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      一種淡化少試劑地浸采鈾方法

      文檔序號(hào):5407077閱讀:311來(lái)源:國(guó)知局

      專利名稱::一種淡化少試劑地浸采鈾方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及一種地浸采鈾的方法,特別是從礦層地下水礦化度較高(>5g/L)的鈾礦中提取鈾礦的方法。
      背景技術(shù)
      :砂巖型鈾礦床主要采用原地浸出開(kāi)采,一般簡(jiǎn)稱為地浸采鈾。常規(guī)地浸采鈾工藝主要分為酸法(硫酸)和堿法(碳酸氫銨)兩種方法。但當(dāng)含礦層地下水的礦化度較高時(shí),地浸采鈾技術(shù)受到限制(國(guó)外將含礦層地下水礦化度超過(guò)5g/L的砂巖鈾礦定為不可地浸礦床)w]。高礦化度的地下水條件下砂巖型鈾礦床的開(kāi)采是一項(xiàng)世界性的地浸采鈾難題。十紅灘十紅灘鈾礦床地下水礦化度高達(dá)8~llg/L,由于含礦層地下水礦化度高,前人試用酸法與堿法地浸均產(chǎn)生化學(xué)沉淀導(dǎo)致地浸采鈾無(wú)法進(jìn)行,即利用酸法產(chǎn)生硫酸鈣沉淀,使含礦層孔隙和抽/注液孔堵塞,最終導(dǎo)致無(wú)法開(kāi)展地浸采鈾;利用堿法產(chǎn)生大量碳酸鈣沉淀,同樣導(dǎo)致堵塞[3]。因此,地下水礦化度過(guò)高(水中碳酸鹽、石膏接近沉淀臨界狀態(tài))是引起酸法與堿法地浸堵塞而使地浸采鈾工作難以繼續(xù)進(jìn)行的主要原因。前人對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行了大流量微試劑(雙氧水+二氧化碳)的地浸采鈾試驗(yàn)。該研究成果尚存在兩個(gè)方面的不足一是浸出液鈾濃度較低,會(huì)延長(zhǎng)浸出周期,生產(chǎn)成本較高,影響經(jīng)濟(jì)效益;二是使用髙礦化度水即使在無(wú)試劑浸鈾過(guò)程中,浸出液中鈣、重碳酸根和硫酸根也是偏高的,而且浸鈾過(guò)程中C02會(huì)引起CaC03的溶解,增加C^+的濃度,因此仍然存在鈣鹽沉淀的危險(xiǎn)性。闕為民.原地浸出采鈾幾個(gè)問(wèn)題的的探討.鈾礦冶.2006,25(2):57-60.[2]舒米林M.B.等,地浸鈾礦勘探,核工業(yè)西北地勘局二O三研究所,1992.、[E]、T(溫度))給定吋,所研究的另一個(gè)反應(yīng)條件A的活度(或濃度)邊界值——[A]b為10線=t/log[Z)]+《log[f]-log義例如,就本發(fā)明的碳酸鈣導(dǎo)致沉淀的HCOr濃度、鈣離子濃度、pH三因素的邊界值按照以下方法計(jì)算。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>根據(jù)該計(jì)算公式,在水中鈣離子含量和pH已定條件下(利用現(xiàn)場(chǎng)浸出液的分析資料得到),可計(jì)算浸出液中發(fā)生碳酸鈣沉淀時(shí),重碳酸根含量的邊界值[HCOr]b:同樣理由,也能夠分別計(jì)算出pH值和Ca2+的邊界值(考慮CaS04和域CaC03的沉淀)。