CN109958406B - 一种地浸采铀酸化洗孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地浸采铀技术领域，具体公开了一种地浸采铀酸化洗孔方法，包括以下步骤：(1)配制有机酸洗孔剂；(2)进行高质量浓度酸化洗孔；(3)进行低质量浓度酸化洗孔。本发明方法针对地浸矿山钻孔出现的化学堵塞，采用有机酸作为洗孔试剂，能够提高注液钻孔的注液量，实现洗井废水的再利用与零排放。
Description
技术领域
本发明属于地浸采铀技术领域，具体涉及一种地浸采铀酸化洗孔方法。
背景技术
原地浸出采铀是集采、选、冶于一体的砂岩型铀矿开采方法,广泛应用于国内外的砂岩型铀矿床开发中。目前，已在我国新疆、内蒙古等地实现了工业化开采生产。地浸采铀中，钻孔是揭露矿层的唯一地下工程，通过过滤器实现抽注液。
钻孔在生产期间，通常会发生不同程度的堵塞。造成钻孔堵塞的原因很多，主要包括化学堵塞、机械堵塞、气体堵塞和与离子交换有关的堵塞等。发生堵塞时，通常采用盐酸或硝酸洗井，这种洗孔方法的弊端是：在洗孔过程中，钻孔处于停止生产状态，抽注井之间水力梯度被破坏，注入的化学试剂仅能与过滤器周边物质接触，作用范围有限；无法实时观测洗孔效果，动态调整洗孔工艺的参数；洗孔结束时，产生3～5倍井管体积的强酸性洗孔废水，容易对钻孔周边环境造成污染。
随着绿色地浸矿山的扎实推进，环境保护要求日益严格，传统化学洗孔方法的应用受到诸多限制。如何实现洗井废水的再利用与零排放，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地浸采铀酸化洗孔方法，以提高注液钻孔的注液量。
本发明的技术方案如下：
一种地浸采铀酸化洗孔方法，包括以下步骤：
(1)配制有机酸洗孔剂
将羟基乙酸和氯乙酸溶解到水中，配制混合溶液作为有机酸洗孔剂；
(2)进行高质量浓度酸化洗孔
将有机酸洗孔剂注入注液支管，然后注入矿层，维持钻孔注液的pH在3.0～4.0，直至钻孔注液量提升30％以上；
(3)进行低质量浓度酸化洗孔
降低有机酸洗孔剂的总质量浓度，维持钻孔注液的pH在4.0～5.0，直至钻孔注液量不再增加后，停止注入有机酸洗孔剂，完成洗孔。
步骤1中配制的有机酸洗孔剂中羟基乙酸与氯乙酸的质量比为5.0:1～3.0:1。
步骤3中，将有机酸洗孔剂中的羟基乙酸和氯乙酸的质量比调整为2.0:1～1.0:1。
步骤2中注入的有机酸洗孔剂总质量浓度为5～8g/L。
步骤3中，降低有机酸洗孔剂的总质量浓度至2～4g/L。
步骤2中，在注液支管上设置三通，一端接入有机酸洗孔剂，一端与计量泵相连，由计量泵加压使有机酸洗孔剂进入注液支管。
步骤2中所述计量泵的压力保持在0.1～0.3MPa。
步骤2中所述计量泵的流速控制在20～50L/h。
本发明的显著效果在于：
(1)本发明方法针对地浸矿山钻孔出现的化学堵塞，采用有机酸作为洗孔试剂，其中有机酸是具有配位基团的低分子量有机酸，能够实现洗井废水的再利用与零排放。
(2)本发明方法可以提高注液钻孔的注液量，且在化学洗孔过程中不会产生二次沉淀，形成二次伤害。
(3)本发明方法已在内蒙古某铀矿床得到应用，洗孔后注液孔的注液量增加显著，避免了洗孔废水的产生，洗孔后注液量维持时间长，具有良好的经济效益和环境效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种地浸采铀酸化洗孔方法，包括以下步骤：
(1)配制有机酸洗孔剂
