硬岩铀矿生物堆浸进展

中国矿业第21卷

收稿日期：2012-07-12

基金项目：国家高技术研究发展计划（860计划）资助（编号：2012AA061504）

作者简介：孙占学，东华理工大学教授、副校长，E -mail:zhxsun@https://www.wendangku.net/doc/a35564255.html, 。

1我国铀矿采冶技术研究现状

经过50多年的发展，中国铀资源开发技术取得了长足进步。目前我国铀矿冶生产所采用的工艺包括原地浸出、堆浸、井下爆破堆浸以及常规搅拌浸出等四大类[1-3]。当前铀浸出工艺技术发展趋势是从较为单一的化学工艺（酸法或碱法）向生物溶浸工艺技术或化学与生物联合溶浸技术方向转变[4-5]。

我国铀矿采冶技术的研究开发机构主要有核工业北京化工冶金研究院、东华理工大学、南华大学等。近年来，在南方硬岩型铀资源开发过程中，针对铀矿山存在的开采成本较高，资源回收率较低，矿石堆浸中耗酸量大、沉淀堵塞和低品位矿石中铀资源有效提取以及高含氟铀矿石堆浸问题等进行了科技攻关，取得了初步的成效，并已开始在生产中得到初

步应用，显示了科技成果转化为生产力的作用。

2铀矿生物浸出研究进展

2.1

高氟铀矿生物堆浸研究进展

745矿是一个矿石中含氟量较高的铀矿山，由

于铀矿石堆浸过程中，浸出液氟含量高，如何克服高氟的影响，采用生物堆浸技术进行堆浸就成为一个重大的技术难题。为此，中核韶关锦原铀业公司与东华理工大学合作，开展了高氟铀矿生物堆浸试验研究，以进一步扩大该类铀资源堆浸生产量、提高资源回收率、降低生产成本。该项研究取得了较大的进展。

1）选育出了适应于高氟浸铀体系的菌种。经过

多年的研究，分离驯化出了一株耐氟、高活性、高适应性的05B 组合菌株。该组合菌经过驯化后，可耐受745矿堆浸浸出液高达3～4g/L 氟浓度，远高于报道的氟耐受极限值（氟化钠300mg/L ），且能较好适应堆浸浸出体系，在该组合菌作用下亚铁转化速率达4.5g/L ·d 。

硬岩铀矿生物堆浸研究进展

孙占学，刘金辉，刘亚洁，李

江，陈功新，王学刚，李学礼，史维浚

（“放射性地质与勘探技术”国防重点学科实验室，东华理工大学，江西抚州344000）

摘要：

本文在简要综述国内铀矿采冶技术研究现状的基础上，对高氟铀矿石生物堆浸、表外铀矿石生物堆浸及细粒铀矿石微生物搅拌浸出试验的最新研究进展予以了述评，结果表明将生物技术应用于硬岩铀矿生物堆浸是可行的。

关键词：铀矿；生物浸出；堆浸;硬岩型铀矿石中图分类号：TD868

文献标志码：A

文章编号：1004-4051（2012）zk-0422-02

Latest development in uranium bio-heap leaching of

hard rock-type uranium ores in China

SUN Zhan-xue,LIU Jin-hui,LIU Ya-jie,LI Jiang,CHEN Gong-xin,WANG Xue-gan,LI Xue-li ，SHI Wei-jun

（Key Laboratory of Radioactive Geology and Exploration Technology Fundamental Science for

National Defense ，East China Institute of Technology ，Fuzhou 344000,China ）

Abstract:Based on brief review of present status of uranium mining and metallurgy in China,latest development in bio-heap leaching of uranium ore with high fluorine concentration and low grade uranium ore,as well as in stirring bacteria leaching of fine particle uranium ore,has been reviewed.Researches show that uranium bio-heap leaching of hard-rock type uranium ores is feasible technically and economically.