根據(jù)該計(jì)算原理,在十紅灘鈾礦床,HC€)3—的邊界濃度為i20Qmg/L,因此HCOf的添加濃度應(yīng)控制浸出液濃度在1200mg/L以下,優(yōu)選控制浸出液中HCOr的濃度在300-900mg/L,進(jìn)一步優(yōu)選浸出液的濃度為500-850mg/L,特別優(yōu)選600-800mg/L。少試劑溶浸提取步驟還包括氧化步驟,所述氧化是將氧化試劑注入含礦層,氧化試劑可在淡化地下水步驟加入,或在溶浸提取歩驟加入,或同時(shí)在兩個(gè)步驟加入。所述氧化試劑包括任何能夠?qū)⒌V物鈾氧化且不引起礦化度提高和礦物沉淀的氧化性試劑,優(yōu)選是氧氣、空氣、雙氧水、次氯酸堿金屬鹽、次氯酸銨、次氯酸、或高氯酸,特別優(yōu)選氧氣。其中使用氧氣時(shí),加入濃度為15(M50mg/L,優(yōu)選250-350mg/L,特別優(yōu)選300mg/L。少試劑溶浸提取步驟還可以包括去鈣或pH值調(diào)節(jié)步驟,所述去鈣是指在鈾礦提取的尾水循環(huán)使用前,當(dāng)尾水的鈣離子含量高于碳酸鈣沉淀的邊界含量值時(shí),對(duì)髙礦化度尾水進(jìn)行降低礦化度步驟,該步驟可通過(guò)添加去鈣試劑、離子交換,吸附除鈣等方式進(jìn)行。鈣離子的邊界值根據(jù)前述計(jì)算原理由當(dāng)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算得到。此夕卜,使用助溶劑(HCOr)后將導(dǎo)致溶浸液的pH值升高,可使用pH值調(diào)節(jié)步驟將pH調(diào)節(jié)到偏弱酸性(pH《7),pH值調(diào)節(jié)是通過(guò)添加pH值調(diào)節(jié)劑或通過(guò)酸性離子交換樹(shù)脂的方式實(shí)現(xiàn)。pH值調(diào)節(jié)劑包括酸和C02,可單獨(dú)使用酸或C02或同時(shí)使用酸和C02,其中酸為不引起含礦地下水的礦化度提高且導(dǎo)致礦物沉淀的任何酸。如鹽酸(HC1)、酸性離子交換樹(shù)脂等。優(yōu)選使用C02或HCl+C02調(diào)節(jié)pH值。應(yīng)控制浸出液的pH值低于碳酸鈣沉淀時(shí)的邊界值,同樣根據(jù)前述的邊界值的計(jì)算原理結(jié)合當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)計(jì)算得到,在十紅灘鈾礦床控制pH《6.9。少試劑溶浸提取步驟中不使用pH調(diào)節(jié)步驟同樣能夠達(dá)到大大提高鈾礦浸出率的效果,僅通過(guò)添加氧氣和HCOr即可,此時(shí)HC03—的添加濃度同樣必須在碳酸鈣沉淀的HC03—的邊界值以下。在十紅灘鈾礦床,HC03—的添加濃度控制為浸出液中濃度為300-500mg/L,優(yōu)選400-500mg/L。本發(fā)明特別保護(hù)一種淡化少試劑地浸采鈾的方法,包括Al.將氧化劑加入淡化水,A2.通過(guò)注液L將淡化水注入地下含礦層,A3.通過(guò)抽液孔抽提地下含礦層地下水,A4.送水冶車間提取鈾,尾水循環(huán)利用,進(jìn)入B1作為溶浸基液,低礦化度的尾水或者經(jīng)過(guò)軟化處理的尾水還可以作為淡化地下水步驟的淡水,注入地下含礦層。Bl.循環(huán)使用水冶車間的尾水,當(dāng)尾水的鈣離子含量高于碳酸鈣沉淀的鈣離子邊界值時(shí),需要增加去鈣步驟,B2.添加助溶劑HCOr,B3.使用HC1和C02對(duì)溶浸液的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié),B4.