基于TOUGHREACT模拟分析黄铁矿对酸法地浸采铀的影响

• 作者: 汪润超 李寻 罗跃 王兵 刘小俊
• 来源期刊: 有色金属工程
• 关键词: 酸法地浸采铀 黄铁矿 氧化还原 TOUGHREACT 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 提取冶金与化学工程|Extractive Metallurgy and Chemical Engineering
• 页码范围: 39-50
• 页数: 12页
• 分类号: TD868
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1744.2021.08.007

摘要

酸法地浸采铀过程中,铀矿的伴生矿黄铁矿作为非目标矿物会消耗氧化剂和酸.为探明酸法浸铀过程中因黄铁矿溶解产生的变化规律,以巴彦乌拉铀矿采铀过程为例,采用六注二抽的"网格式"井型构建二维酸法地浸采铀模型进行模拟研究,在抽注平衡的条件下,模型中只考虑黄铁矿(FeS2)、沥青铀矿(UO2)与石英(SiO2).结果表明:1)1000 d后模拟结束,在抽注单元控制的地下水流场作用下,边界处注液井的黄铁矿溶解范围呈两极分化,最远处抵达抽液孔,为30m,最近仅距注液井8.4m,而中间处注液井的黄铁矿溶解范围最远达27.8 m,最近达8 m;2)地浸采铀中的关键因素Fe3+在氧化还原次序中排名靠后,黄铁矿未完全溶解之时,在缺少Fe3+的情况下,铀矿的溶解速率极低,直至黄铁矿完全溶解时,铀矿溶解速率才迅速增加,模拟结束后,边界处注液井铀矿完全溶解范围为距注液井7.2～12.8m,中间处注液井铀矿完全溶解范围为距注液井7～11m,此时溶浸液中的六价铀(UO2+2)迁移前端距离抽液孔仅8.4 m;3)铀矿的浸出经过溶解(液相)-沉淀(固相)-再溶解(液相)的多次旋回,根据铀矿的溶解-沉淀量将其划分为完全溶解区、有效溶解区和沉淀区.模拟结束后,注液孔1完全溶解区范围为7.2～12.8 m,此时沉淀区已形成一个锥形区域,范围为18.6～21.6 m,同样在抽注作用的影响下,在靠近抽液孔方向上,锥形沉淀区的尖端铀矿沉淀量最多;4)在抽注单元控制的地下水流场作用下,黄铁矿与铀矿的溶解区域,均出现靠近抽液孔方向的溶解范围大于远离抽液孔方向的溶解范围.