一种提高中性地浸采铀反应速率的方法与流程

本发明涉及原地浸出采铀，具体涉及一种提高中性地浸采铀反应速率的方法。

背景技术：

1、中性地浸采铀适用于碳酸盐含量较高的砂岩型铀矿床，具有浸出成本低、浸出液铀浓度高、绿色环保等优点，主要应用于我国和美国的地浸生产中。

2、中性地浸作为一种相较于酸法地浸更加绿色环保的采铀工艺，已经在我国新疆蒙其古尔、内蒙古通辽、内蒙古纳岭沟等多个铀矿山实现了工业化应用。我国中性地浸矿山使用o2作为氧化剂，在标准状况下，氧气密度为1.429g/l，中性地浸采铀使用过程中存在如下问题：氧气在水中溶解度较小，与地下水混合困难，且溶解度受地下水承压水头的限制，从而影响氧气的氧化性能。在多年的工业生产中发现，中性地浸面临着与碱法地浸一样的问题，即就采铀效率而言尚不如酸法地浸，尤其是采铀的中后期。目前国内一些大型铀矿床面临多种矿产资源协同开采的现状，亟需可实现铀矿的快速、高效开采的技术手段。为提高中性地浸采铀效率、缩短浸出周期、提高铀资源利用率，国内外地浸行业做了不少研究。前期强化浸出多集中在改变试剂加入量、加入方式等方面，而从浸出反应本身入手的强化浸出研究较少。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种提高中性地浸采铀反应速率的方法，本发明可以克服中性浸出采铀使用氧气作为氧化剂氧化性能低的缺点，有效氧化矿石中的四价铀，提高铀浸出反应速率，缩短矿石的浸出周期，不产生铀酰离子二次沉淀和气体堵塞等不利影响。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种提高中性地浸采铀反应速率的方法，包括以下步骤：

4、（1）将催化剂注入浸出剂中，进行强化浸出，得到含铀浸出液；所述催化剂包括nano2、ki和柠檬酸中一种或几种；

5、（2）将所述含铀浸出液进行离子交换吸附处理，得到吸附尾液；向所述吸附尾液中通入氧气和二氧化碳，所得混合液作为浸出剂返回步骤（1）中。

6、优选地，所述催化剂在浸出剂中的浓度为100~600mg/l。

7、优选地，所述催化剂以催化剂浓溶液的形式加入；按照式i控制催化剂注入浸出剂中的流速；

8、c2=v1*c1/(v1+v2) 式i；

9、所述式i中，c2为催化剂在浸出剂中的浓度，单位为mg/l；v1为加入催化剂前浸出剂的流速，单位为l；c1为催化剂浓溶液的浓度，单位为mg/l；v2为催化剂注入浸出剂中的流速，单位为l。

10、优选地，所述强化浸出运行一段时间后，检测混合液中催化剂的浓度；当所述混合液中催化剂的浓度≥所述催化剂在浸出剂中的浓度时，停止注入催化剂。

11、优选地，向所述吸附尾液中通入氧气和二氧化碳，所得混合液作为浸出剂的方法包括：

12、向所述吸附尾液中通入氧气，将所得富氧液通过注液管道注入地下含矿含水层，进行浸出，检测浸出液中余氧浓度；

13、当余氧浓度大于5mg/l时，向所述吸附尾液中通入二氧化碳，控制混合液的ph为6.0~7.5，所得混合液作为浸出剂。

14、优选地，所述富氧液中氧气的浓度为200~400mg/l。

15、优选地，所述二氧化碳的通入量为200~600mg/l。

16、本发明提供了一种提高中性地浸采铀反应速率的方法，本发明提供的方法在中性地浸采铀中通过催化剂增强氧气氧化性能，从而提高铀浸出反应速率，使铀浓度提高10%以上，缩短了铀浸出反应进程，反应过程中未出现影响井场抽注液量的堵塞。本发明向吸附尾液中通入氧气和二氧化碳，所得混合液作为浸出剂使用，能够实现吸附尾液的再利用，从而实现浸出过程的循环。

技术特征：

1.一种提高中性地浸采铀反应速率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂在浸出剂中的浓度为100~600mg/l。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述催化剂以催化剂浓溶液的形式加入；按照式i控制催化剂注入浸出剂中的流速；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述强化浸出运行一段时间后，检测混合液中催化剂的浓度；当所述混合液中催化剂的浓度≥所述催化剂在浸出剂中的浓度时，停止注入催化剂。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述吸附尾液中通入氧气和二氧化碳，所得混合液作为浸出剂的方法包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述富氧液中氧气的浓度为200~400mg/l。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳的通入量为200~600mg/l。

技术总结
本发明提供了一种提高中性地浸采铀反应速率的方法，涉及原地浸出采铀技术领域。本发明提供的方法，包括以下步骤：（1）将催化剂注入浸出剂中，进行强化浸出，得到含铀浸出液；所述催化剂包括NaNO<subgt;2</subgt;、KI和柠檬酸中一种或几种；（2）将所述含铀浸出液进行离子交换吸附处理，得到吸附尾液；向所述吸附尾液中通入氧气和二氧化碳，所得混合液作为浸出剂返回步骤（1）中。本发明提供的方法在中性地浸采铀中通过催化剂增强氧气氧化性能，从而提高铀浸出反应速率，使铀浓度提高10%以上，缩短了铀浸出反应进程，反应过程中未出现影响井场抽注液量的堵塞。

技术研发人员：许影,苏学斌,陈梅芳,廖文胜,原渊,杜志明,丁叶,刘正邦,程威,王立民
受保护的技术使用者：核工业北京化工冶金研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15