通過(guò)注液孔將溶浸液注入地下含礦層,B5通過(guò)抽液孔將溶浸液抽提出來(lái),轉(zhuǎn)到A4步驟。高礦化度的地下水條件下砂巖型鈾礦床的開(kāi)采是一項(xiàng)世界性的地浸采鈾難題。前人試用酸法與堿法地浸均產(chǎn)生化學(xué)沉淀導(dǎo)致地浸采鈾無(wú)法進(jìn)行,淡化少試劑地浸工藝有效解決了高礦化度的地下水條件下砂巖型鈾礦床地浸過(guò)程中的硫酸與、碳酸鈣沉淀堵塞問(wèn)題,解決了吐哈地區(qū)及類似的高礦化度水砂巖鈾礦地區(qū)鈾資源開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題。地浸過(guò)程中需要通過(guò)浸鈾試劑來(lái)提高浸鈾效率,本發(fā)明克服了已有技術(shù)在高礦化度地下水地區(qū)砂巖鈾礦的地浸采鈾的工藝中,不敢加浸鈾試劑或僅微量加入浸鈾試劑含量的缺點(diǎn),大大提高了浸鈾效率。本發(fā)明的淡化少試劑浸鈾方法可以大大降低采礦層地下水的礦化度(由10.5g/L降低為3.4g/L),浸出液的硫酸鈣、碳酸鈣飽和指數(shù)均小于零,浸出液鈾濃度比無(wú)試劑浸鈾方法提高3倍(由12mg/L增高到36.5mg/L)。本發(fā)明通過(guò)一系列試驗(yàn)得到這些添加劑的合適用量,特別是邊界值的計(jì)算。這些試驗(yàn)步驟包括一、淡化地下水。二、淡化水+02預(yù)氧化含礦層三、淡化水去鈣四、去鈣后的淡化水+HC03—十C02+02配制溶浸劑浸出。髙礦化地下水淡化后,在溶浸液中加入適量的碳酸氫銨,并通過(guò)加入二氧化碳對(duì)溶浸液進(jìn)行酸化來(lái)調(diào)節(jié)溶浸液的pB值,以保證不產(chǎn)生碳酸鈣沉淀。最后通過(guò)加入氧化劑進(jìn)行地浸采鈾。五、HC1酸化+最佳含量HC03—十C02+02配制溶浸劑浸出。對(duì)溶浸液進(jìn)行酸化,降低pH值,逐步提高重碳酸根含量,使重碳酸根含量達(dá)到最佳值,達(dá)到最佳浸出效果。圖l尾水與當(dāng)?shù)氐旌纤V化度與飽和指數(shù)關(guān)系曲線圖2溶浸過(guò)程中礦化度變化曲線,M-5.55g/L是發(fā)生沉淀作用的臨界條件圖3HCOs—bCa曲線(VfflBg2-⑤,SI方解;^0、pH值-6.9〉圖44:1混合液中去鈣碳酸鈉需求量圖5HC03—含量平衡值(邊界值)圖6二氧化碳酸化試驗(yàn)DC溶浸液的pH值計(jì)算結(jié)果(PHREEQC)圖7淡化少試劑地浸采鈾工藝流程圖8現(xiàn)場(chǎng)地浸試驗(yàn)試劑加入情況及浸鈾成果圖圖9地下水淡化過(guò)程中礦化度、電導(dǎo)率變化圖10淡化階段地下水中碳酸鈣、硫酸鈣飽和指數(shù)的變化圖11淡化+02浸出浸出階段浸出液中鈾濃度變化7圖12淡化少試劑(邊界含量HCOr+02)試驗(yàn)結(jié)果圖13酸化、淡化、最佳HC03—含量浸鈾效果圖14淡化少試劑浸出效果具體實(shí)施例方式l.淡化少試劑地浸采鈾工藝本發(fā)明的試驗(yàn)步驟包括以下步驟淡化少試劑地浸采鈾工藝,通過(guò)運(yùn)用淡化、去鈣、適量加浸鈾助溶劑(碳酸氫銨)、加HC1和C02酸化控制溶浸液pH、加氧等五個(gè)關(guān)鍵性技術(shù),較好地解決了在高礦化度地區(qū)用傳統(tǒng)方法地浸采鈾時(shí)易產(chǎn)生化學(xué)性堵塞的難題,同時(shí)為提高浸出液鈾濃度和鈾的浸出率創(chuàng)造了條件。