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强风化强氧化型砂岩铀矿组合浸出工艺及浸出动力学模型

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第11期52卷 3783-3791页

作者：刘玉龙扶海鹰胡南李广悦喻清丁德馨南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001 中广核铀业发展有限公司北京100029

首先,从我国某急倾斜疏干型铀矿床采取铀矿石样,分析其岩石组成、矿物组成和化学组成;其次,将每一类含铀的岩石分别破碎成小于10 mm的颗粒,将其筛分成[0,1),[1,3),[3,5)和[5,10) mm这4个粒级,并将各类岩石按其所占比例进行混合组成综合... 详细信息

首先,从我国某急倾斜疏干型铀矿床采取铀矿石样,分析其岩石组成、矿物组成和化学组成;其次,将每一类含铀的岩石分别破碎成小于10 mm的颗粒,将其筛分成[0,1),[1,3),[3,5)和[5,10) mm这4个粒级,并将各类岩石按其所占比例进行混合组成综合铀矿样,再将其分别破碎成粒径小于20,15,10和5 mm的颗粒,将它们筛分成[0,1),[1,3),[3,5),[5,10),[10,15)和[15,20) mm这6个粒级,分析各粒级铀矿石的质量分数和品位;第三,将综合铀矿样破碎成粒径小于10 mm的颗粒,将其筛分成[0,0.5)和[0.5,10)这2个粒级,对前者进行搅拌浸出试验,对后者进行柱浸试验;最后,采用ORIGIN软件拟合柱浸试验结果,建立柱浸动力学模型并进行验证。研究结果表明:铀矿石主要由砂岩、砾岩和泥岩组成,其质量分数分别为57%,25%和18%,铀矿物主要为含铀黏土矿物、沥青铀矿物、硅铝铀矿物和水硅铀矿物,且U(VI)质量分数达96.8%,属于强风化强氧化型铀矿石;铀矿石经破碎后,[3,5) mm粒级铀矿石的质量分数最小,而品位最高;铀矿石柱浸动力学模型为y=1-e^(-kx),模型参数k与铀矿石粒径呈线性负相关,与硫酸和氯酸钠质量浓度呈线性正相关;对强风化强氧化型铀矿石宜采用搅拌浸出-堆浸组合工艺进行处理,堆浸后期适当增加溶浸液和氧化剂质量浓度可以改善浸出效果,所建立的柱浸动力学模型可以用于预测和控制堆浸过程。

关键词：强风化强氧化铀矿石组合浸出工艺搅拌浸出柱浸动力学模型

衡山石膏矿地面塌陷机理的FLAC^(3D)模拟

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矿业研究与开发 2013年第1期33卷 73-76,109页

作者：贺桂成刘永张志军丁德馨南华大学核资源与核燃料工程学院湖南衡阳市421001 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

采用FLAC3D对衡山县石膏矿闭坑前后空区引发的地面塌陷机理进行了分析,并对该矿不同采场结构参数的地表沉陷进行了模拟。研究结果表明:该矿闭坑后采空区顶板和矿柱的最大位移分别是闭坑前的7倍和10倍;闭坑前矿柱已严重破坏,闭坑后矿柱... 详细信息

采用FLAC3D对衡山县石膏矿闭坑前后空区引发的地面塌陷机理进行了分析,并对该矿不同采场结构参数的地表沉陷进行了模拟。研究结果表明:该矿闭坑后采空区顶板和矿柱的最大位移分别是闭坑前的7倍和10倍;闭坑前矿柱已严重破坏,闭坑后矿柱不足以支承上覆围岩压力而引起采空区顶板垮落,形成垮落拱;采空区边界的围岩受顶板垮落的影响,产生应力集中,造成其沿采空区边界整体剪切滑移失稳,进而诱发顶板整体垮落,最终在地表形成"漏斗型"塌陷区;地面塌陷区的影响范围距采空区边界约80m;矿房跨度为10m、矿柱跨度为4m是该地区石膏矿最合理的采场结构参数。

关键词：房柱法石膏矿垮落拱地面塌陷机理数值模拟

低剂量α粒子辐照对斑马鱼胚胎初级造血分子标记物的影响

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原子能科学技术 2021年第4期55卷 761-768页

作者：王慧敏赵维超胡南张燕斌丁德馨南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001 南华大学极贫铀资源绿色开发技术湖南省重点实验室湖南衡阳421001 南华大学公共卫生学院湖南衡阳421001

为探究低剂量α粒子辐照对斑马鱼初级造血的影响,使用241 Am作为α粒子辐照源,对脱绒毛膜后的5 hpf胚胎进行0、0.425、0.85、1.7 mGy的辐照,采用整体原位杂交技术检测了约14 hpf斑马鱼胚胎初级造血分子标记物gata1a和spi1b的表达,采用... 详细信息

