进入二十世纪六十年代后,原地浸出技术应用后的铀浸出液处理工艺从工序和方法上有了很大的改进。矿石中铀选择性地溶解和浸出液形成全部由地浸开采完成。我国已探明的砂岩型铀矿床占全国铀资源总量的22%左右,产量占70%以上,因此在未来的铀矿开采以原地浸出采铀为主。在引进国外先进的原地浸出采铀技术的基础上,不断消化吸收,使我国的地浸技术取得快速发展。但仍存在不足,尤其是铀水冶工艺进步速度较慢,其中设备存在部分缺陷,需选用新型设备或原有设备进行改造,确保高效运行与提升安全本质度,成本压力逐渐增加,进一步优化工艺参数,使工艺处于良好运行状态,降低各项生产材料的耗量。本课题以原地浸出铀水冶工艺的优化为研究方向,主要对工艺设备选型与改进,旨在提升工艺设备运行的高效性与安全本质度,降低作业人员的劳动强度。对吸附、淋洗、转型、漂洗、沉淀工序原理与动力学特性进行研究,调整优化各工序的工艺参数,降低生产材料的耗量,获取经济效益,为同类型铀矿山水冶工艺的改进提供参考依据。本文的主要研究内容及成效如下:⒈浸出液进入吸附工序的流量不断波动,吸附树脂按周期倒运过程,树脂铀容量不稳定,而且值偏低。通过室内的小型吸附试验,得出调整树脂的倒运标准,可以提升树脂的铀容量。将树脂的周期性倒运标准调整为按浸出液进液总体积量倒运,树脂的年平均铀容量上升**;由于树脂倒运(又叫提升)过程依次进行,可以按照工序设计,每个工序所有塔共用一个计量罐,塔器以计量罐为圆心,均匀分布即可,减少计量罐的数量,利于成本控制。⒉对淋洗工序运行数据进行统计分析,当淋洗剂进液流量逐渐下降,延长溶液与树脂的接触时间,保证淋洗效率符合要求,降低淋洗剂的耗量,用于配制淋洗剂的硝酸铵随之下降;淋洗合格液体积减少,铀浓度上升,2015-2018年合格液铀浓度上升**,促进沉淀工序的沉淀剂耗量下降**;同时,促进饱和再吸附树脂铀容量的提升,2015-2018年饱和再吸附树脂平铀容量上升**;依据淋洗剂用量,设计储槽体积量适中,降低人工需求量。⒊对转型工序运行数据进行统计分析,当转型剂进液流量逐渐下降,延长溶液与树脂的接触时间,保证转型效率符合要求,降低转型剂的耗量,用于配制转型剂的浓硫酸随之下降;同时,实现水冶工艺的液相平衡,有助于降低配制淋洗剂的硝酸铵耗量。⒋对漂洗工序进行漂洗试验,当漂洗流量为7-9m³·h^-1,塔中树脂为3.5-4m³漂洗效果较好,漂出大粒径段(0.6mm≤φ)树脂比例由37.28%下降至6%左右,每年可减少大粒径树脂耗量约31.1%R₁;漂洗塔进出液管线改造,回收进入漂洗塔中的转型贫树脂夹带的转型溶液,降低转型剂总体积量,节省浓硫酸耗量;对漂洗塔集液盘安装密封罩后,隔离氡源,使区域内的氡及子体浓度降低,有益于作业人员健康;流入集液盘的漂洗尾液不易外溅,避免了钢平台的电化学腐蚀,延长钢平台使用寿命。⒌对沉淀工序改造前后数据进行统计分析,当流态化沉淀调整为间歇式沉淀后,平均产品水份下降**%,沉淀母液总体积量减少,沉淀效果提升,2017-2018年母液中的铀浓度下降**;通过浆体循环次数试验,当浆体循环次数增加以及底流的存在,均有助于提升产品品位。