第八章 原地浸出采鈾_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第八章原地浸出采鈾1原地浸出采鈾的內(nèi)涵及工藝流程2原地浸出采鈾技術(shù)的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)3原地浸出礦床條件評(píng)價(jià)4鉆孔工程

5溶浸液的配方與使用方法6.溶浸范圍控制

7浸出液的提升8地浸礦床的開采順序及開拓工程

9地浸礦山的工作設(shè)施10礦山的環(huán)境監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)

11地浸技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

12地浸礦山的設(shè)計(jì)內(nèi)容13地浸礦山的企業(yè)管理14應(yīng)用實(shí)例

1原地浸出采鈾的內(nèi)涵及工藝流程1.1內(nèi)涵原地浸出采鈾是將按一定配方配制好的溶浸液經(jīng)注液鉆孔注入到天然的含礦含水層中,在水力梯度作用下沿礦層滲流,通過(guò)對(duì)流和擴(kuò)散作用,選擇性地氧化和溶解鈾,形成含鈾溶液,經(jīng)抽液鉆孔提升至地表,再進(jìn)行水冶處理得到所需的鈾濃縮物產(chǎn)品。(美國(guó):化學(xué)采礦;獨(dú)聯(lián)體:無(wú)井采礦)1.2原地浸出采鈾工藝流程典型注液、回收孔分布圖流向蝕變砂巖還原砂巖含鈾砂巖地表注液井注液井抽液井泥巖泥巖鉆井流向離子交換樹脂塔提鈾高壓泵灌溉去鈾、鐳注液孔注液孔抽液孔地表滲透、轉(zhuǎn)化配液池凈化后的廢水清水地浸采鈾工藝流程圖礦層原地浸出采鈾柱浸實(shí)驗(yàn)裝置原地浸出采鈾長(zhǎng)距離浸出實(shí)驗(yàn)裝置原地浸出采鈾模擬實(shí)驗(yàn)裝置(一)原地浸出采鈾三維模擬實(shí)驗(yàn)裝置(二)原地浸出采鈾三維模擬實(shí)驗(yàn)裝置(二)原地浸出采鈾三維模擬實(shí)驗(yàn)裝置(二)2地浸采鈾技術(shù)的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)

2.1適用范圍

原地浸出采鈾不是對(duì)任何鈾礦床都可以適用的,它必須具備一定的水文地質(zhì)條件才能使用,其適用范圍如下:①必須是疏松砂巖型鈾礦床,礦石疏松,裂隙發(fā)育;②礦體須處于含水層中,含礦層上、下要有隔水頂、底板,即有承壓水;③礦石具有一定的滲透性,且礦層的滲透性遠(yuǎn)大于圍巖的滲透性;④礦物成份簡(jiǎn)單,容易浸出;⑤含礦層厚度與含礦含水層厚度的比值小于0.5;⑥礦體埋深最好小于300m,品位大于0.01%;⑦礦區(qū)最好遠(yuǎn)離城區(qū)(>15km),或處于居民生活區(qū)下游;⑧交通方便。2.2原地浸出采鈾的優(yōu)、缺點(diǎn)

地浸采鈾與常規(guī)采礦相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):

(1)基建投資少,建設(shè)周期短,生產(chǎn)成本低,勞動(dòng)強(qiáng)度?。?/p>

(2)不必建造和管理尾礦堆及尾礦庫(kù);

(3)環(huán)境保護(hù)好,基本不破壞農(nóng)田和山林。環(huán)境污染大為減輕;

(4)從根本上改變了生產(chǎn)人員的勞動(dòng)和衛(wèi)生保護(hù)條件;

(5)使繁重的采礦工作“化學(xué)化”、“工廠化”、“全自動(dòng)化”;

(6)能充分利用資源。缺點(diǎn):

