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CN115898360A - 一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀矿层预疏通方法 - Google Patents

一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀矿层预疏通方法 Download PDF

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CN115898360A
CN115898360A CN202211409343.4A CN202211409343A CN115898360A CN 115898360 A CN115898360 A CN 115898360A CN 202211409343 A CN202211409343 A CN 202211409343A CN 115898360 A CN115898360 A CN 115898360A
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CN
China
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pumping
well
liquid
ore
uranium
Prior art date
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Pending
Application number
CN202211409343.4A
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English (en)
Inventor
程威
赵利信
霍建党
阙为民
陈希
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Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Original Assignee
Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
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Publication date
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Abstract

本发明属于铀矿地浸技术领域,具体涉及一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀矿层预疏通方法。本发明提供的一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀的矿层预疏通方法,包括以下步骤:将二氧化碳从注液井和抽液井第一灌注入铀矿层水中;将所述第一灌注矿层水进行第一抽注循环,得到第一抽注循环矿层水;将二氧化碳从钻井第二灌注入第一抽注循环矿层水中;将所述第二灌注矿层水进行第二抽注循环;监测所述第二抽出液中HCO3 的质量浓度。本发明提供的矿层预疏通方法能够有效降低地浸时矿层沉积累积堵塞的风险;疏通周期短,在矿层中碳酸氢根达到同等浓度的前提下,消耗的二氧化碳量减少,成本低。

Description

一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀矿层预疏通方法
技术领域
本发明属于铀矿地浸技术领域,具体涉及一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀矿层预疏通方法。
