基于COMSOL+PHREEQC耦合数值模拟的浸出试验--以内蒙古某铀矿浸出工艺试验为例

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作者 张传飞 何斌 +3 位作者 骆桂君 刘金辉 许影 陈梅芳 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2025年第1期110-118,共9页

室内浸出工艺试验是联系科研和工业生产的必要环节,针对可地浸砂岩型铀矿浸出工艺室内试验条件与工业生产条件不同、物理试验组数多、矿岩采取困难等问题,提出了一套基于COMSOL+PHREEQC耦合的地浸采铀柱浸数值模拟模型构建方法,并以内... 室内浸出工艺试验是联系科研和工业生产的必要环节,针对可地浸砂岩型铀矿浸出工艺室内试验条件与工业生产条件不同、物理试验组数多、矿岩采取困难等问题,提出了一套基于COMSOL+PHREEQC耦合的地浸采铀柱浸数值模拟模型构建方法,并以内蒙古某铀矿浸出室内试验(物理试验)为例,开展了物理试验与数值模拟试验对比研究。结果表明:采用基于COMSOL+PHREEQC耦合的数值模拟法,在酸法浸出室内柱浸试验模拟方面,具有良好的可行性;相同压力条件下,pH、U、Fe^(3+)、Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)等溶出组分的浸出规律基本一致,峰值出现的时间相对较吻合;不同压力条件下,数值模拟模型的结果符合压力调节情况下的一般规律;所建数值模拟模型在U、Ca^(2+)浓度峰值大小方面尚存在差异,需要进一步完善模拟模型。 展开更多

关键词 地浸采铀 室内浸出工艺试验 数值模拟 对比研究

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内蒙古哈达图铀矿石酸法铀浸出及动力学特征

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作者 刘勇毅 刘金辉 +4 位作者 阳奕汉 王健 周意如 韦妙 郑文娟 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期217-228,共12页

通过室内酸法柱浸试验,对内蒙古哈达图铀矿石不同酸度条件下铀浸出特征和动力学机制进行了探讨,系统分析了铀矿石矿物成分与浸出过程中浸出液pH、Eh值、铀浓度、浸出速率,液计与渣计浸出率及吨矿、吨铀耗酸量,在此基础上进行浸出动力学... 通过室内酸法柱浸试验,对内蒙古哈达图铀矿石不同酸度条件下铀浸出特征和动力学机制进行了探讨,系统分析了铀矿石矿物成分与浸出过程中浸出液pH、Eh值、铀浓度、浸出速率,液计与渣计浸出率及吨矿、吨铀耗酸量,在此基础上进行浸出动力学机制的拟合。结果表明,铀矿石碳酸盐含量(0.58%)与黏土矿物含量(10.20%)均满足酸浸工艺要求;平均铀浓度为33.13~47.27 mg/L,渣计浸出率93.06%~95.43%,吨铀酸耗为37.78~95.49 t,符合酸法地浸可行性关键指标。10 g/L条件下铀矿石液计、渣计浸出率分别达到88.20%、95.43%,吨铀耗酸仅为37.78 t,考虑到最佳浸出效益及经济成本,试验现场酸度宜为10 g/L。酸度大于10 g/L,柱浸时铀浸出动力学机制符合混合作用控制模型,小于等于10 g/L则符合化学反应控制模型。 展开更多

关键词 哈达图铀矿 酸法浸铀 铀浸出率 吨铀耗酸 动力学

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内蒙古芒来铀矿石酸法柱浸试验 被引量：1

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作者 刘金辉 刘昕瑀 +5 位作者 阳奕汉 邢拥国 王如意 梁大业 闫学锐 吴怡娴 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期185-192,共8页

为获得溶浸液在不同硫酸质量浓度条件下的铀浸出特征及试验参数,探究内蒙古芒来铀矿床矿石酸法浸出的可行性,开展了不同硫酸质量浓度(5、10、15、20 g/L)的溶浸液下室内柱浸浸铀试验。试验结果表明,随着溶浸液硫酸质量浓度的增高,浸出... 为获得溶浸液在不同硫酸质量浓度条件下的铀浸出特征及试验参数,探究内蒙古芒来铀矿床矿石酸法浸出的可行性,开展了不同硫酸质量浓度(5、10、15、20 g/L)的溶浸液下室内柱浸浸铀试验。试验结果表明,随着溶浸液硫酸质量浓度的增高,浸出液铀质量浓度及铀浸出率随之增高,浸出周期缩短,故酸法工艺适合该矿床铀浸出。试验后期浸出液流量降低与长石类矿物的黏土化蚀变有关。针对铀平均品位为8.8×10^(-5)的矿石,铀浸出率为49.80%~54.35%,从浸出率、防堵塞及浸铀成本等方面综合分析,认为质量浓度为10 g/L的硫酸溶浸液较适合该铀矿酸法地浸开采。 展开更多

