[发明专利]一种地浸采铀强化浸出方法

说明书

本发明涉及地浸采铀技术领域，具体公开了一种地浸采铀强化浸出方法，包括以下步骤：步骤1：空气预氧化；步骤2：强化增效浸出；步骤3：正常浸出；步骤4：尾液循环。本发明方法通过气液混合，采用空气预氧化，可以快速氧化铀矿物，同时利用氮气溶解性差的特点，封堵矿层上部含水层，从而降低试剂消耗、提高浸出强度。

技术领域

本发明属于地浸采铀技术领域，具体涉及一种地浸采铀强化浸出方法。

背景技术

地浸采铀是世界和我国天然铀最重要的开采方法。目前我国地浸采铀的方法中，CO₂+O₂地浸采铀工艺已成为铀矿床开采的首选。该工艺中O₂作氧化剂，将四价铀矿物氧化成可溶性六价铀；而CO₂用于形成碳酸氢根以络合溶解的六价铀。但是，O₂在水中溶解度小，溶解速度慢，在矿层中易成为小气泡。由于气体密度小，不易溶解的氧气泡在矿层中会上浮，在矿层上部逐渐消耗，增大了浸出剂的稀释和氧气用量。对于矿层薄、含水层厚、渗透性好的铀矿床，其氧气的消耗量很大。

在地浸采铀中，将空气大排量注入矿层，通过排空地下水，与矿石接触进行预氧化的方法已经证明有很好的氧化效果[苏学斌等，新疆某铀矿空气预氧化矿层地浸采铀现场试验，金属矿山，2006年12期：33-36]。但是，一般认为，空气预氧化只适合于埋藏浅的矿床，深埋藏矿床由于空气用量大、时间长而不合适[托尔斯多夫，克孜勒库姆区域铀金矿床开发的物理-化学地质工艺，原子能出版社，2003]。

对于浸出剂O₂和CO₂的应用，CN106507867B提出O₂和CO₂加入量控制在100～300mg/L，浸出液的pH值在6.0～8.5；CN 101429860 B提出O₂浓度150～450mg/L，控制pH≤6.9；CN102900418B则要求递减加氧，起始400～500mg/L，之后200mg/L，最后50～150mg/L，pH控制在7～8；CN 106507865 B对高碳酸盐地下水的矿床采用只注氧的方法，初期注氧浓度400mg/L，之后降至200mg/L，最后降至50～150mg/L，HCO₃^-浓度维持在1.0～1.3g/L之间；CN107130122B提出了一次浸出后的强化浸出技术，要求加注氧和CO₂浓度在400～600mg/L。

上述浸出工艺对常规砂岩铀矿有较好的效果，但对埋藏较深、矿层薄含水层厚、渗透性相对较好、铀矿物较难浸出的砂岩铀矿床，这类矿床的开发往往浸出剂稀释较严重、试剂消耗量较高，按常规的工艺，甚至上述的强化浸出工艺，都表现出周期长、浸出液浓度低的特点。针对这种较难浸出的铀矿体，需要采用一种合适的方法降低浸出剂的稀释和氧气的消耗，并采用更有效的浸出工艺，提高浸出的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地浸采铀强化浸出方法，以降低浸出剂稀释和试剂消耗，能够加快浸出速度，提高浸出效率。

本发明的技术方案如下：

一种地浸采铀强化浸出方法，包括以下步骤：

步骤1：空气预氧化

采用空气预氧化进行铀矿物的氧化和矿层上部的封堵，具体包括以下步骤：

1.1估算预氧化空气总需求量

根据矿层上部含水层孔隙体积V，乘以矿层压力P和孔隙度校正系数γ，估算空气总需求量；

1.2选择注入井

选择可以进行空气预氧化的单个注液井最低注液量大于0.5m³/h，注气量大于等于0.5m³/h；

1.3空气预氧化