砂岩型铀矿CO_(2)+O_(2)地浸采铀的反应运移数值模拟 被引量：14

1

作者 邱文杰 刘正邦 +6 位作者 杨蕴 翁海成 贾雁捷 吴剑锋 李宏星 刘双民 吴吉春 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期627-638,共12页

CO_(2)+O_(2)地浸采铀工艺是我国第三代铀矿采冶的代表性技术,研究CO_(2)+O_(2)溶浸过程中水动力场-化学场的耦合机制是模拟预测铀动态浸出过程的关键.本文以钱家店砂岩型铀矿床为研究对象,构建了适用于北方砂岩型铀矿CO_(2)+O_(2)溶浸... CO_(2)+O_(2)地浸采铀工艺是我国第三代铀矿采冶的代表性技术,研究CO_(2)+O_(2)溶浸过程中水动力场-化学场的耦合机制是模拟预测铀动态浸出过程的关键.本文以钱家店砂岩型铀矿床为研究对象,构建了适用于北方砂岩型铀矿CO_(2)+O_(2)溶浸过程的热力学数据库,并考虑在氧气O_(2)(aq)和重碳酸根HCO_(3)共同作用下的铀溶解动力学反应过程,基于TOUGHREACT模拟框架建立了CO_(2)+O_(2)地浸采铀的反应运移数值模型,模拟了地浸采铀过程中的水动力演化、溶浸液-岩石相互作用及铀矿浸出动力学过程.同时,基于参数敏感性分析定量比较了模型参数对浸铀效果影响的重要性程度.结果表明,模型能再现溶浸过程中抽注单元内流体动力演化和铀的动态浸出过程,参数敏感性分析结果揭示矿层中初始铀矿的体积分数(品位)及注入氧气的浓度是铀浸出浓度的主要控制因素.本研究可为开展采区尺度CO_(2)+O_(2)浸出过程的精准模拟和动态调控提供技术支撑. 展开更多

关键词 co_(2)+o_(2)地浸采铀 反应运移模拟 敏感性分析 动态浸出 钱家店铀矿床

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松辽盆地钱家店铀矿床钱Ⅳ块中性地浸工艺矿物学特征 被引量：1

2

作者 段美铃 宋昊 +5 位作者 范元清 王泽鑫 黄晓东 周靖 张成江 谭亚辉 《矿物岩石》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期40-49,共10页

天然铀资源有效利用是保障我国核电与核军工天然铀供给、确保核能可持续发展的重要战略基础。中性(CO_(2)+O_(2))地浸采铀已成为我国铀矿占比最高的浸出开发工艺。为研究松辽盆地钱家店铀矿床钱Ⅳ块CO_(2)+O_(2)地浸工艺矿物学特征,本... 天然铀资源有效利用是保障我国核电与核军工天然铀供给、确保核能可持续发展的重要战略基础。中性(CO_(2)+O_(2))地浸采铀已成为我国铀矿占比最高的浸出开发工艺。为研究松辽盆地钱家店铀矿床钱Ⅳ块CO_(2)+O_(2)地浸工艺矿物学特征,本次研究选取姚家组粉砂岩中铀矿石为研究对象,开展CO_(2)+O_(2)浸出实验模拟,采用XRF,ICP-MS,XRD,SEM-EDS和TIMA等测试方法将原样及试验后的样品进行系统的工艺矿物学对比研究以期为生产实践采铀提供理论支撑。结果表明,与原样品相比,浸出实验后的样品稀土元素含量明显减少(ΣREE含量由187.06×10^(-6)减至105.16×10^(-6));铀浸出率达到59.8%(U含量由131.00×10^(-6)减至52.60×10^(-6));铀矿物粒度变小,粒度集中在<100μm之间;而铀矿物解离度全部<10%,说明仍有被紧密包裹的铀矿物未被浸出。研究区铀的赋存状态以分散吸附态为主,独立铀矿物含量较少,在浸出后发现与黄铁矿等连生的细颗粒铀矿物残存较多。因此,钱家店铀矿床钱Ⅳ块CO_(2)+O_(2)地浸生产采铀过程中需考虑对粒度小和被紧密包裹的铀矿物提取,以及在制备溶浸剂时提高对黄铁矿的氧化效率将与其连生的沥青铀矿中的铀释放出来,从而进一步提高铀的浸出率。 展开更多