关键词 砂岩型铀矿床 酸法浸出 柱浸试验 长石黏土化 芒来

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内蒙古二连盆地乌兰察布坳陷白垩系特征及铀成矿类型 被引量：17

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作者 旷文战 蔡彤 严兆彬 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第2期111-121,共11页

根据近年在二连盆地乌兰察布坳陷构造类型、沉积体系等方面取得的研究成果,结合前人在本区不同层位发现了不同成因类型的铀矿化,期待企望建立盆地不同构造演化阶段沉积特征与铀成矿类型之间的有机联系。研究认为本区具备多个有利的铀成... 根据近年在二连盆地乌兰察布坳陷构造类型、沉积体系等方面取得的研究成果,结合前人在本区不同层位发现了不同成因类型的铀矿化,期待企望建立盆地不同构造演化阶段沉积特征与铀成矿类型之间的有机联系。研究认为本区具备多个有利的铀成矿层位和多种铀成矿类型,其中,上白垩统二连组发育冲积(扇)平原和湖泊沉积体系,有利于形成沉积成岩型铀矿床;下白垩统巴彦花群赛汉组发育河流和沼泽沉积体系,有利于形成古河谷型铀矿床;下白垩统巴彦花群腾格尔组发育扇三角洲、辫状河三角洲和湖泊沉积体系,有利于形成同沉积叠加潜水—层间氧化改造型铀矿床。 展开更多

关键词 乌兰察布坳陷 白垩系 沉积特征 铀成矿类型

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内蒙古巴彦乌拉铀矿含矿层堵塞的水文地球化学机理 被引量：7

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作者 陈鑫睿 刘金辉 +5 位作者 邢拥国 阳奕汉 胡鹏飞 王如意 梁大业 陈万利 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2021年第10期58-65,共8页

铀浸出是溶浸液与铀矿物之间发生一系列水文地球化学作用来实现的,巴彦乌拉铀矿酸法地浸开采过程中出现了含矿层堵塞问题。基于含矿层矿物特征,根据浸出液化学成分,采用地球化学模式程序PHREEQCI对浸出液-矿物平衡进行模拟,计算了矿物... 铀浸出是溶浸液与铀矿物之间发生一系列水文地球化学作用来实现的,巴彦乌拉铀矿酸法地浸开采过程中出现了含矿层堵塞问题。基于含矿层矿物特征,根据浸出液化学成分,采用地球化学模式程序PHREEQCI对浸出液-矿物平衡进行模拟,计算了矿物的饱和指数与反应条件指数,确定了矿物溶解沉淀状态,揭示了含矿层堵塞水文地球化学机理。结果表明,含矿层堵塞水文地球化学原因是溶浸液中Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)与Fe^(3+)处于过饱和状态,产生了石膏、针铁矿、赤铁矿沉淀,其饱和指数分别为0.06~0.20、0.01~-0.83、0.94~2.58;石膏的反应条件指数RCICa=0.34~0.42,RCIS=1.17~1.35,Ca^(2+)浓度是其溶解—沉淀的主要影响因素,赤铁矿、针铁矿的RCIpH=-3.47~-3.27、RCIEh=-599.44~-474.72mV、RCIFe=0.96~1.37,均处于沉淀状态,石膏、铁矿物沉淀是溶浸液与含矿层中的矿物作用后其离子活度积超过了其溶液积常数的结果。 展开更多

关键词 含矿层堵塞 矿物特征 水文地球化学 平衡模拟 巴彦乌拉铀矿

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内蒙古巴彦乌拉铀矿地浸采区地下水示踪试验 被引量：3

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作者 何挺 刘金辉 +7 位作者 阳奕汉 姚光怀 邢拥国 胡鹏飞 王如意 梁大业 王晓伟 张锋 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2021年第10期50-57,共8页