a.運(yùn)用淡化技術(shù)(淡化工序),避免了硫酸鈣沉淀堵塞(見(jiàn)圖1),同時(shí)又為實(shí)施少試劑工藝創(chuàng)造條件,在有淡水存在地區(qū),淡化工序是經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)。談化技術(shù)是通過(guò)注入淡水與高礦化度含礦含水層地下水混合,同時(shí)抽出含礦含水層地下水,稀釋含礦層中高礦化度地下水的技術(shù),在工作塊段含礦含水層地下水礦化度降到5g/L以下,即可以避免硫酸鈣的沉淀(見(jiàn)圖l、2),同時(shí)為加入浸鈾助溶劑、提髙浸鈾化學(xué)勢(shì)提供了有效空間。b.加碳酸鈉去鈣技術(shù)。高含量的鈣離子是鈣鹽(硫酸鈣、碳酸鈣)產(chǎn)生沉淀的隱患,淡化工序雖然可以消除硫酸鈣沉淀的危險(xiǎn),一定程度降低鈣離子含量,但是不一定能夠避免碳酸鈣的沉淀;另外在一定的pH條件下,溶浸液中鈣離子含量越低,可以加入的浸鈾助溶劑(HC03—)就越多(見(jiàn)圖3),降低鈣離子含量為實(shí)施少試劑浸鈾工藝創(chuàng)造條件。碳酸鈉是鈣離子的良好沉淀劑,少量碳酸鈉可以將水中鈣離子濃度降低到極限要求(見(jiàn)圖4〉。c.加助溶劑技術(shù)(加HC03—工序),提高了浸出液鈾濃度和鈾浸出率通過(guò)加入適量碳酸氫銨的方法,提髙了浸鈾溶液中HCOr的濃度,進(jìn)而提高了浸出液中的鈾濃度,加快了鈾的浸出速度。但是溶浸液中HC03—含量,并不是越多越好,它是有一定的限量要求的,這就是所謂"少試劑"的概念。本項(xiàng)目研究成果提供用碳酸鈣沉淀的HCOr邊界值減去溶浸過(guò)程中HC03—的增量來(lái)限定溶浸液配方中的HC03—含量的方法,計(jì)算所得的溶浸液配方中的HC03—含量便是淡化少試劑地浸采鈾工藝最佳HCOr含量。碳酸鈣沉淀的HC03—邊界值可以通過(guò)根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)制作的曲線(見(jiàn)圖5)或根據(jù)水化學(xué)分析數(shù)據(jù)計(jì)箅獲得。d.運(yùn)用酸化技術(shù)(加C02和加HC1工序)控制溶浸液pH,有效防止了地浸過(guò)程中的碳酸鈣沉淀碳酸鈣沉淀受重碳酸根含量、pH和鈣離子含量三因素聯(lián)合控制。pH和鈣離子含量越低,溶浸液配方中重碳酸根的邊界含量就可以越高,另一方面一定含量重碳酸根和鈣離子的水中,具有相應(yīng)的碳酸鈣沉淀的pH邊界值,配置的溶浸液的pH值不能超過(guò)該邊界值。同時(shí)因加入堿性的碳酸氫銨后,溶浸液的pH又回升到大于8,因此必須對(duì)溶浸液進(jìn)行酸化,即要求將pH降低到一個(gè)較安全的值(<碳酸鈣沉淀的pH邊界值)。淡化少試劑地浸采鈾工藝采取先用鹽酸對(duì)淡水預(yù)酸化,在加入碳酸氫銨后,再用C02將溶浸液的pH值調(diào)到小于其邊界值,達(dá)到了避免碳酸鈣沉淀的目的。再用C02將溶浸液的pH值降低的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖6e.加氧技術(shù)(加02工序)促進(jìn)了四價(jià)鈾的氧化,提高了鈾的浸出濃度礦石中鈾通常以四價(jià)和六價(jià)形式存在。助溶劑只能將六價(jià)鈾浸出,四價(jià)鈾的浸出必須首先氧化成六價(jià)鈾。