Key words:uranium ore;bacteria leaching;heap leaching;hard-rock type uranium ore

矿物工程

第21卷增刊2012年8月

中国矿业CHINA

MINING MAGAZINE Vol.21,zk

August 2012

第21卷

2）获得了高氟铀矿石生物浸出室内试验工艺参数。利用适应高氟铀矿石浸铀体系的05B组合菌，对含氟量高的铀矿石开展了微生物浸铀的可行性和工艺条件的室内试验。取得了现场工业试验的工艺条件参数。

3）高氟铀矿石现场生物堆浸浸铀试验取得良好效果。在745矿现场，针对铀品位0.0823％，矿石粒度-8mm，堆场矿石量为4854t的高氟矿石，开展了微生物堆浸试验。试验结果表明：矿石渣品位降低至0.0096％，铀浸出率达88.6％，生物堆浸周期为60d（比常规酸法堆浸缩短一倍以上）。与常规酸法堆浸相比，酸耗从原来的5.5％下降到2.45％，下降率达55％；降低生产试剂材料成本约34％；液固比为2.96，比采用常规堆浸的4.80下降了1.84。

2.2表外铀矿石生物堆浸研究进展

经过多年的开采，我国不少铀矿山弃置有大量以数千万吨计的表外矿石和废矿石，这些矿石被雨水长期淋滤，不仅造成铀金属流失，而且会对周围环境造成影响。针对这一问题，为使表外铀矿石得到充分利用，我们开展了生物堆浸试验研究，取得了较大的研究进展。

1）通过室内与现场生物浸铀试验，认为采用微生物技术来提取表外矿石中的铀是可行的。以721矿山南废石为研究对象，针对铀品位为0.0245%，粒度为-25mm的废石，开展了生物柱浸试验（柱中矿石重量为45kg），浸铀周期88d，铀浸出率达到63%～76.3%，耗酸率为2.02%～2.40%，表明采用微生物技术提取废矿石中的铀具有可行性。

2）确定了室内生物浸铀工艺参数。在酸化阶段为10%，菌浸阶段为5%的喷淋量条件下，采用40g/ L高酸酸化浸出率最高，比采用20g/L酸度酸化浸出率高8.65%～13.3%，表明预酸化初期采用高酸酸化工艺是可取的。

3）表外铀矿石（废石）现场生物堆浸试验取得良好效果。在实验室工艺条件研究的基础上，对山南表外矿石（铀品位为0.0211％，堆废石量4500t）进行了细菌堆浸试验。研究表明，铀渣计浸出率为55.92％（渣品位为0.0093％），酸耗为2.69％，浸铀周期为4个月（120d），采用细菌堆浸技术可行，降低了铀回收成本，为废矿石中铀的回收开辟了一条新的途径。2.3细粒铀矿石微生物搅拌浸出试验研究进展

在堆浸碎样过程中，细粒矿石（粒度<0.5mm）占有一定比例，如不对这些细粒矿石进行筛分洗矿，在矿堆中则容易产生板结，堵塞溶浸液的下渗，直接影响生物堆浸效果。如果丢弃这部分细粒矿石，又会造成资源的浪费，影响生态环境。为此，针对细颗粒矿石,东华理工大学开展了微生物搅拌浸出试验研究。

1）开展了细颗粒矿石搅拌微生物浸铀室内试验研究。微生物搅拌浸铀实验室条件试验包括不同搅拌方式微生物浸铀对比试验和串联搅拌生物浸铀对比试验。

通过研究，获得了以下认识：①不同搅拌方式微生物浸铀对比试验表明，机械搅拌与充气搅拌浸出，铀浸出率分别为89.0%和90.4%，两种方式均可采用。②串联浸出试验可采用两个以上浸出反应槽串联方式，渣计浸出率稳定在91%～92%。

2）开展了细颗粒矿石微生物吨级搅拌扩大试验研究。矿样来源于721矿常规堆浸场的混合矿（山南、邹家山和云际分矿混合矿石），矿石破碎至-5mm 后，经水洗，将细粒的矿石（小于0.1mm）冲洗进入浓密池，经浓密池浓密后，取底泥2.73t用于试验。其中第一次试验用量1249.9kg，第二次试验用量1485.9kg。

通过研究，获得了以下认识：①在不加温和不加软锰矿等氧化剂条件下采用细菌氧化硫酸亚铁对细粒矿石进行浸出，在二级反应器生物搅拌铀浸出率达90%以上，第三级反应器R3生物搅拌铀浸出率高于第二级反应槽的浸出率。②浸出过程中总酸耗为10％，较常规浸出酸耗低4%～6%，相对于常规加温搅拌浸出，该方法省去加温环节，生产工艺相对简化。③单槽浸出周期为6.6h，二槽串联为13.2h，三槽串联为19.7h。为了浸出的可靠性，建议采用三级以上串联浸出。