酸法地浸采铀是砂岩型铀矿最常用的开采方式之一,地浸中由于高酸溶浸液注入于地下含矿层,往往因化学沉淀堵塞导致含矿层渗透性下降,降低浸铀效率。为此,十分有必要探讨地浸过程中地下水(溶浸液)流速变化特征。以巴彦乌拉铀矿C10采区试... 酸法地浸采铀是砂岩型铀矿最常用的开采方式之一,地浸中由于高酸溶浸液注入于地下含矿层,往往因化学沉淀堵塞导致含矿层渗透性下降,降低浸铀效率。为此,十分有必要探讨地浸过程中地下水(溶浸液)流速变化特征。以巴彦乌拉铀矿C10采区试验单元为试验场所开展了地下水示踪试验。试验结果表明,溶浸液从注液孔到抽液孔有多条(至少二条)渗流通道,较快通道的溶浸液流速为1.95~2.06m/d,较慢通道溶浸液流速为1.35~1.44m/d。KI示踪试验与SO42-示踪试验得到的溶浸液流速特征具有较好的一致性。 展开更多

关键词 地下水示踪 地浸采区 铀矿 巴彦乌拉

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内蒙古巴彦乌拉铀矿床西南段铀矿石地球化学特征 被引量：5

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作者 廖石丹 刘金辉 +7 位作者 黎广荣 赵凯 阳奕汉 邢拥国 胡鹏飞 王如意 周义朋 梁大业 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第2期115-126,共12页

为了了解巴彦乌拉铀矿床西南段铀矿石地球化学特征,通过运用偏光显微镜、扫描电镜(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体质谱等仪器对该区含矿层的岩芯进行了岩石学、矿物学和全岩主微量元素分析。结果显示:矿石的主要岩性为砾... 为了了解巴彦乌拉铀矿床西南段铀矿石地球化学特征,通过运用偏光显微镜、扫描电镜(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体质谱等仪器对该区含矿层的岩芯进行了岩石学、矿物学和全岩主微量元素分析。结果显示:矿石的主要岩性为砾岩和含砾中粗粒砂岩,矿物组成主要为石英、长石、云母等,其中长石表面粗糙,黏土化较严重,酸法浸出导致长石进一步黏土化可能会在地浸过程中引起堵塞;铀矿石中主量元素SiO_(2)含量与K_(2)O、Na_(2)O含量呈正相关性,与CaO、Al_(2)O_(3)、P_(2)O_(5)、TiO_(2)、Fe_(2)O_(3)含量及烧失量呈负相关性;微量元素Nb,Sr,Sm,Y,Tm,Yb相对亏损。铀矿石轻稀土富集,且轻稀土分异较明显,重稀土分异不明显。矿石中的铀主要以显微颗粒的四价铀矿物或吸附态的铀酰离子产出。S和U、U^(6+)、U^(4+)含量存在较好的正相关性,表明黄铁矿的还原作用是控制铀沉淀富集的关键因素。 展开更多

关键词 地球化学 砂岩型铀矿床 铀矿石 巴彦乌拉

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酸法地浸采铀中矿物溶解/沉淀量空间演化的逆向模拟

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作者 刘雪峰 刘金辉 +3 位作者 邢拥国 阳奕汉 王如意 刘勇毅 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期192-203,共12页

地浸采铀过程中沿溶浸液流向不仅铀矿物被溶解,同时伴随有大量其它矿物的溶解,沿溶浸液流向矿物溶解、沉淀(形成)量具有随溶浸液运移距离增长而增高的规律。以巴彦乌拉铀矿C1_(2)采区南部抽注单元为研究对象,采用逆向模拟方法探讨了沿... 地浸采铀过程中沿溶浸液流向不仅铀矿物被溶解,同时伴随有大量其它矿物的溶解,沿溶浸液流向矿物溶解、沉淀(形成)量具有随溶浸液运移距离增长而增高的规律。以巴彦乌拉铀矿C1_(2)采区南部抽注单元为研究对象,采用逆向模拟方法探讨了沿溶浸液运移方向,矿物溶解、沉淀(形成)量空间分布特征与规律。结果表明:酸法地浸采铀过程中溶浸液运移至27.10 m时,发生溶解的矿物主要有钙长石(溶解量16.95 g/L)、钠长石(溶解量2.8 g/L)、钾长石(溶解量2.00 g/L)、赤铁矿(溶解量8.74 mg/L)、黄铁矿(溶解量7.72 mg/L);发生沉淀的矿物主要有石膏(沉淀量10.45 g/L),新形成的矿物主要有伊利石(形成量13.65 g/L)、高岭石(形成量3.90 g/L)。矿物溶解、沉淀(形成)量具有沿程不断增大的空间演化规律,并在空间上具有一致性,长石发生黏土化蚀变和石膏沉淀是造成酸法地浸采铀中含矿层堵塞的重要机制。 展开更多

