铀矿原地浸出采矿实例

    一、克莱韦斯特铀矿（clay west）     该矿是美国第一个大规模商业性生产的原地浸出采铀矿山，1975年4月投产。抽由美国钢铁公司（U.S.Steel）和尼亚加拉公司（Niagara）共同经营。其年产U₃O₈的能力，初期为112.5t，后增加到450t。     （一）地理位置     克莱韦斯铀矿，位于得克萨斯州的乔治韦斯特镇（George West）西南16km处。     （二）地质和水文地质条件     铀矿体呈舌状赋存于中新世的阿克维利（oakville）砂岩中。含矿层平均埋深116～150m，平均厚度为10m。含矿砂岩，结构疏松，渗透率为2000毫达西。矿石平均品位为0.1%，主要铀矿物是沥青铀矿和水硅铀矿，共生矿物有硒和钼。     （三）钻孔布置     钻孔总数达二千多个，共有四个采区。每个采区都平均有550个钻孔，其中250个为注液孔，150个为抽液孔，150个为监测孔。每组钻孔一般布置成5点式。方形边长为16.67m，抽液孔在中心，四角为注液孔，抽液孔和注液孔的距离为11.78m。钻孔也有按边长为22.33～33.33m的方形布置。     （四）钻孔结构     抽液、注液和监测孔的结构基本相同。钻孔深略超过矿体底板。在注液和监测孔内安装有内径为100mm的聚氯乙烯塑料套管。在抽液孔内的则是内径为150mm聚氯乙烯塑料套管；矿层部位安过滤管。在孔壁和套管壁间固井，为防止固井时水泥浆进入过滤管和矿层，在过滤管之上装有一个带石膏塞的接头；水泥浆通过石膏塞上方的排浆孔进入套管外的空隙，排浆孔下面的垫圈可防止水泥浆下漏。为了保护过滤管，套管上带有3～4个扶正器以扶正套管和过滤管在孔内的位置。     （五）溶浸液配制     配制溶浸液，初期使用碳酸铵、碳酸氢铵和过氧化氢，之后换成碳酸钠、碳酸氢钠和氧气。溶浸液中氧的含量为300～400mg/L。溶浸液的pH值为9左右。     （六）抽注液设备和抽出液     用耐腐蚀的卧泵注入溶浸液，注入压力为1.5MPa左右；从抽液孔中抽出溶液，用2.24～5.6kW的不锈钢潜水泵，与泵连接的不锈钢管或玻璃纤维管的直径为50～60mm。由于矿层渗透率高和钻孔抽液量大，抽出液中U₃O₈的含量仅为20～30mg/L。     （七）产品溶液的水冶加工处理     用离子交换树脂吸附产品溶液中的铀，用NaCl（加Na₂CO₂）作淋洗液，把铀从树脂上淋洗下来，用NH₃，从被淋洗出的高浓度含铀溶液中沉淀铀（重铀酸铵），最终产品是粉状黄饼。废液通过钻孔注入深部地层。     二、陈家山铀矿床     陈家山矿是我国第一个原地浸出采矿场地。     （一）地质和水文地质条件     主要工业铀矿层为含砾砂岩和砂砾岩层，基底为花岗岩。矿石物质成分以石英和长石为主，其次是黑云母、水云母和绿泥石，还有黄铁矿、泥质、炭质和有机质等。铀元素以沥青铀矿和铀黑形式以及吸附状态存在于炭质、有机质和泥质等胶结物中。     矿石渗透系数大于0.72m/d，矿体埋深从几十米到一、二百米。     （二）钻孔布置     钻孔按三角形和长方形布置，抽液孔与注液孔的间距为15m左右。     （三）钻孔结构     抽液孔和注液孔的结构基本相同，孔深数十米，孔径为130mm，在矿体部位的孔径为300～400mm。     （四）溶浸液配制     溶浸液是用地下水、硫酸和过氧化氢配制而成。     （五）抽注液设备和抽出液     注液用不锈钢卧泵，抽液用气升泵和不锈钢潜水泵。抽出液中的铀含量为50～150mg/L。     （六）产品溶液的水冶加工处理     用离子交换树脂吸附产品溶液中的铀，用NaCl（加添H₂SO₄）作淋洗液，用NaOH作沉淀液。最终产品是浆状黄饼。