在加入助溶劑的同時(shí)加入氧化劑,最佳氧氣濃度為250350mg/L。2淡化少試劑地浸采鈾工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)例及其成果地浸采鈾工藝現(xiàn):&試驗(yàn)于2006年10月24曰正式開(kāi)始,至年2月25日結(jié)束,歷時(shí)125天。如前所述,整個(gè)試驗(yàn)分為四個(gè)階段,各階段試驗(yàn)情況概要如下a.地下水淡化。通過(guò)注入自來(lái)水達(dá)到降低含礦層地下水礦化度的目的。本階段歷時(shí)36天,,約20天左右即可將含礦層地下水礦化度從10.5^L以上降至5g/L以下。試驗(yàn)過(guò)程中未加任何試劑,浸出液鈾濃度<1;b.淡化無(wú)試劑浸鈾試驗(yàn)。向溶浸液中加入02和C02,本階段目的是研究運(yùn)用淡化無(wú)試劑地浸采鈾方法在本試驗(yàn)塊段的浸鈾效果,并與后續(xù)的淡化少試劑試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。歷時(shí)29天,浸出液鈾濃度2llmg/L,鈾浸出量10.06kg。c.淡化少試劑(邊界含量HC(V>02)浸出試驗(yàn)。向溶浸液中加入Cb和C02及HN4HC03,本階段主要目的是結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)成果研究野外條件下HC03—與02的浸鈾邊界條件。歷時(shí)34天,浸出液鈾濃度由12mg/L逐漸升至32mg/L,鈾浸出量57.88kg。dHCl酸化+最佳含量HCOr+C02+02澄出試驗(yàn)。向溶沒(méi)液中加入HC1、02和C02以及HN4HC03,本階段利用以上幾個(gè)階段成果,研究出最佳含量HCOr十C02+O2浸出條件,并在此條件下浸鈾。歷時(shí)26天,浸出液鈾含量3238mg/L,至試驗(yàn)結(jié)束,鈾濃度仍具有緩慢上升的趨勢(shì),鈾浸出量58kg。通過(guò)淡化少試劑浸鈾試驗(yàn),逐步研究出了^L場(chǎng)最佳浸鈾條件,在沒(méi)有堵塞的前提下,浸出鈾金屬125.94Kg,鈾濃度升高到36.5mg/L,取得了預(yù)期成果,具體見(jiàn)圖8和表1。表l不同試驗(yàn)階段浸鈾情況統(tǒng)計(jì)表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>2.1淡化試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)塊段含礦層地下水進(jìn)行淡化,是保證在不發(fā)生堵塞的條件下,加入少試劑進(jìn)行地浸采鈾試驗(yàn)的基礎(chǔ)。淡化過(guò)程中地下水的礦化度和電導(dǎo)率變化如圖9。經(jīng)過(guò)36天的淡化,含礦含水層礦化度由10.5g/L降至3.4g/L,使淡化后的礦化度約為原來(lái)的三分之—,電導(dǎo)率由18.4ns/cm降為6.5iis/cm,近似為原來(lái)的三分之一,與礦化度降低比例相一致。圖3表明,在淡化初期10天,淡化效果明顯,電導(dǎo)率和礦化度分別由18.4iis/c邁、10.5g/L降低至約10.5us/cm、6g/L,降幅分別為8ys/cm、4.5g&;淡化12天以后,電導(dǎo)率和礦化度降低速度明顯降低,淡化38天后,電導(dǎo)率和礦化度降幅非常小,基本趨于穩(wěn)定,礦化度約3.9g/L,電導(dǎo)率約6.2"8/11。