将羟基乙酸和氯乙酸溶解到水中，配制混合溶液作为有机酸洗孔剂；
所述有机酸洗孔剂中羟基乙酸与氯乙酸的质量比为5.0:1～3.0:1；
(2)进行高质量浓度酸化洗孔
在注液支管上设置三通，一端接入有机酸洗孔剂，一端与计量泵相连，由计量泵加压使有机酸洗孔剂进入注液支管，然后注入矿层；注入的有机酸洗孔剂总质量浓度为5～8g/L，维持钻孔注液的pH在3.0～4.0，直至钻孔注液量提升30％以上；
所述计量泵的压力保持在0.1～0.3MPa，流速控制在20～50L/h；
(3)进行低质量浓度酸化洗孔
降低有机酸洗孔剂的总质量浓度至2～4g/L，将有机酸洗孔剂中的羟基乙酸和氯乙酸的质量比调整为2.0:1～1.0:1，维持钻孔注液的pH在4.0～5.0，直至钻孔注液量不再增加后，停止注入有机酸洗孔剂，完成洗孔。
实施例1
某铀矿床含矿含水层厚度3.9～13.8m，平均厚度10.6m，单位涌水量7.6～120mL/(m·s)，渗透系数0.14～0.52m/d。矿石中石英含量为69.83％，长石含量为27.32％，碳酸盐以CO2计含量为0.42％。注液钻孔采用填砾式结构，一径到底，套管规格为Φ104×12mm，过滤器长度在4.0～9.0m之间。在运行过程中，注液孔产生明显的堵塞现象，SYZ-9注液孔的注液量仅为1.31m3/h。采用本发明地浸采铀酸化洗孔方法进行处理，包括以下步骤：
(1)配制有机酸洗孔剂
将羟基乙酸和氯乙酸溶解到水中，配制混合溶液作为有机酸洗孔剂；
(2)进行高质量浓度酸化洗孔
在SYZ-9注液孔的注液支管上设置三通，一端接入有机酸洗孔剂，一端与计量泵相连，由计量泵加压使有机酸洗孔剂进入注液支管，然后注入矿层；注入的有机酸洗孔剂总质量浓度为5.5g/L，羟基乙酸和氯乙酸的质量比为3.5:1，维持钻孔注液pH在3.0～4.0，直至SYZ-9注液孔的注液量达到1.82m3/h，注液量提升37.4％；
所述计量泵的压力保持在0.20MPa，流速控制在22L/h；
(3)进行低质量浓度酸化洗孔
降低有机酸洗孔剂总质量浓度至3.5g/L，将羟基乙酸和氯乙酸的质量比调整为1.5:1，维持注液的pH在4.0～5.0，直至SYZ-9注液孔的注液量稳定至2.30m3/h，停止注入有机酸洗孔剂，完成洗孔。
实施例2
某铀矿床含矿含水层渗透系数为0.55～0.63m/d，单井涌水量为3.48～5.13m3/h，导水系数17.34～72.55m2/d。矿石中石英含量64.92％，长石含量28.62％，碳酸盐以CO2计含量较高，达到2.67％。注液钻孔采用填砾式结构，一径到底，套管规格为Φ104×12mm。在运行过程中，注液孔产生明显的堵塞现象，SYZ-2注液孔注液量仅为1.50m3/h。采用本发明地浸采铀酸化洗孔方法进行处理，包括以下步骤：
(1)配制有机酸洗孔剂
将羟基乙酸和氯乙酸溶解到水中，配制混合溶液作为有机酸洗孔剂；
(2)进行高质量浓度酸化洗孔
在SYZ-2注液孔的注液支管上设置三通，一端接入有机酸洗孔剂，一端与计量泵相连，由计量泵加压使有机酸洗孔剂进入注液支管，然后注入矿层；
所述计量泵的压力保持在0.30MPa，流速控制在38L/h；
注入的有机酸洗孔剂总质量浓度为7.8g/L，羟基乙酸和氯乙酸的质量比为4.5:1，维持钻孔注液pH＝3.2，直至SYZ-2注液孔的注液量达到2.04m3/h，注液量提升36.2％；
(3)进行低质量浓度酸化洗孔
降低有机酸洗孔剂总质量浓度至4.0g/L，将羟基乙酸和氯乙酸的质量比调整为2:1，维持注液的pH在4.0～5.0，直至SYZ-2注液孔的注液量稳定在2.69m3/h，停止注入有机酸洗孔剂，完成洗孔。