3结论

综上所述，通过对745矿高氟铀矿生物堆浸试验、721矿表外铀矿石（废石）生物堆浸试验及细粒铀矿石微生物搅拌浸出试验研究，我们认为将生物技术应用于硬岩铀矿生物堆浸生产是可行的。

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蓝田铀矿某矿床碱法堆浸工业性试验

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国外地浸砂岩型铀矿地质发展现状

第18卷 第1期铀 矿 地 质Vol.18 No.1 2002年 1月 Uranium Geology Jan. 2002 [收稿日期]2001-10-12 [作者简介]王正邦(1936-),男,高级工程师(研究员级),博士生导师,1961年毕业于前苏联列宁格勒大学,1981)1983年在美国地质调查局进修。 国外地浸砂岩型铀矿地质发展现状与展望 王正邦 (核工业北京地质研究院 北京 100029) [摘要]本文首先以地浸砂岩型铀矿为重点,分4个阶段概要回顾了世界铀矿勘查和科研工作发展 的历史,总结了基本的历史经验。其次,全面阐述了当前国外地浸砂岩型铀矿地质发展的现状,对砂岩型铀矿在世界铀资源中的重要战略地位、矿床分类、时空展布特点和规律及地浸砂岩型铀矿的成矿理论和找矿技术方法的发展现状进行全面剖析,重点从构造条件、古气候条件、水文地质条件、岩相古地理和岩性条件及铀源条件等5个方面对地浸砂岩型铀矿的成矿条件进行了深入分析,对3类表生后生渗入型砂岩型铀矿的评价准则进行了概括性总结。以美国和中亚两个砂岩型铀矿主产区为代表,概述了国外地浸砂岩型铀矿勘查技术方法的发展现状。最后,在展望世界铀资源供需发展趋势的前提下,明确指出我国铀矿地质战线所面临的严峻挑战,有针对性地论述了我们应采取4个方面的战略对策。 [关键词] 国外地浸砂岩型铀矿;历史回顾;发展现状;展望和对策 [文章编号] 1000-0658(2002)01-0009-13 [中图分类号] P598 [文献标识码]C 为满足我国的经济发展和国防现代化对铀资源的需求,加速铀矿找矿勘查和科技工作,寻找新的铀资源基地,是我国铀矿地质战线面临的十分紧迫的战略任务。由于地浸砂岩型铀矿具有开采成本低、矿量大和有利于环保等优势,目前已成为世界铀矿找矿领域的主攻类型之一。鉴于我国特定的地质背景条件,该类型已成为我国铀矿勘查工作的主攻方向,也是我国铀矿地质科技工作的重点。因此,以地浸砂岩型铀矿为重点,简要回顾铀矿找矿和铀矿地质科技发展的历程,总结历史经验;全面分析其发展现状和市场需求;展望其发展的趋势,对把握时代的脉搏,明确我们的任务和奋斗目标,抓住 关键性科技前沿问题,正确制定对策,具有十分重要的意义。中国是世界的一部分,研究中国问题,将其置于世界的大背景中,才能取得全面认识,有利于借鉴国外经验,正确进行决策。本文的目的就是重点对国外地浸砂岩型铀矿地质发展历史和现状进行概要分析,对其发展趋势和前景进行展望,并针对我们面临的挑战,提出应采取的对策。 1 历史回顾 自1850年捷克首先把铀矿石作为主要产品开采以来,铀矿勘查和铀矿地质科技发展已经历了一个半世纪的漫长历程 [1] 。这一历史