飽和指數(shù)是判定地下水中化學(xué)物質(zhì)是否沉淀的指標(biāo)。試驗(yàn)塊段淡化過(guò)程中地下水中碳酸鈣和硫酸鈣飽和指數(shù)變化如圖10所示,當(dāng)用淡水淡化尾水使礦化度小于5g/L時(shí),硫酸鈣飽和指數(shù)由原來(lái)的+0.20.55降低為-0.4-0.6,消除了硫酸鈣沉淀堵塞的可能;碳酸鈣飽和指數(shù)由4O.2降低為0-0.6之間,只要適當(dāng)?shù)乜刂苝H值條件,可增加HOV濃度,而不會(huì)導(dǎo)致CaC03沉淀,從而為提高鈾浸出濃度提供了空間。2.2淡化無(wú)試劑(+02)浸出試驗(yàn)在地下水礦化度淡化至3.4g/L的基礎(chǔ)上,進(jìn)行邊淡化邊浸出試驗(yàn)。采用無(wú)試劑浸出方法,溶浸液為淡水,不加任何其他試劑,氧化劑為高壓氧氣。根據(jù)不同的試驗(yàn)條件,采用不同的氧氣濃度,以探討地浸最佳氧氣濃度參數(shù)。浸出結(jié)果如圖11所示將溶解氧濃度穩(wěn)定在300mg/L條件下,浸出鈾濃度穩(wěn)定為12mg/L。由于氧氣的加入,含礦層鈾礦物發(fā)生氧化,使浸出液鈾濃度增高,在氧氣大量過(guò)剩的前提下,最大浸出鈾濃度為12mg/L,說(shuō)明在本試驗(yàn)塊段采用無(wú)試劑(+02)浸出液中鈾濃度受到限制,浸鈾效果不佳。2.3淡化少試劑(邊界含量HC(V+02)浸出試驗(yàn)由于無(wú)試劑浸出不能達(dá)到理想浸出效果,在不加入任何試劑僅加入氧氣的條件下,浸出液中的鈾濃度只達(dá)到12mg/L,要進(jìn)一步提高浸出液中鈾濃度,必須加入適量的試劑。為此,在淡化+02浸鈾階段的基礎(chǔ)上,進(jìn)行少試劑浸出工藝試驗(yàn)。淡化少試劑(邊界含量HC03—濃度)浸出試驗(yàn)階段從2007年12月28日開(kāi)始,至2007年1月30日結(jié)束,共計(jì)34天,試驗(yàn)結(jié)果如圖12所示。在浸出液中的溶解氧為250400mg/L前提下,試驗(yàn)結(jié)果有如下特征試驗(yàn)16天,HCO3-濃度由近300mg/L增至約400mg/L,鈾濃度由12mg/L上升為30mg/L,鈾濃度與HC(V濃度有較好的同步增長(zhǎng)關(guān)系;然后,當(dāng)HCO3鄰度由近400mg/L增至約500mg/L,鈾濃度穩(wěn)定在33mg/L左右之后,當(dāng)再增加HCCV濃度時(shí),鈾濃度增加并不明顯。2.4HC]酸化+最佳含量HC03—+02+002浸出試驗(yàn)釆用鹽酸進(jìn)行酸化處理。即用鹽酸將淡水的pH值酸化至35,然后同溶解了高含量碳酸氫銨的溶液混合,再用二氧化碳微調(diào)pH值,使溶浸液的pH值降至6.8以下。本階段試驗(yàn)自2007年1月31日開(kāi)始至2007年2月25日。其試驗(yàn)結(jié)果繪于圖6.8中,顯示溶浸液中溶解氧濃度保持在300400mg/L,當(dāng)浸出液中HC(V濃度由近500mg/L逐漸增至600mg/L,浸出液中鈾濃度由32.5mg/L上升在35mg/L;當(dāng)浸出液中的HOV-濃度由近600mg/L逐漸增至800mg/L時(shí),浸出液中鈾濃度基本穩(wěn)定在3537mg/L,最高達(dá)38.2mg/L。自2007年2月6日開(kāi)始直至試驗(yàn)結(jié)束,平均鈾濃度穩(wěn)定在36mg/L,甚至更高(圖13)。