[发明专利]一种利用超声波提高地浸采铀浸出率的方法

说明书

本发明属于地浸采铀技术领域，具体涉及一种利用超声波提高地浸采铀浸出率的方法。包括以下步骤：在地浸采铀井场内选择1个浸出单元，包含1个抽液孔和4个注液孔，将4套超声波聚能器分别下放至4个注液孔中，下放深度为矿层中间位置；在目的浸出单元正常抽注运行的情况下，同时开启4套超声波发生器，此时超声波通过注液孔中的超声波聚能器同时作用于目的矿层中；超声波聚能器和超声波发生器运行周期为2‑6个月，每天开机时间不少于2‑8小时，期间测量并记录浸出液流量及目标元素浓度，计算出矿层渗透系数和浸出速率的变化。本发明实现浸出剂与矿石均匀有效接触、加速化学反应速率，达到提升浸出液浓度和浸出率的目的，可加快开采速度和提高采收率。

技术领域

本发明属于地浸采铀技术领域，具体涉及一种利用超声波提高地浸采铀浸出率的方法。

背景技术

原地浸出采铀，是指从自然赋存条件下、具有一定渗透性砂岩型铀矿石中，利用浸出剂(特定的化学溶液)选择性的提取和回收铀元素的一种采矿工艺。目前广泛应用于渗透性能优良的砂岩型矿床的开发中，但我国已初步探明的砂岩铀矿资源中，渗透系数小于0.5m/d的低渗透资源占一半以上。针对低渗透型砂岩型铀矿，特别是泥质砂岩或泥岩型铀矿床的地浸方法研究还未有突破。

运用地浸采铀技术开采砂岩型铀矿资源的先决条件是目标矿层具有一定的渗透性，以便浸出剂与矿物充分接触及反应。但由于泥质砂岩或泥岩型铀矿床矿层渗透性差，注入地下的浸出剂与该类矿层接触程度低，造成了地浸开采成本升高、开采速度慢和采收率低等问题，从而制约了地浸技术的发展和铀资源的集约利用。

在石油、煤层气等化石燃料开采过程中，会采用复合射孔、松动爆破等技术提高地层渗透性。这些方法只是通过在目的矿层制造裂缝来提高渗透性，从而提高采量。但地浸采铀过程不同于化石燃料开采，它包括浸出剂与矿石的反应过程，所以采用上述方法，矿石依然无法与浸出剂有效均匀接触，浸出率得不到有效提高。

超声波作为一种机械波，其震动频率在20kHz以上，在传播时具有方向性好、穿透力强、能量集中以及可引起空化作用等优点，被广泛应用于测距测速、采油、碎石、废水处理、防除结垢等方面。但在地浸采铀领域中，超声波仅仅应用于钻孔的洗井，而超声波作用矿层从而提高浸出率的方法在国内尚属空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用超声波提高地浸采铀浸出率的方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种利用超声波提高地浸采铀浸出率的方法，包括以下步骤：(1)在地浸采铀井场内选择1个浸出单元，包含1个抽液孔和4个注液孔，将4套超声波聚能器分别下放至4个注液孔中，下放深度为矿层中间位置；(2)在目的浸出单元正常抽注运行的情况下，同时开启4套超声波发生器，此时超声波通过注液孔中的超声波聚能器同时作用于目的矿层中；(3)超声波聚能器和超声波发生器运行周期为2-6个月，每天开机时间不少于2-8小时，期间测量并记录浸出液流量及目标元素浓度，计算出矿层渗透系数和浸出速率的变化。

所述的矿层中间位置为矿层上端1/3-矿层下端1/3。

所述的超声波发生器功率调节范围为10Kw-30Kw。

所述的超声波聚能器主体材料为316L不锈钢材质或钛合金材料。

所述的超声波聚能器形状为圆柱形，中间有节。

所述的超声波聚能器长度为500mm-2000mm。

本发明所取得的有益效果为：