地浸采鈾資源利用評(píng)價(jià)與工藝試驗(yàn)

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1、地浸采鈾資源利用評(píng)價(jià)與工藝試驗(yàn)----問(wèn)題和建議王海峰（核工業(yè)北京化工冶金研究院，北京101149）摘要：針對(duì)我國(guó)按目前方法所計(jì)算的地浸采鈾資源利用率低，平米鈾量作為礦床質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的缺陷，井場(chǎng)外圍監(jiān)測(cè)井布置的現(xiàn)狀和巖礦實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的指導(dǎo)作用等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)實(shí)例分析，提出提高資源利用率的辦法，建議重新考慮平米鈾量指標(biāo)的可用性，指出目前井場(chǎng)外圍監(jiān)測(cè)井布置方式的弊端和改進(jìn)方法，建議規(guī)范巖礦實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，并尋求不同參數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果的一致性。關(guān)鍵詞：地浸采鈾；資源；評(píng)價(jià)；工藝幾十年的地浸采鈾礦山設(shè)計(jì)和

2、工藝試驗(yàn)使我國(guó)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，激勵(lì)了地浸采鈾技術(shù)的發(fā)展。但因規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的缺乏，也不免在設(shè)計(jì)中造成資源利用系數(shù)和監(jiān)測(cè)井布置形式等方面的混亂。特別是對(duì)于長(zhǎng)期使用的礦床質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，平米鈾量，考慮礦石密度的意義令人質(zhì)疑。實(shí)驗(yàn)室?guī)r礦試驗(yàn)是探索新礦床是否適宜地浸開(kāi)采的先導(dǎo)，是現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)。但如果未規(guī)范試驗(yàn)內(nèi)容和深度，將無(wú)法從地浸開(kāi)采角度出發(fā)建立起對(duì)礦床礦物成分、化學(xué)成分和浸出特性的概念，特別是對(duì)于未給出是否適宜地浸開(kāi)采結(jié)論的試驗(yàn)，其意義更耐人尋味。建立實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系，無(wú)疑將提升實(shí)驗(yàn)室

3、試驗(yàn)的作用，意義重大。對(duì)于設(shè)備簡(jiǎn)陋、試驗(yàn)人員資質(zhì)低并未經(jīng)過(guò)評(píng)審的試驗(yàn)報(bào)告，其結(jié)論能否作為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)評(píng)價(jià)的依據(jù)不得而知。一直被忽視的巖礦工藝礦物學(xué)研究始終未發(fā)揮其應(yīng)有的作用，結(jié)果也未能達(dá)到指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步試驗(yàn)方案制定的目的。1地浸礦山設(shè)計(jì)資源利用系數(shù)資源利用系數(shù)涉及礦山規(guī)模和資源利用率，是地浸礦山建設(shè)中首要面臨的問(wèn)題。雖然我國(guó)從事地浸采鈾研究和應(yīng)用已有40多年的歷史，但在地浸采鈾礦山設(shè)計(jì)時(shí)尚無(wú)章可循，資源利用系數(shù)的取值更是因人而異，近些年我國(guó)地浸新建礦山不同類別資源利用系數(shù)見(jiàn)表1。表1不

4、同礦山不同級(jí)別設(shè)計(jì)資源利用系數(shù)9礦山名稱122b331332333資源回收率/%設(shè)計(jì)階段1號(hào)礦10.80.541初步設(shè)計(jì)2號(hào)礦一期0.5-0.8050初步設(shè)計(jì)2號(hào)礦二期0.5-0.750.433可行性研究3號(hào)礦10.80.532初步設(shè)計(jì)4號(hào)礦一期1（2號(hào)礦體）61初步設(shè)計(jì)0.1，（其他小礦體）4號(hào)礦二期0.60.2528可行性研究5號(hào)礦0.80.345(674.5t未考慮，否則40)方案論證6號(hào)礦0.80.3542方案論證從表1看出，各礦對(duì)各級(jí)別資源所采取的利用系數(shù)各異，項(xiàng)目建議書或可行性研究報(bào)告