Claims (8)
1.一种地浸采铀酸化洗孔方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)配制有机酸洗孔剂
将羟基乙酸和氯乙酸溶解到水中，配制混合溶液作为有机酸洗孔剂；
(2)进行高质量浓度酸化洗孔
将有机酸洗孔剂注入注液支管，然后注入矿层，维持钻孔注液的pH在3.0～4.0，直至钻孔注液量提升30％以上；
(3)进行低质量浓度酸化洗孔
降低有机酸洗孔剂的总质量浓度，维持钻孔注液的pH在4.0～5.0，直至钻孔注液量不再增加后，停止注入有机酸洗孔剂，完成洗孔。
2.如权利要求1所述的一种地浸采铀酸化洗孔方法，其特征在于：步骤1中配制的有机酸洗孔剂中羟基乙酸与氯乙酸的质量比为5.0:1～3.0:1。
3.如权利要求2所述的一种地浸采铀酸化洗孔方法，其特征在于：步骤3中，将有机酸洗孔剂中的羟基乙酸和氯乙酸的质量比调整为2.0:1～1.0:1。
4.如权利要求3所述的一种地浸采铀酸化洗孔方法，其特征在于：步骤2中注入的有机酸洗孔剂总质量浓度为5～8g/L。
5.如权利要求4所述的一种地浸采铀酸化洗孔方法，其特征在于：步骤3中，降低有机酸洗孔剂的总质量浓度至2～4g/L。
6.如权利要求1～5任一项所述的一种地浸采铀酸化洗孔方法，其特征在于：步骤2中，在注液支管上设置三通，一端接入有机酸洗孔剂，一端与计量泵相连，由计量泵加压使有机酸洗孔剂进入注液支管。
7.如权利要求6所述的一种地浸采铀酸化洗孔方法，其特征在于：步骤2中所述计量泵的压力保持在0.1～0.3MPa。
8.如权利要求7所述的一种地浸采铀酸化洗孔方法，其特征在于：步骤2中所述计量泵的流速控制在20～50L/h。
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Non-Patent Citations (5)
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| 哈萨克斯坦某矿床酸法地浸采铀井场工艺技术探讨;李建东,张峰,窦金龙,原渊,陈为义,汪志平;《中国核学会.中国核科学技术进展报告（第五卷）——中国核学会2017年学术年会论文集第2册（铀矿地质分卷（下）、铀矿冶分卷）[C].中国核学会:中国核学会》;20171231;89-94页 * |
| 新疆某铀矿床酸化解堵增渗技术研究及现场应用;吉宏斌,阳奕汉,孙占学,周义朋;《中国核学会.中国核科学技术进展报告（第五卷）——中国核学会2017年学术年会论文集第2册（铀矿地质分卷（下）、铀矿冶分卷）[C]》;20171231;154-159页 * |
| 某铀矿床酸法地浸现场试验及化学堵塞成因分析;刘迎九,谢水波,周泉,何少华;《.南华大学学报(自然科学版)》;20071231;10-13 * |
| 氟化氢铵洗孔工艺及其在谢米兹拜伊铀矿床的应用;李建东,张峰,原渊;《中国矿业》;20161231;128-132、136 * |
| 空化射流洗井方法在地浸采铀中的应用;李建东,原渊,利广杰,甘楠,郭宁,宋振江;《铀矿冶》;20121231;70-73 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109958406A (zh) | 2019-07-02 |
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