[發明專利]一種利用超聲波提高地浸采鈾浸出率的方法

有效

• 申請號: 201611224651.4
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106947877B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 周根茂;張翀;姚益軒;李宏星;胥國龍;聞振乾;鄭劍平;許智慧
• 申請（專利權）人: 核工業北京化工冶金研究院
• 主分類號: C22B60/02
• 分類號: C22B60/02;C22B3/04;E21B43/16
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

本發明屬于地浸采鈾技術領域，具體涉及一種利用超聲波提高地浸采鈾浸出率的方法。包括以下步驟：在地浸采鈾井場內選擇1個浸出單元，包含1個抽液孔和4個注液孔，將4套超聲波聚能器分別下放至4個注液孔中，下放深度為礦層中間位置；在目的浸出單元正常抽注運行的情況下，同時開啟4套超聲波發生器，此時超聲波通過注液孔中的超聲波聚能器同時作用于目的礦層中；超聲波聚能器和超聲波發生器運行周期為2?6個月，每天開機時間不少于2?8小時，期間測量并記錄浸出液流量及目標元素濃度，計算出礦層滲透系數和浸出速率的變化。本發明實現浸出劑與礦石均勻有效接觸、加速化學反應速率，達到提升浸出液濃度和浸出率的目的，可加快開采速度和提高采收率。

技術領域

本發明屬于地浸采鈾技術領域，具體涉及一種利用超聲波提高地浸采鈾浸出率的方法。

背景技術

原地浸出采鈾，是指從自然賦存條件下、具有一定滲透性砂巖型鈾礦石中，利用浸出劑(特定的化學溶液)選擇性的提取和回收鈾元素的一種采礦工藝。目前廣泛應用于滲透性能優良的砂巖型礦床的開發中，但我國已初步探明的砂巖鈾礦資源中，滲透系數小于0.5m/d的低滲透資源占一半以上。針對低滲透型砂巖型鈾礦，特別是泥質砂巖或泥巖型鈾礦床的地浸方法研究還未有突破。

運用地浸采鈾技術開采砂巖型鈾礦資源的先決條件是目標礦層具有一定的滲透性，以便浸出劑與礦物充分接觸及反應。但由于泥質砂巖或泥巖型鈾礦床礦層滲透性差，注入地下的浸出劑與該類礦層接觸程度低，造成了地浸開采成本升高、開采速度慢和采收率低等問題，從而制約了地浸技術的發展和鈾資源的集約利用。

在石油、煤層氣等化石燃料開采過程中，會采用復合射孔、松動爆破等技術提高地層滲透性。這些方法只是通過在目的礦層制造裂縫來提高滲透性，從而提高采量。但地浸采鈾過程不同于化石燃料開采，它包括浸出劑與礦石的反應過程，所以采用上述方法，礦石依然無法與浸出劑有效均勻接觸，浸出率得不到有效提高。

超聲波作為一種機械波，其震動頻率在20kHz以上，在傳播時具有方向性好、穿透力強、能量集中以及可引起空化作用等優點，被廣泛應用于測距測速、采油、碎石、廢水處理、防除結垢等方面。但在地浸采鈾領域中，超聲波僅僅應用于鉆孔的洗井，而超聲波作用礦層從而提高浸出率的方法在國內尚屬空白。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用超聲波提高地浸采鈾浸出率的方法，以克服現有技術的不足。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種利用超聲波提高地浸采鈾浸出率的方法，包括以下步驟：(1)在地浸采鈾井場內選擇1個浸出單元，包含1個抽液孔和4個注液孔，將4套超聲波聚能器分別下放至4個注液孔中，下放深度為礦層中間位置；(2)在目的浸出單元正常抽注運行的情況下，同時開啟4套超聲波發生器，此時超聲波通過注液孔中的超聲波聚能器同時作用于目的礦層中；(3)超聲波聚能器和超聲波發生器運行周期為2-6個月，每天開機時間不少于2-8小時，期間測量并記錄浸出液流量及目標元素濃度，計算出礦層滲透系數和浸出速率的變化。

所述的礦層中間位置為礦層上端1/3-礦層下端1/3。

所述的超聲波發生器功率調節范圍為10Kw-30Kw。

所述的超聲波聚能器主體材料為316L不銹鋼材質或鈦合金材料。

所述的超聲波聚能器形狀為圓柱形，中間有節。

所述的超聲波聚能器長度為500mm-2000mm。

本發明所取得的有益效果為：