应用溶浸技术开采铀矿床前景分析.pdf

午 第 2 期 总第 6 2 期 1 9 9 7 年 6 月 №8 S u m N 9 ． 6 2 J L m． 1 9 9 7 1 前言 应用溶浸技术开采 江西桃山大布铀矿床前景分析 曾 文 乐 S 如 核工业华东地质局二七0所江西3 3 0 2 o O 江西桃山铀矿田是我国最大的花岗岩型 铀矿田， 大布铀矿床是其中最大的个矿床。 但由于其单个矿体规模小、 品位较低并以盲 矿为主， 用常规采冶法是属不经济的铀资源 ， 故长期以来被冠以“ 呆矿” 而未得到工业开 采。 近年来溶浸采矿技术的引进和发展， 给该 矿带来了一线生机。笔者在前人工作的基础 上， 对溶浸采矿技术在大布铀矿床应用前景 进行了初步分析。 2 桃山大布铀矿床地质特征 ， 挑山岩体位于南岭东西向构造带北缘， 武夷山新华夏系二级隆起带即大王山一 于山 复式隆起带之中部 ， 为陆壳重熔型花岗岩， 大 布铀矿床就产于桃 山复式岩体之燕山早期第 三阶段的打古寨岩体中。大布铀矿床主要地 质特征如下 2 ． 1 赋矿岩性 含矿岩性为中粒二云母花岗岩及中粒小 斑状黑云母花岗岩。二者岩性为过渡相变关 系 前者通常在上部， 后者在下部， 矿体主要 富集在二岩性相变界限附近， 靠中粒二云母 花岗岩一侧居多。 3 4 2 ． 2 赋矿构造 矿床位于桃山断裂上盘、 桃山、 罗坑两断 裂所夹持的 地堑式” 断块内。赋矿构造为断 块内呈近东西向展布的些裂隙群。 2 ． 3 铀矿化类型 按矿物共生组合特点， 本矿床的矿化类 型可分为 1 铀一 赤铁矿型 即红化型 ； 2 铀一 绿泥石、 绢云母型 即绿化型 ； 3 铀一 萤 石型； 4 铀一 碳酸盐型 其中具工业意义的是 红化型和绿化型。 2 ． 4 铀的存在形式 铀的存在形式主要有两种 一是以独立 铀矿物一沥青l铀矿形式存在； 二是以吸附 状态或离子化合物形式存在于蚀变矿物中。 2 ． 5 铀矿石物质成分 1 矿石矿物主要有 ． 沥青铀矿、 次生铀 矿 钡铀云母、 硅钙铀矿 、 黄铁矿、 赤铁矿 等。 2 矿石的化学成分 铀矿石属简单的硅 一酸盐矿石。红化型、 绿化型二种蚀变岩石、 矿 石化学分析结果见表 1 。 2 ． 6 矿体形态和产状 矿体受构造裂隙带控制， 呈鱼群状或群 脉状分布。 矿体受单裂隙控制时， 呈单脉状或 板状。在几组裂隙复合部位， X - Y 6 态较复杂， 呈不 规 则状 或 透 镜 状。矿 体 平 均 产状 国 鎏 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 9 7 。 ／ S W 7 0 。 。 表 1 红化、 绿化岩 矿 石化学成分 岩性 样品数 烧失量 s F e z F d 3 ∞ , L o O 0 5 K 2 0 N a g U 红化二云母花岗岩 1 O 1 ． 6 3 7 1 ． 5 9 O ． 5 5 1 ． 6 2 l 2 ． 2 6 1 ． O l O ． 3 3 O ． 1 4 8 5 ． 5 9 2 ． 7 3 O ． o o l 0 绿化蚀变花岗岩 3 1 ． 8 7 7 3 ． 8 5 0 ． 7 4 2 ． 1 1 l 2 ． 4 7 0 ． 8 1 0 ． 4 1 O ． 1 4 4 5 ． 1 9 l _ l 2 0 ． 0 0 1 6 红化型矿石 7 1 ． 9 6 7 1 ． 