对铀矿石加压柱浸的试验装置及试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铀矿采冶技术领域，特别是一种采用co2+o2对铀矿石加压柱浸的试验装置及试验方法。
【背景技术】
[0002]铀矿冶系统天然铀生产工艺包括地浸、堆浸、常规搅拌浸出和原地爆破浸出四大类，其中地浸采铀技术已成为铀矿采冶的重要方法。地浸采铀技术中的co2+o2浸出工艺经过多年的试验研究，已经取得重大突破，被公认为是当今绿色采矿技术代表性成果。目前，co2+02浸出工艺已广泛应用于砂岩地浸采铀矿山，但该工艺生产应用前必须经过大量的室内搅拌浸出试验、室内加压柱浸试验、现场条件试验、现场扩大试验等，其中室内加压浸出柱浸试验是整个试验环节的十分重要的研究内容。加压浸出柱浸试验需要模拟现场应用过程中的某些具体条件，其试验结果对下步的现场试验具有非常重要的指导意义，其试验结果可作为开展现场试验的直接依据。为更好地使室内加压浸出试验条件与现场应用条件相吻合，试验装置和试验方法的设计成为影响其试验结果的可靠性、准确性等的关键因素。
[0003]现有的室内加压浸出柱浸试验装置结构复杂、参数难控制、运行不稳定，不容易得到满意结果。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用C02+02对铀矿石加压柱浸的试验装置及试验方法。
[0005]本发明的技术方案是:采用C02+02对铀矿石加压柱浸的试验装置，包括储液罐、浸出柱、第一球阀、第二球阀、第三球阀、第四球阀、第五球阀、第六球阀、第七球阀、第一压力表、第二压力表、减压器及直角型球阀。
[0006]储液罐为一个两端封闭的圆柱形筒体，储液罐的上端板上设有进水管接头、02进气管、C02进气管及第一压力表接头，第三球阀的一端安装在第一压力表接头上，第一压力表安装在第三球阀的另一端，第四球阀安装在进水管接头上，第一球阀与第二球阀分别安装在02进气管与C02进气管上，02进气管与co2进气管的另一端分别伸入到储液罐的筒体内，距储液罐筒体底部2?3cm，储液罐筒壁的下端设有出液管接头，出液管接头位置低于02进气管与C02进气管的出气口。
[0007]浸出柱包括一个一端封闭一端开口的圆柱形筒体及端盖，筒体的开口端设有与端盖连接的法兰，端盖上设有进液管接头及第二压力表接头，第五球阀安装在进液管接头上，第五球阀的另一端通过管道与储液罐上的出液管接头连接，第六球阀安装在第二压力表接头上，第二压力表安装在第六球阀的另一端，端盖通过螺栓安装在法兰上，浸出柱筒体内的底部设有筛网，浸出柱的底部设有出液管接头，直角型球阀、减压器及第七球阀依次通过管道与出液管接头连接。
[0008]本发明还提供了采用C02+02加压柱浸试验装置对铀矿石样品加压柱浸的试验方法，其具体操作步骤如下:
A、将储液罐固定在振荡器上，将C02钢瓶和02钢瓶通过管道分别与储液罐上的第一球阀及第二球阀连接。
[0009]B、装入铀矿石样品，将浸出柱上的端盖打开，先往浸出柱内装入过砂石过滤层，过滤层高度5?6cm，再分批次装入铀矿石样品，每次加入铀矿石样品后，缓慢加水至铀矿石样品的上表面，以排除浸出柱中袖矿石样品孔隙内的空气，袖矿石样品装完后，袖矿石样品上表面离浸出柱顶部1?2cm，然后盖上端盖。
[0010]C、制备溶浸液，打开第四球阀向储液罐注水，水面离储液罐顶部2?3cm时关闭第四球阀;再打开02钢瓶上的减压器阀门，向储液罐内慢速加入02，并同时启动振荡器，直到压力达到并稳定在1?6MPa，关闭02钢瓶上的减压器阀门，停止振荡；然后打开C02钢瓶上的减压器阀门，向储液罐内慢速加入C02，并同时启动振荡器，直到压力达到并稳定在1?6MPa，关闭C02钢瓶上的减压器阀门，停止振荡。
[0011]D、铀矿石样品浸出，打开浸出柱上的第五球阀，储液罐内含C02和02的溶液通过管道进入浸出柱对铀矿石样品进行浸出，浸出过程中，每隔24h在浸出柱底部取出100?500mL的浸出液，取样时间为30?120min，分析浸出液中的pH值、U浓度、C032—浓度、HC03—浓度。
[0012]E、当取出的浸出液体积为储液罐内溶液体积的50?70%时，按照步骤C制备溶浸液。
[0013]F、当液计浸出率达到95%以上或浸出液中的U浓度低于5mg/L时，试验结束。
[0014]本发明与现有技术相比具有如下特点:
1、本发明提供的试验装置结构简单，操作方便，适用压力范围广。
[0015]2、浸出过程稳定、可控，铀的浸出规律性强。
[0016]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明的详细结构作进一步描述。
【附图说明】
[0017]附图1为本发明的结构示意图；
附图2为储液罐的结构示意图；
附图3为附图2的俯视图；
附图4为浸出柱的结构示意图；
附图5为附图4的俯视图；
附图6为试验示意图。
【具体实施方式】
[0018]采用C02+02对铀矿石加压柱浸的试验装置，包括储液罐1、浸出柱2、第一球阀3、第二球阀4、第三球阀5、第四球阀6、第五球阀7、第六球阀8、第七球阀9、第一压力表10、第二压力表11、减压器12及直角型球阀13。
[0019]储液罐1为一个两端封闭的圆柱形筒体，储液罐1的上端板上设有进水管接头1-1、02进气管1-2、C02进气管1-3及第一压力表接头1-4，第三球阀5的一端安装在第一压力表接头1-4上，第一压力表10安装在第三球阀5的另一端，第四球阀6安装在进水管接头1-1上，第一球阀3与第二球阀4分别安装在02进气管1-2与C02进气管1-3上，02进气管1-2与C02进气管1-3的另一端分别伸入到储液罐1的筒体内，距罐体底部2?3cm，储液罐1筒壁的下端设有出液管接头1-5，出液管接头1-5位置低于02进气管1-2与C02进气管1-3的出气口。
[0020]浸出柱2包括一个一端封闭一端开口的圆柱形筒体2-1及端盖2-3，筒体2-1的开口端设有与端盖2-3连接的法兰2-2，端盖2-3上设有进液