[发明专利]一种稀酸地浸采铀工艺

说明书

技术领域

本发明属于原地浸出采铀技术领域，具体涉及一种在地浸采铀工艺中使用稀盐酸作浸出剂提高抽注液量和浸出液HCO₃^-浓度，促进浸出的工艺。

背景技术

原地浸出采铀是通过从地表钻进至含矿层的注液井，将按一定比例配好的浸出剂注入至矿层，注入的浸出剂和氧化剂与矿石中的有用成分接触发生化学反应，生成可溶性化合物在扩散和对流作用下离开化学反应区进入沿矿层渗透迁移的溶浸液流中形成浸出液。

铀在pH值为6.0～8.0条件下的浸出过程称为中性浸出。该浸出工艺具有试剂消耗低、含矿层地下水复原费用少、对设备材料的防腐性能要求低，浸出液铀浓度能够满足经济开采要求等优点。目前以CO₂+O₂作浸出剂和氧化剂的中性浸出在世界范围内得到了广泛应用。通常地浸采铀中，尾液加入CO₂后pH值降至6.3～6.5，一方面抑制了钙的沉淀，另一方面溶解了地层中碳酸盐胶结物，提高了地层渗透性能，同时反应后还额外为络合铀产生了2个HCO₃^-。

但是，我国众多碳酸盐胶结的铀矿床，其渗透性较差，虽然CO₂的加入可以部分改善地层渗透性能，但仍难以大幅度提高工艺孔的生产量。这一方面使得浸出效率低，另一方面由于生产量较低，氧注入量不足也导致浸出液铀浓度较低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种稀酸地浸采铀工艺。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为，一种稀酸地浸采铀工艺，包括以下步骤：

步骤1，抽出矿层的地下水，然后注入至矿层中，通过地下水循环疏通矿层，循环持续20天；

步骤2，地下水循环结束后，向地下水中加入氧气作为氧化剂，直至氧气在水中达到最大饱和溶解度注，如注液系统温度16℃，压力1MPa，加入氧气400mg/l；同时加入工业用浓盐酸作为溶浸剂，溶浸液pH值保持3～4；

步骤3，当HCO₃^-浓度达到1g/l，且在注液压力不变的情况下10-15天内的单孔注液量稳定在变化幅度≤5％以内后，调整工业用浓盐酸的注入量，使溶浸液pH值逐渐升至6，维持浸出运行；

步骤4，当注液量下降超过15％后，重新调整工业用浓盐酸的注入量，使溶浸液pH值维持在3～5；

步骤5，当注液量上升并且稳定后，调整工业用浓盐酸的注入量，使溶浸液pH值逐渐升至6，维持浸出运行；稳定指注液压力不变的情况下10-15天内的单孔注液量稳定在变化幅度≤5％以；

步骤6，当浸出液溶解氧大于15mg/L后，氧气的配制浓度降低至100～350mg/L，维持浸出的进行，每天监测一次浸出液铀浓度的变化情况；

步骤7，当浸出液铀浓度小于矿山边界铀浓度，停止加入稀盐酸和氧气，直至浸出结束。

所述步骤2中，稀盐酸加入方式为：在注液主管道中在线加入盐酸，同时在线监测溶浸液pH值，根据溶浸液的pH值调整盐酸的注入量，同时抽孔取样监测浸出液U、HCO₃^-、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、余氧的变化情况以及注液量的变化。

所述步骤2中溶浸液的pH值为3.5。

所述步骤4中，溶浸液pH值为4。

所述步骤6中，氧气的配制浓度降低300mg/l。

所述步骤7中，矿山边界铀浓度为5～10mg/l时，当浸出液铀浓度<5mg/l，浸出结束。

本发明已在鄂尔多斯沙沙圪台铀矿床和纳岭沟铀矿床的地浸采铀试验与生产中使用，注液量增加显著，HCO₃^-浓度和浸出液铀浓度提升明显。

附图说明

图1为本发明在纳岭沟铀矿床试验区试验块段平面布置图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。