①對(duì)礦床水文地質(zhì)條件要求苛刻;②各種管線較多,維護(hù)工作量大;③存在對(duì)地下水環(huán)境污染問(wèn)題。3

原地浸出礦床條件評(píng)價(jià)3.1巖性及鈾的存在形式3.2礦石品位、厚度及埋深3.3礦體形態(tài)及賦存位置3.4含礦層頂?shù)装鍘r性

3.5地質(zhì)構(gòu)造3.6水文地質(zhì)條件3.7礦石特性3.1巖性及鈾的存在形式

地浸法適用于淋濾——沉積成團(tuán)的砂巖型鈾礦床,要求礦石結(jié)構(gòu)疏松,節(jié)理發(fā)育,如砂巖、砂礫巖以及含礫砂巖為主的礦床。鈾的存在形式最好以吸附狀態(tài)賦存于砂質(zhì)顆粒表面,鈾礦化均勻,分布于碎屑巖或膠結(jié)物中。3.2礦石品位、厚度及埋深

礦石中U品位最好在0.1%以上,但如果品位較低(0.03~0.01%),礦體厚度大、滲透性好也行,此時(shí)浸出液U濃度較低,但水量大,技術(shù)經(jīng)濟(jì)上也是可行的;礦體的評(píng)價(jià)條件目前基本上以平米鈾量(Ukg/㎡)計(jì)算。一般以大于5kg/㎡最有利,礦體埋深要求小于300m,最好為:50~200m。3.3礦體形態(tài)及賦存位置(見圖)

礦體最好為水平層狀或傾角小于15°的緩傾斜礦體,且礦體連續(xù)。這樣便于布置抽液鉆孔(抽孔)和注液鉆孔(注孔),且有利于溶浸液的滲流,增大鉆孔的抽注液量和注液量;礦體位置賦存于含水層中,且具有隔水頂板,滲透性好。3.4含礦層頂?shù)装鍘r性

含礦層的頂?shù)装鍘r性應(yīng)具有抗溶浸液溶解的性質(zhì)。如高硅低鈣鎂類巖石,當(dāng)圍巖中“碳酸鈣”含量為2~5%時(shí)甚至更大時(shí),不但試劑消耗量大,所產(chǎn)生的石膏和CO2氣體將會(huì)使礦層發(fā)生化學(xué)堵塞,后果嚴(yán)重。3.5地質(zhì)構(gòu)造

要查清礦床是否存在斷層、溶洞、地下陰溝等構(gòu)造,不然會(huì)造成溶浸液流失,既污染環(huán)境,又達(dá)不到浸礦目的,溶浸范圍無(wú)法控制。3.6水文地質(zhì)條件①礦巖的滲透性:a.極弱K<0.1m/d,不宜地浸;b.較弱K=0.1~1.0m/d,可地浸;c.較弱K=1.0~5.0m/d,最適合地浸;d.強(qiáng)K=5.0~10.0m/d,可地浸;e.極強(qiáng)K>10.0m/d,不太適合地浸。②含水層與隔水層:含水層——要有豐富的地下水補(bǔ)給源,且具有較好的滲透性;隔水層——有大于2m的厚度,其滲透性最好小于礦層滲透性20倍以上。③礦層孔隙率:a.n<5~10%,不適合地浸;b.n=5~10%,適合地浸;c.n=20~25%,最適合地浸;d.n=25~50%,較適合地浸;e.n>50%,不適合地浸。④地下水流速度及流向:地下水水力坡度較小,流速較慢,有利于地浸開采和環(huán)境保護(hù)。⑤地下水物理化學(xué)性質(zhì):掌握地下水的各種成份濃度對(duì)合理配制溶浸液和浸出液的處理有幫助。地浸采鈾要求:地下水礦化度一般小于5g/L,以1~2g/L最好,pH為中性,水溫10~20℃最好。4鉆孔工程

鉆孔工程是地浸采鈾的主要工程,也是地浸采鈾中三大關(guān)鍵技術(shù)之一。地浸鉆孔的作用較多,主要有:①礦床開拓、采準(zhǔn)、溶浸液的輸入、浸出液的提升;②控制溶浸范圍;③監(jiān)測(cè)溶液擴(kuò)散情況;④探采結(jié)合,重復(fù)利用;⑤提供工業(yè)用水等。4.1地浸鉆孔的種類與比例、作用4.2地浸鉆孔的布孔形式及鉆孔間距4.3鉆孔結(jié)構(gòu)4.4鉆孔的施工與安裝4.1地浸鉆孔的種類與比例、作用

