PHREEQC软件在改善低渗透砂岩铀矿含矿层渗透性中的应用.pdfVIP

第31卷第1期 铀矿 冶 V01．31No．1 2012年2月 URANIUMMININGANDMETAI。I。URGY Feb．2012 PHREEQC软件在改善低渗透砂岩 铀矿含矿层渗透性中的应用 曹 振1，吉宏斌1，邢拥国1，何斌1，吴黎武1，刘金辉2 (1．新疆中核天山铀业有限公司，新疆伊宁835000；2．东华理工大学土木与环境工程学院，江西抚州344000) 摘要：在分析和讨论方解石、石膏及黄铁矿溶解度的基础上，建立混合、溶蚀模型，运用PHREEQC软件模拟计 算上述3种矿物在盐酸作用下的溶蚀性，讨论PHREEQC软件在模拟计算酸化液配方中的应用效果，并将模 拟计算结果应用于现场试验中。模拟结果对改善低渗透砂岩铀矿含矿层的渗透性起到了很好的指导作用。 关键词：水文地球化学模式；渗透性；溶解度；砂岩型铀矿床 中图分类号：P619．14文献标志码：A文章编号：1000一8063(2012)01—0014—05 含矿层渗透性是影响地浸采铀效果的重要因 件的应用仅限于对化学组分的分析[3]，而涉及水一 素，直接影响地浸采铀效益，对于渗透性差的含矿 岩作用的溶蚀及动态模拟的应用尚不多见。 层，如何提高含矿层渗透性是摆在地浸工作者面 2 可溶性矿物的溶解度特性 前的难题。笔者利用盐酸与淡水的混合液作为酸 化液来探讨解决某砂岩铀矿含矿层渗透性差的问 2．1 方解石 题。酸化是否取得成功，取决于含矿层渗透系数 方解石溶解度大小与体系所处的温度、压力、 的改善程度，这就需要对酸化液与矿石之间的相 pH及地下水化学类型相关。酸性溶液溶解方解 互作用进行研究。以可溶性矿物方解石、石膏及 石，而碱性溶液沉淀方解石。pH对方解石溶解 黄铁矿为研究对象，建立盐酸与淡水混合液和矿 度的影响大致分为3个区间，不同pH区间内方 物溶蚀的2个模型，计算得出方解石、石膏及黄铁 解石与H+反应方程式不同n。5]，溶解能力不同， 矿达到最大溶解度时酸化液参数，并将模型计算 生成的产物也有所不同。前人研究【6圳表明：在初 结果应用到现场改善含矿层试验中。最后，借助 始溶液中[∑CO。]。一[Ca2+]。≥o的情况下，只有 现场水文地质试验。验证含矿含水层渗透性的改 pH≤7的酸性溶液中方解石才有可能发生溶解， 善程度，并对模拟计算结果的适用性进行评述。 随pH的下降其溶解度急剧升高。其中， [∑C0：]。一[Ca2+]。值越大，方解石溶解要求的 l PHREEQC模拟软件 溶液酸度越高，亦即越难溶解；当[∑Co。]。一 PHREEQC是由美国开发的水文地球化学 [ca2+]。值越接近于。时，方解石溶解要求的溶液 模拟软件Ll】，由于其有很强的实用性，因而是美国 酸度低，更接近于中性溶液。显然，这一规律可以 应用最广泛的一个地球化学模式程序。它最大的 很好地解释方解石溶于强酸性介质的现象。 优点是可以计算温度为0～300℃条件下的地球2．2石膏 化学作用。此外，PHREEQC软件提供了强大的石膏的溶解可表示为 热力学数据库供输入和运行使用。该数据库主要 L． 由phreeqc．dat、wateq4f．dat、minteq．dat、LLN 室内配制质量分数为O～25％盐酸溶液，在25 dat 4个数据