原地浸出采铀是一种集采、选、冶于一体的新的采矿理论与方法,该方法在铀矿开采中占有重要地位。本项目以新疆的737、739二个地浸采铀矿山为研究对象,研究了含矿层孔隙结构、铀品位、厚度的空间分布与变化的分形特征,发现了孔隙结构的双分形特征,分析了其分形特征对地浸采铀过程的动力学影响。实验研究了铀浸出的动力学机理,建立了铀浸出的分形动力学方程。研制了一种复合型表面活性剂,采用搅拌和柱浸实验研究了该复合型表面活性剂对铀浸出动力学的影响和在低渗透砂岩铀矿地浸中的应用。分析了地浸采铀过程中溶液流动、矿物溶解、次生矿物沉淀、孔隙度和渗透率演化等各种因素的相互影响、耦合作用与反馈关系,并考虑空间分形结构的基础上建立了地浸采铀的反应-输运耦合与反馈的非线性动力学模型和数值模拟方法。基于Fortran与C++语言编制了3维模拟程序。建立了铀浓度预测的分形方法。以新疆地浸矿山为例,对地浸采铀的酸化、生产、溶浸末期等各阶段进行了数值模拟与分析。本项目的研究对深入了解地浸采铀的机理、丰富和提高地浸采铀的基础理论和技术具有重要的理论意义,同时对促进地浸采铀技术发展、指导地浸矿山生产具有实际意义和应用前景。
英文主题词in situ leaching uranium mining; fractal; coupling; dynamic simulation