對(duì)鈾礦石加壓柱浸的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鈾礦采冶技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種采用co2+o2對(duì)鈾礦石加壓柱浸的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈾礦冶系統(tǒng)天然鈾生產(chǎn)工藝包括地浸、堆浸、常規(guī)攪拌浸出和原地爆破浸出四大類，其中地浸采鈾技術(shù)已成為鈾礦采冶的重要方法。地浸采鈾技術(shù)中的co2+o2浸出工藝經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn)研究，已經(jīng)取得重大突破，被公認(rèn)為是當(dāng)今綠色采礦技術(shù)代表性成果。目前，co2+02浸出工藝已廣泛應(yīng)用于砂巖地浸采鈾礦山，但該工藝生產(chǎn)應(yīng)用前必須經(jīng)過(guò)大量的室內(nèi)攪拌浸出試驗(yàn)、室內(nèi)加壓柱浸試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)條件試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)大試驗(yàn)等，其中室內(nèi)加壓浸出柱浸試驗(yàn)是整個(gè)試驗(yàn)環(huán)節(jié)的十分重要的研究?jī)?nèi)容。加壓浸出柱浸試驗(yàn)需要模擬現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中的某些具體條件，其試驗(yàn)結(jié)果對(duì)下步的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)具有非常重要的指導(dǎo)意義，其試驗(yàn)結(jié)果可作為開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的直接依據(jù)。為更好地使室內(nèi)加壓浸出試驗(yàn)條件與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件相吻合，試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)成為影響其試驗(yàn)結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性等的關(guān)鍵因素。
[0003]現(xiàn)有的室內(nèi)加壓浸出柱浸試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、參數(shù)難控制、運(yùn)行不穩(wěn)定，不容易得到滿意結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種采用C02+02對(duì)鈾礦石加壓柱浸的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:采用C02+02對(duì)鈾礦石加壓柱浸的試驗(yàn)裝置，包括儲(chǔ)液罐、浸出柱、第一球閥、第二球閥、第三球閥、第四球閥、第五球閥、第六球閥、第七球閥、第一壓力表、第二壓力表、減壓器及直角型球閥。
[0006]儲(chǔ)液罐為一個(gè)兩端封閉的圓柱形筒體，儲(chǔ)液罐的上端板上設(shè)有進(jìn)水管接頭、02進(jìn)氣管、C02進(jìn)氣管及第一壓力表接頭，第三球閥的一端安裝在第一壓力表接頭上，第一壓力表安裝在第三球閥的另一端，第四球閥安裝在進(jìn)水管接頭上，第一球閥與第二球閥分別安裝在02進(jìn)氣管與C02進(jìn)氣管上，02進(jìn)氣管與co2進(jìn)氣管的另一端分別伸入到儲(chǔ)液罐的筒體內(nèi)，距儲(chǔ)液罐筒體底部2?3cm，儲(chǔ)液罐筒壁的下端設(shè)有出液管接頭，出液管接頭位置低于02進(jìn)氣管與C02進(jìn)氣管的出氣口。
[0007]浸出柱包括一個(gè)一端封閉一端開(kāi)口的圓柱形筒體及端蓋，筒體的開(kāi)口端設(shè)有與端蓋連接的法蘭，端蓋上設(shè)有進(jìn)液管接頭及第二壓力表接頭，第五球閥安裝在進(jìn)液管接頭上，第五球閥的另一端通過(guò)管道與儲(chǔ)液罐上的出液管接頭連接，第六球閥安裝在第二壓力表接頭上，第二壓力表安裝在第六球閥的另一端，端蓋通過(guò)螺栓安裝在法蘭上，浸出柱筒體內(nèi)的底部設(shè)有篩網(wǎng)，浸出柱的底部設(shè)有出液管接頭，直角型球閥、減壓器及第七球閥依次通過(guò)管道與出液管接頭連接。