5、中都對(duì)各自的系數(shù)取值闡述了緣由，有理有據(jù)，看似無(wú)懈可擊。但是，不可否認(rèn)，這種無(wú)規(guī)范的系數(shù)取值方法更大程度上取決于設(shè)計(jì)者。實(shí)踐證明，目前這種資源利用系數(shù)的取值方法帶來(lái)日趨凸顯的問(wèn)題是資源利用率低。依據(jù)表1中不同級(jí)別資源的利用系數(shù)，即地質(zhì)資源×利用系數(shù)（得出設(shè)計(jì)可利用資源）×礦山回收率×水冶回收率=最終資源利用率，計(jì)算后最低為28%，8個(gè)礦平均值為41.5%。如此之低的資源利用率，長(zhǎng)期以往會(huì)給外界對(duì)地浸采鈾方法帶來(lái)錯(cuò)覺(jué)或偏見(jiàn)，質(zhì)疑地浸采鈾方法能利用低品位資源的優(yōu)勢(shì)，或因資源利用率低而堵死地浸采鈾技術(shù)的

6、持續(xù)發(fā)展之路。因此，為解決目前使用資源利用系數(shù)方法造成利用率低的問(wèn)題，尋找其他科學(xué)的途徑或規(guī)范目前的利用系數(shù)取值辦法，建議：（1）盡快修訂《地浸砂巖型鈾礦資源/儲(chǔ)量估算指南》，尤其是工業(yè)指標(biāo)，如邊界品位、最大夾層厚度等；例如，捷克將礦石的滲透性作為工業(yè)指標(biāo)，礦石滲透系數(shù)大于1m/d的礦塊，其儲(chǔ)量以100%計(jì)算；在0.1～1m/d之間，礦塊儲(chǔ)量以50%計(jì)算；0.1m/d以下時(shí)，礦塊儲(chǔ)量為不可浸儲(chǔ)量；（2）對(duì)地勘部門提交的資源量，采礦部門從采礦角度出發(fā)重新計(jì)算，并以此資源量為基數(shù)計(jì)算資源利用率，如勘查

7、程度較低的資源量，不能簡(jiǎn)單地不利用或以極低利用系數(shù)的方法利用其中小部分，這種資源可作為后備，暫不參與利用資源量的計(jì)算，生產(chǎn)過(guò)程中結(jié)合勘查進(jìn)展逐步利用，這樣可減小總資源量增大資源利用率；（3）強(qiáng)調(diào)地浸開(kāi)采方法的特點(diǎn)，即生產(chǎn)中浸出采區(qū)內(nèi)礦體的同時(shí)，外圍（水平和垂直）礦化資源也會(huì)得到回收，例如某礦3號(hào)采區(qū)2012年浸出率150.08%；另一礦12-1采區(qū)2008年浸出率165.41%，11采區(qū)2006年浸出率111.12%，而且到采區(qū)退役時(shí)，6個(gè)采區(qū)浸出率全部超過(guò)設(shè)計(jì)值，因此，可在設(shè)計(jì)井場(chǎng)鈾浸出率的基礎(chǔ)

8、上，考慮一定比例的外圍礦化資源回收量，進(jìn)一步提高資源利用率；9（4）直接提高井場(chǎng)鈾浸出率，目前哈薩克斯坦酸法地浸礦山設(shè)計(jì)井場(chǎng)鈾浸出率為90%，遠(yuǎn)高于我國(guó)的75%，國(guó)內(nèi)外地浸鈾礦山生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí)，將浸出率提高到90%可行。對(duì)于CO2+O2浸出的地浸鈾礦山，我國(guó)尚無(wú)采區(qū)退役時(shí)的浸出率數(shù)據(jù)，美國(guó)此類礦山也因受鈾產(chǎn)品價(jià)格主導(dǎo)(因市場(chǎng)鈾價(jià)格低，繼續(xù)生產(chǎn)無(wú)利可圖,得克薩斯州KingsvilleDome于2009年8月停止生產(chǎn)時(shí)浸出液鈾濃度20mg/L，而Rosita礦山井場(chǎng)浸出率僅達(dá)到40～50