背景技术
“原地浸出采铀”简称“地浸采铀”,是指矿石处于天然埋藏状况下,没有经过任何位移,用溶浸液直接从天然埋藏条件下的非均质矿石中选择性地浸出有用组分的集采、冶炼于一体的新型铀矿开采方法。地浸技术大大简化了传统矿冶工业系统的工艺过程;采出来的不是矿石,而是含有用组分的溶液,这种溶液称为浸出液,将浸出液在地上进行萃取,达到一定浓度就成为产品溶液。原地浸出采铀工艺是将溶浸液通过注入钻孔注到地下含矿层,与矿石反应形成含铀浸出液;通过抽出钻孔将浸出液抽到地表并进行加工处理的采铀工艺过程。
但我国适宜于地浸采铀的砂岩铀矿普遍存在渗透性相对较低的问题,低渗透性是地浸过程中矿层堵塞的主要原因之一,且造成抽注液量较低,开采效率较低。
《CO2预疏通含碳酸盐超埋深砂岩铀矿层探讨》(程威,何柯,胡柏石,李建华,刘国宏,周越.铀矿冶,2019,38(4):367-272.)公开了利用二氧化碳溶于水形成预疏通液,在正式浸出前,将预疏通液从注孔注入,抽孔抽出,利用抽注循环疏通液从注液井到抽液井行程中逐渐疏通。但预疏通液中二氧化碳浓度低,对HCO3 -的提升作用小,对于高碳酸盐矿层,溶蚀效率低;疏通抽出液携带细微粒一般采用滤袋过滤,去除效率较低;仅为单向注液疏通,对于高碳酸盐矿层,溶蚀的固体颗粒和易沉淀离子容易在注孔到抽孔的矿层较长的行程中反复沉积沉淀,降低疏通效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀矿层预疏通方法,本发明提供的预疏通方法能够有效降低地浸时矿层沉积累积堵塞的风险;同时疏通周期短,成本低。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本发明提供了一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀的矿层预疏通方法,包括以下步骤:
将二氧化碳从钻井第一灌注入铀矿层水中,形成第一灌注矿层水;所述钻井包括地浸采铀的抽液井和注液井,所述第一灌注的持续时间≤30天;
对所述第一灌注矿层水进行第一抽注循环,形成第一抽注循环矿层水;所述第一抽注循环包括:由所述抽液井或注液井第一抽出所述第一灌注矿层水,得到第一抽出液;将所述第一抽出液第一固液分离,得到第一矿层滤液;将所述第一矿层滤液从所述注液井或抽液井第一注入铀矿层;所述第一抽注循环的持续时间为12~20天;
将二氧化碳从钻井第二灌注入第一抽注循环矿层水中,形成第二灌注矿层水;所述钻井包括地浸采铀的抽液井和注液井,所述第二灌注的持续时间≤15天;所述第一灌注的持续时间≥第二灌注的持续时间;
对所述第二灌注矿层水进行第二抽注循环;所述第二抽注循环包括:由所述注液井或抽液井第二抽出将所述第二灌注矿层水,得到第二抽出液,将所述第二抽出液第二固液分离,得到第二矿层滤液;将所述第二矿层滤液从所述抽液井或注液井第二注入铀矿层;所述第二抽注循环还包括:监测所述第二抽出液中HCO3 -的质量浓度,当所述第二抽出液中HCO3 -浓度≥2.0g/L时,所述第二抽注循环结束;
所述第一抽注循环与所述第二抽注循环中液体的抽注循环方向相反。
优选的,所述第一灌注时,所述二氧化碳的灌注压力为0.2~0.6MPa;
所述第二灌注时,所述二氧化碳的灌注压力为0.4~1MPa。
优选的,所述第一灌注的持续时间为15~30天。
优选的,所述第二灌注的持续时间为12~15天。
优选的,所述第一灌注和第二灌注在机械扰动的条件下进行;沿所述钻井的深度方向分布3~10处机械扰动位点,每处机械扰动位点进行机械扰动的转速独立地为100~200r/min。
优选的,所述第一抽出和第二抽出的抽液速度独立地为4~8m3/h;所述第一注入和第二注入的注液速度独立地为1~3m3/h。