铀矿浸出简介

铀矿浸出 铀矿浸出(leaching of uranium ores) 用浸出剂把矿石中的铀选择性溶解到溶液中而能与大部分伴生杂质分离的铀提取过程。这是铀提取的一道重要工序。浸出方法按所用浸出剂，分为酸浸出和碱浸出；按浸出矿块的大小和浸出方式，分为搅拌浸出、堆浸和就地浸出等。通常要根据矿石的特性和技术经济条件选择浸出方式。常规铀矿石的浸出通常属搅拌浸出。 铀在矿石中以正四价和正六价的化合物形态存在，无论是用酸浸出还是碱浸出，铀都必须先氧化成正六价后才能被溶解，因此浸出时需添加氧化剂。铀的浸出速度受扩散过程控制，与试剂浓度、浸出温度、矿粒表面积以及矿粒内铀离子通过溶液到固体表面的扩散速度成正比。 酸浸出常用稀硫酸溶液作浸出剂，也可以用硝酸或盐酸溶液。硫酸具有浸出能力强、价廉、可浸出较粗矿粒、浸出温度低、浸出时间较短的特点，但浸出液含杂质较多。用硫酸溶液浸出时，铀以铀酰离子的形式转入溶液，与硫酸根形成多种配离子： 铀矿石中一般都伴生有铁的化合物，酸浸出过程中只需加入适量的氧化剂，使Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+便能将UO2氧化成[UO2]2+而转入溶液。工业生产中常用二氧化锰(软锰矿)或氯酸钠作为氧化剂。当控制浸出液中的氧化还原电位在-400～-500mv及Fe3+浓度超过0.5g/L时，铀几乎全部氧化成六价： 铀矿的酸浸出通常是在几台串联的搅拌槽(见浸出槽)中进行的。将铀矿磨细至小于0.5mm的粒级，在矿浆的液：固≈1、pH≈1、浸出温度约333K的条件下，浸出3～6h，铀浸出率在90%以上。为减少酸用量可采用两段逆流浸出(见连续浸出)、或低酸(恒酸)长时间浸出。难处理铀矿有时采用加压酸浸出(见加压浸出)或在浸出前经过焙烧预处理。含硫化物的铀矿细泥可采用加水自氧化加压浸

砂岩铀矿勘查信息系统的研制及应用

砂岩铀矿勘查信息系统的研制及应用 文章研究的目的是在地理信息系统（GIS）技术基础上对铀矿的勘察进行研究。大体上根据以ArcView3.2为开发平台，应用其提供的A VENUE语言进行二次开发，然后在现在已经具备条件的基础之上，对多种地质学信息资料进行综合评价，然后通过A VENUE语言编写程序代码，以此来增加新的功能，改善界面，从而更好地对数据库的管理、查询、输出等功能进行改善。 标签：砂岩铀矿；信息系统；综合分析；远景区预测 引言 在上个世纪美国和苏联就开始针对采铀技术进行研究，而且提出了相关的理论，我国铀矿事业起步较晚，相关的铀知识也是从苏联和美国引进的。但是因为我国的地质构造具有独特性，而且核心关键技术被美苏封锁，也没有相关的理论和技术支持，准确的说，当时国内的地浸砂岩型铀矿的现状是“三无”状态：没有规范的理论，没有先进的勘察技术，没有施工的标准规范。 1 信息系统的基本设计 在可地浸砂岩铀矿勘查中，通过对很多方面的勘察可以获得很多的信息数据，例如对区域和地址的调查等等。实际上，地质以及地球化学等都是对区域信息的侧面反映，所以这样得到的各种数据对于成矿信息的反应是十分准确的。在地理系统GIS技术的引入过程中，为地质勘察提供了很大的便利，将这一技术引入到铀资源勘查评价中能够提高相关工作效率。 砂岩铀矿勘查信息系统是砂岩铀矿勘查中的微机系统，这一系统是在软件ArcView3.2基础上开发的，程序语言是AENUE，这种系统适合的界面是Windows98、和Windows2000的中文版操作系统，这一系统包含多种功能，其中最主要的就是数据的获取、建模、界面设计以及数据库建立等。 1.1 什么是ArcView3.2 ArcView3.2是美国环境研究所的人员研制的一种新的系统，是一种普及型桌面GIS软件。这一系统在使用过程中十分的稳定，而且数据在拓扑、矢量、叠加向栅格转换和土层显示方面都有着自身十分优越的特点，正是在这样的特点基础上，这一系统地到了迅速的扩展和推广。 1.2 系统的相关设计思路 这一系统地基础平台是ArcView3.2，这一软件在对砂岩铀矿的勘查中可以对各种数据、图表以及方法都进行综合的分析和评价，然后将得到的数据加以集合。在ArcView3.2当前具备的功能的基础上，结合当前地质学信息管理和评价中的

