溶浸采铀

一、名词解释1、溶浸液——由溶浸剂+氧化剂+水（或尾液）按一定比例配制而成的溶液，用于注入矿层，溶解矿物的液体。2、溶浸剂——用于溶解矿物的化学试剂。3、氧化剂——氧化还原反应里得到电子或有电子对偏向的物质。4、浸出液——溶浸液与矿物充分接触、反应后，将矿物由固相转变为液相进入溶液。5、孔隙度——孔隙体积占原矿岩体积的百分比。6、自然安息角——矿石在崩落过程中形成自然矿堆，自然坡面与水平面的夹角称为自然安息角。7、松散矿岩的块度——组成松散体的固体矿石块的尺寸、形状和它各级矿石块所组成的百分比称为松散介质的块度。8、扩散——具有浓度梯度的溶液中，发生物质由高浓度向低浓度转移，并达到逐步均匀的现象叫扩散。9、比表面积——体系内矿岩块表面积之和与体系外表面积之比值。10、溶浸角——用溶浸液向矿堆淋浸过程中，溶浸液所能湿润和到达矿石堆范围的边界线，该线与水平面的夹角称溶浸角。11、液固比——矿浆中水溶液质量与固体物料质量的比值。12、渣计浸出率如果浸出前后原矿样和渣重量变化不大时，式中：Pt——渣计浸出率(%);C1——原矿铀品位(%)；C2——浸出渣铀品位(%)。如果浸出前后的重量变化较大时，式中：Q1——原矿样干重量()；Q2——浸渣干重量()。13、液计浸出率式中：——液计浸出率(%);n——浸出级数；——第n级浸出合格液铀浓度(g/L);——第n级浸出合格液的体积(L);——原矿石铀品位(%)；——原矿石干重量()。14、堆置浸矿——对不在原地的矿石或废石堆直接布液进行浸出，并通过一定方式将合格浸出液提取成产品(对铀提取铀化学浓缩物)，这就是堆置浸出。15、制粒堆浸——往粉矿中加入适宜的粘结剂，使其形成较大颗粒，然后喷淋溶浸液进行浸出。16、就地破碎浸矿——利用露天或井下碎胀补偿空间，通过爆破或地压手段将矿石就地进行破碎，然后进行淋浸，并通过集液系统将浸出液送往提取车间，制成合格产品。17、原地浸出——矿石处于天然埋藏条件，没有经过任何位移，而是通过注液钻孔将配制好的溶浸液注入含矿层中，溶浸液与铀矿物充分接触，发生氧化、溶解作用，从而将固相铀转变为液相铀汇入含矿含水层液体中，经抽液钻孔抽至地表，进水冶厂处理成所需铀产品。18、地浸溶浸死角——在溶浸采矿中，溶浸液没有流经到（覆盖）的矿体，叫做溶浸死角。19、溶浸采铀——是当今世界上最先进的一种铀矿采冶新工艺。它是一种集采（矿）、选（矿）、冶（金）于一体的新型铀矿开采方法。二、简答题1、铀的浸出机理和步骤包括哪些？○1外扩散过程——溶浸液从溶液主体(相对于矿石颗粒表面的液膜而言)经过液膜外面对流扩散和通过液膜内的分子扩散抵达颗粒表面；（溶浸液从液体到固体颗粒表面）○2内扩散过程——溶浸液从颗粒的外表面通过颗粒的毛细孔和裂隙以分子扩散到颗粒内表面；（溶浸液从固体颗粒外表面到内表面）○3化学反应过程——扩散到内表面上的溶浸液与铀发生化学反应，同时生成反应生成物。此过程包括化学变化和相变化。（化学反应）○4内扩散过程——生成物从颗粒的内表面扩散到外表面散过程。（浸出液从固体颗粒内表面到外表面）○5外扩散——生成物从颗粒外表面扩散到溶液主体。2、酸浸过程中影响化学反应速度的因素酸浓度、氧化剂浓度、溶浸液流速、淋浸方法和浸矿制度、矿块尺寸、液-固界面面积、矿块本身和矿堆内部渗透性能等。3、碱浸过程中影响化学反应速度的因素溶浸液浓度、氧化剂、温度、矿石块度、矿石性能和结构等。4、酸法浸出铀的化学过程UO2+H2SO4UO2SO4+H2OU3O8+1/2O2+3H2SO43UO2SO4+3H2OUO2SO4+SO42-[UO2(SO4)2]2-[UO2(SO4)2]2-+SO42-[UO2(SO4)3]4-5、碱法浸出铀的化学过程UO3+3Na2CO3+H2ONa4[UO2(CO3)3]=2NaOHU3O8+9Na2CO3+1/2O2+3H2ONa4[UO2(CO3)3]+6NaOHUO2+3Na2CO3+1/2O2+H2ONa4[UO2(CO3)3]+2NaOH6、金银的浸出特点氧是金、银溶解中不可缺少的。