优选的,所述第一固液分离和第二固液分离为砂滤,所述砂滤的速度独立地为80~120m3/(h·m2)。
优选的,所述第二固液分离之前,还包括将所述第二抽出液和沉淀剂混合,得到混合液;所述第二固液分离为将所述混合液进行所述第二固液分离;所述沉淀剂为碱金属碳酸盐。
优选的,所述混合液中,所述沉淀剂的质量浓度为0.2~1g/L。
优选的,以二氧化碳计,所述碳酸盐砂岩型铀矿的矿层中碳酸盐的的质量百分含量为4~15%,所述碳酸盐砂岩型铀矿中的矿层水中HCO3 -的质量浓度为0.1~0.3g/L。
本发明提供了一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀的矿层预疏通方法,包括以下步骤:将二氧化碳从钻井第一灌注入铀矿层水中,形成第一灌注矿层水;所述钻井包括地浸采铀的抽液井和注液井,所述第一灌注的持续时间≤30天;对所述第一灌注矿层水进行第一抽注循环,形成第一抽注循环矿层水;所述第一抽注循环包括:由所述抽液井或注液井第一抽出所述第一灌注矿层水,得到第一抽出液;将所述第一抽出液第一固液分离,得到第一矿层滤液;将所述第一矿层滤液从所述注液井或抽液井第一注入铀矿层;所述第一抽注循环的持续时间为12~20天;将二氧化碳从钻井第二灌注入第一抽注循环矿层水中,形成第二灌注矿层水;所述钻井包括地浸采铀的抽液井和注液井,所述第二灌注的持续时间≤15天;所述第一灌注的持续时间≥第二灌注的持续时间;对所述第二灌注矿层水进行第二抽注循环;所述第二抽注循环包括:由所述注液井或抽液井第二抽出将所述第二灌注矿层水,得到第二抽出液,将所述第二抽出液第二固液分离,得到第二矿层滤液;将所述第二矿层滤液从所述抽液井或注液井第二注入铀矿层;所述第二抽注循环还包括:监测所述第二抽出液中HCO3 -的质量浓度,当所述第二抽出液中HCO3 -浓度≥2.0g/L时,所述第二抽注循环结束;所述第一抽注循环与所述第二抽注循环中液体的抽注循环方向相反。本发明提供的矿层预疏通方法,一方面:在第一灌注或第二灌注时,同时从抽液井(抽孔)和注液井(注孔)灌注CO2,从抽液井和注液井两端同时溶蚀浸出通道,从抽液井和注液井两个方向上疏通岩层的渗透性,从而在进行第一抽注循环或第二抽注循环时,缩短固体颗粒、化学堵塞物等固体或胶体堵塞物的行程,使铀矿层中溶蚀被地下水载带移动的固体颗粒行程减半,更易被带出地面,改善堵塞物通行环境渗透性,降低在矿层沉积累积堵塞的风险;另一方面:在第一抽注循环或第二抽注循环时,交换抽注井顺序,使两次抽注的方向相反,有效提高两次抽注循环时对铀矿层中溶蚀浸出的通道的疏通,缩短疏通周期,提高疏通效果。本发明提供的矿层预疏通方法在矿层中碳酸氢根达到同等浓度的前提下,本发明所消耗的二氧化碳量减少。由实施例的结果表明,实施本发明提供的矿层预疏通方法后,大量溶蚀含碳酸盐砂岩铀矿石,疏通流出液HCO3 -浓度可从本底值0.1~0.3g/L提高至2.3~2.7g/L,试验矿层渗透性得到有效改善。
进一步的,在本发明中,所述第一灌注时,所述二氧化碳的灌注压力为0.2~0.6MPa;所述第二灌注时,所述二氧化碳的灌注压力为0.4~1MPa。本发明进一步在第一灌注和第二灌注时,加压注入CO2,CO2分压大,矿层水中溶解的二氧化碳浓度高,有利于快速与矿石中碳酸盐反应,提高矿层水中HCO3 -浓度。
进一步的,在本发明中,所述第一灌注和第二灌注在机械扰动的条件下进行;沿所述钻井的深度方向,所述机械扰动分布3~10处机械扰动位点,每处机械扰动位点的机械扰动的转速独立地为100~200r/min。本发明进一步通过机械扰动提高二氧化碳与矿石中碳酸盐反应效率,有助于加强矿层水中的溶解的二氧化碳向浸出区域周边的扩散,改善周边含矿含水层渗透性,增强补给水补给能力,从而有效避免正式地浸时,铀矿层水的低碳酸氢盐环境中,钙质胶结造成矿层渗透性低,补给水困难的弊端。
具体实施方式