关键词 酸法地浸采铀 溶解量 沉淀(形成)量 逆向模拟 空间演化

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酸法地浸采铀过程中含矿层渗透性时空演化规律

9

作者 刘雪峰 刘金辉 +6 位作者 何挺 阳奕汉 邢拥国 王如意 梁大业 闫学锐 黄健 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第5期78-88,共11页

为明确酸法地浸采铀过程含矿层渗透性演化规律,在巴彦乌拉铀矿C12采区“一注四抽”单元开展地浸现场地下水示踪试验量化溶浸液于含矿层中流速特征,以溶浸液流速变化特征反映含矿层渗透系数演化规律。结果表明:地浸一年后含矿层溶浸液运... 为明确酸法地浸采铀过程含矿层渗透性演化规律,在巴彦乌拉铀矿C12采区“一注四抽”单元开展地浸现场地下水示踪试验量化溶浸液于含矿层中流速特征,以溶浸液流速变化特征反映含矿层渗透系数演化规律。结果表明:地浸一年后含矿层溶浸液运移通道数及溶浸液流速均普遍下降;地浸两年,含矿层堵塞不断加重,溶浸液流速累计降低6.25%~45.00%,部分运移通道的溶浸液已无法渗流,较好渗透性的路径含矿层的渗透性降低程度更为明显,且长石发生黏土化蚀变和石膏沉淀是造成含矿层堵塞的重要机制。 展开更多

关键词 地浸采铀 渗透性 抽水试验 示踪试验

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酸法地浸采铀中的长石黏土化蚀变规律及其热力学机制

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作者 刘雪峰 刘金辉 +3 位作者 邢拥国 阳奕汉 王如意 何挺 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第3期993-1004,共12页

在酸法地浸采铀过程中,长石蚀变生成的黏土矿物是导致含矿层渗透性能降低的重要原因。为探讨酸性条件下长石黏土化蚀变规律与热力学机制,本文以巴彦乌拉C12采区某地浸单元为研究对象,通过模拟与物相分析相结合的手段量化长石溶解量与黏... 在酸法地浸采铀过程中,长石蚀变生成的黏土矿物是导致含矿层渗透性能降低的重要原因。为探讨酸性条件下长石黏土化蚀变规律与热力学机制,本文以巴彦乌拉C12采区某地浸单元为研究对象,通过模拟与物相分析相结合的手段量化长石溶解量与黏土矿物形成量的空间演化规律,分析热力学机制。结果表明:当溶浸液经由注液孔流经监测孔到达抽液孔时,钙长石溶解量由1.5 g/L增至12.5 g/L,钠长石溶解量由1.83增至3.04 g/L,钾长石溶解量由1.6 g/L增至2.82 g/L,伊利石形成量由4.36 g/L增至8.48 g/L,高岭石形成量由0.49 g/L增至7.99 g/L。造成长石蚀变的原因主要是源于酸性溶浸液对长石结构的侵蚀和钾、钠的释放。且长石蚀变过程皆为自发进行(△G<0),长石蚀变的难易顺序为钙长石>钠长石>钾长石,蚀变产物主要为伊利石。 展开更多

关键词 酸法地浸采铀 长石 蚀变规律 热力学机制

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地浸采铀过程中含矿层渗透性演化的示踪试验 被引量：6

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作者 王伟豪 刘金辉 +4 位作者 阳奕汉 王如意 梁大业 闫学锐 何挺 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第2期72-82,共11页