关键词 co_(2)+o_(2)地浸 工艺矿物学 地浸采铀 钱家店铀矿床

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基于cDC-GAN替代模型的物理-化学非均质矿层CO_(2)+O_(2)地浸采铀过程模拟

3

作者 刘殿广 杨蕴 +4 位作者 章勇 邱文杰 吴剑锋 王锦国 吴吉春 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4547-4556,共10页

基于物理过程的CO_(2)+O_(2)地浸采铀反应性溶质运移模型需要采用高分辨率网格来捕获介质物理-化学参数空间变异性和对流-弥散-化学反应多过程耦合特征,往往面临巨大的模型计算挑战.传统的替代模型处理高维数据空间分布预测时面临精度... 基于物理过程的CO_(2)+O_(2)地浸采铀反应性溶质运移模型需要采用高分辨率网格来捕获介质物理-化学参数空间变异性和对流-弥散-化学反应多过程耦合特征,往往面临巨大的模型计算挑战.传统的替代模型处理高维数据空间分布预测时面临精度和维数诅咒问题,基于条件深度卷积生成对抗网络(conditional Deep Convolutional Generative Adversarial Network,cDC-GAN),本文提出了一种多重输入图像到输出图像回归的cDC-GAN替代建模组件,建立了高维物理-化学非均质场(渗透率场和铀矿物品位场)和铀浸出浓度分布场之间的映射关系,训练集和测试集样品中结构相似性指数的中值达0.98以上,可以作为砂岩型铀矿CO_(2)+O_(2)溶浸过程数值模型的替代方案.cDC-GAN替代建模不受底层物理模型的限制,进而可为复杂反应性溶质运移模型的参数识别、不确定性分析、全局敏感性分析和模拟优化方案设计等提供通用框架. 展开更多

关键词 co_(2)+o_(2)地浸采铀 深度学习 图像预测 不确定性分析

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CO_(2)+O_(2)浸铀过程中矿物溶解量与沉淀量的逆向平衡模拟

4

作者 杨诗琪 刘金辉 +3 位作者 阳奕汉 李鹏 徐奇 李光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2278-2289,共12页

CO_(2)+O_(2)地浸过程中浸出剂与含矿层矿物相互作用后再将铀从矿石中浸出的同时,由于地下水矿化度不断增高又会产生化学沉淀,导致含矿层堵塞。本文以纳岭沟铀矿现场动态地浸(现场浸出)试验与室内静态浸出试验(常温常压)数据为基础,在... CO_(2)+O_(2)地浸过程中浸出剂与含矿层矿物相互作用后再将铀从矿石中浸出的同时,由于地下水矿化度不断增高又会产生化学沉淀,导致含矿层堵塞。本文以纳岭沟铀矿现场动态地浸(现场浸出)试验与室内静态浸出试验(常温常压)数据为基础,在确定典型浸出剂渗流路径与参与水文地球化学反应的矿物相及反应方向基础上,采用PHREEQC软件对CO_(2)+O_(2)浸铀过程中矿物溶解量与沉淀量进行逆向平衡模拟。模拟结果表明,铀浸出过程中,钾长石、钠长石和钙长石发生了溶解,其在室内静态浸出试验条件下,60~170 d的溶解量分别为0.2~0.26、2.91~3.26、4.58~5.39 mmol/L;在现场浸出条件下的溶解量分别为0.14~1.42、0.27~1.68、0.23~0.75 mmol/L。浸出过程中,伊利石、方解石和三水铝石形成了沉淀,室内浸出条件下,60~170 d的沉淀量分别为5.36~5.9、9.77~11.7、0.40~0.53 mmol/L;现场浸出条件下,其沉淀量分别为0.35~2.79、0.05~1.34、0.39~2.84 mmol/L。以上结果表明,CO_(2)+O_(2)浸铀过程中含矿层的堵塞矿物主要是伊利石、方解石和三水铝石,长石发生黏土化蚀变和方解石沉淀是造成含矿层堵塞的重要机制。 展开更多

关键词 co_(2)+o_(2)地浸采铀 含矿层堵塞 逆向模拟 溶解量 沉淀量

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CO_(2)+O_(2)地浸采铀采区含铀砂岩孔隙演化试验研究

5

作者 贺桂成 张沈平 +2 位作者 扶海鹰 崔佳欣 张辉 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期179-189,共11页