为探究低剂量α粒子辐照对斑马鱼初级造血的影响,使用241 Am作为α粒子辐照源,对脱绒毛膜后的5 hpf胚胎进行0、0.425、0.85、1.7 mGy的辐照,采用整体原位杂交技术检测了约14 hpf斑马鱼胚胎初级造血分子标记物gata1a和spi1b的表达,采用实时荧光定量PCR技术检测了22 hpf斑马鱼胚胎初级造血分子标记物gata1a和spi1b的相对表达,并采用联大茴香胺染色法检测了48 hpf血红蛋白含量的变化。通过与对照组相比发现,0.425 mGy剂量组的gata1a表达无显著性差异(p>0.05),spi1b表达略有减少(p<0.05),血红蛋白含量显著减少;0.85 mGy剂量组的gata1a和spi1b表达均显著降低(p<0.01),血红蛋白含量明显减少;1.7 mGy剂量组的gata1a和spi1b表达均显著升高(p<0.001),血红蛋白含量显著增加。以上结果表明,剂量小于0.85 mGy的α粒子辐照对初级造血产生了抑制作用,而剂量为1.7 mGy的α粒子辐照诱导了胚胎兴奋效应,即剂量为1.7 mGy的α粒子辐照对胚胎期斑马鱼初级造血具有促进作用。

关键词：低剂量辐照 α粒子初级造血分子标记物兴奋效应

铀尾矿中不同形态铀释放的影响因素及其相关性

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中国环境科学 2019年第7期39卷 3073-3080页

作者：裴晶晶胡南张辉戴仲然丁德馨於照惠南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室极贫铀资源绿色开发技术湖南省重点实验室

采用正交试验、连续提取法及主成分分析,研究了液固比、浸出时间、酸雨pH值、PO 4^3-、CO3^2-、Ca^2+和腐殖酸浓度对铀尾矿库内铀尾矿中不同形态铀释放的影响.结果表明:影响易迁移态铀释放的因素,按重要程度排序为:Ca^2+>酸雨pH值>CO3^... 详细信息

采用正交试验、连续提取法及主成分分析,研究了液固比、浸出时间、酸雨pH值、PO 4^3-、CO3^2-、Ca^2+和腐殖酸浓度对铀尾矿库内铀尾矿中不同形态铀释放的影响.结果表明:影响易迁移态铀释放的因素,按重要程度排序为:Ca^2+>酸雨pH值>CO3^2->腐殖酸>浸出时间>PO 4^3->液固比,前4个因素是主要影响因素,且CO3^2-与酸雨pH值的相关性最强.影响潜在迁移态铀释放的因素,按重要程度排序为:Ca^2+>液固比>浸出时间>CO3^2->腐殖酸>酸雨pH值>PO 4^3-,前4个因素是主要影响因素,且PO 4^3-与酸雨pH值的相关性最强.影响稳定态铀释放的因素,按重要程度排序为:PO 4^3->腐殖酸>CO3^2->酸雨pH值>液固比>Ca^2+>浸出时间,前4个因素是主要影响因素,且PO 4^3-与CO3^2-的相关性最强.

关键词：铀尾矿铀释放铀形态正交设计主成分分析

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高密度混凝土辐射屏蔽试验研究与应用

原子能科学技术 2008年第10期42卷 956-960页

作者：伍崇明丁德馨肖雪夫林兴君王绍林沈媛媛中南大学湖南长沙410083 中国核工业第二四建设公司四川绵阳621000 南华大学湖南衡阳421001 中国原子能科学研究院北京102413 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

针对科研和工程需要,对密度4.60 t/m^3屏蔽γ射线防辐射混凝土配合比设计、施工工艺、混凝土密实度和屏蔽均匀性等进行了系统研究,解决了高密度混凝土施工中的均匀性、密实度问题,提出了射线检测屏蔽混凝土密度和屏蔽均匀性的方法,总结... 详细信息

针对科研和工程需要,对密度4.60 t/m^3屏蔽γ射线防辐射混凝土配合比设计、施工工艺、混凝土密实度和屏蔽均匀性等进行了系统研究,解决了高密度混凝土施工中的均匀性、密实度问题,提出了射线检测屏蔽混凝土密度和屏蔽均匀性的方法,总结了高密度混凝土施工的技术措施。经工程实践证明,配合比设计和施工工艺可行,保证了工程实体施工质量。

关键词：高密度混凝土配合比设计施工工艺屏蔽效果屏蔽均匀性

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含氟离子和氯离子酸性废水处理技术

环境工程学报 2012年第9期6卷 3157-3160页

作者：公新忠丁德馨李广悦胡南南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室衡阳421001

本实验研究了石灰乳和铝酸钠处理废水中的氟离子和氯离子的效果。通过正交实验得出:影响除氟离子效果因素的主次顺序为:pH值>氟离子浓度>反应时间;影响除氯离子效果因素的主次顺序为:氯离子浓度>铝酸钠与氯离子的质量浓度比>反应时间。... 详细信息

本实验研究了石灰乳和铝酸钠处理废水中的氟离子和氯离子的效果。通过正交实验得出:影响除氟离子效果因素的主次顺序为:pH值>氟离子浓度>反应时间;影响除氯离子效果因素的主次顺序为:氯离子浓度>铝酸钠与氯离子的质量浓度比>反应时间。通过单因素实验得出:在pH=9、反应时间为5 min的条件下,废水中氟离子含量可由370.37mg/L降低到2 mg/L以下,去除率可达99.45%;在铝酸钠与氯离子的质量浓度比为1∶10,反应时间为5 min的条件下,废水中氯离子含量可由503.4 mg/L降低到201 mg/L以下,去除率可达60%。

