CN111875108A - 一种地浸采铀洗井水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种地浸采铀洗井水的处理方法，属于地浸采铀技术领域。本发明提供的处理方法，包括以下步骤：(1)将地浸采铀洗井水沉降后，得到上清液；(2)将所述上清液和絮凝剂混合，进行絮凝处理，得到絮凝处理后上清液；(3)将所述絮凝处理后上清液经过滤器过滤，得到滤渣和滤液；(4)测定所述滤液中的含沙量，当所述含沙量≤50mg/L时，将所述滤液用于配制钻井施工泥浆；当所述含沙量>50mg/L时，将所述滤液重复步骤(3)～(4)，直至含沙量≤50mg/L。本发明提供的处理方法处理效率高，耗时短，得到的处理后洗井水的回用率>87％。
Description
技术领域
本发明属于地浸采铀技术领域，具体涉及一种地浸采铀洗井水的处理方法。
背景技术
原地浸出采铀是集采、选、冶于一体的砂岩型铀矿开采方法，广泛应用于国内外的砂岩型铀矿床的开发中。在地浸采铀工艺中，钻井是揭露矿层的唯一地下工程，通过过滤器实现抽注液。在生产井施工过程中，不论采取任何的钻井方法，岩粉泥浆总会随着冲洗液渗入含水层的孔隙中，同时在孔壁形成泥皮，改变了地下水运动的原始状态，阻碍含水层的地下水流向井中。
生产井成井后，一般将使用活塞洗井和空压机洗井等方式，通过物理作用，使钻进过程堵塞的含水层得到部分或完全恢复，增加井孔周围含水层的裂隙度，获得最大涌水量。洗井过程中，将产生一定量的洗井废水。洗井废水中固体含量相对较大，主要是物理颗粒、泥砂颗粒、化学颗粒和微生物颗粒。通常洗井水的处理方法为，洗井水在储池内保存，自然状态澄清或自然蒸发处理，耗时长，处理效率低。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种地浸采铀洗井水的处理方法。本发明提供的处理方法能够高效处理地浸采铀洗井水，耗时短。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种地浸采铀洗井水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将地浸采铀洗井水沉降后，得到上清液、非上清沉降液和沉降渣；
(2)将所述上清液和絮凝剂混合，进行絮凝处理，得到絮凝处理后上清液、非上清絮凝处理液和絮凝渣；
(3)将所述絮凝处理后上清液经过滤器过滤，得到滤液和滤渣；
(4)测定所述滤液中的含沙量，当所述含沙量≤50mg/L时，将所述滤液用于配制钻井施工泥浆；当所述含沙量>50mg/L时，将所述滤液重复步骤(3)～(4)，直至含沙量≤50mg/L。
优选地，所述絮凝剂相对于所述上清液的用量为2.0～40.0g/m3。
优选地，所述絮凝剂为无机聚合盐絮凝剂、有机絮凝剂和无机多孔吸附剂的混合物。
优选地，所述絮凝剂中无机聚合盐絮凝剂、有机絮凝剂和无机多孔吸附剂的质量比为63～73:19～29:3～13。
优选地，所述无机聚合盐絮凝剂包括聚合氯化铝铁、聚合氯化铝和聚合硫酸铁中的一种或两种。
优选地，所述有机絮凝剂包括聚丙烯酰胺、N-羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇和纤维素衍生物中的一种或两种。
优选地，所述无机多孔吸附剂包括粉煤灰和/或沸石。
优选地，进行所述絮凝处理直至测定所述絮凝处理后上清液的含沙量≤1.0g/L。
优选地，所述过滤器为叠片式过滤器，所述叠片式过滤器的过滤精度为5～20μm。
优选地，所述步骤(1)还得到非上清沉降液和沉降渣，所述步骤(2)还得到非上清絮凝处理液和絮凝渣；
得到非上清沉降液和非上清絮凝处理液后还包括：将所述非上清沉降液和非上清絮凝处理液进行蒸发处理。