铀资源既是核军工基石又是核电发展的粮仓,在当前复杂国际形势与大力发展核电的时代,更是一种不可或缺的重要资源。随着内蒙古巴彦乌拉铀矿地浸采铀的运行,矿层堵塞、铀浸出量下降等问题逐渐浮现。为探明地浸采铀过程中含矿层渗透性的... 铀资源既是核军工基石又是核电发展的粮仓,在当前复杂国际形势与大力发展核电的时代,更是一种不可或缺的重要资源。随着内蒙古巴彦乌拉铀矿地浸采铀的运行,矿层堵塞、铀浸出量下降等问题逐渐浮现。为探明地浸采铀过程中含矿层渗透性的演化特征,在巴彦乌拉铀矿床C10采区某试验单元开展了井间示踪试验。试验结果表明,地浸一年后含矿层砂岩孔隙度与渗透性降低,其原因与含矿层砂岩孔隙发生堵塞有关。地浸二年后各方向渗流通道溶浸液流速较地浸一年均有不同程度降低,且下降幅度相较于前一年更大。但在试验单元三个渗流方向即KZ13238-KC13036、KZ13238-KC13038和KZ13238-KC13438方向均产生了优势渗流通道。表明随着采区的运行,含矿层孔隙堵塞情况日益严重,含矿层渗透性不断降低。研究结果可以为地浸中含矿层渗透性演化特征提供示踪证据。 展开更多

关键词 地浸采铀 渗透性 演化特征 井间示踪试验

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基于机器学习方法预测地浸过程中铀浸出金属量的变化 被引量：4

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作者 余东原 罗跃 +1 位作者 梁大业 李立尧 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第2期92-98,共7页

在地浸采铀过程中,准确预测铀浸出金属量具有重要意义。使用多元线性回归、多层感知机(MLP)和随机森林(RF)多种机器学习方法分别建立预测模型。结果表明:1)相比于传统的多元线性回归算法,MLP和RF两种方法能够得到预测性能更好的模型。2... 在地浸采铀过程中,准确预测铀浸出金属量具有重要意义。使用多元线性回归、多层感知机(MLP)和随机森林(RF)多种机器学习方法分别建立预测模型。结果表明:1)相比于传统的多元线性回归算法,MLP和RF两种方法能够得到预测性能更好的模型。2)多层感知机(MLP)模型在预测铀浸出金属量变化的上性能表现最佳(R 2=0.91)。3)在相同的预测精度下,RF模型比MLP模型耗时更短,超参数设置更加简单。4)在以总流量和每平米铀量为铀浸出金属量的关键因素进行分析时,总流量对铀浸出金属量的权重占比为81.6%。 展开更多

关键词 地浸采铀 线性回归模型 机器学习预测

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鄂尔多斯某砂岩铀矿试验开采过程中地下水流场时空特征

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作者 郑余修 罗跃 +5 位作者 阳奕汉 周义朋 李光辉 刘志锋 张传飞 崔博 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第8期94-104,共11页

砂岩型铀矿原地浸出过程中,需要向含矿含水层注入溶浸液,抽取含铀地下水,创造一个人工局部流场。该流场控制溶浸液迁移和溶浸范围,因此掌握地下水流场特征有利于地浸采铀井场工艺调控。以鄂尔多斯盆地某地浸铀矿山一个试验开采区为例,分... 砂岩型铀矿原地浸出过程中,需要向含矿含水层注入溶浸液,抽取含铀地下水,创造一个人工局部流场。该流场控制溶浸液迁移和溶浸范围,因此掌握地下水流场特征有利于地浸采铀井场工艺调控。以鄂尔多斯盆地某地浸铀矿山一个试验开采区为例,分析80口生产井工作8年的地下水流场的时空特征,可以得出:1)在研究区中,30个抽注单元抽液流量总体上约等于注液流量,抽注基本平衡。2)C8-1单元抽水能力最大,水位最低。研究区内水位在1186~1344 m,水流方向主要是由注水井流向相邻抽水井。3)C7-10单元抽井与左上角注井井距过大,造成抽注井之间出现溶浸死角。4)如果各抽注单元流量均衡,各抽注井距相差不大,抽注单元易形成流速适中的流场,溶浸死角较小;如果井场中各井抽或注流量差异大,易形成溶浸死角,且不合理的井距会增加溶浸死角的范围。 展开更多

关键词 地浸采铀 流量特性 地下水流场 溶浸范围

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浸铀过程中基于PHREEQC模拟的矿物演化与沉淀临界值探究