我国地浸采铀技术存在的问题

我国地浸采铀技术存在的问题 王海峰1肖作学2 （1核工业北京化工冶金研究院，北京 101149，2 新疆天山铀业有限公司739厂，新疆伊宁 835000） 摘要：地浸采铀已是我国主要的天然铀生产方法之一，多年的实践使我国在低渗透、低品位、高承压自涌水、地下水高矿化度砂岩型铀矿床的地浸开采方面的研究和开发处于世界领先地位。但必须认识到，在某些方面与世界先进国家的差距仍然存在。高效，高自动化操作的车载钻机仍属空白；可避免产生混浆段，消除浸出剂与非矿层沟通隐患的逆向注浆工艺无人问津；解决碱法矿山碳酸钙结垢的过滤器更换办法和逆向填砾方法尚未尝试；降低钻孔成本的薄壁套管得不到实践；较有潜力和实用性的压裂封堵建造人工隔水层和压裂增大矿层渗透性的技术无人探索；降低碱法矿山成本的氧气大型液态贮罐未使用；无配液池和集液池的矿山模式未敢触及；地下水污染治理工艺迟迟不能实施；地浸基础理论研究未能深入，矿山规模、整体形象和劳动生产率仍未改善。 关键词：地浸；采铀；技术；问题 1 前言 我国地浸采铀技术的研究和开发可追溯到上世纪70年代初，自那时起，地浸采铀技术获得了飞速发展，无论是科学研究、试验还是生产都取得了长足进步。地浸采铀已成为我国铀矿采冶的重要方法，地浸铀产量逐年增加。在30多年的科研与生产中，研究和开发了成井工艺、浸出液处理、井场监控、实验室试验、铀矿床地浸评价等一系列新技术。在开发新技术的同时，我国地浸生产企业还特别注重引进国外先进技术。在钻孔洗井工艺上，成功使用了脉冲洗井方法，获得良好的效果；在探测地下浸出剂渗流范围上，采用热测井方法，方便准确地掌握溶液流动方向；在浸出液过滤技术上使用管道过滤器，效果显著；在浸出工艺上，开展了碱法试验，并成功建成了碱法地浸矿山；在钻孔过滤器形式上广泛应用外骨架过滤器，同时探索射孔过滤器和裸孔过滤器；在浸出液提升方式上，潜水泵提升已是有条件的地方的首选；在浸出液处理工艺上成功应用密实移动床和饱和再吸附技术，提高了合格液铀浓度；在地浸采铀现场试验技术上多次采用两孔法和九点法，缩短了浸出时间，提高了试验数据的准确性。 但是，也应认识到，无论从地浸技术研究的深度和广度，还是从钻孔施工、成井工艺、矿山生产规模、矿石实验室试验、劳动生产率、基础理论研究、地下水治理等方面，都与国

