国家自然科学基金(41201500)
- 作品数：7 被引量：10H指数：2
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- 相关机构：东华理工大学核工业二九〇研究所广东华南环保产业技术研究院有限公司更多>>
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- 基于TOUGHREACT模拟分析黄铁矿对酸法地浸采铀的影响被引量：4
- 2021年
- 酸法地浸采铀过程中,铀矿的伴生矿黄铁矿作为非目标矿物会消耗氧化剂和酸。为探明酸法浸铀过程中因黄铁矿溶解产生的变化规律,以巴彦乌拉铀矿采铀过程为例,采用六注二抽的“网格式”井型构建二维酸法地浸采铀模型进行模拟研究,在抽注平衡的条件下,模型中只考虑黄铁矿(FeS_(2))、沥青铀矿(UO_(2))与石英(SiO_(2))。结果表明:1)1000 d后模拟结束,在抽注单元控制的地下水流场作用下,边界处注液井的黄铁矿溶解范围呈两极分化,最远处抵达抽液孔,为30 m,最近仅距注液井8.4 m,而中间处注液井的黄铁矿溶解范围最远达27.8 m,最近达8 m;2)地浸采铀中的关键因素Fe3+在氧化还原次序中排名靠后,黄铁矿未完全溶解之时,在缺少Fe3+的情况下,铀矿的溶解速率极低,直至黄铁矿完全溶解时,铀矿溶解速率才迅速增加,模拟结束后,边界处注液井铀矿完全溶解范围为距注液井7.2~12.8 m,中间处注液井铀矿完全溶解范围为距注液井7~11 m,此时溶浸液中的六价铀(UO_(2)+2)迁移前端距离抽液孔仅8.4 m;3)铀矿的浸出经过溶解(液相)-沉淀(固相)-再溶解(液相)的多次旋回,根据铀矿的溶解-沉淀量将其划分为完全溶解区、有效溶解区和沉淀区。模拟结束后,注液孔1完全溶解区范围为7.2~12.8 m,此时沉淀区已形成一个锥形区域,范围为18.6~21.6 m,同样在抽注作用的影响下,在靠近抽液孔方向上,锥形沉淀区的尖端铀矿沉淀量最多;4)在抽注单元控制的地下水流场作用下,黄铁矿与铀矿的溶解区域,均出现靠近抽液孔方向的溶解范围大于远离抽液孔方向的溶解范围。
- 汪润超李寻罗跃罗跃刘小俊
- 关键词：黄铁矿数值模拟
- 酸法地浸采铀多井系统中渗透系数时空演化模拟
- 2022年
- 为了解酸法地浸采铀过程中含矿含水层渗透系数时空演化规律,通过数值模拟的方法建立了由两组五点型地浸抽注井构成的二维反应动力学模型,模拟酸法地浸采铀中孔隙度-渗透系数时空演化过程,探讨含矿含水层渗透系数时空演化规律。模拟结束时模拟区域内渗透系数区间为[5.37 m/d,14.7 m/d]。通过渗透系数时间演化结果可知,在渗流作用和化学反应前锋不断向抽液孔推进,渗透系数发生变化的区域随时间不断增大,模拟区域内渗透系数区间值随时间不断增大,模拟结束时6个注液孔周围的渗透系数演化情况差异较小;矿层内渗透系数大于初始值的范围为注液孔中心相距约3 m(占抽注半径1/10)处的圆柱体内,渗透系数最小值出现在与注液孔中心相距约5.66 m处的圆周上,含矿层内大部分区域的渗透系数均小于初始值,根据模拟结果渗透系数最小值可能出现在与注液孔距离抽注半径的1/6~1/5区域内。
- 陈经明周泽超陈茜茜李寻罗跃
- 关键词：地浸采铀
- Se(Ⅳ)在改性水滑石和膨润土的吸附行为
- 2014年
- 79Se是高放废物地质处置安全评价中的重点关注的核素之一,如何有效地阻滞其在处置库环境中的迁移扩散是目前研究的热点。将金属盐溶液和有机溶剂与水滑石和膨润土混合制备,分别得到2种无机改性水滑石和9种不同的有机和无机改性膨润土,通过批次实验研究这些改性材料对Se(Ⅳ)的吸附性能。结果表明无机改性的水滑石和膨润土对Se(Ⅳ)均有较好的吸附,吸附率超过57%。而有机改性的膨润土吸附效果很差,吸附率低于10%。采用SEM和XRD对这些改性材料进行表征,结果表明:无机改性后的膨润土的比表面积和层间距均增大,有利于对Se(Ⅳ)的吸附。
- 李清梅王海伍涛李寻
- 关键词：改性水滑石改性膨润土SE
- 基于数值模拟分析赤铁矿对地浸采铀的影响被引量：2
- 2021年
