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低渗砂岩型铀矿液态CO2相变致裂增透高效开采新模式

2021-08-11骆桂君薛希龙冯倪立

金属矿山 2021年7期

白 鑫 骆桂君 王 艳 曾 晟 薛希龙 冯倪立

(1.南华大学资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 421001;2.河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,河南 焦作 454003;3.南华大学经济管理与法学学院,湖南 衡阳 421001)

铀资源是国家战略资源,是核工业发展的基础。安全稳定的铀资源供应,对保障我国国家安全,促进核工业可持续健康发展具有重要意义[1]。近年来,随着核电技术不断发展,作为绿色能源的核电技术在世界范围内迅猛发展,对铀矿资源的需求也与日俱增[2]。地浸采铀工艺是集采、选、冶于一体的开采工艺,与其他常规采矿方法相比具有明显的优势[3]。到2020年,地浸采铀技术产能已占我国天然铀产能的90%以上[4]。2005年,国防科工委发布的《地浸砂岩型铀矿水文地质勘察规范》(EJ/T 1194—2005),明确指出地浸采铀技术仅适用于渗透系数为0.5~10.0 m/d,且具有稳定隔水顶底板的疏松砂岩矿床[5]。苏学斌等[6]指出我国铀矿资源不丰富,仅有41.57%为可地浸开采的砂岩型铀矿,矿石渗透系数小于0.5 m/d的致密储层占砂岩型资源储量的70%以上,迫切需要加强低渗透砂岩型铀资源高效开采技术攻关[6]。根据国际原子能机构发布的《2020年铀资源、生产和需求》报告,2019年我国核电领域铀需求量为9 200 t,而国内铀产量仅为1 600 t,对外依赖度已超过80%,严重影响了我国核工业的可持续发展[2]。可见,如何有效提高低渗透砂岩铀矿储层的渗透性已成为我国千吨级铀矿基地建设的核心技术。

为改善低渗透砂岩铀矿储层的渗透性,TAN[7]、刘玉龙等[8]通过柱浸试验表明,在浸出液中加入不同浓度的表面活性剂可使含矿层的渗透系数提高42.7%~88.6%。……

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