铀矿物

3.1四价铀矿物 四价铀矿物四价铀矿物包括四价铀的简单氧化物，四价铀的复杂氧化物，四价铀的硅酸盐，磷酸盐和钼酸盐，在自然界较为常见且具有工业价值的铀矿物基本上以前三大要素为主。另外，在磷酸盐中的个别铀矿物如人形石具有一定的工业价值。 （1）、四价铀的简单氧化物 铀的简单氧化物是以UO2为主要成分的铀的氧化物，铀矿物包括晶质铀矿及其变种沥青铀矿和铀黑，其中晶质铀矿和沥青铀矿含U3O8达73-90%，具有重要的工业意义，是目前提炼铀的主要铀矿物原料。 晶质铀矿（uraninite）的晶体化学式为（U4+、U6+、Th、RE、Pb）Ox式中x=2.17-2.70其中x称含氧系数。沥青铀矿和铀黑与晶质铀矿有基本相同的化学组分和晶体结构，属同一矿物种，但是，沥青铀矿和铀黑在混入物成分、形态、产状及某些物理性质等方面与晶质铀矿有明显的差别，是晶质铀矿的不同变种。 晶质铀矿常见于花岗岩和花岗伟晶岩中，以及岩浆铀矿床、伟晶型铀矿床、高温热液铀矿床和沉积-变质铀矿床中，晶质铀矿主要是高温条件下从溶液中结晶的产物； 沥青铀矿主要产于中、低温热液铀矿床及砂岩型、碳硅泥岩型、煤岩型，沉积铀矿床和后生淋积铀矿床中；铀黑则形成于各种氧化带和胶结带中。 晶质铀矿、沥青铀矿与黑色非放射性矿物及含铀矿物有某些相似，但晶质铀矿，沥青铀矿的析出形态，沥青光泽，密度大和强放射性都是明显的区别标志，此外，可根据晶质铀矿和沥青铀矿易氧化，表面常有表生铀矿物，溶于酸并有铀的微化反应等与含铀的复杂氧化物相区别。粉末状的铀黑易与铁锰的氢氧化物相混淆，但铀黑具有强放射性。 （2）四价铀的复杂氧化物（铀和钛的复杂氧化物） 铀和钛的复杂氧化物主要是UO2和TiO2所组成的化合物。矿物有钛铀矿，斜方钛铀矿和铈铀钛铁矿，其中斜方钛铀矿是钛铀矿的同质多象变体，钛铀矿具有非常需要的工业价值，而铈铀钛铁矿的工业价值极为有限，斜方钛铀矿是我国首先发现的新的铀矿物种。 本类矿物与铀的简单氧化物有些类似，两者区别在于：（1）形态不同，常具柱状、板状晶形，并处在变生态（2）表面新鲜，无次生变化，不溶于酸；（3）溶解性不同后者具立方体晶形或呈胶状，结晶质或隐晶质，易风化，表面常具表生铀矿物，能溶于酸。此外，还可根据Ti的微化反应进行区别。 本类矿物形成于高温条件下，产于酸性和碱性伟晶岩中，以及高温热液脉和变质铀矿床中，亦产于酸性和碱性岩浆岩中，此外，在砂岩中也有产出，在前寒武纪石英卵石砾岩型铀矿床中产有变质成因的钛铀矿所形成的巨型工业铀床。 （3）四价铀的硅酸盐 铀的硅酸盐是以U4+和SiO44-为主要成分的化合物，其矿物种目前只有一种-铀石。铀石是一工业铀矿物，它在自然界分布较广，是目前提提炼铀的主要矿物原料之一，因此具有极为重要的工业意义。 在自然产生的铀石中，多呈变生态，实验表明，在变生铀石中，除结晶质铀石的残留体和变生程度不等的铀石外，还形成了极其分散的晶质铀矿（或沥青铀矿）和非晶态的SiO2，因此，宏观上纯净的铀石单矿物实际上常是多矿物集合体。 铀石很容易与沥青铀矿相混淆，如肾状的铀石和沥青铀矿，晶体的铀石和呈铀假象的沥青铀矿之间，在形态和物理性质方面都非常相似，因此铀石和沥青铀矿在手标本上很难区别，两者的显著区别在于铀石透明，非均质，反射率偏低，裂纹少；而沥青铀矿不透明，均质，反射率偏高（11—21%），裂纹多，及具同心环带结构。

我国地浸采铀技术的现状与发展

我国地浸采铀研究现状与发展 阙为民，王海峰，谭亚辉，姚益轩 （核工业北京化工冶金研究院，北京，101149） 摘要：在对我国地浸铀矿山生产和试验研究状况介绍的基础上，对我国地浸采铀技术研究和发展中存在的问题进行了分析，指出了我国地浸采铀技术研究的方向。 关键词：地浸采铀研究现状发展方向 引言 地浸采铀是一种在天然埋藏条件下，通过溶浸液与矿物的化学反应选择性地溶解矿石中的铀，而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的新型铀矿开采方法。通过多年的试验研究，地浸采铀已成为我国铀矿采冶的重要方法，主要工艺技术指标达到国际水平。形成了一套以地浸铀资源评价、溶浸液配方和使用方法、地浸钻孔结构与施工工艺、钻孔排列方式和钻孔间距的确定、溶浸范围控制、浸出液处理工艺技术、地浸矿山环境保护等为主体的地浸采铀技术体系。但是，无论从地浸技术本身研究的深度和广度，还是从现有矿山生产规模，劳动生产率、自动化程度，与国外先进国家相比，都存在一定的差距。 1 发展历史[1] 我国地浸采铀技术的研究始于七十年代初，三十年来，地浸采铀技术获得了飞速发展，其发展历程可划分为三个阶段： 第一个阶段为探索研究阶段（1969～1981年）：核工业六所科技人员在收集和了解国外地浸采铀技术研究情况的基础上，提出了开展地浸采铀技术研究的设想，并于1970～1973年首先在广东河源砂岩铀矿床进行了地浸采铀探索性试验；1978～1981年在黑龙江501矿床开展了地浸采铀试验；这两次试验虽然均因某些原因没能取得较为理想的结果，但却积累了许多有益的经验，为下一步地浸采铀试验的开展打下了坚实的基础。 第二阶段为地浸采铀试验阶段（1982～1995年）：核工业六所在总结以往试验的基础上，于1982年至1984年在云南381矿床继续进行地浸采铀条件试验，获得了令人满意的结果，标志着我国已初步掌握了地浸采铀技术，填补了国内空白。1986～1990年开展了381矿床地浸采铀扩大试验，1991年建成了我国第一座小规模地浸采铀试验矿山。在云南地浸采铀试验成功的基础上，1985年开展了新疆512矿床地浸采铀室内试验研究，1986～1990年完成了512矿床地浸采铀条件试验，1991～1993年进行了新疆512矿床地浸采铀半工业性试验；此外，还开展了云南382矿床、新疆511矿床等的地浸采铀试验。 第三阶段为工业试验和工业生产阶段（1995～）：1995年新疆512矿床地浸采铀国家重点工业性试验工程开始建设，1996年建成并投入运行，1998年工程顺利通过国家验收，主要工艺技术指标接近国际先进水平； 2000年新疆地浸二期扩建工程建成并投产；2002年511矿床地浸试验矿山建成。2000年以来先后还开展了吐哈、松辽和鄂尔多斯等盆地的地浸采铀试验。新疆地浸技术工业性应用的成功，标志着我国地浸采铀已实现从试验研究向工业生产的飞跃；地浸采铀成为我国铀矿采冶的重要方法。2. 地浸铀矿山生产和试验研究状况[2] 我国已建成并正在运行中的酸法地浸采铀工程3个，援建国外碱法地浸采铀工程2个。建成了云南

