某地浸鈾礦床低滲透性砂巖孔隙結構特征研究

曾 晟 譚凱旋 雷 林 李春光 王富林

（南華大學 核資源工程學院 衡陽 421001）

大量研究表明，砂巖孔隙結構包括孔隙大小和分布、孔隙和喉道的連通關系、孔隙的幾何形態和微觀非均質特征、孔隙中粘土礦物成分及產狀等，其孔隙微觀結構具有較強的分形特征[1–4]。近年來，研究人員大部分是利用分形理論來研究油儲層、土壤、煤礦等多孔介質的結構特征[5,6]。多孔介質孔隙結構的物理特性可以用多種多樣的指標來描述，例如孔徑、孔喉、孔表面積、孔的體積、孔隙度、孔隙結構的分維值等。其中最重要的為孔隙度，即孔隙的體積與樣品總體積的比值。可地浸低滲透性砂巖型鈾礦巖孔隙微觀結構也是一種典型的多孔介質。原地浸出采鈾是將溶浸液直接注入含礦巖層中，利用有用礦物與水溶液的化學反應來獲取有用金屬和化合物的一種集采礦、選礦、冶金于一體的環境友好的采礦方法。在原地浸出采鈾過程中，含礦層砂巖孔隙結構將直接影響有用成分的浸出率[7,8]。由于含礦層砂巖微觀孔隙結構特征控制和影響浸出液在孔隙性巖石中的流動分布、滲濾特征和反應機理。開展可地浸開采砂巖孔隙結構研究，掌握低滲透性含鈾砂巖孔隙結構特征這一直接影響鈾礦地浸開采的客觀因素，對地浸采鈾高效開采有重要意義[9,10]。在地浸采鈾過程中，溶浸液在含礦巖層孔隙中的流動-反應-物質運移等都與孔隙的連通性、孔隙的大小、孔徑的走向等有密切關系，鈾的高速浸出都決定著溶浸劑滲透含礦層的程度。……