本发明提供的处理方法，包括以下步骤：(1)将地浸采铀洗井水沉降后，得到上清液、非上清沉降液和沉降渣；(2)将所述上清液和絮凝剂混合，进行絮凝处理，得到絮凝处理后上清液、非上清絮凝处理液和絮凝渣；(3)将所述絮凝处理后上清液经过滤器过滤，得到滤液和滤渣；(4)测定所述滤液中的含沙量，当所述含沙量≤50mg/L时，将所述滤液用于配制钻井施工泥浆；当所述含沙量>50mg/L时，将所述滤液重复步骤(3)～(4)，直至含沙量≤50mg/L。本发明通过沉降，将地浸采铀洗井水中大颗粒物理沙子和泥沙沉降，本发明所述物理颗粒是指由物理作用得到的沙子；将沉降后的上清液进行絮凝处理，能够有效去除部分化学颗粒、硅胶和微生物颗粒，本发明所述化学颗粒是指由化学反应生成的新物质；将絮凝处理后的上清液用过滤器过滤后，能够进一步去除颗粒较小的杂质，得到含沙量≤50mg/L的洗井水，可循环用于配制钻井施工泥浆。本发明提供的处理方法处理效率高，耗时短，得到的处理后洗井水的回用率>87％，可大大减少洗井废水的排放量，具有明显的环境效益。
具体实施方式
本发明提供了一种地浸采铀洗井水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将地浸采铀洗井水沉降后，得到上清液、非上清沉降液和沉降渣；
(2)将所述上清液和絮凝剂混合，进行絮凝处理，得到絮凝处理后上清液、非上清絮凝处理液和絮凝渣；
(3)将所述絮凝处理后上清液经过滤器过滤，得到滤液和滤渣；
(4)测定所述滤液中的含沙量，当所述含沙量≤50mg/L时，将所述滤液用于配制钻井施工泥浆；当所述含沙量>50mg/L时，将所述滤液重复步骤(3)～(4)，直至含沙量≤50mg/L。
在本发明中，若无特殊说明，所采用的原料均为本领域常规市售产品。
本发明将地浸采铀洗井水沉降后，得到上清液、非上清沉降液和沉降渣。
在本发明中，所述沉降的方式优选为自然沉降，所述沉降的时间优选为0.5～4h。本发明通过沉降，将地浸采铀洗井水中大颗粒物理沙子和泥沙沉淀。所述沉降完成后，本发明优选收集所述非上清沉降液，将所述非上清沉降液蒸发；在本发明的实施例中，所述蒸发可在蒸发池中进行，具体为将所述非上清沉降液排入蒸发池进行蒸发。本发明沉降中产生的非上清沉降液无需进行再处理，可直接排入蒸发池，符合环保要求。
在本发明中，所述沉降渣优选排入指定的废渣处置池收集处理。
得到上清液后，本发明将所述上清液和絮凝剂混合，进行絮凝处理，得到絮凝处理后上清液、非上清絮凝处理液和絮凝渣。
在本发明中，所述絮凝剂优选为无机聚合盐絮凝剂、有机絮凝剂和无机多孔吸附剂的混合物，所述无机聚合盐絮凝剂、有机絮凝剂和无机多孔吸附剂的质量比优选为63～73:19～29:3～13，进一步优选为17:6:2。
在本发明中，所述无机聚合盐絮凝剂优选包括聚合氯化铝铁、聚合氯化铝和聚合硫酸铁中的一种或两种，当所述无机聚合盐絮凝剂优选为聚合氯化铝铁、聚合氯化铝和聚合硫酸铁中的两种时，任意两种物质的质量比独立地优选为2～3:2～3，进一步独立地优选为1:1。
在本发明中，所述有机絮凝剂优选包括聚丙烯酰胺、N-羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇和纤维素衍生物中的一种或两种，当所述有机絮凝剂优选为聚丙烯酰胺、N-羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇和纤维素衍生物中的两种时，任意两种物质的质量比独立地优选为2～3:2～3，进一步独立地优选为1:1。在本发明中，所述纤维素衍生物优选包括纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、甲基纤维素和羧甲基纤维素中的一种或多种。
在本发明中，所述无机多孔吸附剂优选包括粉煤灰和/或沸石。
在本发明中，所述絮凝剂的用量为2.0～40g/m3，进一步优选为10～30g/m3。在本发明中，若絮凝剂的用量过少，则絮凝效果不佳；若絮凝剂用量过多，则会使絮体流动性变差，甚至变成凝胶。
