本發(fā)明屬于地浸采鈾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鹽酸改良砂層滲透性地浸采鈾溶浸工藝。

背景技術(shù)：

在地浸采鈾規(guī)?；七M(jìn)的過(guò)程中，資源品質(zhì)的高低直接反映到生產(chǎn)成本上，是決定生產(chǎn)投資決策的因素之一，隨著優(yōu)勢(shì)資源的枯竭，地浸采鈾將面臨資源分散、砂層滲透性差、水文地質(zhì)條件復(fù)雜，而開(kāi)發(fā)這類(lèi)鈾資源的地浸溶浸工藝尚未形成技術(shù)規(guī)范，在未取得突破這種類(lèi)型鈾礦資源的開(kāi)發(fā)工藝前提下，仍選用前期的酸法地浸和堿法地浸，一方面因抽注液量滿(mǎn)足不了開(kāi)發(fā)規(guī)模，造成開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，累積形成高的鈾資源開(kāi)發(fā)成本，另一方面在溶浸過(guò)程中控制不當(dāng)將造成永久性堵塞，使得地浸采鈾活動(dòng)無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，直至已建成地浸采區(qū)控制的鈾資源變成“呆礦”、“死礦”。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決傳統(tǒng)的硫酸法地浸和堿法地浸的開(kāi)采工藝無(wú)法滿(mǎn)足鈾資源品質(zhì)下降條件下的開(kāi)采要求的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種可以開(kāi)發(fā)不具備酸法和堿法地浸條件的復(fù)雜鈾資源的鹽酸改良砂層滲透性地浸采鈾溶浸工藝。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種鹽酸改良砂層滲透性地浸采鈾溶浸工藝，具體包括如下步驟：

步驟一：完成地面及井中管道連接后，在溶液配制槽中用工業(yè)鹽酸制備溶液ph為4.5的酸性溶液；

步驟二：?jiǎn)?dòng)化工泵將步驟一中配置的酸性溶液通過(guò)輸液管，氣液混合器， 井中輸液管輸送到注液井下端設(shè)置的過(guò)濾器處，酸性溶液通過(guò)過(guò)濾器與鈾礦層形成連通，通過(guò)潛水泵，抽液輸液管將輸入到鈾礦層中的酸性溶液提升出地表，進(jìn)入水冶回收車(chē)間，然后進(jìn)入溶液配置槽，實(shí)現(xiàn)酸性溶液向鈾礦層運(yùn)移的目的；

步驟三：重復(fù)步驟一和步驟二，當(dāng)在溶液配制槽中配制的溶液注入到鈾礦層的體積累積數(shù)達(dá)鈾礦層砂層總孔隙體積的2倍時(shí)，且鈾礦井注液能力和抽液能力均提高50％后，此時(shí)進(jìn)行步驟四；

步驟四：在完成了步驟一、步驟二和步驟三后，在鈾礦層的砂巖孔隙中的沉積物被酸性溶液溶蝕攜帶，鈾礦物被裸露出來(lái)，此時(shí)在溶液配制槽中用工作鹽酸制備溶液ph不低于5的酸性溶液；

步驟五：?jiǎn)?dòng)化工泵將酸性溶液通過(guò)輸液管，通過(guò)氧氣加入口將氧氣細(xì)分到氣液混合器，氧氣和酸性溶液混合后由鈾礦井中輸液管輸送在注液井下端設(shè)置的過(guò)濾器處，含氧溶液通過(guò)過(guò)濾器與鈾礦層形成連通，通過(guò)潛水泵，抽液輸液管將液入到鈾礦層中的含氧酸性溶液提升出地表，進(jìn)入水冶回收車(chē)間，然后進(jìn)入溶液配置槽，實(shí)現(xiàn)含氧酸性溶液向鈾礦層運(yùn)移的目的；

步驟六：在含氧酸性溶液在鈾礦層中運(yùn)移，擴(kuò)散過(guò)程中，溶解在含氧酸性溶液中的氧氣對(duì)溶液運(yùn)行通道中的鈾礦物及需氧物質(zhì)進(jìn)行氧化，實(shí)現(xiàn)了本地浸采鈾工藝中鈾礦物的氧化；

