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首頁 > 鈾資源科普 > 鈾礦開采

世界主要鈾礦的開采方式包括三種:原位地浸開采,露天開采及地下開采。世界約48%的天然鈾通過原位地浸開采生產出來,46%來自于常規開采方法(露天開采及地下開采)生產出來,6%作為其他礦產品副產品采出。

 


鈾礦開采生產工藝示意圖


 

2017年世界各國產鈾比例(總產量為59,531噸鈾)

 

原位地浸開采

    原地浸出采鈾是將溶浸液通過注液鉆孔注入到可滲透的含礦含水層,使溶浸液在滲透過程中與鈾接觸并進行溶解反應,生成含鈾溶液,并從抽液孔被抽至地表,輸送到車間加工處理后獲得鈾產品的流程。

?   適用賦存于含水及可滲透砂巖中鈾礦物開采。

?   圈定鈾礦的邊界品位為0.001%。

?   根據浸出機理的不同,分為酸法和堿法開采。

開采的適用條件:

1)含礦巖性應為具有滲透性的砂巖、砂礫巖。礦體賦存于地下水位以下的含礦含水層中。充水性和滲透性是地浸是否可行的決定性因素。

2)礦體產狀平緩(傾角一般小于10度),礦體頂底板應是良好封閉的不透水層。

3)礦床平米鈾量應在最低經濟指標之上,含礦含水層中碳酸鹽含量>2%則不宜用酸法浸出。圍巖以長石石英質或石英質砂巖最宜。

4)按照目前鈾價,開采礦體最大埋藏深度不宜超過400-600m。

浸出機理

酸法

主要使用硫酸作為溶浸劑,礦石中鈾隨溶浸液pH值的下降2以下后從沉淀態變為溶解態,生成硫酸鈾酰溶液。含礦含水層中碳酸鹽含>2%則不適用。

堿法

   主要使用碳酸氫銨作為溶浸劑,礦石中鈾隨溶浸液pH值上升到9以上后礦石中的6價鈾與碳酸鹽中的碳酸根(CO32-)絡合,生成碳酸鈾酰溶液。產品液鈾含量低,銨鹽也造成地下水污染。

二氧化碳+氧氣

原理是氧氣氧化礦石,在地下水中加入二氧化碳后,形成的碳酸氫根(HCO3-)離子與礦層中的鈾發生反應,使鈾溶解在溶液中,也屬于堿法浸出分類。

細菌浸出

主要選用氧化鐵硫桿菌,在浸出鈾的過程中,主要起間接催化作用,能促進黃鐵礦和硫酸亞鐵的氧化,促進6價鈾生成??山档退岷?。需配合酸法使用,但并非一種獨立的浸出方法。

 

地浸的主要優點:

1)開采方法安全簡單、工藝流程短。采礦階段無需搬運、破碎礦石,水冶階段無需磨礦和固液分離,縮短了采冶工藝流程,直接生產成本低。

2)礦山建設周期短、基建投資少,勞動強度低、自動化程度高,固定資產折舊低。

3)環境污染小。一是抽注基本平衡,地浸溶液是在閉路管道內循環使用,其廢水排放量顯著減少;二是放射性粉塵污染得到徹底改善;三是尾渣和廢氣的污染減到了最低程度。

 

露天開采即一個移走礦體上的覆蓋物,從敞露地表的采礦場采出鈾礦物的過程。主要適用于主礦體埋藏較淺的鈾礦床開采。

主要優點包括:

1. 基建周期短。2-4/大型 6-8/小型。

2、開采空間大,勞動生產率高。比地下開采高2-10倍。

3、礦石損失、貧化率較小。損失率3%-5%貧化率5%-8%。

4、開采成本低,勞動條件好,生產安全?!         ?/span>

主要缺點:

1、開采受到氣候影響大?!     ?/span>

2、基建設備投資大。

3、礦山占地多,對地表環境破壞大。

地下開采即通過開掘井巷工程從地下礦床的礦塊里采出礦石的過程,通過礦床開拓、礦塊的采準、切割和回采4 個步驟實現。主要適用于埋藏較深及地表不允許露天開采的鈾礦床。以地壓管理方法為依據,分為空場采礦法充填采礦法、崩落采礦法三大類。

 


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