14

作者 刘勇毅 刘金辉 +4 位作者 阳奕汉 王健 周意如 韦妙 郑文娟 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第11期154-166,共13页

基于酸法浸铀试验中浸出液化学成分,利用PHREEQC模拟软件,探究了内蒙古哈达图铀矿石在不同酸度条件下的矿物溶解沉淀特征和临界值,系统分析了浸液化学成分和原、渣样主微量元素变化特征;浸出过程中铀、铁存在形式的变化;长石和黏土矿物... 基于酸法浸铀试验中浸出液化学成分,利用PHREEQC模拟软件,探究了内蒙古哈达图铀矿石在不同酸度条件下的矿物溶解沉淀特征和临界值,系统分析了浸液化学成分和原、渣样主微量元素变化特征;浸出过程中铀、铁存在形式的变化;长石和黏土矿物含量以及渗透系数变化,计算了石膏、三水铝石、赤铁矿、针铁矿、Fe(OH)_(3)和Al_(2)O_(3)等矿物浸铀过程中饱和指数的变化。结果表明,酸度是矿物溶解的主要因素,阳离子浸出优势排序为ΣFe>Ca^(2+)>Mg^(2+)>Al^(3+)>Na^(+)>K^(+),浸出过程中铀、铁主要存在形式为UO_(2)SO_(4)、UO_(2)^(2+)、UO_(2)(SO_(4))_(2)^(2-)和Fe^(2+)、FeSO_(4)。当溶浸液酸度为10 g/L时,Ca^(2+)浓度低于503.2 mg/L,pH值低于2.94,便不会产生石膏和铁铝矿物沉淀。浸铀试验中渣样长石含量较原样降低了1.10%~5.70%,黏土矿物增高了0.62%~4.15%,说明柱浸中发生了黏土化蚀变。石膏、铁铝矿物沉淀和长石的黏土化蚀变是渗透系数大幅下降的重要原因。 展开更多

关键词 哈达图铀矿 PHREEQC 临界值 长石蚀变 渗透系数

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CO_(2)+O_(2)浸铀过程中矿物溶解量与沉淀量的逆向平衡模拟

15

作者 杨诗琪 刘金辉 +3 位作者 阳奕汉 李鹏 徐奇 李光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2278-2289,共12页

CO_(2)+O_(2)地浸过程中浸出剂与含矿层矿物相互作用后再将铀从矿石中浸出的同时,由于地下水矿化度不断增高又会产生化学沉淀,导致含矿层堵塞。本文以纳岭沟铀矿现场动态地浸(现场浸出)试验与室内静态浸出试验(常温常压)数据为基础,在... CO_(2)+O_(2)地浸过程中浸出剂与含矿层矿物相互作用后再将铀从矿石中浸出的同时,由于地下水矿化度不断增高又会产生化学沉淀,导致含矿层堵塞。本文以纳岭沟铀矿现场动态地浸(现场浸出)试验与室内静态浸出试验(常温常压)数据为基础,在确定典型浸出剂渗流路径与参与水文地球化学反应的矿物相及反应方向基础上,采用PHREEQC软件对CO_(2)+O_(2)浸铀过程中矿物溶解量与沉淀量进行逆向平衡模拟。模拟结果表明,铀浸出过程中,钾长石、钠长石和钙长石发生了溶解,其在室内静态浸出试验条件下,60~170 d的溶解量分别为0.2~0.26、2.91~3.26、4.58~5.39 mmol/L;在现场浸出条件下的溶解量分别为0.14~1.42、0.27~1.68、0.23~0.75 mmol/L。浸出过程中,伊利石、方解石和三水铝石形成了沉淀,室内浸出条件下,60~170 d的沉淀量分别为5.36~5.9、9.77~11.7、0.40~0.53 mmol/L;现场浸出条件下,其沉淀量分别为0.35~2.79、0.05~1.34、0.39~2.84 mmol/L。以上结果表明,CO_(2)+O_(2)浸铀过程中含矿层的堵塞矿物主要是伊利石、方解石和三水铝石,长石发生黏土化蚀变和方解石沉淀是造成含矿层堵塞的重要机制。 展开更多

关键词 CO_(2)+O_(2)地浸采铀 含矿层堵塞 逆向模拟 溶解量 沉淀量

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基于iAutoformer的地浸采铀溶浸液酸浓度预测研究