松软砂岩型铀矿床的地浸开采技术

中国矿业第21卷 收稿日期：2012-7-11 作者简介： 武伟（1967—），男，河南许昌人，硕士研究生，高级工程师，长期从事地浸采铀工作，E-mail ：zl-2000n@https://www.wendangku.net/doc/a35564255.html, 。 1松软砂岩型铀矿床1.1 铀的富集与沉淀 砂岩型铀矿床指产于砂岩、砂砾岩等碎屑岩中的外生后成铀矿床。松软砂岩型铀矿床特指岩矿胶结疏松，颗粒之间存在孔隙，便于孔隙水流动的矿床。外生松软砂岩型铀矿床是在地球表面天然因素影响下，所形成的地球化学作用产物，是地浸方法开采的重点。 砂岩型铀矿床成因上主要有两类，即层间氧化带型和潜水氧化带型。这两类矿床中的铀，来自矿床以外的岩石和矿床以及自含矿层本身及其上覆的富铀层。沉积成矿时，地层中的U 4+在富含游离氧 的地表水或地下水的长期作用下氧化成U 6+，逐渐被淋滤出来，在天然流场的作用下沿可渗滤的地层迁移。由于地层中黄铁矿、有机质等还原性物质的不断作用，地下水中的游离氧逐渐消耗，在合适的地球化学环境下，溶解的U 6+被还原成U 4+而沉淀，产生铀的富集，形成矿石。层间氧化带铀矿床铀的富集与成矿作用的必要条件，是在含水层的岩石中存在铁的硫化物和碳酸盐[1-3]。 1.2地下水特征 矿层赋存在地下水水位以下是地浸开采的前 提，松软砂岩型铀矿床正是具备了这一必要的条件，才成为地浸采铀研究的重点。 地浸采铀发生在承压含水层或潜水中，承压含水层是处于地下水面以下，储存于任意两个弱透水层之间的具有承压性质的饱和水。典型的承压含水 摘要： 讨论了松软砂岩型铀矿床的地浸特点，及在浸出剂的作用下金属溶解到溶液中的过程。国外地浸采铀技术的应用侧重在钻孔施工和成井工艺、中子测井、浸出液处理、地下水污染治理及抽注状态动态模拟等方面；而新技术的开发则以埋藏深、地下水高矿化度的地浸开采为主。而国内地浸采铀技术的应用侧重在浸出过程溶液流动检测、碱法工艺、现场试验技术等方面；新技术的开发则以钻孔施工与成井工艺、翼部矿体和多层矿体开采为主。 关键词： 松软砂岩型；铀矿；地浸中图分类号:TL212.12文献标识码：A 文章编号：1004-4051（2012）zk-0324-04 The technology of in-situ leaching uranium mining in soft sandstone-type deposit WU Wei ，JIANG Xiao-hui （Tianshan Uranium Co ．，Ltd ．，China National Nuclear Corporation ，Yining 835000，China ） Abstract:In this paper ，it is discussed on in-situ leaching characteristics in the soft sandstone-type uranium deposit and the process of metal dissolved into solution under chemical action of leaching agent ．The uranium mining technology emphasizes on well -drilling ，well completion technique ，neutron logging ，leaching solution handling ，the harness and preventing of groundwater pollution ，the dynamic simulation on pumping and injection state ，and so on overseas ．The development of new technology mainly emphasizes on in-situ leaching mining in deep-buried-depth and high-salinity groundwater deposit ．While uranium mining technology focus on in flow detection of leaching process solution ，alkaline method ，field test technology etc ．The development of new technology mainly emphasizes on well -drilling ，well completion technology ，and the mining in wing-orebody deposit and multilayer deposit ． Key words:sandstone-type ；uranium deposit ；leaching 松软砂岩型铀矿床的地浸开采技术 武伟，蒋小辉 （新疆中核天山铀业有限公司，新疆伊宁835000） 第21卷增刊2012年8月 中国矿业CHINA MINING MAGAZINE Vol.21,zk August 2012