步驟七：重復(fù)步驟五和步驟六，在地面觀(guān)測(cè)由潛水泵，抽液提升管獲得的在步驟六中在鈾礦層中運(yùn)移后的溶液，測(cè)量溶液中的氧氣含量，當(dāng)監(jiān)測(cè)到有氧氣時(shí)轉(zhuǎn)入步驟八；

步驟八：在溶液配制槽中進(jìn)行配制碳酸氫根離子濃度達(dá)550mg/l，溶液ph在6.5-6.8的溶液；

步驟九：?jiǎn)?dòng)化工泵將含碳酸氫根離子的溶液通過(guò)輸液管，通過(guò)氧氣加入口 將氧氣細(xì)分到氣液混合器，氧氣和含碳酸氫根離子的溶液混合后由井中輸液管輸送在注液井下端的過(guò)濾器處，含氧碳酸氫根溶液通過(guò)過(guò)濾器與鈾礦層形成連通，通過(guò)潛水泵，抽液輸液管將鈾礦層中的含碳酸鈾銑絡(luò)合物的溶液提升出地表，進(jìn)入水冶回收車(chē)間，進(jìn)行鈾金屬回收，回收后的廢液返回至溶液配制槽，經(jīng)再次加工后實(shí)現(xiàn)含氧碳酸氫根溶液向鈾礦層運(yùn)移的目的；

步驟十：持續(xù)運(yùn)行步驟九，直至在水冶回收車(chē)間回收的鈾金屬的量達(dá)到勘探得到鈾金屬量的65％以上時(shí)，溶浸結(jié)束。

配置步驟八的溶液時(shí)向溶液配制槽中加入碳酸氫鈉或碳酸氫氨晶體。

本發(fā)明的有益效果是：

在實(shí)際使用中，本發(fā)明的溶浸工藝控制穩(wěn)定，銜接緊湊，提高了抽注液能力，加速并實(shí)現(xiàn)了鈾礦物的氧化，獲得了含鈾浸出液，并可滿(mǎn)足后續(xù)生產(chǎn)濃縮處理?xiàng)l件。在試驗(yàn)研究過(guò)程應(yīng)用中，在含礦砂層滲透系數(shù)為0.07m/d的地段進(jìn)行該溶浸工藝的應(yīng)用，獲得了單井注液從0.9m³/h提到1.7m³/h，單井抽液量從1.2m³/h提升到2.8m³/h，浸出液鈾濃度峰值達(dá)31.2mg/l的溶浸效果。在十紅灘1^#采區(qū)浸采過(guò)程中，采用了該溶浸工藝，獲得了注液能力從108m³/h提高到132m³/h，氧氣得到有效溶解并注入含礦砂層中，獲得在浸出液中的氧含量在18mg/l，浸出液鈾濃度平均峰值27.8mg/l，單井鈾濃度峰值64mg/l，實(shí)現(xiàn)了對(duì)該采區(qū)鈾資源的開(kāi)發(fā)，該采區(qū)鈾資源回收率達(dá)76.5％的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的鹽酸改良砂層滲透性地浸采鈾溶浸工藝的工作原理圖。

其中：1.化工泵，2.溶液，3.輸液管，4.氣液混合器，5.氧氣加入口，6.注液井，7.井中輸液管，8.抽液井，9.抽液輸液管，10.潛水泵，11.過(guò)濾器，a.溶液配置槽，b.水冶回收車(chē)間，u.鈾礦層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。

一種鹽酸改良砂層滲透性地浸采鈾溶浸工藝，具體包括如下步驟：

步驟一：按圖1所示，完成地面及井中管道連接后，在溶液配制槽a中用工業(yè)鹽酸制備溶液ph為4.5的酸性溶液。管道的連接方式與現(xiàn)有的硫酸法地浸工藝和堿法地浸工藝相同，整個(gè)溶浸工藝系統(tǒng)包括化工泵1、溶液2、輸液管3、氣液混合器4、氧氣加入口5，注液井6、井中輸液管7、抽液井8、抽液輸液管9、潛水泵10、過(guò)濾器11、溶液配置槽a、水冶回收車(chē)間b和鈾礦層u。