16

作者 刘志锋 林芝宁 +4 位作者 阳奕汉 王如意 张传飞 梁大业 唐俊贤 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第5期89-98,共10页

在“碳达峰、碳中和”战略背景下,铀矿开采效率直接影响核能发展与能源转型进程。在酸法地浸采铀工艺中,精准预测溶浸液酸浓度对提升铀的浸出率、保护矿区环境及设备安全具有重要工程价值。提出了基于自相关机制和自注意力机制的iAutofo... 在“碳达峰、碳中和”战略背景下,铀矿开采效率直接影响核能发展与能源转型进程。在酸法地浸采铀工艺中,精准预测溶浸液酸浓度对提升铀的浸出率、保护矿区环境及设备安全具有重要工程价值。提出了基于自相关机制和自注意力机制的iAutoformer模型,通过对历史时间序列自相关性进行加权并滚动聚合,发掘序列的周期性并揭示更多隐藏因素,扩展了信息的利用率,从而获得更好的预测结果。试验平均结果表明,iAutoformer模型相较长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM,2000)模型能够在小数值波动中发现序列变化规律,在试验平均结果中绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)由0.232下降至0.205、均方误差(Mean Square Error,MSE)由0.089下降至0.072;相较iTransformer(Inverted Transformer,2023)及PatchTST(Patch Time Series Transformer,2022),模型在周期性变化明显的预测结果中更能拟合真实数值,MAE分别下降0.005、0.004,MSE均下降0.003。从地浸采铀现场生产环境角度出发提出预测方法,通过学习历史数据中的规律,对未来溶浸液酸浓度进行实时预测,能够有效地调节溶浸液酸浓度、提高生产效率、助力铀矿山的智能化转型。 展开更多

关键词 地浸采铀 深度学习 自相关机制 时间序列预测 TRANSFORMER

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基于AutoResMLP的地浸采铀溶浸液与铀浓度关系研究

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作者 刘志锋 郑文杰 +2 位作者 周义朋 阳奕汉 王晓伟 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第8期1315-1323,共9页

为了提高生产决策的可靠性和精准性,本文提出一种基于自编码器增强的残差多层感知机模型(AutoResMLP),探究地浸采铀过程中溶浸液成分及量值与铀浓度的关系。实验结果表明,该模型预测精度高,平均R^(2)和RMSE分别为0.95和0.06,相比于支持... 为了提高生产决策的可靠性和精准性,本文提出一种基于自编码器增强的残差多层感知机模型(AutoResMLP),探究地浸采铀过程中溶浸液成分及量值与铀浓度的关系。实验结果表明,该模型预测精度高,平均R^(2)和RMSE分别为0.95和0.06,相比于支持向量回归(SVR)、随机森林(RF)和XGBoost等回归预测模型,评估指标均有提升,AutoResMLP模型展现出优越的泛化能力与稳定性。进而利用上述模型,以溶解氧浓度和HCO_(3)^(-)浓度为代表变量,探讨其与铀浓度的相关性,结果表明,三个实验浸采单元在其他条件稳定的情况下,随着HCO_(3)^(-)浓度的增加,铀浓度先逐渐增加,后趋于稳定;HCO_(3)^(-)浓度达到最优值时,存在最佳溶解氧浓度,分别约为15.38、27.00、23.06 mg/L,此时浸出液铀浓度最高。 展开更多

关键词 地浸采铀 AutoResMLP 铀浓度预测

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地浸铀矿沉淀浆体真空抽滤脱水制备黄饼试验研究

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作者 王亚安 杜志明 +6 位作者 程威 原渊 闻振乾 李光辉 刘国宏 曹鸣谦 吕学钦 《湿法冶金》 北大核心 2025年第1期10-16,共7页

