姚益轩,王亚安,胥国龙,王 兴,张友澎,王立民

(核工业北京化工冶金研究院,北京 101149)

钻孔是地浸采铀最基本、最重要的工程,它既是揭露矿体的生产探矿工程,又是地浸矿山的开拓采准工程。钻孔是浸出剂和浸出液进出矿体的唯一通道,过滤器是溶液进出矿体的过水部位。狭义的过滤器是指打眼或割缝后的过滤管和外包的尼龙网、外套的环形骨架或陶粒贴砾层,广义的过滤器还包括矿层部位孔壁和过滤器之间充填的砾石层。过滤器的主要作用是隔挡或隔滤在抽注浸出过程中因孔壁垮塌、掉砂和矿层中失稳产生的岩屑与化学沉淀物,减少浸出液中碎屑的夹带量,提高潜水泵使用寿命和树脂床的吸附能力。

在中国地浸采铀工程中施工了大量无砾料包网过滤器、石英砾石过滤器、有机砾石过滤器、陶粒贴砾过滤器等型式的钻孔,对各种过滤器型式的钻孔结构及其施工工艺也有报道[1-5],开展了地浸采铀钻孔过滤器对溶液渗流影响的数值模拟[6];但对被过滤物的物性、来源、迁移,以及过滤器的建造、结构、作用和效果等进行的系统研究较少。笔者针对中国地浸采铀钻孔常用的过滤器型式、建造技术、被过滤物来源和物性等进行了系统梳理,结合压汞试验、过滤器孔隙直径计算结果,评价了不同过滤器的过滤效果,揭示了过滤器的过滤机理。

1 砂岩铀矿石物性与孔隙特征

1.1 物性特征

砂岩铀矿石属于陆源水成沉积碎屑岩,物质组成包括碎屑、杂基和胶结物。……