砂岩型铀矿CO_2+O_2地浸采铀的反应运移数值模拟

作者：邱文杰; 刘正邦; 杨蕴; 翁海成; 贾雁捷; 吴剑锋; 李宏星; 刘双民; 吴吉春

来源：中国科学 技术科学, 2021, 1-12.

• CO_2+O_2地浸采铀
• 反应运移模拟
• 敏感性分析
• 动态浸出
• 钱家店铀矿床

CO_2+O_2地浸采铀工艺是我国第三代铀矿采冶的代表性技术,研究CO_2+O_2溶浸过程中水动力场-化学场的耦合机制是模拟预测铀动态浸出过程的关键.本文以钱家店砂岩型铀矿床为研究对象,构建了适用于北方砂岩型铀矿CO_2+O_2溶浸过程的热力学数据库,并考虑在氧气O_2(aq)和重碳酸根HCO_3~-共同作用下的铀溶解动力学反应过程,基于TOUGHREACT模拟框架建立了CO_2+O_2地浸采铀的反应运移数值模型,模拟了地浸采铀过程中的水动力演化、溶浸液-岩石相互作用及铀矿浸出动力学过程.同时,基于参数敏感性分析定量比较了模型参数对浸铀效果影响的重要性程度.结果表明,模型能再现溶浸过程中抽注单元内流体动力演化和铀的动态浸出过程,参数敏感性分析结果揭示矿层中初始铀矿的体积分数(品位)及注入氧气的浓度是铀浸出浓度的主要控制因素.本研究可为开展采区尺度CO_2+O_2浸出过程的精准模拟和动态调控提供技术支撑.

• 单位
  核工业北京化工冶金研究院; 南京大学; 河海大学