采用鹽酸酸化溶浸液,加入最佳條件的碳酸氫銨,可大幅度提高重碳酸根的濃度,從而使水-巖反應(yīng)加速,提高鈾浸出效果。3淡化少試劑地浸采鈾試驗(yàn)結(jié)果分析淡化少試劑浸出現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分為淡化階段和浸出階段。淡化后,少試劑浸出總體效果如圖14示。由圖可以看出,試驗(yàn)第二階段及第三階段的前20天內(nèi),浸出液的HCCV濃度為250280mg/L,溶浸液中溶解氧保持增加至300450mg/L,浸出液的鈾濃度基本穩(wěn)定在12mg/L,穩(wěn)定時(shí)間6天。在無(wú)試劑浸出條件下,試驗(yàn)塊段浸出液鈾濃度為低濃度浸出特點(diǎn)。試驗(yàn)第三階段的后期15天內(nèi),溶浸液中溶解氧控制在250350mg/L之間,通過(guò)控制溶浸液的pH值,在確保碳酸鈣飽和指數(shù)小于零的前提下,適量增加HC03—濃度,使溶浸液中重碳酸根濃度由近250mg/L增至400mg/L,浸出液中鈾濃度相應(yīng)地由12mg/L升為32mg/L;試驗(yàn)第四階段,溶浸液中溶解氧保持300400mg/L,繼續(xù)增加HC(V濃度至550mg/L,浸出液中鈾濃度穩(wěn)定為32mg/L;繼續(xù)增加溶浸液的HCO(濃度至850mg/L,浸出液中鈾濃度穩(wěn)定為36mg/L左右。權(quán)利要求1.一種高礦化度鈾礦的地浸采鈾方法,該方法包括淡化地下水步驟,該步驟包括將淡化水注入含礦層,以混合和稀釋含礦含水層地下水,降低含礦水的礦化度,其中淡化水是與含礦含水層地下水的高礦化度水混合后能降低礦化度且不產(chǎn)生礦物沉淀的水。2.如權(quán)利要求l所述的方法,其中,淡化水選自低礦化度自來(lái)水、低礦化度地下水、人工軟化水、蒸餾水和水冶車間的尾水。3.—種淡化少試劑地浸采鈾的方法,包括A.淡化地下水,B.少試劑溶浸提取,淡化地下水是將淡化水注入礦層,淡化高礦化度含礦含水層地下水的步驟;少試劑溶浸提取是將添加浸鈾助溶劑Hcor的溶浸液注入地下,提高鈾礦的浸出率的步驟,該溶浸液可以是一般的低礦化度水也可以是鈾提取后的循環(huán)尾水。4.如權(quán)利要求3所述方法,該方法還包括氧化步驟,所述氧化是將氧化試劑注入含礦層,氧化試劑可在淡化地下水步驟加入,或在溶浸提取步驟加入,或同時(shí)在兩個(gè)步驟加入。5.如權(quán)利要求3所述方法,其中氧化劑使用氧氣,所述氧氣加入濃度為150-450mg/L,優(yōu)選250-350mg/L,特別優(yōu)選300mg/L。6.如權(quán)利要求3所述方法,其中淡化地下水步驟應(yīng)該將地下水的礦化度降低到5g/L,溶浸提取歩驟中助溶劑Hcor的濃度控制在碳酸鈣沉淀的Hcor邊界濃度以下。7.如權(quán)利要求6所述方法,其中,在十紅灘鈾礦床,HCOr的邊界濃度計(jì)算值為1200mg/L,HCOr的添加濃度應(yīng)控制浸出液中HCOr的濃度在300-900mg/L,進(jìn)一步優(yōu)選浸出液的濃度為500-850m^L,特別優(yōu)選600-800mg/L。8.如權(quán)利要求3—7之一所述方法,所述B步驟單獨(dú)或同時(shí)增加去鈣和pH值調(diào)節(jié)步驟,所述去鈣是指在鈾礦提取后循環(huán)尾液使用前,當(dāng)鈣離子含量超過(guò)其邊界含量值時(shí),進(jìn)行降低鈣含量的步驟,該步驟可通過(guò)添加去鈣試劑、離子交換,吸附除鈣等方式迸行;pH值調(diào)節(jié)是通過(guò)本領(lǐng)域常用的pH調(diào)節(jié)方法進(jìn)行,控制浸出液的pH值低于碳酸鈣沉淀時(shí)的邊界值,優(yōu)選,在十紅灘鈾礦床優(yōu)選pH《6.9。