液配酸浓度，提升浸出效能，实现高效浸出。

技术实现思路

[0006]1.目的
[0007]针对低品位、高渗透性铀矿床酸法高效浸出问题、难点，通过设置相对经济的抽注液钻孔间距、过滤器长度，以较高浓度的配酸和相对较低的单孔抽注液量来降低溶浸液稀释扩散范围，提高浸出强度，提升浸出效率，降低生产成本。
[0008]2.技术方案
[0009]一种地浸采铀浸出方法，包括：步骤一：抽注液钻孔间距设计；步骤二：抽注液钻孔过滤器长度设计；步骤三：抽注液水量控制；步骤四：溶浸液配方优化。
[0010]所述步骤一：抽注液钻孔间距设计，具体包括：控制抽注液钻孔间距为20～35m。
[0011]所述步骤二：抽注液钻孔过滤器长度设计，具体包括：控制抽注液钻孔过滤器长度为2～12m。
[0012]所述步骤三：抽注液水量控制，具体包括：在运行过程中控制单孔抽液量4～10m3/h，控制单元抽注平衡，使溶浸液与矿石充分接触。
[0013]所述步骤四：溶浸液配方优化，具体包括：控制酸化及浸出阶段溶浸液的硫酸浓度
为8～15g/L，保持浸出液硫酸浓度在8～10g/L；当铀金属浸出率达到65％以上时，下调溶浸液的配酸，控制硫酸浓度在6～8g/L，直至浸出结束。
[0014]所述步骤一：抽注液钻孔间距优选为27～30m。
[0015]所述步骤二：抽注液钻孔过滤器长度优选为4～6m。
[0016]所述步骤三：所述的单孔抽液量优选为5～6m3/h。
[0017]所述步骤三：所述的单元抽注平衡，是根据单孔抽液量调整周边四个注液孔的注液量，使四个注孔对单元内抽孔的供给量较抽液量少0.3％。
[0018]所述步骤四：酸化及浸出阶段溶浸液的硫酸浓度优选为12～15g/L。
[0019]3.效果
[0020]某地浸铀矿山，采用一种低品位高渗透铀矿床酸法地浸采铀高效浸出技术进行新采区开拓及运行管理。与原运行采区相比，调整后采区抽注液钻孔间距由35m缩短到30m，过滤器长度由8～12m缩短到4～6m，单孔抽液量由10m3/h减少到6m3/h，单孔注液量由7m3/h减少到4m3/h，配酸浓度由8g/L调整至15g/L。运用该技术后采区浸出液峰值铀浓度由30mg/L提升至59.72mg/L，平均铀浓度由12mg/L提升至28mg/L。采用这种创新的高效浸铀技术，运行溶浸液量减少了18.3％，整个服务周期内试剂和能源消耗减少了42.9％，浸出周期缩短了47.5％，实现了低品位铀矿石、高渗透含矿层酸法地浸的高效开采。
附图说明
[0021]图1一种低品位高渗透铀矿床酸法地浸采铀高效浸出方法示意图
具体实施方式
[0022]结合具体实施情况对本专利技术所述的一种低品位高渗透铀矿床酸法地浸采铀高效浸出方法作进一步说明。
[0023]如图1所示，地浸阶段主要分为三个阶段，一是采区设计，主要包括抽注液钻孔间距设计。二是采区建设，主要包括抽注液钻孔过滤器长度设计。三是采区运行，主要包括抽注液量控制和溶浸液配方优化。
[0024]步骤一：抽注液钻孔间距设计。控制抽注液钻孔间距为27～30m，以控制溶浸死角和垂向上溶浸液的扩散。
[0025]步骤二：抽注液钻孔过滤器长度设计。将上述抽注液钻孔过滤器长度控制为4～6m，以保证过滤器所对应矿层能与溶浸液有效接触，同时减少地下水对溶浸液的稀释。
[0026]步骤三：抽注液水量控制。在运行过程中控制单孔抽液量5～6m3/h，控制单元抽注平衡，保证溶浸液与矿石有充分接触时间。
[0027]步骤四：溶浸液配方及使用方法。控制酸化及浸出阶段溶浸液的硫酸浓度为12～15g/L，保持浸出液硫酸浓度在8～10g/L；当铀金属浸出率达到65％以上时，下调溶浸液的配酸，控制硫酸浓度在6～8g/L，直至浸出结束。
[0028]步骤一所述抽注液钻孔间距视矿体产出状况可控制在20～35m范围。例如21m、22m、23m、24m、25m、26m、27m、28m、29m、30m、31m、32m、33m、34m、35m，优选为27～30m。抽注液钻孔间距过小则钻孔施工及设备投入过大，抽注液钻孔间距过大则不利于溶浸死角和垂向上溶浸液的控制，从而影响钻孔浸出效率。
[0029]步骤二所述过滤器长度视矿体厚度及延伸情况控制在2～12m范围。例如2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m、9m、10m、11m、12m，优选为4～6m。过滤器长度过短则无法保证过液量，过滤器过长地下水对溶浸液的稀释作用增强且在高渗环境下部分渗透性稍差的区域则无法被有效浸出。
[0030]步骤三所述单孔抽液量视矿石品位及平米铀量控制在4～10m3/h范围。例如4m3/h、5m3/h、6m3/h、7m3/h、8m3/h、9m3/h、10m3/h，优选为5～6m3/h。抽液量过小则浸出周期长，抽液量过大则接触时间短浸出液浓度低。
[0031]步骤三所述单元抽注平衡，按照抽注液孔理论供给关系，根据单孔抽液量调整周边四个注液孔的注液量，四个注孔对单元内抽孔的供给量应较抽液量少0.3％。
[0032]步骤四所述，酸化及浸出阶段溶浸液的硫酸浓度控制在8～15g/L，例如8g/L、8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地浸采铀浸出方法，包括：步骤一：抽注液钻孔间距设计；步骤二：抽注液钻孔过滤器长度设计；步骤三：抽注液水量控制；步骤四：溶浸液配方优化。2.根据权利要求1所述的一种地浸采铀浸出方法，其特征在于：所述步骤一：抽注液钻孔间距设计，具体包括：控制抽注液钻孔间距为20～35m。3.根据权利要求1所述的一种地浸采铀浸出方法，其特征在于：所述步骤二：抽注液钻孔过滤器长度设计，具体包括：控制抽注液钻孔过滤器长度为2～12m。4.根据权利要求1所述的一种地浸采铀浸出方法，其特征在于：所述步骤三：抽注液水量控制，具体包括：在运行过程中控制单孔抽液量4～10m3/h，控制单元抽注平衡，使溶浸液与矿石充分接触。5.根据权利要求1所述的一种地浸采铀浸出方法，其特征在于：所述步骤四：溶浸液配方优化，具体包括：控制酸化及浸出阶段溶浸液的硫酸浓度为8～15g/L，保...

【专利技术属性】
技术研发人员：王如意，苏学斌，阳奕汉，桂增杰，姚光怀，梁大业，刘金辉，段和军，闫学锐，胡鹏飞，韩军宁，王恺，王晓伟，智礼建，张男楠，惠浩浩，乔鹏，郑文娟，牛奔，
申请(专利权)人：中核内蒙古矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：