CO_(2)+O_(2)地浸采铀采区含铀砂岩孔隙结构演化影响了铀矿的高效浸出,已成为制约地浸采铀技术发展的瓶颈。为此,采用自制的CO_(2)+O_(2)地浸采铀试验装置,模拟了某砂岩型铀矿地浸采铀过程;并采用高压压汞仪、CT扫描仪和X射线衍射分析... CO_(2)+O_(2)地浸采铀采区含铀砂岩孔隙结构演化影响了铀矿的高效浸出,已成为制约地浸采铀技术发展的瓶颈。为此,采用自制的CO_(2)+O_(2)地浸采铀试验装置,模拟了某砂岩型铀矿地浸采铀过程;并采用高压压汞仪、CT扫描仪和X射线衍射分析仪等设备表征了含铀砂岩岩芯在试验前后的孔隙演化特征;同时,运用Avizo软件构建了三维数字岩芯及其渗流模型,分析了溶浸液渗流规律。研究结果表明:试验后含铀砂岩岩芯总孔隙度和连通孔隙度与试验前相比分别增加了5.03%和5.53%;且试验后数字岩芯的逐层面孔率分布范围更广、孔喉等效半径和喉道面积急剧增大;试验后岩芯孔隙数量随孔隙配位数增大而减小,但当孔隙配位数C≥4时,试验后孔隙数量与试验前相比成倍数增长,最高达到了试验前的21.63倍,此时岩芯中连通孔隙非常显著,渗透率增大;含铀砂岩岩芯中大孔喉相互连接形成的孔隙网络为溶浸液提供了主要的渗流通道,且溶浸液的渗流速度由岩芯中心沿径向方向呈现出由大变小的规律。研究结果可为后续CO_(2)+O_(2)地浸采铀中分析溶质迁移演化规律提供有意义的参考。 展开更多

关键词 co_(2)+o_(2)地浸采铀 含铀砂岩 孔隙演化 数字岩芯 渗透率

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CO_(2)+O_(2)地浸采铀中CaCO_(3)沉淀堵塞条件模拟 被引量：1

6

作者 杨诗琪 刘金辉 +5 位作者 阳奕汉 李鹏 张传飞 李光辉 徐奇 陈婷 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2023年第8期50-59,共10页

CO_(2)+O_(2)地浸工艺是我国第三代铀矿采冶技术,地浸过程中溶浸液与含矿层矿物反应后,在将铀从矿石中浸出的同时,由于地下水矿化度增高又会产生化学沉淀,导致含矿层堵塞。CaCO_(3)沉淀是CO_(2)+O_(2)地浸采铀过程中含矿层堵塞的重要原... CO_(2)+O_(2)地浸工艺是我国第三代铀矿采冶技术,地浸过程中溶浸液与含矿层矿物反应后,在将铀从矿石中浸出的同时,由于地下水矿化度增高又会产生化学沉淀,导致含矿层堵塞。CaCO_(3)沉淀是CO_(2)+O_(2)地浸采铀过程中含矿层堵塞的重要原因。为探索CaCO_(3)沉淀堵塞条件,根据内蒙古纳岭沟铀矿CO_(2)+O_(2)浸铀过程中浸出液化学成分数据,通过水文地球化学模拟,对含矿层堵塞的水文地球化学条件进行了系统研究。结果表明,CaCO_(3)沉淀是造成CO_(2)+O_(2)地浸中含矿层化学堵塞的重要原因。当溶浸液pH>6.5时,CaCO_(3)将发生沉淀,溶浸液的pH、HCO_(3)^(-)浓度、Ca^(2+)浓度是影响CaCO_(3)沉淀的主要因素,过高的pH与HCO_(3)^(-)浓度、Ca^(2+)浓度都会造成CaCO_(3)沉淀的产生。根据模拟结果获得了不产生CaCO_(3)沉淀条件下pH、HCO_(3)^(-)浓度、Ca^(2+)浓度三者之间的关系,并由此认为,维持溶浸液较低的Ca^(2+)浓度与较低的pH是预防与缓解CaCO_(3)沉淀堵塞的有效途径。 展开更多

关键词 co_(2)+o_(2)地浸采铀 Caco_(3)沉淀 含矿层堵塞 饱和指数 边界值 纳岭沟铀矿

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基于COMSOL-PHREEQC的CO_(2)+O_(2)地浸采铀反应运移数值模拟

7

作者 张海涛 张通 +4 位作者 李旭 贺江辉 杨鑫 何玉鹏 邵则凡 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期680-690,共11页