4Au+8NaCN+O2+2H2O=4NaAu(CN)2+4NaOH金、银在氰化物中溶解分两步进行，反应式为：2Au+4NaCN+O2+2H2O=2NaAu(CN)2+2NaOH+H2O2H2O2+2Au+4NaCN=2NaAu(CN)2+2NaOH即氧被还原为过氧化氢和氢氧根离子，过氧化氢为中间产物，金失去一个电子与氰根离子络合成金氰络离子进入溶液。7、细菌浸矿原理有那几种说法？简要回答第一种，细菌不对矿物及矿石中的有用成分直接起浸出作用，有用组分的浸出是通过纯化学反应进行的；第二种，细菌本身对矿物及矿石中的有用成分起直接作用；第三种，破硫膜作用说。8、用于浸矿的细菌有哪些特征？一般在pH=2～4，温度30～35℃条件下生长良好、繁殖速度快。9、细菌浸矿有什么意义？既能提高有用矿物的浸出率，缩短浸矿时间，又能节约浸矿剂的消耗量。10、哪些因素影响细菌浸出效果？①矿石的性质：矿石的透气性，物理化学性质②矿石的粒度：矿石粒度越细，对浸矿越有利③温度：温度太高或太低都不利④pH值：细菌氧化Fe2+最适pH为1.5~2.5⑤培养基成分：影响细菌生长繁殖速度⑥通气量：充分供气是很重要⑦铁离子：Fe3+是金属矿物的氧化剂⑧光线：微生物对紫外线很敏感⑨氨离子浓度：氨离子是细菌生长所必需的。11、堆置浸矿的工艺特点是什么？与常规水冶相比，有哪些优点？特点：一是浸出过程一般不加氧化剂，利用自然条件的氧化作用，浸出时间较长；二是溶浸液一般处于非饱和流状态。优点：投资省，成本低，见效快，工艺简单，能耗低；矿堆可在井下，也可在地表，尾渣可返回降下作充填料，作业安全，对环境的污染少；能回收常规采冶不能回收的贫矿、残矿和偏远地区的小矿点，扩大了资源利用率。12、何谓堆浸法？它分几类？分类原则及各类的主要技术内容有哪些？何谓浸前工作？对不在原地的矿石或废石堆直接布液进行浸出，并通过一定方式将合格浸出液提取成产品(对铀提取铀化学浓缩物)，这就是堆置浸出。分类：○1按浸出准备条件不同，分为非筑堆浸出法和筑堆浸出法两大类。○2按浸出地点的不同，又分为地表堆浸法和井下堆浸浸出法。○3按液体在矿堆的流动形态，而分为堆浸、池浸和槽浸三种。a.非筑堆浸出法：指没有经过专门筑堆的浸出法。这种浸出法管理简单，成本低，经济效益好，而且有利于保护环境，减少污染。b.筑堆浸出法：先将矿石堆置后再进行浸出。但该法必须先将矿石加工破碎成一定的几何形状和粒度（φ20mm以下），然后再进行布液浸出。C.地表堆浸法：矿石采出后堆放于地表，在地表完成浸出过程，矿堆规模可大、可小，亦可用于尾矿、废弃矿石的浸出。d.井下堆浸法：利用井下的峒室、天井、采空区、巷道对矿石筑堆浸出。e.池浸法：将矿石放入事先处理好的（防腐、防漏）池子中进行浸出。f.槽浸法：槽浸法是池浸法的改进。如槽子体积较大（200—1000m3）则用钢筋砼结构，并进行防腐（玻璃布环氧树脂）处理。g.制粒浸出法：这种浸出法一般针对粉矿或泥质含量较高的矿石。其渗透性、透气性都较差，并且容易结垢，采用制粒堆浸法可收到较好效果。浸前工作：堆浸之前必须进行较为充分的条件试验和收集资料的工作，研究工作内容必须全面、细致；要提供战略决策的大规模系统的试验；对具体的某一矿山使用堆浸之前，还必须进行详细的可行性研究，小样可浸试验、条件优化试验和现场扩大试验。13、国外堆浸技术发展有哪些特点？○1堆浸方式多样，如地表堆浸、井下堆浸、槽式堆浸、池浸、细菌堆浸、制粒堆浸和脱泥堆浸等，并已形成采、选、冶综合发展的一种新型采冶技术；○2筑堆规模大，少则几万吨，多则几十万吨；○3大部分用来处理低品位矿石，开发矿体小或品位低或两者兼而有之的矿体。铀品位为0.03%-0.08%；○4采用大型筑、卸堆设备，如大型前端式装载机，移动式皮带运输机，后卸式汽车等。泥质矿石用制粒和防垢技术。造粒技术只限于金、银、铀。14、堆浸与常规采矿的关系是什么？