针对地浸采铀水冶流程中,利用板框压滤机处理沉淀浆体制备黄饼工艺自动化程度较低的问题,采用一种水平带式真空过滤机在地浸铀矿山首次进行重铀酸钠沉淀浆体抽滤脱水试验研究,重点考察了不同操作条件对黄饼产品含水量的影响。结果表明:... 针对地浸采铀水冶流程中,利用板框压滤机处理沉淀浆体制备黄饼工艺自动化程度较低的问题,采用一种水平带式真空过滤机在地浸铀矿山首次进行重铀酸钠沉淀浆体抽滤脱水试验研究,重点考察了不同操作条件对黄饼产品含水量的影响。结果表明:该系统在抽滤真空度-0.06~-0.08 MPa、滤布精度38μm、浆体停留时间640 s、进料流量353~589 kg/h、反洗及密封循环水量10 m^(3)/h条件下,从布料—抽滤—卸料—滤布反洗全过程可自动循环、连续稳定运行,产品含水量能达到一级品标准,满足年产500 t左右金属铀的矿山对沉淀浆体脱水能力要求,初步证实了采用带式真空过滤机对沉淀浆体进行脱水的技术可行性。该抽滤脱水工艺能减轻作业人员劳动强度,降低辐射危害,提高整个水冶流程自动化程度,具有一定推广应用价值。 展开更多

关键词 地浸采铀 带式真空过滤机 重铀酸钠 沉淀浆体 抽滤脱水 黄饼

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基于类比法的哈达图砂岩型铀矿床原地浸出工艺与效果探索

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作者 周意如 阳奕汉 +4 位作者 张传飞 姚光怀 乔鹏 任晓平 夏良树 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期83-91,共9页

哈达图与巴彦乌拉均属于二连盆地赛汉期上段古河谷砂岩型铀矿床,二者赋矿层位和含矿岩性相同,存在诸多相似性,但也有很多差异。巴彦乌拉铀矿已大规模开采,掌握了稳定的地浸工艺参数。为更好地借鉴其开采经验,探索哈达图铀矿床开采工艺... 哈达图与巴彦乌拉均属于二连盆地赛汉期上段古河谷砂岩型铀矿床,二者赋矿层位和含矿岩性相同,存在诸多相似性,但也有很多差异。巴彦乌拉铀矿已大规模开采,掌握了稳定的地浸工艺参数。为更好地借鉴其开采经验,探索哈达图铀矿床开采工艺参数及效果,本文对比了二者在矿床地质、水文地质条件等方面的异同。结果表明:哈达图铀矿体延续性较好,碳酸盐含量为0.14%~0.46%,与巴彦乌拉相近,可采用酸法浸出工艺。矿体平均品位高于巴彦乌拉,渗透系数小于巴彦乌拉,浸出过程的稀释作用减弱,有助于铀矿石浸出,开采条件总体优于巴彦乌拉。室内试验表明二者具有相同的铀浸出规律。哈达图铀矿床现场试验推荐使用酸法浸出工艺,浸出剂酸度为10 g/L。 展开更多

关键词 哈达图铀矿床 地质特征 水文地质条件 类比法 室内试验

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2D电法监测地浸采铀溶浸剂运移过程探讨

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作者 许昶锐 汤文武 +1 位作者 罗跃 周意如 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2025年第1期99-109,共11页

为提高砂岩型铀矿地浸开采效率,需要掌握注入含矿层的溶浸剂溶浸范围,但目前铀矿山还没有高效的观测手段。酸法溶浸剂的主要组分是硫酸,其浓度高达15 g/L,会显著改变含矿层中地下水电阻率。电法勘探对地下介质电阻率变化反应灵敏,为溶... 为提高砂岩型铀矿地浸开采效率,需要掌握注入含矿层的溶浸剂溶浸范围,但目前铀矿山还没有高效的观测手段。酸法溶浸剂的主要组分是硫酸,其浓度高达15 g/L,会显著改变含矿层中地下水电阻率。电法勘探对地下介质电阻率变化反应灵敏,为溶浸剂运移观测提供了可能。以我国内蒙古某酸法地浸铀矿为背景,通过数值算例,探讨双偶极、温纳、施伦贝尔三种高密度电阻率装置探测因硫酸运移产生电性异常区域,并通过电性异常区域反向圈定硫酸的溶浸区域。结果表明,三种装置均能够观测到100 m深度因溶浸剂运移产生电性变化区域的视电阻率响应,其中双偶极装置的观测效果和圈定效果最好,其反演结果能够较好地划分电性异常区域的左右边界,60 d后的反演低电阻异常区域面积与对应时刻溶浸区域面积较为吻合。井测线观测装置对地下电阻率变化的灵敏度要高于纯地表测线观测方式,但成本也更高。 展开更多

关键词 数值模拟 地浸采铀 溶浸剂运移 电法勘探

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