地浸采铀过程溶液地热能利用的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于能源综合利用方法，具体涉及一种地浸采铀过程中热能的开发和利用方法。
【背景技术】
[0002]地浸采铀技术是将配制浸出剂通过注液钻孔将其注入地下矿层，与天然埋藏条件下的铀矿石进行化学反应，形成含铀溶液，通过抽液钻孔被提升至地表并输送至水冶车间，将铀提取，而通过离子交换吸附后的尾液经过配制后又通过注液钻孔注入地下，实际上形成地下水大流量循环的铀矿采冶工艺。
[0003]浅层地热能是一种清洁的可再生能源，一般是指地表以下200m深度范围内，温度低于25°C，具备开发利用价值的蕴藏在地壳浅部岩土体和地下水中的低温地热资源。浅层地热能具有温度相对稳定，受地域与气候影响小，分布广泛、储量巨大、再生迅速、采集方便的特点。从各井场采区输送来的含铀溶液汇集到集液池后进入地表的水冶处理厂处理，浸出液温度保持地表以下温度15?17°C，经过浸出液处理后水温基本保持不变。该工艺的主要不足是:地浸采铀过程中浸出液(地热流体)地热能没有得到利用，地热流体大流量闭路循环仅用于实际生产提铀，没有在生产辅助设施(采暖、制冷)方面得到利用，在生产过程中还必须建设必要的采暖、制冷设施。造成辅助工程能源结构单一、能耗高和对环境影响较大，不具备经济合理性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其在节能、环保等要求日益严格的管控条件下，实现对地浸采铀过程中地热流体能源的综合利用，减少化石能源使用。
[0005]实现本发明目的的技术方案:一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其包括如下步骤:
[0006](a)地浸采铀过程获得的溶液通过溶液侧循环泵进入软化水换热器一侧，从软化水装置来的软化水进入软化水换热器另一侧，该溶液与软化水进行能量交换；能量交换后的溶液温度降低，从软化水换热器输出进入浸出液配液池；能量交换后的软化水温度升高，并通过蒸发器侧循环泵进入热泵机组一侧；
[0007](b)目标水源通过冷凝器侧循环泵进入热泵机组另一侧，在热泵机组内软化水通过电流对热量的传导作用，将目标水源升温，然后软化水再循环返回至软化水换热器，目标水源升温后即可使用。
[0008]如上所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其包括如下步骤:
[0009](a)地浸采铀过程获得的15?16°C的溶液通过溶液侧循环泵进入软化水换热器一侧，从软化水装置来的9?10°C软化水进入软化水换热器另一侧，该溶液与软化水进行能量交换；能量交换后的溶液温度降低至9?10°C，从软化水换热器输出进入浸出液配液池；能量交换后的软化水温度升高至14?15°C，并通过蒸发器侧循环泵进入热泵机组一侧；
[0010](b)9?10°C目标水源通过冷凝器侧循环泵进入热泵机组另一侧，在热泵机组内软化水通过电流对热量的传导作用，将目标水源升温至50?70°C，然后软化水再循环返回至软化水换热器，目标水源升温后即可使用。
[0011 ] 如上所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其所述的目标水源来自高架水箱，高架水箱内的水来自井水。
[0012]如上所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其所述的目标水源升温后即可使用于采暖或洗浴或制冷系统。
[0013]如上所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其特征在于:所述的进入软化水换热器的软化水来自高架膨胀水箱，井水通过软化水装置软化后进入高架膨胀水箱。
[0014]如上所述的任意一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其所述的地浸采铀过程获得的溶液包括吸附尾液或原液。
[0015]本发明的效果在于:本发明所述的地浸采铀过程溶液地热能利用方法，对于在生产过程中浸出液满足生产前提下，将吸附尾液或原液地热能回收用于采暖和制冷等，减少或不另建设其他采暖和制冷等设施的新工艺方法，实现能源综合利用，进一步降低生产成本。本发明解决了地浸采铀地热流体能力回用的难题，具有较好的经济性和合理性。
【附图说明】
[0016]图1为本发明所述的地浸采铀过程溶液地热能利用方法工艺程图；
[0017]图中:1、软化水装置；2、高架膨胀水箱；3、高架水箱；4、冷凝器侧循环泵；5、热泵机组；6、溶液侧循环泵；7、蒸发器侧循环泵；8、软化水换热器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法作进一步描述。
[0019]实施例1
[0020]如图1所示，本发明所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其包括如下步骤:
[0021](a)地浸采铀过程获得的15°C的吸附尾液(或原液)通过溶液侧循环泵6进入软化水换热器8 —侧，从软化水装置来的10°C的软化水进入软化水换热器8另一侧，吸附尾液(或原液)与软化水进行能量交换；能量交换后的吸附尾液(或原液)温度降低至10°C，从软化水换热器8输出进入浸出液配液池(浸出液处理厂)；能量交换后的软化水温度升至14°C，并通过蒸发器侧循环泵7进入热泵机组5 —侧；