地浸鉆孔有3種:抽液孔、注液孔、觀測(cè)孔。抽液孔﹕注液=1﹕2(一般)。

抽液孔——礦層溶解的含U溶液須經(jīng)抽液孔用潛水泵或氣升泵提升至地表;注液孔——將在地表按一定比例配制好的溶浸液經(jīng)注液鉆孔輸入含礦層;觀測(cè)孔——用于觀測(cè)和檢查溶浸液的擴(kuò)散情況(范圍),這類鉆孔一般布置在采場(chǎng)四周外圍(沿地下水流向)不同距離(20m→50m→100m……)。4.2地浸鉆孔的布孔形式及鉆孔間距鉆孔布型:鉆孔的布型有多種,如:三角形、五點(diǎn)型、七點(diǎn)型、行列式(見下頁(yè)圖)和網(wǎng)格式等,具體要根據(jù)礦體的形態(tài)及礦層的滲透性而定。

三角形即三個(gè)注孔一個(gè)抽孔(簡(jiǎn)稱三注一抽),首先是美國(guó)先提出來(lái)的,在以后的發(fā)展中類似的具有不同數(shù)量的注液孔與中間一個(gè)抽液孔組成一個(gè)單元,在美國(guó)、捷克的地浸礦床中多次采用;前蘇聯(lián)大多采用行列式布孔,因?yàn)槠涞V體產(chǎn)狀平緩、連續(xù),且滲透性好,每行中鉆孔間距為15~25m,行距為20~50m。

對(duì)較大的礦床而言,采用三角形或五點(diǎn)形,其注液孔和抽液孔數(shù)量相差無(wú)幾。在抽注工作制度處于平衡時(shí),其抽注孔的流量實(shí)際相等。這種布置具有從邊沿網(wǎng)孔到中央網(wǎng)孔間溶液流動(dòng)比較均勻的優(yōu)點(diǎn)。在六角形和行列式方案中,對(duì)于注液流量小,但仍能維持整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力是最有利的,從均勻地開采整個(gè)礦體也是有利的。鉆孔間距:鉆孔間距要視礦層的滲透性而定(先做小試驗(yàn)),如間距過(guò)小,容易發(fā)生潛蝕通道,造成溶浸液“短路”;間距過(guò)大,單元生產(chǎn)時(shí)間拖得長(zhǎng),且試劑消耗量增加,經(jīng)濟(jì)效益差。4.3鉆孔結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)外普遍使用的地浸工藝鉆孔可分為兩大類:①填礫結(jié)構(gòu)——過(guò)濾器部位充填礫石過(guò)濾層為主要特征;②裸眼結(jié)構(gòu)——過(guò)濾器周圍不充填過(guò)濾物質(zhì),而靠礦層部位即孔壁四周細(xì)砂自然分選作過(guò)濾層。4.4鉆孔的施工與安裝

地浸鉆孔施工、安裝程序及要求:⑴開孔⑵鉆進(jìn)取芯、測(cè)井⑶擴(kuò)徑⑷沖孔⑸下套管⑹投礫⑺注漿封孔⑻孔口安裝⑼鉆孔過(guò)濾器1)開孔

開孔所用的鉆頭直徑要根據(jù)鉆孔安裝管的直徑大小和鉆孔表土層的穩(wěn)定性而定。云南381礦床,砂巖穩(wěn)定,且鉆孔深度淺(40m左右),用φ150mm鉆頭開孔,一鉆到底,下φ75×6mmPVC套管;新疆某礦床:孔深200m左右??諝馓嵘龝r(shí),φ200mm三牙輪鉆頭開孔→穿過(guò)表土層-→φ168mm礦層頂板-→φ128mm終孔。在礦層部位用稀泥漿護(hù)墊。潛水泵提升時(shí),φ244mm三牙輪鉆頭開孔,并同徑鉆至終孔深度(下6“潛水泵)。2)鉆進(jìn)取芯、測(cè)井(γ)