浸从技术属性上说完全是一种简化了得水冶工艺，是对水冶工艺的完善和补充，是在采矿工艺过程完结之后进行的作业，在整体布局上与采矿紧密相关。15、筑堆浸出的基本工艺流程是什么？矿石崩落及其搬运与运输、筑堆、浸出、提取及卸堆等六道工序。16、什么是制粒堆浸？其应用条件是什么？往粉矿中加入适宜的粘结剂，使其形成较大颗粒，然后喷淋溶浸液进行浸出。一般针对粉矿或泥质含量较高的矿石。其渗透性、透气性都较差，并且容易结垢，采用制粒堆浸法可收到较好效果。17、堆浸前期的试验研究内容有哪些？分别进行简单阐述。a.工艺矿物学——主要是指与浸出效果有直接影响的，如矿石的物质成份（碳酸盐、Fe、Ca、Mg、Si、Al、U……），有用组份的赋存状态及泥含量，同时还需研究矿床的成因、矿石的结构、形状以及氧化情况。b.被浸矿石破碎最佳粒度；c.合理的溶浸剂选择及配方；d.堆场的底板结构——既经济又实用；e.筑堆方式、规模及形状；f.布液及喷淋方式；g.矿石的渗透性；h.金属浸出率；i.浸出液的回收方式。18、堆浸的技术控制指标有哪些？19、我国铀矿山堆浸的技术控制指标有哪些？铀品位在0.07%以下的贫矿，包括表外矿石；铀品位大于0.15%的富矿，气堆浸浸出率与常规水冶浸出率相等，即浸出性能特别好的富矿，也可考虑用堆浸法；铀品位大于0.1%，小与0.15%的较富矿，其堆浸浸出率与常规浸出率的差额小于2%-5%者，可采用堆浸法处理；铀品位大于0.07%，小于0.1%的普通矿，其堆浸浸出率与常规浸出率的差额小于5%者，可用堆浸法处理；差额大于5%而小于15%者，应进行经济比较加以确认；差额大于15%者，不宜采用堆浸法。20、就地破碎浸矿法与堆浸法相比的特点有哪些？①矿房要求高；②矿石块度和形状影响浸矿效果；③淋浸集液系统受井下条件的限制；④浸准工程复杂；⑤对矿石的浸出性能要求较堆浸法稍高；⑥受矿床水文地质条件的限制⑦矿石量、矿石品位难以准确计量，对金属浸出率和最终经济效益难以作出满意的计算和评价。21、就地破碎浸矿的工艺流程是什么？（1）崩矿——即崩落矿块内的矿石，并将1/3的矿石运至地表进行堆浸；（2）安装淋浸系统，建造集液设施；（3）浸矿——对矿石进行淋浸；（4）收集浸出液；（5）从浸出液中提取铀金属；（6）产品压滤干燥22、原地破碎的淋浸方法有哪些？分别进行简述。○1渗滤式淋浸法：分为敞开式和封闭式。敞开式：这种方法只有在矿房上部的顶柱与崩落的矿堆之间留有淋浸作业空间时才能使用。其布置方式和操作方法与堆浸相同。但必须要经常移动淋浸点，以避免出现淋浸死角。封闭式：一般在矿岩不稳固的形式下才采用。这种方法是整个矿房都充满矿石，不留敞开空间，然后从上部巷道往下打孔灌入溶浸液，德国对这种方法应用得很成功。○2渗透式淋浸法溶浸液通过注液管道输入并充满整个留矿房，从排液阀门排出浸出液。保证溶浸液始终充满留矿房。要求矿房防漏处理要搞好。○3脉动式淋浸法将溶浸液输入并充满矿房后，关闭进液阀，让其浸泡一段时间之后，再把浸出液从排液管中排出。之后既不进液也不排液，让其停顿一段时间（8～16h），并导入空气氧化；接着开启进液阀……重复上述过程。在回收矿柱时，先在矿柱打炮眼，将溶浸液压入矿柱内进行浸出。23、原地破碎浸矿法可划分为哪几个阶段？⑴为最大持液阶段，筑成矿堆后的矿石中含有自然状态水，淋浸初期，矿石吸收溶浸液的能力非常强。此时重力、矿块的表面引力促使溶浸液入渗，在矿堆中形成结合水，悬挂毛细水等。⑵为粉矿及矿石表面首先浸出，强烈的化学反应表现持续时间不长。矿石接近其最大持水能力后，随着淋浸的进行，形成不规则的溶浸液流，矿堆处于肠道饱和状态，即浸出条件已形成。这个阶段浸出的金属浓度高。⑶为毛细浸出。溶浸液沿矿石块的裂隙借助毛细力作用由表及里进行浸出，其浸出速度缓慢，时间长，金属浓度也较低。24、就地破碎浸矿法的关键技术有哪些？为什么？关键技术：○1矿石的崩落工艺和方法；○2溶浸范围和防止渗漏的控制方法和技术；○3溶浸液的配