本发明优选进行所述絮凝处理直至测定所述絮凝处理后上清液的含沙量≤1.0g/L。本发明通过絮凝处理，去除部分化学颗粒、硅胶和微生物颗粒。所述絮凝处理完成后，本发明优选进行沉降后，得到絮凝处理后上清液、非上清絮凝处理液和絮凝渣。本发明优选收集所述非上清絮凝处理液，将所述非上清絮凝处理液蒸发；在本发明的实施例中，所述蒸发可在蒸发池中进行，具体为将所述非上清絮凝处理液排入蒸发池进行蒸发。本发明絮凝处理中产生的非上清絮凝处理液无需进行再处理，可直接排入蒸发池，符合环保要求。
在本发明中，所述絮凝渣优选排入指定的废渣处置池收集处理。
得到絮凝处理后上清液后，本发明优选将所述絮凝处理后上清液经过滤器过滤，得到滤渣和滤液。
在本发明中，所述过滤器优选为叠片式过滤器，所述叠片式过滤器的过滤精度优选为5～20μm。在本发明中，絮凝处理后上清液通过叠片式过滤器的叠片时，叠片在弹簧力和水力的作用下被紧紧地压在一起，杂质颗粒被截留在叠片交叉点，可进一步去除颗粒较小的杂质。
在本发明中，所述滤渣优选进行集中掩埋处理。
得到所述滤液后，本发明测定所述滤液中的含沙量，当所述含沙量≤50mg/L时，将所述滤液用于配制钻井施工泥浆；当所述含沙量>50mg/L时，将所述滤液重复所述絮凝处理和叠片式过滤器过滤步骤，直至含沙量≤50mg/L。
下面结合实施例对本发明提供的地浸采铀洗井水的处理方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
某地浸矿山洗井水，钻孔编号为C-0302的抽液井洗井水产生量共60m3，其中，悬浮物浓度为5.2～11.0g/L，平均浓度为9.46g/L，洗井水的主要化学成分见表1；
表1 C-0302洗井水中主要化学成分
C-0302洗井水的处理方法包括以下步骤：
(1)将C-0302洗井水分3次进入储罐A中，每次加入20m3，直至储罐A加满为止，储罐A为本领域常规储罐，储罐A的容积为20m3，自然沉降3h后，得到上清液、非上清沉降液和沉降渣，沉降渣排入指定的废渣处置池收集处理；
(2)将得到的上清液泵入储罐B中，储罐B容积为20m3，储罐B为本领域常规储罐，加入29.2g/m3絮凝剂，进行絮凝处理，直至测定水中含沙量≤1.0g/L为止，得到絮凝处理后上清液、非上清絮凝处理液和絮凝渣，其中，絮凝剂为聚合氯化铝铁、有机絮凝剂和沸石的混合物，聚合氯化铝铁、有机絮凝剂和沸石的质量比为17：6：2，有机絮凝剂为N-羧甲基壳聚糖和聚丙烯酰胺的混合物，N-羧甲基壳聚糖和聚丙烯酰胺的质量比为1：1，絮凝渣排入指定的废渣处置池收集处理；
(3)将絮凝处理后上清液，经过叠片式过滤器过滤，过滤精度为10μm，得到滤渣和滤液，滤渣集中掩埋；
步骤(1)～(2)中产生的非上清沉降液和非上清絮凝处理液共8.0m3收集后，直接排入蒸发池中；
(4)测定滤液的含沙量，测定含沙量稳定在22～38mg/L，滤液54.3m3全部返回配制钻井施工泥浆，回用率达到87.2％，8.0m3非上清液废水排入蒸发池中，大大减少了洗井废水的排放量。
处理后C-0302滤液中主要化学成分参见表2。
表2处理后C-0302滤液中主要化学成分
由表2分析可知，本发明提供的处理方法在高效处理洗井水的同时，能够有效去除洗井水中含有的悬浮物及多种离子。
实施例2
某地浸矿山钻井洗井，钻孔编号为SZ-0109的注液井洗井水产生量49.3m3，其中，悬浮物浓度为4.20～9.46g/L，平均浓度为6.83g/L，洗井水的主要化学成分见表3；
表3 SZ-0109洗井水中主要化学成分
SZ-0109洗井水的处理方法包括以下步骤：
(1)将SZ-0109洗井水分1次进入储罐A中，每次加入60m3，直至储罐A加满为止，储罐A为本领域常规储罐，储罐A的容积为60m3，自然沉降3h后，得到上清液、非上清沉降液和沉降渣，沉降渣排入指定的废渣处置池收集处理；