9.如權(quán)利要求8所述的方法,pH調(diào)節(jié)可加入C02、酸、或使用酸性離了交換樹(shù)脂的一種或多種相結(jié)合的方式進(jìn)行,優(yōu)選通過(guò)單獨(dú)或共同添加酸和C02進(jìn)行,其中酸為不引起含礦地下水的礦化度提高且不會(huì)導(dǎo)致礦物沉淀的任何酸。10.如權(quán)利要求3-7之一所述方法,其中所述含有Hcor的助溶劑包括任何含有Hcor且不引起礦化度提高和礦物沉淀的化學(xué)試劑,優(yōu)選Hcor的堿金屬鹽,銨鹽,特別優(yōu)選,碳酸氫銨;所述氧化試劑包括任何能夠?qū)⑩櫻趸也灰鸬V化度提髙和礦物沉淀的氧化性試劑,優(yōu)選是氧氣、空氣、雙氧水、次氯酸堿金屬鹽、次氯酸銨、次氯酸、或高氯酸,特別優(yōu)選氧氣^11.如權(quán)利要求s所述方法,其中去鈣步驟是通過(guò)添加去鈣試劑的方法,所述去鈣試劑為可溶碳酸鹽,優(yōu)選碳酸的堿金屬鹽,碳酸的銨鹽,特別優(yōu)選碳酸鈉,pH調(diào)節(jié)劑使用的酸是HCl、氫溴酸。12.—種淡化少試劑地浸采鈾的方法,包括Al.將氧化劑加入淡化水,A2.通過(guò)注液孔將淡化水注入地下含礦層,A3.通過(guò)抽液孔抽取地下含礦層地下水,A4.送水冶車間提取鈾,尾水循環(huán)利用,進(jìn)入B1作為溶浸基液,Bl.尾水去鈣,條件是鈣離子含量超過(guò)邊界值,B2.添加助溶劑HCOr,B3.調(diào)節(jié)溶浸液pH值B4.通過(guò)注液孔,將溶浸液注入地下含礦層,B5通過(guò)抽液孔,將溶浸液抽提出來(lái),轉(zhuǎn)到A4步驟13.如權(quán)利要求ll所述方法,其中,淡化水為低礦化度地下水、低礦化度自來(lái)水或A4步驟的低礦化度尾水;氧化劑為氧氣,氧氣的添加量為250-350mg/L;助溶劑是碳酸氫銨,添加暈為控制浸出液的HC03—的濃度小于碳酸鈣沉淀的HCOr邊界濃度去鈣試劑為可溶性碳酸鹽,優(yōu)選碳酸堿金屬;pH調(diào)節(jié)使用HCl和C02,控制pH值在其邊界值以下。全文摘要本發(fā)明涉及一種淡化少試劑地浸采鈾的方法,特別是從礦層地下水礦化度較高的鈾礦中提取鈾礦的工藝。該工藝采用淡化+少試劑的步驟,具體步驟包括1.淡化地下水降低礦化度,2.溶浸液提取鈾,溶浸液中含有助溶劑HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>、氧氣、pH調(diào)節(jié)劑。本發(fā)明解決了高礦化度水地區(qū)地浸過(guò)程中硫酸鈣、碳酸鈣堵塞難題,確保地浸采鈾順利進(jìn)行,提高鈾的浸出效率。文檔編號(hào)E21B43/00GK101429860SQ20081018328公開(kāi)日2009年5月13日申請(qǐng)日期2008年12月12日優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日發(fā)明者劉金輝,史維浚,孫占學(xué),李學(xué)禮,高柏等申請(qǐng)人:東華理工大學(xué)
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