赵生祥，曹俊鹏，阮志龙，李喜龙，滕 飞

(中核通辽铀业有限责任公司，内蒙古 通辽 028000)

CO2+O2原地浸出采铀工艺，是通过钻孔将含O2和CO2的浸出剂注入含矿层，浸出剂与铀矿物进行反应，形成含铀浸出液；然后将浸出液通过钻孔提升至地表进行处理。内蒙古某CO2+O2原地浸出采铀矿山，部分钻孔所处区域的含矿含水层渗透性差、注液量小(<1 m3/h)。该部分钻孔在生产运行中，注孔管线经常出现O2聚集、溶液断流现象，使得该部分浸采单元浸出效果较差、浸采周期较长、资源回收率较低、浸采成本较高。因此，有必要研究一种适合低流量钻孔的O2加注方式，保障浸出剂连续稳定地注入矿层，进而提升低流量钻孔的浸采效果。

1 O2溶解机制

O2属于难溶于水的非极性气体分子[1]，其与极性水分子之间存在着诱导力及色散力作用，其中色散力占主导地位。色散力的大小主要由分子质量决定，分子质量越大，色散力也越大，分子之间的范德华力也越大。

O2在水中的溶解方式分为2大类[2]：第一类是O2填充在水分子的间隙中，是一个物理过程，称之为间隙填充；第二类是O2分子、水分子间发生水合作用，2种分子发生化学变化紧密结合并释放热量。

O2在标准状况(0 ℃和大气压强101.325 Pa)下的密度为1.429 g/L，能溶于水，但溶解度仅为8.25 mg/L[3]。不同温度条件下，氧气溶解量与温度、压力关系为[4]

(1)

式中：H—绝对水柱，m；T—温度，℃。

2 O2加注方式研究

目前在国内CO2+O2原地浸出采铀矿山井场工艺中，O2加注方式主要有传统的静态混合加注方式和喷射混合加注方式。

2.1 静态混合加注方式

静态混合加注方式是通过注液主管线加注，将具有特殊结构的混合单元按规律组合、固定在管线内部，当吸附尾液和O2通过该区域时，混合单元对流体产生分散、改变流向、搅拌等作用，使管道内的吸附尾液和O2充分混合[5]。O2静态混合加注方式如图1所示。……