一种地浸采铀钻孔解堵增渗工艺的制作方法

文档序号:18126383发布日期:2019-07-10 09:55阅读:302来源:国知局

本发明属于地浸采铀技术领域,具体涉及一种地浸采铀钻孔解堵增渗工艺。



背景技术:

随着我国伊犁铀矿山地浸采铀技术的成功应用并发展,在我国其他矿山也开展了地浸采铀技术应用,根据不同矿山含矿层岩芯条件,目前可分为酸法浸出、碱法浸出和中性浸出等。由于地浸采铀是在地下进行,地下水-岩相互作用极为复杂,无论是酸法、碱法或co2+o2中性浸出,开采过程中都存在一个不容忽视的堵塞问题,由于堵塞而导致抽注液孔水量下降,地浸工作不能正常进行。

新疆某铀矿床是国内已探明的大型可地浸砂铀矿床之一。该矿床矿体呈多层分布,渗透性低,水文地质条件较复杂,矿石中碳酸盐含量高且分布不均匀。鉴于新疆某铀矿床高碳酸盐低渗透等地质水文特征,该矿床工业化开采采用了co2+o2地浸采铀工艺。co2+o2地浸采铀工艺具有流程短、对环境影响小等优点,在美国取得了广泛的应用,进几年在我国新疆及内蒙也开展了探索试验研究并取得了初步经验。自2014年2月试生产以来,至目前共投入采区8个,随着浸出过程的持续,部分钻孔出现了抽注液量下降,浸出液中钙、镁等离子含量升高,潜水泵上出现红色沉淀物等现象,这些现象说明了钻孔近井地带或矿层出现了化学堵塞,通过对堵塞物取样、烘干、酸溶解,证明了堵塞物主要为caco3,fe(oh)3、mgco3及al(oh)3,采取常规的空压机等方式洗井后效果差,已经不能满足稳定生产的需要,生产形势十分紧迫,因此,需要研究新的洗井方法,解决近井地带及矿层堵塞问题,提高矿层渗透性,保障生产稳定。



技术实现要素:

本发明的目的是通过对堵塞矿层加入活化剂、综合解堵剂、防膨胀顶替剂等一系列工艺操作和参数控制,最终达到铀矿床解堵增渗的效果,从而很好的解决了中性浸出工艺中近井地带及矿层堵塞问题。

本发明是这样实现的:

一种地浸采铀钻孔解堵增渗工艺,具体包括如下步骤:

步骤一:试剂配制;

配置4个防腐槽罐,分别用来配制清水、表面活性剂、综合解堵塞剂及防膨胀顶替液,各槽罐在顶部及底部相互连通,便于液体输送与循环;

步骤二:注入表面活性剂;

在5m3清水中加入10kg表面活性剂,混合均匀后采用管道泵加压下注,下注压力维持在1.5-1.8mpa,通过洗孔风管直接将试剂注入至过滤器段;

步骤三:注入综合解堵剂;

在4m3清水中加入2000kghcl、300kghf、120kg高温酸化腐蚀液、120kg铁离子稳定剂、125kgnh4cl,混合均匀后采用管道泵加压下注,下注压力维持在1.5-1.8mpa,通过洗孔风管直接将试剂注入至过滤器段,当酸液进人地层时,主酸首先与过滤器段沉积的caco3及mgco3发生反应,混合有氢氟酸的综合解堵剂可有效溶解近井地带普通酸无法溶解粘土矿物,将化学沉淀及堵塞通道的粘土矿物溶解;

步骤四:注入防膨胀顶替剂;

在5m3清水中加入250kgnh4cl,混合均匀后采用管道泵加压下注,下注压力维持在1.5-1.8mpa,通过洗孔风管直接将试剂注入至过滤器段,防止粘土膨胀对地层的二次伤害;

步骤五:静置;

为加强试剂与矿层的化学反应,彻底将堵塞矿层中的物质去除,以上试剂注入后,静置24h;

步骤六:空压机洗孔;

利用空压机进行洗孔,直至洗孔液ph达到6以上时结束。

如上所述的步骤三中的化学反应方程式为:

caco3+2hcl→cacl2+h2o+co2↑

fe(oh)3+3hcl→fecl3+3h2o

al2si2h4o9+18h++l8rf→2h2sif6+2alf3+6h2o+18r+

本发明的有益效果是:

1.注入表面活性剂以解除矿层水锁效应:大量洗孔作业说明采用单一的强酸浸泡洗孔,无法取得理想的洗孔效果,原因在于未考虑水-酸-岩作用过程中的产生的水锁效应,我们经过大量现场试验,最终确定解堵剂中应注入表面活性剂以解除矿层水锁效应,提高解堵剂与堵塞物的接触面积。

2.注入综合解堵剂溶解堵塞杂质:利用表面活性剂为前置液,hcl作为主酸,辅以hf、高温酸化缓蚀剂、铁离子稳定剂、nh4cl等各种添加剂,来溶解钙质、铁质及部分粘土矿物,并能有效防止fe离子二次沉淀。

3.消除解堵过程中的膨胀作用:在综合解堵剂进行矿层解堵过程中加入由nh4cl和清水配制的防膨胀顶替剂,可防止粘土膨胀对地层的二次伤害。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步描述。

铀矿床解堵增渗洗井技术实施具体步骤:

1.试剂配制:配置4个防腐槽罐,分别用来配制清水、表面活性剂、综合解堵塞剂及防膨胀顶替液,各槽罐在顶部及底部相互连通,便于液体输送与循环。

2.注入表面活性剂:在5m3清水中加入10kg表面活性剂,混合均匀后采用管道泵加压下注,下注压力维持在1.5-1.8mpa,通过洗孔风管直接将试剂注入至过滤器段。

3.注入综合解堵剂:在4m3清水中加入2000kghcl、300kghf、120kg高温酸化腐蚀液、120kg铁离子稳定剂、125kgnh4cl,混合均匀后采用管道泵加压下注,下注压力维持在1.5-1.8mpa,通过洗孔风管直接将试剂注入至过滤器段,当酸液进人地层时,主酸首先与过滤器段沉积的caco3及mgco3发生反应,混合有氢氟酸的综合解堵剂可有效溶解近井地带普通酸无法溶解粘土矿物,将化学沉淀及堵塞通道的粘土矿物溶解。(反应机理:caco3+2hcl→cacl2+h2o+co2↑、fe(oh)3+3hcl→fecl3+3h2o

al2si2h4o9+18h++l8rf→2h2sif6+2alf3+6h2o+18r+)

4.注入防膨胀顶替剂:在5m3清水中加入250kgnh4cl,混合均匀后采用管道泵加压下注,下注压力维持在1.5-1.8mpa,通过洗孔风管直接将试剂注入至过滤器段,防止粘土膨胀对地层的二次伤害。

5.静置:为加强试剂与矿层的化学反应,彻底将堵塞矿层中的物质去除,以上试剂注入后,静置24h。

6.空压机洗孔:利用空压机进行洗孔,直至洗孔液ph达到6以上时结束。

在新疆某铀矿床洗井工艺中采用本发明,有效地解决了矿层堵塞问题,洗孔后水量均大于正常时水平2-3m3/h,且维持时间均达到130d以上,并可防止地层受到二次伤害,在技术及经济上合理可行,为铀矿床解堵增渗的首选洗孔技术。

凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明属于地浸采铀技术领域,具体涉及一种地浸采铀钻孔解堵增渗工艺,目的是通过对堵塞矿层加入活化剂、综合解堵剂、防膨胀顶替剂等一系列工艺操作和参数控制,最终达到铀矿床解堵增渗的效果,从而很好的解决了中性浸出工艺中近井地带及矿层堵塞问题。其特征在于:它包括试剂配制、注入表面活性剂、注入综合解堵剂、注入防膨胀顶替剂、静置和空压机洗孔的步骤。在新疆某铀矿床洗井工艺中采用本发明,有效地解决了矿层堵塞问题,洗孔后水量均大于正常时水平2‑3m3/h,且维持时间均达到130d以上,并可防止地层受到二次伤害,在技术及经济上合理可行,为铀矿床解堵增渗的首选洗孔技术。

技术研发人员:吉宏斌;张青林;李小阳
受保护的技术使用者:新疆中核天山铀业有限公司
技术研发日:2017.12.29
技术公布日:2019.07.09
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