5 7 0 ． 8 8 1 ． 3 6 1 3 ． 3 7 0 ． 7 7 0 3 7 O ． 1 4 2 5 ． 2 8 2 ． 1 9 1 6 6 绿化型矿石 5 3 ． 5 7 6 3 ． 4 4 1 ． 7 9 2 ． 6 6 1 6 ． 0 7 1 ． 4 0 O ． 6 2 O 1 7 8 4 ． 7 5 l _ 2 7 0 ． 5 0 7 2 ． 7 矿体在空间上的展布规律、 规模及品位 矿体埋深 1 1 5 3 3 5 m， 规模不大， 矿床内 无主矿体。矿体沿走向延伸最短的为 6 m， 最 长的为9 0 m。 矿体厚度最薄的为 0 ． 1 5 m， 最厚 为 1 5 5 7 m， 平均 1 ． 5 0 m。矿体 最高品位 3 ． 2 3 ， 平均0 ． 1 0 4 。 3 大布铀矿床水文地质特征 矿区地下含水层可分为花岗岩似层状风 化裂隙含水层及构造破碎带脉状裂隙含水层 两类。风化带的厚度 2 0 5 0 m不等， 地下水 位 0 ． 5 0 2 0 m， 矿体大都在地下水位线以下。 地下水以渗水、 连续滴水的形式出露， Q 0 ． 0 1 ～0 ． 0 5 L ／ s ， 为弱富水。构造破碎带脉状 裂隙水规模都较小， 含水带与主要矿体或矿 体富集带基本一致， 钻孔单位涌水量 Q0 ． 1 L ／ s ． m， 为弱含水带。沿构造破碎带含水极 不均一。构造裂隙开启程度及彼此之间的联 衰 2 系程度较差。 3 ． 1 地表水 与地下水联系程度差 钻孔抽水试验表明， 地下水补给源不足， 地下水与地表水的水力联系程度差， 地下水 以静储量为主， 动储量不足。 3 ． 2 地下水水质类型简单 本矿床水质以 H C O - C a N a为主， 占 统计数的 7 3 ． 4 。 p H值最高为偏弱碱性， 平 均值为中性。平均矿化度O ． 5 g ／ L 。水温平 均 2 0 ℃。 4 大布矿床溶浸工艺概况 为评价本矿床溶浸工艺性能 ， 曾对矿石 做了酸法搅拌浸出试验 柱浸试验及堆浸喷 淋试验， 结果见表 2 ～4 。从上述各项试验结 果看， 铀浸出率都较高， 耗酸量较低， 试验结 果较理想 。 粒度 温度 M如 硫酸浓度 田 t 藏 时回 铀爱出卓 尾渣品位 渣计铀 序号 r m a ℃ h 漫出卓 l 1 6 0 1 3 1I o ． 5 2 9 3 ． 8 3 o ． 0 0 2 “ 2 1 7 0 士5 仉3 3 1 2 2 ～2 ． S 昭． 2 0 o ． 0 o 8 3 1 5 o m 5 2 1 1 1 9 0 ． 5 7 o ． 0 0 5 87 ． 5 0 o ． 5 F e 2 9 0 ． 0 0 4 4 1 6 0 吼5 1 l 1 1 ． 5 8 0 ． 8 3 8 l ～8 5 或 1 ．。 h o ． 0 03 5 一吼 5 6 0 1 ． o 1 ． o l‘1 1 ． 5 9 3 ． 3 7 o ． 0 04 9 3 ． 7 5 6 一吼 5 6 o ． 5 1 ． 5 1 I1 1 ． 5 9 8 ． 8 0 o ． 0 03 9 7 ． 8 0 7 一O ． 3 1 5 2 5 0 ． 5 4 1 o ’ 7 2 9 8 ． B 日 D 0 0 6 资料来源 华末地质局 2 6 2 大队 3 5 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 表 3 大布矿床 一l 0 m m矿石柱浸试验结果 铀品位 吼0 4 1 0 ． 