(2)将得到的上清液泵入储罐B中，储罐B容积为60m3，储罐B为本领域常规储罐，加入16.2g/m3絮凝剂，进行絮凝处理，直至测定水中含沙量≤1.0g/L为止，得到絮凝处理后上清液、非上清絮凝处理液和絮凝渣，其中，絮凝剂为聚合氯化铝、N-羧甲基壳聚糖和粉煤灰的混合物，聚合氯化铝、N-羧甲基壳聚糖和粉煤灰的质量比为17：6：2，絮凝渣排入指定的废渣处置池收集处理；
(3)将絮凝处理后上清液，经过叠片式过滤器过滤，过滤精度为20μm，得到滤渣和滤液，滤渣集中掩埋；
步骤(1)～(2)中产生的非上清沉降液和非上清絮凝处理液共8.0m3收集后，直接排入蒸发池中；
(4)测定滤液的含沙量，测定含沙量稳定在15～26mg/L，滤液49.3m3全部返回配制钻井施工泥浆，回用率达到90.4％，4.7m3非上清液废水排入蒸发池中，大大减少了洗井废水的排放量。
处理后SZ-0109滤液中主要化学成分参见表4。
表4处理后SZ-0109滤液中主要化学成分
由表4分析可知，本发明提供的处理方法在高效处理洗井水的同时，能够有效去除洗井水中含有的悬浮物及多种离子。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种地浸采铀洗井水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将地浸采铀洗井水沉降后，得到上清液；
(2)将所述上清液和絮凝剂混合，进行絮凝处理，得到絮凝处理后上清液；
(3)将所述絮凝处理后上清液经过滤器过滤，得到滤液和滤渣；
(4)测定所述滤液中的含沙量，当所述含沙量≤50mg/L时，将所述滤液用于配制钻井施工泥浆；当所述含沙量>50mg/L时，将所述滤液重复步骤(3)～(4)，直至含沙量≤50mg/L。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述絮凝剂相对于所述上清液的用量为2.0～40.0g/m3。
3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为无机聚合盐絮凝剂、有机絮凝剂和无机多孔吸附剂的混合物。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述絮凝剂中无机聚合盐絮凝剂、有机絮凝剂和无机多孔吸附剂的质量比为63～73:19～29:3～13。
5.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述无机聚合盐絮凝剂包括聚合氯化铝铁、聚合氯化铝和聚合硫酸铁中的一种或两种。
6.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述有机絮凝剂包括聚丙烯酰胺、N-羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇和纤维素衍生物中的一种或两种。
7.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述无机多孔吸附剂为粉煤灰和/或沸石。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，进行所述絮凝处理直至测定所述絮凝处理后上清液的含沙量≤1.0g/L。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述过滤器为叠片式过滤器，所述叠片式过滤器的过滤精度为5～20μm。
10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)还得到非上清沉降液和沉降渣，所述步骤(2)还得到非上清絮凝处理液和絮凝渣；
得到非上清沉降液和非上清絮凝处理液后还包括：将所述非上清沉降液和非上清絮凝处理液进行蒸发处理。
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