为了实现对地浸采铀过程的精细控制,本文基于巴彦乌拉含铀矿床某现场试验,运用PHT3D分别建立一维平衡模型、一维动力学模型、二维动力学模型,旨在建立水动力场-化学场耦合的反应运移模型,模拟酸法地浸采铀中铀矿溶解沉淀时空演化过程,探讨含矿含水层中矿物组成、反应动力学、抽注流量、抽注井距对沥青铀矿浸出及铀的迁移影响。本文分以下四部分:1)建立四个不同矿物组合一维平衡模型,发现随着方解石、黄铁矿、赤铁矿这三种矿物的加入,沥青铀矿溶解速率随之减小,未溶解区域沉淀生成量随之增大,抽液井处UO₂²⁺初始浸出时刻随之延迟。矿物中对铀矿溶解抑制作用由强至弱为黄铁矿、赤铁矿、方解石,对铀矿沉淀生成的促进作用由强至弱为赤铁矿、黄铁矿、方解石。2)建立含沥青铀矿、方解石、黄铁矿的一维动力学模型(仅考虑方解石反应动力学)与一维平衡模型对比得,动力学模型中沥青铀矿溶解速率大于平衡模型,抽液井处UO₂²⁺初始浸出时刻比平衡模型更早;动力学模型中铀矿最大沉淀量与位置有关,平衡模型中两者无关;平衡模型中矿物浓度变化与空间位置的关联性大,动力学模型中方解石和铀矿浓度变化与空间位置的关联性小。3)基于一维动力模型结合现场试验的井孔布置,拟合浸出液p H随时间变化曲线建立二维动力学模型,对模拟含铀矿层Eh、p H、固相组分及液相组分时空分布规律进行论述,讨论水动力场对模拟区域内沥青铀矿溶解沉淀的影响作用。一维动力学模型中越靠近沥青铀矿溶解位置的沉淀量越大,而二维动力学模型中沥青铀矿沉淀多为抽液井附近,且两个抽液井连线剖面处的沥青铀矿溶解缓慢,是地浸采铀的溶浸死角。4)调整二维模型抽注流量大小(4 m~3/h、12 m~3/h、20 m~3/h)及抽注井间距(20m、30 m、40 m)对比浸铀效果发现,抽注流量越大,抽注井间沥青铀矿溶解速度越快,UO₂²⁺的浸出浓度越高;抽注井间距越小,抽注井间沥青铀矿溶解速度越快,UO₂²⁺的浸出浓度越高。本文研究表明,动力学模型结果更符合实际反应运移规律,水动力场会对沥青铀矿溶解沉淀产生影响作用。