步驟二：?jiǎn)?dòng)化工泵1將步驟一中配置的酸性溶液通過(guò)輸液管3，氣液混合器4，井中輸液管7輸送到注液井6下端設(shè)置的過(guò)濾器11處，酸性溶液通過(guò)過(guò)濾器11與鈾礦層u形成連通，通過(guò)潛水泵10，抽液輸液管9將輸入到鈾礦層u中的酸性溶液提升出地表，進(jìn)入水冶回收車(chē)間b，然后進(jìn)入溶液配置槽a，實(shí)現(xiàn)酸性溶液向鈾礦層u運(yùn)移的目的。

步驟三：重復(fù)步驟一和步驟二，當(dāng)在溶液配制槽a中配制的溶液注入到鈾礦層u的體積累積數(shù)達(dá)鈾礦層u砂層總孔隙體積的2倍時(shí)，且鈾礦井注液能力和抽液能力均提高50％后，此時(shí)進(jìn)行步驟四。

步驟四：在完成了步驟一、步驟二和步驟三后，在鈾礦層u的砂巖孔隙中的沉積物被酸性溶液溶蝕攜帶，鈾礦物被裸露出來(lái)，此時(shí)在溶液配制槽a中用工作鹽酸制備溶液ph不低于5的酸性溶液。

步驟五：?jiǎn)?dòng)化工泵1將酸性溶液通過(guò)輸液管3，通過(guò)氧氣加入口5將氧氣細(xì)分到氣液混合器4，氧氣和酸性溶液混合后由鈾礦井中輸液管7輸送在注液井6下端設(shè)置的過(guò)濾器11處，含氧溶液通過(guò)過(guò)濾器11與鈾礦層u形成連通，通過(guò)潛水泵10，抽液輸液管9將液入到鈾礦層u中的含氧酸性溶液提升出地表，進(jìn) 入水冶回收車(chē)間b，然后進(jìn)入溶液配置槽a，實(shí)現(xiàn)含氧酸性溶液向鈾礦層u運(yùn)移的目的。

步驟六：在含氧酸性溶液在鈾礦層u中運(yùn)移，擴(kuò)散過(guò)程中，溶解在含氧酸性溶液中的氧氣對(duì)溶液運(yùn)行通道中的鈾礦物及需氧物質(zhì)進(jìn)行氧化，實(shí)現(xiàn)了本地浸采鈾工藝中鈾礦物的氧化。

步驟七：重復(fù)步驟五和步驟六，在地面觀(guān)測(cè)由潛水泵10，抽液提升管9獲得的在步驟六中在鈾礦層中運(yùn)移后的溶液，測(cè)量溶液中的氧氣含量，當(dāng)監(jiān)測(cè)到有氧氣時(shí)轉(zhuǎn)入步驟八。

步驟八：在溶液配制槽a中進(jìn)行配制碳酸氫根離子濃度達(dá)550mg/l，溶液ph在6.5-6.8的溶液。配置上述溶液時(shí)需要向溶液配制槽a中加入碳酸氫鈉或碳酸氫氨晶體。

步驟九：?jiǎn)?dòng)化工泵1將含碳酸氫根離子的溶液通過(guò)輸液管3，通過(guò)氧氣加入口5將氧氣細(xì)分到氣液混合器4，氧氣和含碳酸氫根離子的溶液混合后由井中輸液管7輸送在注液井6下端的過(guò)濾器11處，含氧碳酸氫根溶液通過(guò)過(guò)濾器11與鈾礦層u形成連通，通過(guò)潛水泵10，抽液輸液管9將鈾礦層u中的含碳酸鈾銑絡(luò)合物的溶液提升出地表，進(jìn)入水冶回收車(chē)間b，進(jìn)行鈾金屬回收，回收后的廢液返回至溶液配制槽a，經(jīng)再次加工后實(shí)現(xiàn)含氧碳酸氫根溶液向鈾礦層u運(yùn)移的目的。

步驟十：持續(xù)運(yùn)行步驟九，直至在水冶回收車(chē)間b回收的鈾金屬的量達(dá)到勘探得到鈾金屬量的65％以上時(shí)，溶浸結(jié)束。