铀资源是的世界上重要的战略资源,如何安全高效开发利用铀资源,对保障国家能源供应和国家战略安全意义重大。CO_(2)+O_(2)地浸采铀是砂岩型铀矿采冶的主要方式,研究CO_(2)+O_(2)溶浸过程中水动力场和化学场的耦合机制是预测地浸采铀过... 铀资源是的世界上重要的战略资源,如何安全高效开发利用铀资源,对保障国家能源供应和国家战略安全意义重大。CO_(2)+O_(2)地浸采铀是砂岩型铀矿采冶的主要方式,研究CO_(2)+O_(2)溶浸过程中水动力场和化学场的耦合机制是预测地浸采铀过程中铀动态浸出的关键核心。以内蒙古某煤铀共存矿床为对象,通过COMSOL构建地浸过程中溶质运移的对流与弥散模型,通过PHREEQC构建砂岩型铀矿CO_(2)+O_(2)溶浸过程的热力学数据库,利用iCP平台(Interface COMSOL-PHREEQC)建立COMSOL-PHREEQC耦合框架的CO_(2)+O_(2)地浸采铀的反应运移数值模型,模拟了CO_(2)+O_(2)地浸过程中铀矿动态浸出过程。同时,基于参数敏感性分析定量比较了不同参数对铀浸出效果影响的重要性程度。研究结果表明,本模型能够模拟预测CO_(2)+O_(2)溶浸过程中铀的反应运移过程。模拟结果发现CO_(2)+O_(2)地浸采铀过程中,抽、注液孔周围水动力强,溶浸液与铀矿物发生强烈的化学反应,形成高浓度的铀区;在水动力作用弱的地方,溶浸液不能及时到达,形成低浓度铀区。浸出铀的运移过程主要受对流和弥散作用控制。浸出铀可以通过下部煤层采动裂缝进入采煤工作面和采空区内,影响煤矿安全开采活动。参数敏感性分析结果揭示抽液流量、CO_(2)和O_(2)体积分数是铀浸出率的关键控制因素,而铀的浸出率与地层渗透率、地下水流速之间并不是呈单调的递增关系。研究结果对砂岩型铀矿CO_(2)+O_(2)地浸开采具有一定的指导作用。 展开更多

关键词 co_(2)+o_(2)地浸采铀 反应运移模拟 水动力-化学反应耦合 参数敏感性分析 coMSoL-PHREEQC

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CO2+O2地浸采铀强化浸出试验 被引量：12

8

作者 张青林 周义朋 +2 位作者 穆志军 阳晓宇 黎广荣 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2020年第12期48-53,共6页

新疆蒙其古尔铀矿床CO2+O2地浸采铀过程中,铀浓度与HCO3^-浓度呈显著的正相关关系,但经过浸出初期后,提高CO2加入量不能有效提升体系HCO3^-浓度,而对多数地浸单元的矿化条件而言,HCO3^-浓度也尚未达最佳浸出需求。为此在该矿床某采区,... 新疆蒙其古尔铀矿床CO2+O2地浸采铀过程中,铀浓度与HCO3^-浓度呈显著的正相关关系,但经过浸出初期后,提高CO2加入量不能有效提升体系HCO3^-浓度,而对多数地浸单元的矿化条件而言,HCO3^-浓度也尚未达最佳浸出需求。为此在该矿床某采区,采用补加碳酸氢铵和提高CO2加入量相配合的工艺,开展了强化浸出试验。结果表明,强化浸出效果显著,该采区浸出液中HCO3^-从850mg/L提升至1 200mg/L,单孔铀浓度提升1.73~44.33mg/L,集合样铀浓度提升8mg/L。将pH调控在6.2~6.3和降低O2加入量稳定SO4^2-浓度,能避免强化浸出过程中发生碳酸钙和硫酸钙的沉淀,抽、注流量也并未受到影响。该强化浸出技术在多采区应用取得了良好的浸出效果和经济效益,是对该矿床CO2+O2浸出工艺的进一步优化。 展开更多

关键词 砂岩型铀矿 co2+o2地浸 Hco-3强化浸出

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砂岩型铀矿CO2+O2地浸过程中浸出铀浓度与HCO-3浓度关系分析 被引量：9