我国铀资源潜力概略分析与铀矿地质勘查战略

第20卷 2004年　 第5期9月铀 矿 地 质 Uranium Geology Vol .20Sep . No .52004 我国铀资源潜力概略分析与铀矿地质勘查战略 ① 张金带 (核工业地质局,北京　100013) [摘要]本文通过对我国铀矿地质工作程度和铀资源潜力的概略分析,提出铀矿地质勘查的战略是:政府应对铀矿地质勘查进行长远规划,坚持“立足国内、增加储备”的基本方针(“增加储备”应包括积极利用国外铀资源),以“主攻地浸砂岩型铀矿与积极探索其它经济型铀矿相结合”为基本勘查战略,以新的成矿地质理论体系为指导,运用先进的勘查方法技术体系、G IS 预测方法体系和数字化地质图件系列进行铀矿地质勘查为基本技术思路,加快摸清和查明我国潜在铀矿资源,为核工业发展提供有力的资源保障。 [关键词]铀资源潜力;铀矿地质勘查;战略 [文章编号]1000-0658(2004)05-0260-06 [中图分类号]P621;P619.14　[文献标识码]A ①本文为中国核学会2004年学术年会交流论文。[收稿日期]2004-06-12 [作者简介]张金带(1956-),男,高级工程师(研究员级),1982年毕业于浙江大学地球化学专业。 1　我国铀矿地质工作程度及近期铀矿地质勘查的主要成果 1.1　我国铀矿地质工作程度 我国铀矿地质勘查从1955年开始,到明年正是我国核工业创建50周年,也是核地质事业创建50周年。近半个世纪以来,我国开 展了较大规模的铀矿地质工作,已完成相当面积的航空放射性测量及地面放射性地质、物探、放射性水化学、遥感地质等专业性区域调查,并通过重点勘查查明了一批铀矿产地,提交和控制了一定规模的铀矿资源储量,为几十年来的国防建设和近期核电建设所需的铀资源提供了保障。 我国铀矿地质工作程度呈现如下主要特点: (1)已查明的铀矿资源分布很不均衡。现已查明的铀矿资源主要分布于23个省、市、 自治区。其中,中东部12个省、自治区(赣、 粤、湘、桂、浙、闽、皖、冀、豫、鄂、琼、苏)占总资源储量的72%;西部(含东北三省,下同)11个省、自治区(新、内蒙、陕、辽、甘、滇、川、黔、青、黑、晋)占总资源储量的28%。 (2)已探明的铀资源储量占主要比例的是著名的四大类型,即花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型和砂岩型(其中,可供地浸开采的所占比例较低)。可供常规开采的(俗称硬岩型)铀矿资源储量相对集中分布于南方赣、粤、湘、桂等省、自治区,可供地浸开采的(可地浸砂岩型)铀矿主要分布于新疆、内蒙及滇西地区。 (3)东部工作程度相对较高,西部工作程度很低。东部铀矿地质工作以赣、粤、湘、桂、浙西、闽西北、皖中南、冀北等省、区为主,并重点集中对各铀成矿区带和大中型