关键词：氟离子氯离子石灰乳铝酸钠

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铀矿堆浸酸性尾渣中和的动力学特征及模型

原子能科学技术 2010年第5期44卷 538-542页

作者：丁德馨刘玉龙李广悦王有团南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001

采用氧化钙、氢氧化钠和氨水作为中和剂,对铀矿堆浸酸性尾渣进行中和试验,试验过程中检测了中和体系的pH随时间的变化,并根据检测结果建立了尾渣中和的动力学模型。结果表明,铀矿堆浸酸性尾渣的中和过程,包括尾渣颗粒表面余酸与中和剂... 详细信息

采用氧化钙、氢氧化钠和氨水作为中和剂,对铀矿堆浸酸性尾渣进行中和试验,试验过程中检测了中和体系的pH随时间的变化,并根据检测结果建立了尾渣中和的动力学模型。结果表明,铀矿堆浸酸性尾渣的中和过程,包括尾渣颗粒表面余酸与中和剂的快速反应,及尾渣颗粒内部余酸与中和剂的缓慢扩散-反应两个阶段;中和过程中,中和剂扩散-反应的非线性耦合和反馈作用模型,可很好地反映尾渣中和反应的过程和方式,中和体系的pH呈现出明显的非线性振荡现象;尾渣中和的动力学模型,能很好地拟和中和体系的pH随时间的变化。

关键词：铀矿堆浸酸性尾渣中和扩散-反应动力学模型

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爆破后压入式通风独头巷道内氡的运移模型

原子能科学技术 2016年第3期50卷 571-576页

作者：叶勇军江俊廷丁德馨钟永明谢超南华大学环境保护与安全工程学院湖南衡阳421001 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001

为有效指导铀矿井下独头巷道的通风设计,基于质量守恒定律和置换通风理论,首先建立了描述爆破后压入式通风独头巷道内抛掷空间和风流末端氡活度浓度随通风时间变化的计算模型,利用该模型得到了达到氡活度浓度限值条件的最短排氡通风时... 详细信息

为有效指导铀矿井下独头巷道的通风设计,基于质量守恒定律和置换通风理论,首先建立了描述爆破后压入式通风独头巷道内抛掷空间和风流末端氡活度浓度随通风时间变化的计算模型,利用该模型得到了达到氡活度浓度限值条件的最短排氡通风时间的确定方法;然后分析了不同参数对风流末端氡活度浓度以及最短排氡通风时间的影响。结果表明,爆破后,独头巷道风流末端氡活度浓度在一定通风时间内保持不变,之后瞬间增至峰值,最终逐渐衰减至稳定;在其他参数一定的情况下,风流末端氡活度浓度开始剧增的时间随巷道长度的增加而减小,随风量增加而增大;风流末端氡活度浓度衰减速率随风量的增加而增大;风流末端氡活度浓度峰值随掘进面铀品位的增加而增大;最短排氡通风时间随巷道长度和掘进面铀品位的增加而增大,随通风量的增加而减小。

关键词：铀矿独头巷道爆破氡活度浓度压入式通风

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堆浸铀矿堆水力学特征参数的试验与反演研究

岩土工程学报 2014年第11期36卷 2078-2085页

作者：叶勇军丁德馨赵娅利李广悦江湖一佳范楠彬王立恒铀矿冶生物技术国防重点学科试验室(南华大学) 湖南衡阳421001 南华大学环境保护与安全工程学院湖南衡阳421001

为了掌握堆浸铀矿堆非抱和区的水力学特性,根据多孔介质的液体流动控制方程和描述水力学性质的van Genuchten模型,阐述了堆浸铀矿堆水力学特征参数的数值反演模型。接着,选用来自某铀矿山新堆浸场分形维数D=1.8的铀矿石样,利用自制的一... 详细信息

为了掌握堆浸铀矿堆非抱和区的水力学特性,根据多孔介质的液体流动控制方程和描述水力学性质的van Genuchten模型,阐述了堆浸铀矿堆水力学特征参数的数值反演模型。接着,选用来自某铀矿山新堆浸场分形维数D=1.8的铀矿石样,利用自制的一维液体非饱和渗流试验装置,测定了不同喷淋强度下试验柱底部的累计排水量和5个不同高度矿样内的含水率。最后,利用HYDRUS-1D软件获得了试验样本在注水期间和排水期间的水力学特征参数。结果表明:1数值反演方法确定的水力学特征参数能很好地与实际情况相匹配,参数估算结果可用于工程实际;2注水期间和排水期间需要分别确定对应的水力学特征参数;3注水期间反演估算获得的堆浸铀矿堆饱和渗透系数比排水期间的更接近饱和渗流试验获得的结果。

关键词：堆浸铀矿石饱和–非饱和水力学特征参数数值反演方法