【摘 要】
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环境岩土工程是以岩土工程领域中的理论、技术和方法服务于治理和保护环境方面的一门新兴学科。地浸采铀具有成本低、工艺简单、环境破坏程度低和资源利用率高等优点。铀不仅
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环境岩土工程是以岩土工程领域中的理论、技术和方法服务于治理和保护环境方面的一门新兴学科。地浸采铀具有成本低、工艺简单、环境破坏程度低和资源利用率高等优点。铀不仅是重要的核能资源,更是国防安全的战略资源,在我国甚至全球都发挥着重要的作用。我国已探明的砂岩型铀矿资源中,绝大部分具有渗透性低、铀品味不佳、地浸过程易造成孔隙堵塞的特点。针对这些特点,开展表面活性剂对低渗透铀矿砂岩渗流特的影响研究具有一定的现实意义。本文通过静置浸出试验(向锥形瓶中添加矿石和溶浸液充分摇匀后静置)从三种表面活性剂中选取一种对提高铀浸出率效果最好的表面活性剂,并使用该表面活性剂进行圆柱体铀矿砂岩的水平渗流试验,得出了在有无表面活性剂作用下的渗流特征曲线。主要研究内容和结论如下:(1)三种表面活性剂通过静置浸出试验初步确定浓度为0.1g/L SDS(十二烷基硫酸钠)、0.5g/L SDBS(十二烷基苯磺酸钠)对该类铀矿砂岩的铀浸出效果最好。试验进行到第4天,铀矿石中能浸出的铀绝大部分都已被浸出,第5~7天被浸出的铀含量非常少。通过表面活性剂在不同浓度下的铀浓度-时间图,确定了表面活性剂的浓度梯度试验其浸出时间为12小时。(2)使用SDS和SDBS两种表面活性剂选取了7个浓度梯度进行浓度梯度试验,发现每种表面活性剂都存在一个最佳铀浓度点,通过比较确定了浓度为0.5g/L SDBS对铀浸出的促进效果最好可作为后期渗流试验使用。(3)溶浸液中无论是否添加表面活性剂,铀矿石的渗透系数都是呈现先增大后减小的趋势。但在浸出前期未加表面活性剂矿石的渗透系数大于添加表面活性剂矿石的渗透系数,浸出中期两个矿石的渗透系数近似相等,浸出后期未加表面活性剂矿石的渗透系数小于添加表面活性剂矿石的渗透系数。(4)两铀矿石在浸出前期都是从非饱和到饱和的渗流过程,添加表面活性剂后浸出液在矿石中的扩散能力更强。
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