- 在地浸采铀过程中,赤铁矿作为铀矿中常见的伴生矿物,在溶解过程中会生成三价铁离子,为探明酸法浸铀过程中因赤铁矿的水岩作用产生的变化及其对铀浸出的影响,以巴彦乌拉地浸采铀过程为例,通过模型概化构建赤铁矿存在下不同的模型进行对比分析。结果表明,1)模拟过程结束后(500d),赤铁矿的溶解速率相对较慢,注液孔1、2处区域矿层内的赤铁矿溶解量仅12.86%,而发生溶解的区域也因抽注作用形成的人工流场影响下,呈现出两极分化的趋势,并且相邻的两个注液孔之间的水力场也出现相互影响的现象,其中注液孔1溶解区域最远处距离注液孔14.1m,最近处8m;注液孔2溶解区域最远处距离注液孔12m,最近处7m。2)矿层中赤铁矿的存在对铀浸出有着巨大的影响,赤铁矿溶解时产生的三价铁离子加速了铀矿的溶解,矿层中仅含有1.08%的赤铁矿时,生产模型注液孔1处区域内的沥青铀矿仅需要11d便完全溶解,而理想模型同样区域的沥青铀矿需要75d才完全溶解;整个模拟过程结束后(500d),生产模型中,铀矿完全溶解的区域最远处仅离抽液孔12.2m,而理想模型内,铀矿完全溶解的区域离抽液孔24.4m。3)抽注作用形成的水力场将会对整个地浸采铀产生非常重要的影响,无论是溶浸液运移的路径与时间,还是矿层溶解的趋势和走向,都被人工流场影响着,因此需要对抽注系统进行合理布置,使得在实际生产中,矿区内不存在水力场死角,所有区域都能够被溶浸液覆盖。
- 汪润超李寻罗跃罗跃王兵刘小俊
- 关键词：赤铁矿迁移数值模拟
- 利用数值模拟确定地浸采铀过程中溶浸范围被引量：3
- 2023年
- 溶浸范围的确定是酸法地浸采铀工艺中的重要一环。以内蒙一个铀采区为例,以水动力模型和溶质运移模型为基础,分别用pH<2、水力梯度趋于自然流场和迹线累积流量贡献率>97%三种方式确定溶浸范围,对比分析三种条件下确定的溶浸范围。可以得到:(1)三种方法确定的溶浸范围均与铀矿溶解范围相近,可以用来表征溶浸范围;(2)三种方法在边缘位置与铀矿溶解范围存在一定差异,其中,pH圈定范围与之最为相近;(3)以pH<2为标准的操作难度较小,其余两种方法数据处理较复杂。pH<2最适合用于表征溶浸范围。
- 吴慧罗跃罗跃李寻刘金辉陈茜茜
- 关键词：水动力场溶质运移
- 酸法浸铀过程中Fe^(3+)与浸出铀之间关系的数值模拟被引量：1
- 2023年
- 为探究酸法地浸过程中Fe^(3+)作为氧化剂时铀的浸出情况,通过使用模拟软件PHREEQE建立模型,观察浸出液各组分的浓度及迁移变化,揭示氧化剂Fe^(3+)与浸出铀之间的关系。结果表明:作为氧化剂的Fe^(3+)促使铀矿的溶解及Fe^(2+)的出现,随着铀的浸出结束,Fe^(3+)的浓度趋于稳定;且铀矿的溶解速率与Fe^(3+)、Fe^(2+)的增长速率密切相关。Fe^(3+)的浓度增长变快时,Fe^(2+)的浓度增长及铀矿的溶解也加快;随着铀矿的溶解速率降为零后,Fe^(2+)的增长速率也趋近于零,氧化剂Fe^(3+)的增长速率也降为零。
- 刘春雨李寻罗跃罗跃高柏刘亚洲
- 关键词：地浸采铀数值模拟
- 酸法地浸采铀中孔隙度及铀浸出迁移的时空演化被引量：1
- 2021年
- 在酸法地浸采铀过程中,铀在溶解—沉淀—再溶解的过程中会生成石膏堵塞空隙,导致孔隙度及铀浸出迁移的变化。为探明酸法浸铀过程中因石膏沉淀堵塞产生的变化,以某实际地浸采铀过程为例,通过模型概化构建孔隙度变化下的不同模型进行对比分析。结果表明:1)模拟过程结束后(600d),整个模型孔隙度均发生不同程度的变化,在注液孔2与注液孔5所在截面内,0m处孔隙度增幅最大,增大了3.66%,8m处孔隙度降幅最大,减少了1.66%。2)铀矿的浸出速率与该处孔隙度呈正相关,t=8d时,0m处生产模型孔隙度达到最大,理想模型与生产模型在该处的铀矿剩余量差值也达到最大,理想模型沥青铀矿剩余量为54.84%,生产模型沥青铀矿剩余量为54.74%。t>8d时,0m处生产模型孔隙度开始减小,铀矿浸出速率下降,t=18d时,理想模型与生产模型铀矿剩余量相等。3)孔隙度减少的矿层直接影响到溶浸液在其中的迁移,降低了铀浸出迁移的效果。t=600d时,8m处生产模型孔隙度达到最小值,溶浸液运移阻碍影响达到最大时,理想模型与生产模型中10m处沥青铀矿剩余量差值也达到最大,理想模型为9.65%,生产模型为13.34%。
- 汪润超李寻罗跃罗跃王兵刘小俊
- 关键词：孔隙度数值模拟
