[發明專利]一種自吸空氣氧化的酸法地浸采鈾方法

有效

• 申請號: 201710280016.6
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107178346B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 姚益軒;聞振乾;鄭劍平;周根茂;張翀;丁葉;胥國龍;李宏星
• 申請（專利權）人: 核工業北京化工冶金研究院
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;C22B60/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

本發明涉及地浸采鈾技術領域，具體公開了一種自吸空氣氧化的酸法地浸采鈾方法，包括以下步驟：(1)將注液支管插入注液井管；(2)加入溶浸液酸化礦層；(3)在注液支管上鉆吸氣孔，自吸空氣做氧化劑；(4)調整溶浸液中的酸性溶液濃度，繼續酸化礦層浸出鈾。本發明利用空氣中的氧氣做氧化劑，將溶浸液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，通過Fe³⁺再去氧化礦石中四價鈾，可提高礦石中四價鈾的浸出速率和浸出液鈾濃度；同時節省氧化劑儲存和使用相關設備設施投入，降低產品成本，提高作業安全性。

技術領域

本發明屬于地浸采鈾技術領域，具體涉及一種自吸空氣氧化的酸法地浸采鈾方法。

背景技術

地浸采鈾是用化學溶液，從天然埋藏條件下具有一定滲透性能的砂巖型鈾礦體中，選擇性提取和回收鈾金屬的一種鈾礦采冶工藝。根據配制溶浸液的酸堿度不同，浸出工藝分為酸法、堿法和中性浸出三種。

酸法地浸采鈾通常使用工業濃硫酸和各種氧化劑配制溶浸液，通過注液總管、注液主管分流到各采區集控室，經過分配和計量后再由注液支管輸送到各注液鉆孔內，注入到地下的鈾礦體中，通過對流和擴散作用，選擇性溶解礦石中的鈾，形成浸出液，被提升出地表后由集液支管、主管和總管道輸送至浸出液處理廠房，經過水冶處理得到重鈾酸鹽產品。而經過樹脂床吸附鈾以后的尾液在添加化學試劑后再返回井場循環浸出。

在現有技術中，注液鉆孔是溶浸液進入礦體的通道，注液支管管口經熱熔擴徑后，插入焊接在井管的異徑短節上，再用鐵絲或鋼箍緊固，溶浸液通過短節從井口直接流入注液鉆孔內。而注液鉆孔井口裝置長時間暴露在空氣中，經過天長日久熱脹冷縮之后，注液井管上的短節容易老化破裂和泄漏溶液。在冬季發生系統故障中斷運行時，注液支管容易凍結。

酸法地浸采鈾通常使用工業雙氧水或氧氣做氧化劑。我國酸法地浸鈾礦山多數使用硝酸根作氧化劑，飽和樹脂利用酸性NH₄NO₃溶液淋洗，貧樹脂再吸附鈾時，樹脂上載帶的NO₃^-會轉移到吸附尾液中，添加硫酸配液后隨溶浸液進入浸出體系，從注液鉆孔注入到地下的鈾礦體中，氧化和浸出礦石中的鈾。

用工業雙氧水或氧氣做氧化劑時，氧化劑的費用約占產品成本的10％左右，且雙氧水或氧氣屬于易燃易爆危險化學品，在運輸、存儲和使用過程中存在安全隱患，行政管控極其嚴格。而硝酸根是一種環境敏感離子，經過長時間多次吸附、淋洗循環后，浸出液中的NO₃^-會不斷積累。在采區退役后的酸性地下水環境中，硝酸根的還原降解產物包括NO₂^-、NH₄⁺、NH₃等氮化物，其中的亞硝酸根與金屬元素組成的亞硝酸鹽是一種有毒和致癌物質。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自吸空氣氧化的酸法地浸采鈾方法，能夠利用空氣中的氧氣做氧化劑，提高浸出液中的鈾濃度。

本發明的技術方案如下：

一種自吸空氣氧化的酸法地浸采鈾方法，包括以下步驟：

(1)將注液支管插入注液井管

所述注液井管的頂端高于地表，距離地表0.1-0.5m，在注液井管的頂端開口處設有管帽；

將注液支管插入注液井管內，通過以下兩種方式中的一種：

方式一：在管帽的頂部設有開口，注液支管從管帽的開口處插入注液井管內；

方式二：首先將注液井管周圍的土挖開，在注液井管的側壁上加工開口，將注液支管先套入一個密封圈，然后從注液井管的側壁開口處插入注液井管內，將注液支管上的密封圈緊貼注液井管的外側壁，保持注液支管在注液井管外部的一段傾斜向上不彎折，最后用表土回填至與地表平齊；