[发明专利]一种酸法地浸采铀单采区独立酸化方法

说明书

本发明涉及地浸采铀技术领域，具体公开了一种酸法地浸采铀单采区独立酸化方法，包括以下步骤：步骤1：集液主管和注液主管直接连通；步骤2：专用供酸管道连接；步骤3：向含矿层注入溶浸液进行酸化；步骤4：拆除独立酸化设施，继续酸化和或浸出。本发明方法能够直接采用含矿层地下水配制溶浸液，抽注液系统单独循环酸化含矿层，从而显著减轻含矿层中的沉淀堵塞，提高钻孔的抽注液量、浸出液铀浓度和矿石中铀的浸出率。

技术领域

本发明属于地浸采铀技术领域，具体涉及一种酸法地浸采铀单采区独立酸化方法。

背景技术

地浸采铀是用化学溶液，通过钻孔从天然埋藏条件下具有一定渗透性能的砂岩铀矿体中，选择性提取和回收铀金属的一种铀矿采冶工艺。根据配制溶浸液的酸碱度不同，浸出工艺分为酸法、碱法和中性浸出三种。

酸法地浸采铀通常使用工业浓硫酸和各种氧化剂配制溶浸液，通过注液总管、注液主管分流到各采区集控室，经过分配和计量后再由注液支管输送到各注液钻孔内，进而注入到地下的铀矿体中，通过对流和扩散作用，选择性溶解矿石中的铀，形成浸出液，被提升出地表后由集液支管、主管和总管输送至浸出液处理厂，经过水冶处理得到重铀酸盐产品。而经过树脂床吸附铀以后的尾液在添加化学试剂后再返回井场循环浸出。

溶浸液配制在水冶厂区配液池中完成，吸附塔流出的尾液、储罐中的工业浓硫酸(酸化期间一般不加氧化剂)分别流入配液池，经过混合后形成溶浸液，注入到含矿层中进行酸化和浸出，如图1所示。

新采区投入使用时，从抽液钻孔中抽出的浸出液为含矿层地下水，pH值一般在7.5左右。酸化是酸法地浸采铀的前期步骤，是为矿石中铀的浸出创造最佳浸出环境的一个必然过程，酸化过程一般要持续到浸出液pH＝2左右，之后进入浸出期。

在现有技术中，一般要求新采区酸化期溶浸液的酸度较高，而老采区浸出期溶浸液的酸度较低。事实上，由于地浸铀矿山一般由多个采区同时生产，共用配液设施、注液总管和集液总管，用于配制溶浸液的吸附尾液同质，配制而成的溶浸液酸度相同。因此，新采区往往难以按照设计的酸度要求进行酸化。

在新采区投入使用时，从抽液钻孔中抽出的浸出液为含矿层地下水，杂质元素含量低，而用老采区含有较高浓度Al³⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、SO₄^2-离子的吸附尾液在添加硫酸以后，再注入到新采区含矿层中进行酸化的过程中，由于溶浸液中SO₄^2-离子浓度显著增加，酸液与矿石反应又产生新的Ca²⁺离子，从而导致浸出液中Ca²⁺和SO₄^2-离子过饱和，生成CaSO₄沉淀。与此同时，酸液与矿石反应也产生新的Al³⁺和Fe³⁺离子，在浸出液从注液钻孔到抽液钻孔之间的渗流路径上，随着酸的不断消耗，含矿层中浸出液的pH会逐步升高，Al³⁺和Fe³⁺离子水解生成Al(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀。酸化期含矿层中大量CaSO₄、Al(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀会堵塞溶液渗流的孔隙通道，降低钻孔的抽、注液量，而且含矿层中的沉淀结垢也恶化了溶液与矿石的接触条件，甚至改变溶液渗流路径，严重影响酸化后浸出液铀浓度和矿石中铀的浸出率。

新采区酸化阶段抽出的地下水或铀浓度很低的浸出液，与其它生产采区的浸出液在集液总管中混合以后，一起进入浸出液处理厂进行处理，势必降低水冶处理原液的铀浓度，增加水冶处理成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种酸法地浸采铀单采区独立酸化方法，使得新采区可以采用含矿层地下水，按照设计的酸度要求配制溶浸液进行酸化。

本发明的技术方案如下：