開孔鉆頭穿過(guò)礫石層以后,換φ168mm合金鉆頭濃泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)至礦層頂板,形成臺(tái)階;換φ110mm鉆頭稀泥漿鉆進(jìn)并取巖礦芯,稀泥漿鉆進(jìn)(并取巖礦芯80%以上)至終孔深度。

注意:千萬(wàn)不能穿過(guò)隔水底板?;蛘哂忙?10mm鉆頭一徑到底,物探測(cè)井后再打孔。3)擴(kuò)徑用填礫式鉆孔結(jié)構(gòu),在礦層部位要擴(kuò)徑,采用單翼刮刀偏心鉆具擴(kuò)孔器擴(kuò)孔,擴(kuò)后的孔徑Ф250mm。4)沖孔鉆孔打完后,用泥漿泵向孔內(nèi)壓清水(10~20分鐘),或采用稀泥漿循環(huán),以替出孔內(nèi)的濃泥漿,便于下套管。5)下套管下套管之前要計(jì)算好(根據(jù)物探資料)托盤、過(guò)濾器、沉砂管應(yīng)處在什么位置?在地表將各類套管配好,編好號(hào),依次下管:沉砂管→過(guò)濾器管→托盤→普通套管。在整個(gè)套管上、中、下三處分別焊好“中心定位器”,以防套管偏向鉆孔的一邊,影響投礫和封孔。6)投礫礫石依次為Ф2~4mm、Ф1.0mm、Ф0.5mm三種粒徑石英砂。投礫前要事先計(jì)算好充填的礫石(砂)量,充填高度只能超過(guò)過(guò)濾器上部0.5m,過(guò)高過(guò)低都不利。因此,要邊投礫邊測(cè)量,投礫的順序是:礫石→粗砂→細(xì)粉礦→黃泥球。7)注漿封孔

水泥漿不能太濃(下不去)也不能太?。ㄕ俭w積),如是酸法地浸,礦層上部30m處最好用防酸水泥。否則,用普通硅酸鹽水泥325#或425#即可。在靠近孔口(地表)10m處用水泥砂漿封孔。

12-24小時(shí)后開始抽水洗孔。8)孔口安裝

a.空氣提升式鉆孔

抽液孔:其孔口只裝一個(gè)空氣控制閥門和下風(fēng)管的套口裝置,不遠(yuǎn)處則裝一個(gè)燕尾流量計(jì)(同俄羅斯),兼作氣液分離器;(詳見照片)

注液孔:安裝不銹鋼壓力表和防腐流量計(jì)(或防腐水表),用以觀測(cè)該孔的注液壓力和注量大小及累計(jì)注入量。(見照片)b.潛水泵提升式鉆孔

抽液孔與注液孔的結(jié)構(gòu)(孔徑大?。┙厝徊煌?。注液孔與空氣提升式注液孔基本一樣,但抽孔截然不同,孔口敞開,裝有控制潛水泵啟、停的裝置,并配備用于提升潛水泵電動(dòng)絞車、三腳架等。9)鉆孔過(guò)濾器

目前,我國(guó)地浸礦山采用的鉆孔過(guò)濾器有兩種形式:

a.裸眼包網(wǎng)式:即在鉆孔套管合適的位置上直接鉆眼,眼的直徑Ф12mm,行距25mm,眼距60mm,過(guò)濾器的孔隙度為25%。用尼龍紗網(wǎng)包兩層,再用尼龍繩捆扎即可。

b.外環(huán)形骨架式:

這種過(guò)濾器也是先在套管上打眼,再將聚丙烯骨架套在套管上,然后兩端用塑料焊牢。骨架就是代替“尼龍紗網(wǎng)”的作用,不易損壞。5溶浸液的配方與使用方法溶浸液的配方與使用方法也是地浸三大關(guān)鍵技術(shù)之一。5.1溶浸液的配制

合理的溶浸液配制必須達(dá)到二個(gè)條件:①足夠的氧化還原電位;②一定的酸度;溶浸液的配制是溶浸劑和水按一定的比例配制而成。在地浸工藝中可以充分利用吸附尾液中的剩余試劑。因此,在溶浸液配制過(guò)程中只需補(bǔ)加一些溶浸劑和氧化劑即可。5.2溶浸液的使用方法(以酸為例)