9

作者 阳晓宇 陈国贞 +3 位作者 易志刚 马硕如 木拉德江 丁印权 《铀矿冶》 CAS 2020年第1期11-16,共6页

以新疆某砂岩铀矿采区为研究对象,对所有抽注单元的浸出液铀浓度与HCO-3浓度变化关系进行了分析。结果表明:HCO3^-浓度与浸出液铀浓度有着密切的变化关系,大体上可分为6种类型;水动力、水化学、矿化条件、钻孔工程等因素是铀浓度与HCO3^... 以新疆某砂岩铀矿采区为研究对象,对所有抽注单元的浸出液铀浓度与HCO-3浓度变化关系进行了分析。结果表明:HCO3^-浓度与浸出液铀浓度有着密切的变化关系,大体上可分为6种类型;水动力、水化学、矿化条件、钻孔工程等因素是铀浓度与HCO3^-浓度关系呈现不同特征的主要原因。在生产中充分挖掘和利用铀浓度、HCO3^-变化特征所蕴含的信息是提高CO2+O2地浸采铀精益化管理的重要途径。 展开更多

关键词 砂岩型铀矿 co2+o2地浸 铀浓度 Hco3^-浓度 地浸精益化管理

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超滤法去除铀矿山碱性浸出液有机质的试验研究 被引量：1

10

作者 邓锦勋 许影 +2 位作者 张翀 赵利信 成弘 《中国矿业》 北大核心 2019年第2期107-111,共5页

铀矿山采用CO2+O2原地浸出过程中,碱性浸出液中的有机质会使离子交换树脂污染和板结,降低树脂处理效率,影响后续操作步骤。经过去除有机质方法筛选,选择超滤法作为去除内蒙古某铀矿山浸出液中有机质的处理方法。利用超滤装置对浸出液中... 铀矿山采用CO2+O2原地浸出过程中,碱性浸出液中的有机质会使离子交换树脂污染和板结,降低树脂处理效率,影响后续操作步骤。经过去除有机质方法筛选,选择超滤法作为去除内蒙古某铀矿山浸出液中有机质的处理方法。利用超滤装置对浸出液中的有机质进行了去除试验,并与未处理过程进行了对比。试验结果表明,超滤装置能够降低袋滤原液的化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC)含量,有效去除浸出液中的有机质,减少树脂的污染。经过5次吸附淋洗循环之后,树脂床层未出现板结和流量降低,超滤处理提高了吸附操作的连续性和稳定性。后续可对超滤设备的运行条件和周期开展更多的试验工作。 展开更多

关键词 co2+o2原地浸出 有机质 超滤

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四大创新构建现代地浸铀矿山 被引量：1

11

作者 苏学斌 汤庆四 王顺利 《铀矿冶》 CAS 2014年第3期117-120,共4页

介绍中核通辽铀业有限公司进行的四大创新——科技进步、体制机制、安全环保、合作模式的内涵及意义,详细阐述四大创新的实现及取得的成果。该企业创建小核心、大协作项目管理模式,按照新项目、新机制的要求,建立精干高效的人才队伍,精... 介绍中核通辽铀业有限公司进行的四大创新——科技进步、体制机制、安全环保、合作模式的内涵及意义,详细阐述四大创新的实现及取得的成果。该企业创建小核心、大协作项目管理模式,按照新项目、新机制的要求,建立精干高效的人才队伍,精简、高效的公司管理体系;以先进的安全环保理念,建立我国首家采用CO2和O2原地浸出技术开采铀资源的新型铀矿企业;以铀资源有偿使用模式,推动与中国石油天然气集团公司辽河油田的合作,掌控钱家店铀矿床砂岩型铀资源。 展开更多

关键词 创新 现代化地浸铀矿山 co2+o2地浸采铀工艺

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内蒙古某铀矿床分散矿体的浸出液处理试验研究

12

作者 李喜龙 刘乃忠 成弘 《铀矿冶》 CAS 2017年第1期41-45,共5页

介绍了内蒙古某铀矿床的"分散吸附、集中淋洗"工艺。通过对机械过滤、调节浸出液pH、吸附和树脂转运等工艺过程的参数分析,以及现场试验结果,证实了"分散吸附、集中淋洗"工艺可满足条件试验对浸出液处理的需求,具... 介绍了内蒙古某铀矿床的"分散吸附、集中淋洗"工艺。通过对机械过滤、调节浸出液pH、吸附和树脂转运等工艺过程的参数分析,以及现场试验结果,证实了"分散吸附、集中淋洗"工艺可满足条件试验对浸出液处理的需求,具有一定的经济性和合理性,可为其他类似矿山开发提供借鉴经验。 展开更多

关键词 co2+o2地浸采铀 分散吸附集中淋洗 条件试验

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