本发明提供了一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀的矿层预疏通方法,包括以下步骤:
将二氧化碳从钻井第一灌注入铀矿层水中,形成第一灌注矿层水;所述钻井包括地浸采铀的抽液井和注液井,所述第一灌注的持续时间≤30天;
对所述第一灌注矿层水进行第一抽注循环,形成第一抽注循环矿层水;所述第一抽注循环包括:由所述抽液井或注液井第一抽出所述第一灌注矿层水,得到第一抽出液;将所述第一抽出液第一固液分离,得到第一矿层滤液;将所述第一矿层滤液从所述注液井或抽液井第一注入铀矿层;所述第一抽注循环的持续时间为12~20天;
将二氧化碳从钻井第二灌注入第一抽注循环矿层水中,形成第二灌注矿层水;所述钻井包括地浸采铀的抽液井和注液井,所述第二灌注的持续时间≤15天;所述第一灌注的持续时间≥第二灌注的持续时间;
对所述第二灌注矿层水进行第二抽注循环;所述第二抽注循环包括:由所述注液井或抽液井第二抽出将所述第二灌注矿层水,得到第二抽出液,将所述第二抽出液第二固液分离,得到第二矿层滤液;将所述第二矿层滤液从所述抽液井或注液井第二注入铀矿层;所述第二抽注循环还包括:监测所述第二抽出液中HCO3 -的质量浓度,当所述第二抽出液中HCO3 -浓度≥2.0g/L时,所述第二抽注循环结束;
所述第一抽注循环与所述第二抽注循环中液体的抽注循环方向相反。
在本发明中,若无特殊说明,所有制备原料/组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。
本发明将二氧化碳从钻井第一灌注入铀矿层水中,形成第一灌注矿层水;所述钻井包括地浸采铀的抽液井和注液井,所述第一灌注的持续时间≤30天。
在本发明中,以二氧化碳计,所述碳酸盐砂岩型铀矿的矿层中碳酸盐的的质量百分含量为4~15%,优选为6~12%;所述碳酸盐砂岩型铀矿中的矿层水中HCO3 -的质量浓度为0.1~0.3g/L,优选为0.3g/L。
在本发明中,进行所述第一灌注之前,本发明优选在所述碳酸盐砂岩型铀矿上建立抽注单元和水文实验。在本发明中,所述抽注单元包括地浸采铀的抽液井和注液井。本发明对所述水文实验的具体实施方式没有没有特殊要求。
本发明建立抽注单元和水文实验后,进行所述第一灌注之前,本发明优选还包括在所述抽液井和注液井每个井口安装井口装置在本发明中,所述井口装置优选连接气体注入管路、抽注液管路和铠装电缆,所述气体注入管路上优选连接压力表。在本发明中,所述铠装电缆下部优选悬挂水体扰动装置。所述水体扰动装置在进行所述第一灌注和第二灌注时对矿层水进行机械搅动,加速气液界面溶解的二氧化碳向地层运移,并加快井壁附近矿层与碳酸反应。
在本发明中,所述抽液井和注液井的井口装置密封,保证能够耐受1MPa气体压力。
在本发明中,所述第一灌注时,所述二氧化碳的灌注压力优选为0.2~0.6MPa,更优选为0.25~0.5MPa。
在本发明中,第一灌注时,单位时间注灌的CO2体积(V)优选按照CO2压力对应水中CO2的溶解度(c)乘以岩层水体体积流速(v)计,V=c×v。根据P-c关系图获得二氧化碳的灌注压力和灌注温度条件下的溶解度,根据CO2的溶解度和岩层水的流速计算单位时间注灌的CO2体积(V)。在本发明中,岩层水的流速以水体扰动器作用为准,所述岩层水的流速范围优选为0.01~0.05m/s。
在本发明中,所述第一灌注的持续时间优选为15~30天。
在本发明中,所述第一灌注优选在机械扰动的条件下进行;沿所述钻井的深度方向优选分布3~10处机械扰动位点,每处机械扰动位点进行机械扰动的转速优选为100~200r/min。在本发明中,所述机械扰动优选由水体扰动装置实现。
得到第一灌注矿层水后,本发明对将所述第一灌注矿层水进行第一抽注循环,形成第一抽注循环矿层水;所述第一抽注循环包括:由所述抽液井或注液井第一抽出所述第一灌注矿层水,得到第一抽出液,将所述第一抽出液第一固液分离,得到第一矿层滤液;将所述第一矿层滤液从所述注液井或抽液井第一注入铀矿层;所述第一抽注循环的持续时间为12~20天。