溶浸劑的選擇依據(jù)是根據(jù)礦石的物理、化學(xué)成份和地下水的化學(xué)成份來(lái)確定的,不同的礦石浸出需要選擇不同的溶浸劑。用于地浸的溶浸劑有:H2SO4、HNO3、HCl、Na2CO3、NaHCO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、Fe2(SO4)3、NaCN、KCN、(NH4)2SO4等。目前,國(guó)內(nèi)外地浸采鈾工藝主要有:酸法地浸和堿法地浸兩種。地浸工藝常用的氧化劑有:氧氣、高錳酸鉀(KMnO4)、三價(jià)鐵鹽(Fe3+)、H2O2、MnO2、Na2O2、(NH4)2S2O8等。上述這些試劑的配方,都要先通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定其種類和濃度。5.2溶浸液的使用方法

在地浸采鈾中,不但要掌握好溶浸液的配方,而且要根據(jù)不同的階段使用不同濃度的配方,才能獲得好的浸出效果。

a.酸化階段:先注1-2天清水,清洗礦層,再使用較高濃度的酸(10~30g/LH2SO4酸化礦層,此階段不加氧化劑。

b.浸出階段:礦層酸化后即進(jìn)入浸出階段,此時(shí)的溶浸液酸度應(yīng)低于酸化階段,一般為4~6g/LH2SO4。酸度太高會(huì)影響離子交換樹脂的吸附,酸度太低則U6+不會(huì)溶解,在浸出階段需添加氧化劑(H2O2),一般為0.5g/L左右;但是,當(dāng)浸出液中pH>2.0時(shí)不宜添加H2O2,因此時(shí)H2O2容易分解,使得溶液pH升高,易造成氫氧化物Fe、Al的沉淀,既會(huì)增加酸耗,而且浪費(fèi)了H2O2。

c.浸出末期:當(dāng)浸出液中U濃度<

20-30mg/L時(shí),即進(jìn)入浸出末期,從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講,談不上獲利,此時(shí)以擴(kuò)散浸出為主,只添加1g/L的H2SO4即可;當(dāng)浸出液中U濃度<10mg/t時(shí),此時(shí)則不加H2SO4,只抽不注,進(jìn)行地下水復(fù)原階段。6.溶浸范圍控制

溶浸范圍控制也是地浸三大技術(shù)之一。所謂溶浸范圍控制是指注入礦層的溶浸液能有效地控制在被采礦體(含礦層)的范圍內(nèi),而不擴(kuò)散到外圍或流失。從水力學(xué)角度來(lái)講,就是一種水力坡度的調(diào)控問(wèn)題。

6.1影響溶浸范圍的主要因素

6.2溶浸面積(范圍)的圈定原理及方法

a.圈定原理

b.圈定方法

c.溶浸范圍控制方法

6.1影響溶浸范圍的主要因素

①含礦含水層的滲透性;②地下水的流速;③注液壓力;④抽、注鉆孔的間距;⑤抽液量與注液量的比例。6.2溶浸面積圈定原理及方法

a.圈定原理:

根據(jù)力學(xué)特性,液體能夠把它所受到的壓力向各個(gè)方向傳遞。礦層中的液體只能從高壓處向低壓處滲透,這是地下水流動(dòng)的最基本規(guī)律。當(dāng)多個(gè)抽液鉆孔和注液鉆孔同時(shí)工作時(shí),地浸作業(yè)區(qū)地下水的液面是凸凹不平的,總的講,要比地浸作業(yè)區(qū)外的液面低;但在這個(gè)低壓區(qū)內(nèi),有若干個(gè)小高液壓區(qū)(注液孔部位)和若干個(gè)小低液壓區(qū)(抽液孔部位)。地浸作業(yè)區(qū)的凸凹不平的液面狀況,好象一個(gè)盆地有若干個(gè)小山丘和若干個(gè)小低谷一樣。b.圈定方法:

圈定礦體溶浸面積的方法有多種,國(guó)外最常用的計(jì)算機(jī)軟件有MODEFLOW3D與FE2D。注入的溶浸液在含水層中的運(yùn)移規(guī)律可以概括為兩個(gè)基本模型來(lái)描述,即水動(dòng)力彌散模型和對(duì)流模型。在浸出過(guò)程中,由于地下水的對(duì)流滲透速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于溶質(zhì)在水中的彌散速度,因此,一般只考慮地下水的動(dòng)力學(xué)特征而忽略溶質(zhì)的彌散范圍。

圈定溶浸面積,就是根據(jù)液壓迭加后的等液位線圖,尋找出地浸作業(yè)區(qū)邊緣部位的低液壓點(diǎn)或高液壓點(diǎn),并將它們連接成線,這些連線所圈定的范圍就是溶浸面積。6.2溶浸面積圈定原理及方法

c.溶浸范圍控制方法:在地浸作業(yè)區(qū)的抽注過(guò)程中,始終保持抽液量大于注液量1~3%。(在礦層酸化階段其注液量應(yīng)大于抽液量5%左右,以擴(kuò)大溶浸范圍),這樣,地浸作業(yè)區(qū)自然就是一個(gè)低壓區(qū),注入的溶液被控制在作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)。具體做法是:增加抽液孔個(gè)數(shù),或減少注液孔個(gè)數(shù),或控制注孔的注液量。在礦層酸化期,控制注液量大于抽液量3~5%,以排擠地下水,加快礦層酸化速度。為了提高浸出率,需要最大可能減小或消除“溶浸死角”。6.2溶浸面積圈定原理及方法

消除“溶浸死角”的措施

抽液孔與注液孔數(shù)量比例恰當(dāng),多次交換使用,以改變液流方向,擴(kuò)大溶浸面積。

具體做法是:交換抽、注孔之前,抽孔照常工作,注孔只注清水(一天)不注溶浸液。

這樣,交換抽注孔工作時(shí),抽孔(原注孔)開始抽液的頭幾個(gè)小時(shí)溶液混蝕,泥砂雜質(zhì)多,可直接外排,而不進(jìn)入集液系統(tǒng)。這樣做既不浪費(fèi)資源也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成大的污染(隨時(shí)注意取樣分析)。6.2溶浸面積圈定原理及方法

7浸出液的提升

浸出液的提升是地浸采鈾(礦)技術(shù)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。地浸井場(chǎng)浸出液的提升能力大小從某種程度上來(lái)說(shuō),它決定了該礦山的生產(chǎn)能力。

目前,世界各國(guó)的地浸礦山浸出液的提升主要有兩種方式:氣升泵提升和不銹鋼潛水泵提升。

7.1氣升泵提升

7.2潛水泵提升

7.1氣升泵提升

氣升泵是一種抽水、抽液、排除泥砂和提升某些礦石的氣舉裝置。與其它種類的泵相比,氣升泵的提升效率雖然甚低,但它有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),所以,這個(gè)效率低的氣升泵至今仍在使用,應(yīng)用的范圍也越來(lái)越廣,且也在不斷改進(jìn)。氣升泵還用于提升鹵液、礦漿和煤等。氣升泵是由空氣壓縮機(jī)和升液器組成的,而升液器則主要是由管材在使用現(xiàn)場(chǎng)裝配而成的。a.氣升泵工作原理

氣升泵的工作原理很簡(jiǎn)單,它是由升液器的孔壁管、抽水管和氣管構(gòu)成兩套系統(tǒng),一是進(jìn)氣和出液兩種通道,二是水和水氣混合液兩種空間。升液器的工作原理是基于物理定律:在聯(lián)通器中,相同比重的液體的液面保持在相同的水平上,不同比重的液體的液面不在一個(gè)水平上,比重小的液體的液面高,比重大的液體的液面低。天然水的比重一般為1,而上升的混合液的比重一般為0.15~0.25左右。要想使混合液上升至某一高度,必須將混合器下放到動(dòng)水位以下某一深度,并供給一定的氣量?;旌弦荷仙叨仍酱?,混合液的比重就越小,所消耗的空氣就越多。b.氣液分離器:

我國(guó)地浸礦山的氣液分離器進(jìn)行了三次改進(jìn):①在早期,氣水混合液抽出來(lái)進(jìn)入一個(gè)大桶中排氣(敞口桶)后,浸出液再流入集液池中;②后來(lái),改在抽孔出口處裝一個(gè)豎放的氣液分離器;③第三次改進(jìn)是將其改成橫向布局的氣液分離器。c.混合器的加工:混合器的加工很簡(jiǎn)單,即在氣管末端1m長(zhǎng)的管子上用Φ2mm的釘子捅數(shù)排小眼就可以了。如混合器下入動(dòng)水位以下較深(20m以上),則在其上部管子上每隔10m處用釘子捅2個(gè)小眼,以免空壓機(jī)啟動(dòng)不了。7.2潛水泵提升

潛水泵提升效率比空氣提升高,而且不存在進(jìn)行氣液分離問(wèn)題,但也有許多缺點(diǎn):①鉆孔投資大,施工難度大;②潛水泵投資多;③維修工作量大。美國(guó)特別是獨(dú)聯(lián)體許多地浸礦山都采用不銹鋼潛水泵(4″,6″)提升,我國(guó)新疆737礦采用的潛水泵都是從俄羅斯進(jìn)口的,國(guó)產(chǎn)泵質(zhì)量未過(guò)關(guān)。8地浸礦床的開采順序及開拓

目前一個(gè)大的地浸礦山一般劃分為幾個(gè)井場(chǎng),而一個(gè)井場(chǎng)又劃分為幾個(gè)采區(qū)。具體的劃分方法可視礦區(qū)地形及生產(chǎn)規(guī)模來(lái)劃分。

地浸礦床開采順序:原則上應(yīng)由地下水流向的上下游方向順序開采。優(yōu)點(diǎn)是:上游采區(qū)開采結(jié)束后,被溶解的、尚未被抽出的金屬溶液由于地下水的流動(dòng)作用將會(huì)帶往下游采區(qū),在開采下游采區(qū)時(shí),可得到進(jìn)一步回收利用。

地浸礦床的開拓工程:地浸礦床的開拓是鉆孔工程——抽孔、注孔和觀測(cè)孔。

地浸礦山的浸準(zhǔn)工作:將抽孔、注孔用管道與其他生產(chǎn)設(shè)施、儀表進(jìn)行連接,并配備信息和自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、浸出液處理系統(tǒng)等。9地浸礦山的工作設(shè)施

具體歸納起來(lái)分為以下8大系統(tǒng):(1)抽液、集液系統(tǒng):含抽液鉆孔、集液主管及總管、集液池、吸附高位池等;(2)配液、注液系統(tǒng):含配液池、注液泵房、注液總管、注液干管、支管;(3)供風(fēng)系統(tǒng):含壓風(fēng)機(jī)房、儲(chǔ)氣罐、供風(fēng)總管、主管及支管;(4)供電系統(tǒng);(5)供水系統(tǒng);(6)水冶處理系統(tǒng):含離子交換吸附塔、淋洗液塔、沉淀池、板框壓濾、產(chǎn)品干燥、尾液排放等;(7)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng):含總監(jiān)控室、各集液、注液點(diǎn)流量的計(jì)量、各種池子液位的報(bào)警、停啟信號(hào)、運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)等;(8)輔助服務(wù)系統(tǒng)。10地浸礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)

