專(zhuān)利名稱(chēng)：原地浸出采鈾高承壓水頭抽注平衡控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于井場(chǎng)工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種原地浸出采鈾高承壓水頭抽注平 衡控制裝置。
背景技術(shù)：
原地浸出采鈾也被稱(chēng)為“化學(xué)采礦”、“無(wú)井采礦”或“地質(zhì)工藝采礦”。原地浸出采 鈾是在礦床天然產(chǎn)狀條件下，通過(guò)從地表鉆進(jìn)至礦層的注液鉆孔將配制好的浸出劑注入礦 層，在礦層內(nèi)浸出劑與礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溶解礦石中的有用組分——鈾，并隨后將含鈾浸 出液從抽液鉆孔抽至地表，送進(jìn)回收車(chē)間進(jìn)行離子交換、淋洗、沉淀、壓濾，最終得到合格產(chǎn) 品，而不破壞或移動(dòng)礦石或圍巖的集采、選、冶于一體的鈾礦開(kāi)采方法。原地浸出采鈾礦山可分為井場(chǎng)和浸出液處理廠兩大部分。井場(chǎng)包括一系列鉆孔即 注入井、抽出井、監(jiān)測(cè)井等，同時(shí)還建設(shè)有配制浸出劑的配液池、匯集浸出液的集液池、抽注 液調(diào)節(jié)與控制的集中控制室、泵房和輸送浸出劑和浸出液的管路系統(tǒng)。原地浸出采鈾礦山生產(chǎn)時(shí)，在配液池內(nèi)配制好的浸出劑經(jīng)由泵房?jī)?nèi)的輸送泵送至 井場(chǎng)各注入井，注入礦層。注入礦層的浸出劑在礦層內(nèi)由于液流壓力作用向抽出井運(yùn)移，在 運(yùn)移過(guò)程中與鈾礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成的含鈾浸出液由抽出井抽至地表，進(jìn)入集液 池，再經(jīng)輸送泵送至浸出液處理廠，經(jīng)過(guò)吸附、淋洗、沉淀、壓濾，形成最終產(chǎn)品。中國(guó)原地浸出采鈾技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)始于上世紀(jì)70年代，經(jīng)過(guò)幾十年的實(shí)踐，該 項(xiàng)技術(shù)從試驗(yàn)走向生產(chǎn)，目前中國(guó)已建成幾座原地浸出采鈾礦山，成為天然鈾產(chǎn)品主要的 生產(chǎn)方法之一。2008年以前，中國(guó)原地浸出采鈾礦山的礦床地下水水位埋深幾十米到上百 米不等，井場(chǎng)注入井不承壓，注液采用重力自流方式。因早期我國(guó)從未應(yīng)用原地浸出方法開(kāi) 采過(guò)高承壓水頭的鈾礦床，所以，不具有任何經(jīng)驗(yàn)。2008年，新疆某礦床地下水水位高出地 表15m，形成自涌，給原地浸浸出采鈾注液帶來(lái)極大困難。面對(duì)這種水文條件的原地浸出采 鈾，我國(guó)在技術(shù)上一片空白。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種原地浸出采鈾高承壓水頭抽注平衡控制裝置，以 保證原地浸出采鈾在高承壓水頭條件下能注入浸出劑，抽出浸出液，并能控制井場(chǎng)抽注液 量平衡，確保生產(chǎn)穩(wěn)定進(jìn)行，使開(kāi)采成為可能。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型技術(shù)方案如下所述的原地浸出采鈾高承壓水頭 抽注平衡控制裝置，其集中控制室包括抽液泵變頻器、配電柜、流量計(jì)，抽液泵變頻器用來(lái) 控制潛水泵的抽液頻率，流量計(jì)用來(lái)顯示每個(gè)注液孔的注液流量，以便控制流量，其特征在 于集中控制室中還包括注液泵變頻器和注液泵；注液泵變頻器用來(lái)控制注液泵的注液頻 率，配電柜用來(lái)給整個(gè)系統(tǒng)供電。