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一种超临界CO2流体协同生物原地浸出采铀方法

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成果类型:
专利
发明/设计人:
戴兵;张雷;陈英;贺桂成
申请/专利权人:
南华大学
专利类型:
发明专利
语种:
中文
申请时间:
2019-11-29
申请/专利号:
CN201911206679.9
公开时间:
2020-05-05
公开号:
CN111101005A
主申请人地址:
421000 湖南省衡阳市蒸湘区常胜西路28号
申请地区:
湖南
机构署名:
本校为第一完成单位
主权项:
1.一种超临界CO2流体协同生物原地浸出采铀方法,其特征在于,包括如下步骤: S1、地下水循环:先从抽液孔抽出含矿层的地下水,然后从注液孔注入至含矿层中,通过地下水循环疏通矿层,循环持续20~30天; S2、预酸化:地下水循环结束后,向地下水中加入2~10mmol/L的柠檬酸及表面活性剂进行预酸化; S3、向预酸化后的地下水中加入已驯化好的氧化亚铁硫杆菌菌液做氧化剂,然后通入超临界CO2流体,待浸出液铀浓度低于5mg/L时结束浸出; S4、溶浸液浸出铀金属,溶浸液与矿石中的六价铀进行络合反应,形成[UO2(CO3)3]4-与[UO2(CO3)3]2-,当浸出液中铀浓度大于300mg/L时,使用潜水泵将浸出液抽出; S5、树脂吸附,采用D231YT强碱性阴离子交换树脂。 2.根据权利要求1所述的一种超临界CO2流体协同生物原地浸出采铀方法,其特征在于,步骤S2中,所述表面活性剂由2,2-二氟-2-(氟磺酰)醋酸盐与聚氧乙烯辛基苯酚醚-10按照质量比为1:1.5~2.5复配而成。 3.根据权利要求1或2所述的一种超临界CO2流体协同生物原地浸出采铀方法,其特征在于,所述表面活性剂的注入浓度为0.01~1.0g/L。 4.根据权利要求1所述的一种超临界CO2流体协同生物原地浸出采铀方法,其特征在于,所述驯化好的氧化亚铁硫杆菌菌液的浓度为1.0×106个/mL以上,菌液的加入量为5~15L/(m2·h)。 5.根据权利要求1所述的一种超临界CO2流体协同生物原地浸出采铀方法,其特征在于,所述超临界CO2流体的压力为8~15MPa。 6.根据权利要求1所述的一种超临界CO2流体协同生物原地浸出采铀方法,其特征在于,所述超临界CO2流体的浸出时间为80~100min。 7.根据权利要求1所述的一种超临界CO2流体协同生物原地浸出采铀方法,其特征在于,所述超临界CO2流体的注液压力不超过注液管线设计容许值。 8.根据权利要求1所述的一种超临界CO2流体协同生物原地浸出采铀方法,其特征在于,所述D231YT强碱性阴离子交换树脂的质量交换容量3.7mmol/g,粒度0.63~1.40mm,湿视密度0.70g/ml湿R,渗磨圆球率≥90%。
摘要:
本发明公开了一种超临界CO2流体协同生物原地浸出采铀方法,首先通过向矿层中注入有机弱酸柠檬酸对铀矿进行预酸浸,利用柠檬酸的官能团与金属铀离子形成复合物和螯合物的方式将金属铀从矿物中溶解出来,然后向酸化后的矿体中注入经过驯化后的氧化亚铁硫杆菌作为氧化剂,将矿石中的Fe2+氧化为Fe3+,再利用Fe3+把难溶于酸的U4+氧化为易溶的U6+,最后与注入的超临界CO2流体形成高溶解性的铀酰碳酸盐络合物,以此提高浸出液中金属铀的浓度和金属铀的浸出效率,并缩短浸出时间,且对环境无副作用,同时本发明利用柠檬酸还能降低浸出液中钙、镁、铁等生成沉淀,并增大后续浸出过程中浸出剂与铀矿的接...

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