0 z 5 样重 k g 1 ． 8 1 ． 8 溶程{ 莨 中H 含量 g ／ L 3 o ～8 3 O ～8 溶授液中 F e 2 s D ． ， 含量 g ， L 3 ～4 3 ～ 4 淋畏方式 滴淋、 『 戢淋授 喷潍强度 L ， 3 t 3 4 喷淋时问 d l 7 l 6 灌 固 比 1| 1 吼1|1 耗酸量 2 ． 2 ． 渣品位 吼0 。 2 9 0 ． O 。 2 l 渣计铀浸出率 9 己9 3 9 1 ． 6 O 表 4 大 矿石 品位 粒虚 硫酸浓度 时间 淋浸周期 周期1 z d 耗 铀畏出率 矿铀宙量 量 t U ％ c r n d 4 - 淋 浸 停 淋 I渣 计 I液 计 4 l O ． Z 5 吼0 6 Z 1 0 4 2 ～4 ． 3 1 4 4 1 Z 9 d 3 d 1 ， 2 B 7 l 路 o 0 0 ． ,0 0 7 5 9 ． 8 7 1 仉 0 7 7 1 0 4 2 ～ ‘ ． 3 1 2 0 l O 9 d 3 d 1 ． 1 7 7 ． 5 1 8 B ． 0 o 0 0 8 5譬 开 采 大 布 铀 矿 冀 篆 誓 床 的 前 景 分 析 _詈 ； 1 一 ⋯ ⋯ 一 根据溶浸采矿技术要求及自身特点， 大 8 矿床大都在潜水面以下， 且地下水-q 布矿床溶浸采矿的有利和不利因素如下 地表水无水力联系， 近矿围岩渗透系数小 5 ． 1 有利溶浸因素 0 ． 0 0 5 2 0 ,． O 0 1 4 m／ d 可形成天然隔水层。 1 地理气候环境。大布矿床交通方便 ， 地势平坦， 利于施工。该地属南方亚热带气 候， 年平均气温 1 7 1 8 ℃， 无霜期 2 8 0 d 。 2 铀矿石物质成分简单， 铀矿物主要有 沥青铀矿、 钡铀云母、 硅钙铀矿。它们赋存 在碎裂蚀变的中粒二云母花岗岩及中粒小斑 状黑云母花岗岩中， 充填于裂隙及孔隙面上， 破碎时易暴露。 3 矿石和围岩含耗酸物质少， C a O和 Mg O含量在 1 左右， 耗氧化剂物质及泥质 成分亦少， 不易发生堵塞现象。 4 铀的存在形式简单， 稀硫酸浸出时浸 出率较高， 耗酸量少。 5 矿体呈群脉出现， 规模大。 6 矿体主要矿段埋藏较浅。 7 矿石爆破性能好。 大布矿床矿石爆破 率 为 8 0 ～ 1 0 0 ， 平 均 凿 岩 速 度 2 2 0 ～ 3 6 9 地下水水质类型简单， 主要为} ∞ a c a Na 蛩， 矿化度低于0 ． 5 g ／ L。 5 ． 2 不利溶漫因素 1 矿体品位普遍较贫， 沿倾向和走向变 化较大， 无主矿体。 2 矿石渗透系数小， 需爆破破碎。 3 矿体大都为盲矿体， 地下爆破需先开 挖补偿空间。 综上所述， 大布铀矿床应用溶浸技术进 行开采前景是乐观的， 具体可采用原地破碎 浸出法结合地表堆浸法， 即选择矿体相对集 中地段采挖相对富矿体进行地表堆浸， 这样 制造出爆破补偿空间， 然后由下向上分层 断 块爆 破， 分别进行原地破碎淋浸。通过溶浸 开采前各项试验工作的完成， 应用溶浸采矿 技术能使大布铀矿床及至整个桃山铀矿 田由 “ 呆 变“ 活” 。 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全