所述的原地浸出采鈾高承壓水頭抽注平衡控制裝置，注液泵型號(hào)為格蘭富 CRN32-14，最大注液壓力為1. 5MPa。本實(shí)用新型取得的有益效果是由于采用了原地浸出采鈾高承壓水頭抽注平衡控 制裝置，滿足了井場(chǎng)注液量和抽液量的要求，井場(chǎng)一直在抽注平衡狀態(tài)下運(yùn)行，獲得生產(chǎn)的最佳狀態(tài)；系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，始終控制總抽液量大于總注液量0. 5%，有利于地下浸出降落漏 斗的形成和控制污染范圍，并以此建成我國(guó)首例高承壓地下水條件下的地浸采鈾礦山，使 幾千噸金屬得以開(kāi)采，極大地回收資源。
圖1為本實(shí)用新型所述的原地浸出采鈾高承壓水頭抽注平衡控制裝置結(jié)構(gòu)圖；圖中1、抽液泵變頻器；2、化驗(yàn)室；3、注液泵變頻器；4、集中控制室；5、配電柜； 6、流量計(jì)；7、注液泵；8、配液池；9、蒸發(fā)池；10、水冶車(chē)間；11、吸附塔；12、輸送泵；13、集液 泵房；14、抽液孔；15、集液池；16、孔口裝置；17、勘探工業(yè)孔；18、注液孔。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，在抽液孔14孔口有一個(gè)孔口裝置16，孔口裝置16通過(guò)Φ63 PE管 (抽液管)連接到集液池15，集液池15通過(guò)鋼骨架復(fù)合塑料管連接到集液泵房13中的輸 送泵12，輸送泵12再通過(guò)鋼骨架復(fù)合塑料管連接到水冶車(chē)間10中的吸附塔11，吸附塔11 再通過(guò)鋼骨架復(fù)合塑料管連接到配液池8和蒸發(fā)池9，然后再將配液池8通過(guò)鋼骨架復(fù)合塑 料管連接到集中控制室4中的注液泵7，注液泵7再通過(guò)鋼骨架復(fù)合塑料管連接到流量計(jì) 6，最后將流量計(jì)6通過(guò)Φ63ΡΕ管(注液管)接上孔口裝置16與注液孔18連接。集中控制室4包含五大主要部分——注液泵7、注液泵變頻器3、抽液泵變頻器1、 流量計(jì)6和配電柜5，其中注液泵7用來(lái)注液；注液泵變頻器3用來(lái)控制注液泵7的注液頻 率，這與流量計(jì)6緊密相關(guān)，調(diào)大頻率，流量計(jì)6顯示的流量就大，反之則??；抽液泵變頻器 1用來(lái)控制潛水泵的抽液頻率，也和流量計(jì)6緊密相關(guān)，調(diào)大頻率，流量計(jì)6顯示的流量就 大，相反則??；流量計(jì)6用來(lái)顯示每個(gè)注液孔18的注液流量，以便控制流量；配電柜5用來(lái) 給整個(gè)系統(tǒng)供電；配液池8用來(lái)配置浸出劑；吸附塔11內(nèi)裝有樹(shù)脂，樹(shù)脂用來(lái)吸附浸出液 中的鈾；化驗(yàn)室2主要用于分析浸出液中鈾濃度含量。首先在配液池8中配置浸出劑，配出的浸出劑經(jīng)安裝在集中控制室4中的注液泵 7通過(guò)鋼骨架復(fù)合塑料管路輸送至集中控制室4，再分配到各注液孔18中，浸出劑被注入到 地下礦層后，浸出劑選擇性地氧化和溶解礦石中的鈾，形成含鈾溶液即浸出液，浸出液匯集 到抽液孔14，再利用潛水泵從抽液孔14抽出浸出液，通過(guò)Φ63ΡΕ管(抽液管)直接送入集 液池15，然后經(jīng)輸送泵12泵入水冶車(chē)間10中的吸附塔11，鈾被吸附塔11中的樹(shù)脂吸附之 后產(chǎn)生的吸附尾液進(jìn)入配液池8，在配液池8中加入硫酸和氧化劑形成新的浸出劑，浸出劑 再經(jīng)安裝在集中控制室4中的注液泵3通過(guò)鋼骨架復(fù)合塑料管路輸送至集中控制室4，然后 分配至各注入井。