在本发明中,所述第一抽出和所述第一注入同时进行。
在本发明中,所述第一抽出的抽液速度优选为4~8m3/h,更优选为4.5~7.5m3/h。
在本发明中,所述第一注入的注液速度优选为1~3m3/h,更优选为1.5~2.5m3/h。
在本发明中,所述第一固液分离优选为砂滤,所述砂滤的速度优选为80~120m3/(h·m2),更优选为85~110m3/(h·m2)。
在本发明中,所述第一固液分离的作用为去除所述第一抽出液中的悬浮微细固体颗粒。
在本发明中,所述砂滤优选采用石英砂过滤器。
在本发明中,所述第一抽注循环的持续时间优选为13~18天。
得到第一抽注循环矿层水后,本发明将二氧化碳从钻井第二灌注入第一抽注循环矿层水中,形成第二灌注矿层水;所述钻井包括地浸采铀的抽液井和注液井,所述第二灌注的持续时间≤15天;所述第一灌注的持续时间≥第二灌注的持续时间。
在本发明中,所述第二灌注时,所述二氧化碳的灌注压力优选为0.4~1MPa,更优选为1MPa。
在本发明中,第二灌注时,单位时间注灌的CO2体积(V)优选按照CO2压力对应水中CO2的溶解度(c)乘以岩层水体体积流速(v)计,V=c×v。根据P-c关系图获得二氧化碳的灌注压力和灌注温度条件下的溶解度,根据CO2的溶解度和岩层水的流速计算单位时间注灌的CO2体积(V)。在本发明中,岩层水的流速以水体扰动器作用为准,所述岩层水的流速范围优选为0.01~0.05m/s。
在本发明中,所述第二灌注的持续时间优选为12~15天,更优选为13~15天。
在本发明中,所述第二灌注优选在机械扰动的条件下进行;沿所述钻井的深度方向优选分布3~10处机械扰动位点,每处机械扰动位点的机械扰动的转速优选为100~200r/min。在本发明中,所述机械扰动优选由水体扰动装置实现。
得到第二灌注矿层水后,本发明对所述第二灌注矿层水进行第二抽注循环;所述第二抽注循环包括:由所述注液井或抽液井第二抽出所述第二灌注矿层水,得到第二抽出液,将所述第二抽出液第二固液分离,得到第二矿层滤液;将所述第二矿层滤液从所述抽液井或注液井第二注入铀矿层;所述第二抽注循环还包括:监测所述第二抽出液中HCO3 -的质量浓度,当所述第二抽出液中HCO3 -浓度≥2.0g/L时,所述第二抽注循环结束;所述第一抽注循环与所述第二抽注循环中液体的抽注循环方向相反。
在本发明中,所述第一抽注循环与所述第二抽注循环优选交换抽注井,使所述第一抽注循环与所述第二抽注循环中液体的抽注循环方向相反。
在本发明中,所述第二抽出的抽液速度优选为4~8m3/h,更优选为4.5~7.5m3/h。
在本发明中,所述第二注入的注液速度优选为1~3m3/h,更优选为1.5~2.5m3/h。
在本发明中,所述第二固液分离之前,本发明优选还包括将所述第二抽出液和沉淀剂混合,得到混合液;将所述混合液进行所述第二固液分离;所述沉淀剂优选为碱金属碳酸盐,更优选为碳酸钠。
在本发明中,所述沉淀剂的作用为与所述第二抽出液中的钙离子反应,得到降低第二抽出液中钙离子的浓度。
在本发明中,所述混合液中,所述沉淀剂的质量浓度优选为0.2~1g/L,更优选为0.3~0.8g/L。
在本发明中,所述第二固液分离优选为砂滤,所述砂滤的速度优选为80~120m3/(h·m2),更优选为85~110m3/(h·m2)。
在本发明中,所述第二固液分离的作用为去除所述第二抽出液中的悬浮微细固体颗粒,包含钙盐沉淀、二氧化硅等被抽出液携带出矿层的固体颗粒物)。
在本发明中,所述砂滤优选采用石英砂过滤器。
本发明优选采用在线检测仪监测所述第二抽出液中HCO3 -的质量浓度。
在本发明中,所述监测优选为每日进行。