地浸礦山的環(huán)境條件比常規(guī)法好得多,這是地浸法最顯著的優(yōu)點(diǎn)。地浸礦山的污染主要有:(1)廢渣:地浸礦山抽出來(lái)的浸出液都是含金屬離子的地下水,很清、很干凈,集液池里5~10年未見到什么渣子,有點(diǎn)淤泥也是由于池子常年敞開,被風(fēng)吹進(jìn)池子的一些灰塵而沉淀;(2)廢水:地浸采鈾(礦)工藝流程整個(gè)是一個(gè)增長(zhǎng)路循環(huán)系統(tǒng),尾液重復(fù)利用。要說(shuō)廢水,只是在抽液量>注液量1~3%的情況下,外流一些尾液,還有就是跑冒滴漏問(wèn)題。(3)廢氣:地浸采鈾中的廢氣,即是采用空氣提升浸出液時(shí),壓入抽孔內(nèi)的氣體與浸出液霧化成氣水混合物而抽出地表,經(jīng)測(cè)量,這種氣體氡濃度不會(huì)很高,且立即與大氣混合稀釋了。11地浸技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)地浸技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)內(nèi)容較多,(詳見下表)但評(píng)價(jià)時(shí)抓住幾個(gè)主要指標(biāo)就可看出這個(gè)企業(yè)的盈虧狀況。序號(hào)參數(shù)名稱單位參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱單位參數(shù)1單孔平均抽液量m3/h>2.58沉淀噸U耗NaOHt1.52浸出液平均U濃度mg/t>509浸出液回收率%953噸U耗H2O2t<8010U金屬總浸出率%80-904噸U耗H2O2t<511噸U總成本(U3O8)萬(wàn)元/t15-205公斤U耗電Kw/h≯10012平米鈾量kg/㎡>56淋洗噸U耗H2O2t0.813礦層滲透系數(shù)m/d0.8-1.07淋洗噸U耗NaClt7

地浸主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)參數(shù)12地浸礦山的設(shè)計(jì)內(nèi)容

地浸礦山的設(shè)計(jì)有些內(nèi)容與常規(guī)礦山相同,但也有許多地方有區(qū)別。實(shí)際上我們熟悉了地浸礦山工程設(shè)施的8大系統(tǒng),其設(shè)計(jì)內(nèi)容已基本清楚了。

但是,在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)之前要收集各方面的基礎(chǔ)資料,如當(dāng)?shù)貐^(qū)地理?xiàng)l件、交通狀況、氣候(年最高氣溫?度,最低氣溫?度)、所降雨量以及電力來(lái)源、當(dāng)?shù)鼐用穹植己偷V床地質(zhì)、水文地質(zhì)、條件試驗(yàn)參數(shù)等原始資料。將這些資料提交給具有相應(yīng)等級(jí)級(jí)別的正規(guī)設(shè)計(jì)院所進(jìn)行設(shè)計(jì)。

在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí),將這8大系統(tǒng)具體細(xì)化,逐一進(jìn)行單項(xiàng)設(shè)計(jì),并經(jīng)上級(jí)有關(guān)部門審查通過(guò)。13地浸礦山的企業(yè)管理地浸礦山的企業(yè)管理概括起來(lái)分為四部分:(1)地浸井場(chǎng)管理;(2)浸出液處理車間的管理;(3)機(jī)修車間和動(dòng)力的管理;(4)勞資、人事、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、后勤服務(wù)等的管理。地浸礦山企業(yè)的管理內(nèi)容:(1)井場(chǎng):包括所有抽、注鉆孔、觀測(cè)孔、抽注液系統(tǒng)、集液系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)以及各種抽注配套設(shè)施等;(2)浸出液處理:包括吸附、淋洗、沉淀、產(chǎn)品干燥的設(shè)備、設(shè)施,尾液的排放等的管理;(3)機(jī)修車間和動(dòng)力:包括車、鉗、鉚、焊各種設(shè)備及動(dòng)力電源的維護(hù)管理等;(4)技術(shù)管理:包括可采儲(chǔ)量、溶浸液的配方與使用方法、溶浸范圍控制、環(huán)境保護(hù)與三廢治理、鉆孔工程質(zhì)量(含孔位、孔深、孔距、孔斜、巖礦芯采取率、各種分析質(zhì)量、產(chǎn)品包裝質(zhì)量及各種技術(shù)資料的收集和整理等;)(5)計(jì)劃管理:含年度、季度、月工作計(jì)劃的報(bào)表制定,各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的制定與目標(biāo)管理;(6)勞動(dòng)、人事管理:含勞動(dòng)生產(chǎn)率、人員定崗定編以及后勤服務(wù)部門的管理等;(7)財(cái)務(wù)管理:含基建投資撥款、企業(yè)的貸款、產(chǎn)品銷售收入、職工的工資、獎(jiǎng)金、福利及企業(yè)的收支、盈虧等,都要制定年

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