注系統(tǒng)中Φ63ΡΕ管與抽液孔14和注液孔18之間都需要一個(gè)孔口裝置16將其 連接起來(lái)，抽液井井口即為抽液孔14，注液井井口即為注液孔18，潛水泵在抽液井井中。潛水泵型號(hào)古爾茲12GS75 ；集中控制室4與注液泵7之間的鋼骨架復(fù)合塑料管路Dm00mm，壁厚9mm ；集中控制室4至各注入井之間的Φ63ΡΕ注液管外徑63mm，壁厚8mm的增強(qiáng)PE管。因地下水水頭為高承壓，受礦床地下水條件制約，采用以往的重力自流注液方法 已無(wú)法實(shí)現(xiàn)注液，在這種情況下必須采取加壓注液的辦法才能保證一定注液量，為抽注平4衡控制奠定基礎(chǔ)。鑒于上述作業(yè)的特點(diǎn)，本實(shí)用新型中加壓注入采用的注液泵7型號(hào)為格 蘭富CRN32-14，最大注液壓力為1. 5MPa。 本實(shí)用新型可應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外類(lèi)似條件的礦床，具有廣泛應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種原地浸出采鈾高承壓水頭抽注平衡控制裝置，其集中控制室(4)包括抽液泵變 頻器(1)、配電柜(5)、流量計(jì)(6)，抽液泵變頻器(1)用來(lái)控制潛水泵的抽液頻率，流量計(jì) (6)用來(lái)顯示每個(gè)注液孔(18)的注液流量，以便控制流量，其特征在于集中控制室⑷中 還包括注液泵變頻器C3)和注液泵(7)；注液泵變頻器C3)用來(lái)控制注液泵(7)的注液頻 率，配電柜( 用來(lái)給整個(gè)系統(tǒng)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原地浸出采鈾高承壓水頭抽注平衡控制裝置，其特征在 于注液泵(7)型號(hào)為格蘭富CRN32-14，最大注液壓力為1. 5MPa。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于井場(chǎng)工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種原地浸出采鈾高承壓水頭抽注平衡控制裝置，其集中控制室(4)包括抽液泵變頻器(1)、配電柜(5)、流量計(jì)(6)，抽液泵變頻器(1)用來(lái)控制潛水泵的抽液頻率，流量計(jì)(6)用來(lái)顯示每個(gè)注液孔(18)的注液流量，以便控制流量，集中控制室(4)中還包括注液泵變頻器(3)和注液泵(7)；注液泵變頻器(3)用來(lái)控制注液泵(7)的注液頻率，配電柜(5)用來(lái)給整個(gè)系統(tǒng)供電。原地浸出采鈾高承壓水頭抽注平衡控制裝置應(yīng)用在原地浸出采鈾礦山，經(jīng)多次、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行驗(yàn)證，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，達(dá)到了原地浸出采鈾礦山井場(chǎng)抽注平衡控制的要求，并且壽命長(zhǎng)，有利于環(huán)境保護(hù)。
文檔編號(hào)E21B43/28GK201826826SQ20102053665
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者利廣杰, 原淵, 葉善東, 李建東, 樊保團(tuán), 武偉, 湯慶四, 王海峰, 陳明陽(yáng) 申請(qǐng)人:核工業(yè)北京化工冶金研究院