在本发明中,所述第二抽注循环结束后,本发明优选进行所述浸出采铀。在本发明中,进行所述浸出采铀时,本发明优选与第二抽注循环交换抽注井。本发明对所述浸出采铀的具体实施方式没有特殊要求。
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
预疏通目标为:碳酸盐砂岩型铀矿,碳酸盐砂岩型铀矿的矿层矿石中富含高钙高碳酸盐,以CO2计,碳酸盐砂岩型铀矿的矿层中碳酸盐含量为6%~15%,矿层水为低碳酸氢盐环境,HCO3 -浓度为0.3g/L。
本实施提供的矿层预疏通方法现场实施步骤为:
在建立抽注单元和水文试验后,安装完毕井口装置和管路,开始预疏通。开始启动前,每个钻孔的井口装置连接气体注入管路,抽注液管路,铠装电缆,压力表;铠装电缆下部悬挂水体扰动装置,加速气液界面溶解的二氧化碳向地层运移,并加快井壁附近矿层与碳酸反应;
对井口装置完成密封,保证能够耐受1MPa气体压力。
S1:将抽液井(浸出过程中的抽孔)和注液井(浸出过程中的注孔)均先作为第一灌注的钻井(注孔),通过井口装置向钻井内注压力为0.6MPa的二氧化碳,并开启水体扰动装置,水体扰动装置根据钻井深度设置10级,单级转速为200转/min。持续灌注30天。
S2:持续灌注30天后,开启第一抽注循环,抽出液过砂滤。砂滤采用石英砂过滤器,砂滤速度为100m3/(h·m2),去除悬浮微细固体颗粒。第一抽注循环的持续时间为18天。
S3:停止第一抽注循环,继续向各钻孔内第二灌注压力为1MPa的CO2。并开启水体扰动装置,水体扰动装置根据钻井深度设置10级,单级转速为200转/min。持续灌注15天。
S4:持续第二灌注15天后,交换抽注井,开启第二抽注循环,向抽出液加入碳酸钠作为沉淀剂,得到混合液,混合液中碳酸钠的质量含量为1g/L,将混合液过砂滤,砂滤采用石英砂过滤器,砂滤速度为100m3/(h·m2),去除悬浮微细固体颗粒(包含钙盐沉淀、二氧化硅等被抽出液携带出矿层的固体颗粒物)。
S5:采用在线检测仪每日监测抽出液HCO3 -浓度,当HCO3 -浓度超过2.0g/L时,结束预疏通,交换抽注孔,开启浸出过程。
本实施例提供的矿层预疏通方法能够使疏通流出液HCO3 -浓度可从本底值0.1~0.3g/L提高至2.7g/L,试验矿层渗透性得到有效改善。
实施例2
预疏通目标为:碳酸盐砂岩型铀矿,碳酸盐砂岩型铀矿的矿层矿石中富含高钙高碳酸盐,以CO2计,碳酸盐砂岩型铀矿的矿层中碳酸盐含量为6%~15%,矿层水为低碳酸氢盐环境,HCO3 -浓度为0.3g/L。
本实施提供的矿层预疏通方法现场实施步骤为:
在建立抽注单元和水文试验后,安装完毕井口装置和管路,开始预疏通。开始启动前,每个钻孔的井口装置连接气体注入管路,抽注液管路,铠装电缆,压力表;铠装电缆下部悬挂水体扰动装置,加速气液界面溶解的二氧化碳向地层运移,并加快井壁附近矿层与碳酸反应;
对井口装置完成密封,保证能够耐受1MPa气体压力。
S1:将抽液井(浸出过程中的抽孔)和注液井(浸出过程中的注孔)均先作为第一灌注的钻井(注孔),通过井口装置向钻井内注压力为0.5MPa的二氧化碳,并开启水体扰动装置,水体扰动装置根据钻井深度设置10级,单级转速为150转/min。持续灌注20天。
S2:持续灌注20天后,开启第一抽注循环,抽出液过砂滤。砂滤采用石英砂过滤器,砂滤速度为100m3/(h·m2),去除悬浮微细固体颗粒。第一抽注循环的持续时间为18天。
S3:停止第一抽注循环,继续向各钻孔内第二灌注压力为1MPa的CO2。并开启水体扰动装置,水体扰动装置根据钻井深度设置8级,单级转速为200转/min。持续灌注12天。
S4:持续第二灌注12天后,交换抽注井,开启第二抽注循环,向抽出液加入碳酸钠作为沉淀剂,得到混合液,混合液中碳酸钠的质量含量为0.5g/L,将混合液过砂滤,砂滤采用石英砂过滤器,砂滤速度为100m3/(h·m2),去除悬浮微细固体颗粒(包含钙盐沉淀、二氧化硅等被抽出液携带出矿层的固体颗粒物)。