[0008]本發(fā)明還提供了采用C02+02加壓柱浸試驗(yàn)裝置對(duì)鈾礦石樣品加壓柱浸的試驗(yàn)方法，其具體操作步驟如下:
A、將儲(chǔ)液罐固定在振蕩器上，將C02鋼瓶和02鋼瓶通過(guò)管道分別與儲(chǔ)液罐上的第一球閥及第二球閥連接。
[0009]B、裝入鈾礦石樣品，將浸出柱上的端蓋打開(kāi)，先往浸出柱內(nèi)裝入過(guò)砂石過(guò)濾層，過(guò)濾層高度5?6cm，再分批次裝入鈾礦石樣品，每次加入鈾礦石樣品后，緩慢加水至鈾礦石樣品的上表面，以排除浸出柱中袖礦石樣品孔隙內(nèi)的空氣，袖礦石樣品裝完后，袖礦石樣品上表面離浸出柱頂部1?2cm，然后蓋上端蓋。
[0010]C、制備溶浸液，打開(kāi)第四球閥向儲(chǔ)液罐注水，水面離儲(chǔ)液罐頂部2?3cm時(shí)關(guān)閉第四球閥;再打開(kāi)02鋼瓶上的減壓器閥門，向儲(chǔ)液罐內(nèi)慢速加入02，并同時(shí)啟動(dòng)振蕩器，直到壓力達(dá)到并穩(wěn)定在1?6MPa，關(guān)閉02鋼瓶上的減壓器閥門，停止振蕩；然后打開(kāi)C02鋼瓶上的減壓器閥門，向儲(chǔ)液罐內(nèi)慢速加入C02，并同時(shí)啟動(dòng)振蕩器，直到壓力達(dá)到并穩(wěn)定在1?6MPa，關(guān)閉C02鋼瓶上的減壓器閥門，停止振蕩。
[0011]D、鈾礦石樣品浸出，打開(kāi)浸出柱上的第五球閥，儲(chǔ)液罐內(nèi)含C02和02的溶液通過(guò)管道進(jìn)入浸出柱對(duì)鈾礦石樣品進(jìn)行浸出，浸出過(guò)程中，每隔24h在浸出柱底部取出100?500mL的浸出液，取樣時(shí)間為30?120min，分析浸出液中的pH值、U濃度、C032—濃度、HC03—濃度。
[0012]E、當(dāng)取出的浸出液體積為儲(chǔ)液罐內(nèi)溶液體積的50?70%時(shí)，按照步驟C制備溶浸液。
[0013]F、當(dāng)液計(jì)浸出率達(dá)到95%以上或浸出液中的U濃度低于5mg/L時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn):
1、本發(fā)明提供的試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用壓力范圍廣。
[0015]2、浸出過(guò)程穩(wěn)定、可控，鈾的浸出規(guī)律性強(qiáng)。
[0016]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。
【附圖說(shuō)明】
[0017]附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為儲(chǔ)液罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為附圖2的俯視圖；
附圖4為浸出柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖5為附圖4的俯視圖；
附圖6為試驗(yàn)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]采用C02+02對(duì)鈾礦石加壓柱浸的試驗(yàn)裝置，包括儲(chǔ)液罐1、浸出柱2、第一球閥3、第二球閥4、第三球閥5、第四球閥6、第五球閥7、第六球閥8、第七球閥9、第一壓力表10、第二壓力表11、減壓器12及直角型球閥13。
[0019]儲(chǔ)液罐1為一個(gè)兩端封閉的圓柱形筒體，儲(chǔ)液罐1的上端板上設(shè)有進(jìn)水管接頭1-1、02進(jìn)氣管1-2、C02進(jìn)氣管1-3及第一壓力表接頭1-4，第三球閥5的一端安裝在第一壓力表接頭1-4上，第一壓力表10安裝在第三球閥5的另一端，第四球閥6安裝在進(jìn)水管接頭1-1上，第一球閥3與第二球閥4分別安裝在02進(jìn)氣管1-2與C02進(jìn)氣管1-3上，02進(jìn)氣管1-2與C02進(jìn)氣管1-3的另一端分別伸入到儲(chǔ)液罐1的筒體內(nèi)，距罐體底部2?3cm，儲(chǔ)液罐1筒壁的下端設(shè)有出液管接頭1-5，出液管接頭1-5位置低于02進(jìn)氣管1-2與C02進(jìn)氣管1-3的出氣口。
[0020]浸出柱2包括一個(gè)一端封閉一端開(kāi)口的圓柱形筒體2-1及端蓋2-3，筒體2-1的開(kāi)口端設(shè)有與端蓋2-3連接的法蘭2-2，端蓋2-3上設(shè)有進(jìn)液