[0022](b) 10°C的目标水源通过冷凝器侧循环泵4进入热泵机组5另一侧，在热泵机组5内软化水通过电流对热量的传导作用，将目标水源升温至50°C，然后软化水再循环返回至软化水换热器8，目标水源升温后即可使用。
[0023]上述目标水源来自高架水箱3，高架水箱3内的水来自井水。目标水源升温后即可使用于采暖或洗浴或制冷系统。
[0024]上述进入软化水换热器8的软化水来自高架膨胀水箱2，井水通过软化水装置I软化后进入高架膨胀水箱2。所述的软化水装置包括水过滤器，溶盐槽，阳离子交换设备，为现有技术。
[0025]本发明方法通过地浸采铀地热流体作为热源，将普通井水升温，解决了资源利用和节能的难题，具有较好的经济性和合理性。
[0026]实施例2
[0027]如图1所示，本发明所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其包括如下步骤:
[0028](a)地浸采铀过程获得的16°C的吸附尾液(原液)通过溶液侧循环泵6进入软化水换热器8 —侧，从软化水装置来的9°C的软化水进入软化水换热器8另一侧，吸附尾液(原液)与软化水进行能量交换；能量交换后的吸附尾液(原液)温度降低至9°C，从软化水换热器8输出进入浸出液配液池，通过注液泵加压后注入注液钻孔；能量交换后的软化水温度升至15°C，并通过蒸发器侧循环泵7进入热泵机组5 —侧；
[0029](b) 9 °C的目标水源通过冷凝器侧循环泵4进入热泵机组5另一侧，在热泵机组5内软化水通过电流对热量的传导作用，将目标水源升温至50?70°C (例如:50°C、60°C或70°C )，然后软化水再循环返回至软化水换热器8，目标水源升温后即可使用。
[0030]上述目标水源来自高架水箱3，高架水箱3内的水来自井水。目标水源升温后即可使用于采暖或洗浴或制冷系统。
[0031 ] 上述进入软化水换热器8的软化水来自高架膨胀水箱2，井水通过软化水装置I软化后进入高架膨胀水箱2。所述的软化水装置包括水过滤器，溶盐槽，阳离子交换设备，为现有技术。
【主权项】
1.一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: (a)地浸采铀过程获得的溶液通过溶液侧循环泵(6)进入软化水换热器(8)—侧，从软化水装置来的软化水进入软化水换热器(8)另一侧，该溶液与软化水进行能量交换；能量交换后的溶液温度降低，从软化水换热器(8)输出进入浸出液配液池；能量交换后的软化水温度升高，并通过蒸发器侧循环泵(7)进入热泵机组(5) —侧； (b)目标水源通过冷凝器侧循环泵(4)进入热泵机组(5)另一侧，在热泵机组(5)内软化水通过电流对热量的传导作用，将目标水源升温，然后软化水再循环返回至软化水换热器(8)，目标水源升温后即可使用。
2.根据权利要求1所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: (a)地浸采铀过程获得的15?16°C的溶液通过溶液侧循环泵(6)进入软化水换热器(8)一侧，从软化水装置来的9?10°C软化水进入软化水换热器(8)另一侧，该溶液与软化水进行能量交换；能量交换后的溶液温度降低至9?10°C，从软化水换热器(8)输出进入浸出液配液池；能量交换后的软化水温度升高至14?15°C，并通过蒸发器侧循环泵(7)进入热泵机组(5) —侧； (b)9?10°C目标水源通过冷凝器侧循环泵(4)进入热泵机组(5)另一侧，在热泵机组(5)内软化水通过电流对热量的传导作用，将目标水源升温至50?70°C，然后软化水再循环返回至软化水换热器(8)，目标水源升温后即可使用。
3.根据权利要求1所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其特征在于:所述的目标水源来自高架水箱(3)，高架水箱(3)内的水来自井水。
4.根据权利要求1所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其特征在于:所述的目标水源升温后即可使用于采暖或洗浴或制冷系统。
5.根据权利要求1所述的一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其特征在于:所述的进入软化水换热器(8)的软化水来自高架膨胀水箱(2)，井水通过软化水装置(I)软化后进入高架膨胀水箱(2)。
6.根据权利要求1至5所述的任意一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其特征在于:所述的地浸采铀过程获得的溶液包括吸附尾液或原液。
【专利摘要】本发明提供一种地浸采铀过程溶液地热能利用的方法，其步骤为：(a)地浸采铀过程获得的溶液通过溶液侧循环泵进入软化水换热器一侧，从软化水装置来的软化水进入软化水换热器另一侧，该溶液与软化水进行能量交换；能量交换后的溶液温度降低，从软化水换热器输出进入浸出液配液池；能量交换后的软化水温度升高，通过蒸发器侧循环泵进入热泵机组一侧；(b)目标水源通过冷凝器侧循环泵进入热泵机组另一侧，在热泵机组内软化水通过电流对热量的传导作用，将目标水源升温，然后软化水再循环返回至软化水换热器。本发明方法将地浸采铀过程溶液地热能回收用于采暖和制冷等，减少或不另建设其他采暖和制冷等设施，实现能源综合利用。
【IPC分类】F24J3-08
【公开号】CN104833121
【申请号】CN201510241293
【发明人】苏学斌, 刘乃忠, 李喜龙, 汤庆四, 高险峰, 杨少武, 张磊, 闫纪帆, 陶兴良
【申请人】中核通辽铀业有限责任公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月13日