S5:采用在线检测仪每日监测抽出液HCO3 -浓度,当HCO3 -浓度超过2.0g/L时,结束预疏通,交换抽注孔,开启浸出过程。
本实施例提供的矿层预疏通方法能够使疏通流出液HCO3 -浓度可从本底值0.1~0.3g/L提高至2.3g/L,试验矿层渗透性得到有效改善。
在正式浸出前,通过本发明提供的矿层预疏通方法预疏通改善矿层整体孔隙度和渗透性,有利于提高正式浸出抽液量,从而提高金属回收效率,并且通过改善周边含矿含水层渗透性,增强补给水补给能力。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种碳酸盐砂岩型铀矿地浸采铀的矿层预疏通方法,其特征在于,包括以下步骤:
将二氧化碳从钻井第一灌注入铀矿层水中,形成第一灌注矿层水;所述钻井包括地浸采铀的抽液井和注液井,所述第一灌注的持续时间≤30天;
对所述第一灌注矿层水进行第一抽注循环,形成第一抽注循环矿层水;所述第一抽注循环包括:由所述抽液井或注液井第一抽出所述第一灌注矿层水,得到第一抽出液;将所述第一抽出液第一固液分离,得到第一矿层滤液;将所述第一矿层滤液从所述注液井或抽液井第一注入铀矿层;所述第一抽注循环的持续时间为12~20天;
将二氧化碳从钻井第二灌注入第一抽注循环矿层水中,形成第二灌注矿层水;所述钻井包括地浸采铀的抽液井和注液井,所述第二灌注的持续时间≤15天;所述第一灌注的持续时间≥第二灌注的持续时间;
对所述第二灌注矿层水进行第二抽注循环;所述第二抽注循环包括:由述注液井或抽液井第二抽出所述第二灌注矿层水,得到第二抽出液,将所述第二抽出液第二固液分离,得到第二矿层滤液;将所述第二矿层滤液从所述抽液井或注液井第二注入铀矿层;所述第二抽注循环还包括:监测所述第二抽出液中HCO3 -的质量浓度,当所述第二抽出液中HCO3 -浓度≥2.0g/L时,所述第二抽注循环结束;
所述第一抽注循环与所述第二抽注循环中液体的抽注循环方向相反。
2.根据权利要求1所述的矿层预疏通方法,其特征在于,所述第一灌注时,所述二氧化碳的灌注压力为0.2~0.6MPa;
所述第二灌注时,所述二氧化碳的灌注压力为0.4~1MPa。
3.根据权利要求1或2所述的矿层预疏通方法,其特征在于,所述第一灌注的持续时间为15~30天。
4.根据权利要求1或2所述的矿层预疏通方法,其特征在于,所述第二灌注的持续时间为12~15天。
5.根据权利要求1所述的矿层预疏通方法,其特征在于,所述第一灌注和第二灌注在机械扰动的条件下进行;沿所述钻井的深度方向分布3~10处机械扰动位点,每处机械扰动位点进行机械扰动的转速独立地为100~200r/min。
6.根据权利要求1所述的矿层预疏通方法,其特征在于,所述第一抽出和第二抽出的抽液速度独立地为4~8m3/h;所述第一注入和第二注入的注液速度独立地为1~3m3/h。
7.根据权利要求1所述的矿层预疏通方法,其特征在于,所述第一固液分离和第二固液分离为砂滤,所述砂滤的速度独立地为80~120m3/(h·m2)。
8.根据权利要求1或7所述的矿层预疏通方法,其特征在于,所述第二固液分离之前,还包括将所述第二抽出液和沉淀剂混合,得到混合液;所述第二固液分离为将所述混合液进行所述第二固液分离;所述沉淀剂为碱金属碳酸盐。
9.根据权利要求8所述的矿层预疏通方法,其特征在于,所述混合液中,所述沉淀剂的质量浓度为0.2~1g/L。
10.根据权利要求1所述的矿层预疏通方法,其特征在于,以二氧化碳计,所述碳酸盐砂岩型铀矿的矿层中碳酸盐的质量百分含量为4~15%,所述碳酸盐砂岩型铀矿中的矿层水中HCO3 -的质量浓度为0.1~0.3g/L。
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