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一、 地质勘查
(一) 勘探类型
根据“铀矿地质勘探规范”，勘探类型是由主矿体的延展规模、形态和产状变化的复杂程度，矿化的均匀性、稳定性和连续性及矿体的破坏程度等地质因素确定的。各因素的划分标准列于表2.4.10。
表2.4.10地质因素划分标准
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铀矿床的勘探类型分为以下五类：
第Ⅰ勘探类型：主矿体规模巨大，形态简单，厚度稳定或较稳定，矿化连续均匀，构造简单，对矿体无破坏。
第Ⅱ勘探类型：主矿体规模大到巨大，形态简单到较简单，厚度较稳定，矿化比较连续均匀，构造比较简单，断层、岩脉对矿体基本无破坏。
第Ⅲ勘探类型：主矿体规模中等到大，形态较简单至复杂，厚度较稳定至不稳定，矿化比较均匀至很不均匀，矿体有分支复合现象，断层、脉岩对矿体破坏不多。
第Ⅳ勘探类型：主矿体规模小到中等，形态复杂至很复杂，厚度不稳定至很不稳定，矿化较均匀至很不均匀，矿体常有分支复合现象，断层、脉岩对矿体破坏较多。
第Ⅴ勘探类型：主矿体规模很小到小，形态复杂至极复杂，矿化不均匀至极不均匀，厚度很不稳定至极不稳定，断层、脉岩对矿体破坏甚多。
以上各勘探类型划分的条件，往往是错综复杂的，应根据矿床具体情况综合考虑确定。关于可地浸层间氧化带型铀矿床，由于其形态特点和开采工艺的特殊性，因此一些专家认为应不同于一般硬岩矿床分类的方案。俄罗斯舒米林将其分为三类（表2.4.11）
表2.4.11可地浸砂岩型铀矿床的勘探类型
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我国可地浸砂岩型铀矿床的勘探处于初始阶段，矿床的资料十分有限，目前还难以提出其分类的方案。
(二) 勘探阶段
铀矿勘探工作基本上可以划分为两个阶段：详查阶段和勘探阶段。
详查阶段：对普查阶段工作证实具有进一步工作价值的矿床或矿体，作出是否具有工业价值的评价，探求详查储量，提交详查地质报告，为能否进行勘探工作提供依据。对有工业价值的矿床，详查报告还是矿山总体规划或总体设计以及矿山项目建议书的依据。
勘探阶段：对具有工业价值并拟近期开采利用的铀矿床进行勘探，探求勘探储量，提交铀矿勘探地质报告，为矿山建设和规划提供必要的资料。
(三) 勘查手段与网度
铀矿床的勘查手段与其他金属的勘查手段基本相似，在地表主要是通过探槽、浅井、坑道和浅钻工程，在深部主要是通过竖井、斜井、钻探工程揭露矿体，进行收集获取矿体的各种参数和各种样品。与勘查其他金属不同的是在铀矿床勘查中广泛使用放射性测量方法。特别是在矿石品位测定时多采用辐射取样方法和γ测井方法。该方法是通过测量铀衰变的子体镭的放射性强度，求得铀的含量。为保证测量的精度，要确定铀镭平衡系数、天然状态下矿石的射气系数、矿石的有效原子系数和钍、钾元素的含量，并直接对测量的结果进行修正。另外，在测定矿石密度等方面也大量使用辐射测量方法。
根据我国铀矿勘探的实践经验，“铀矿地质勘探规范”对不同勘探类型、不同储量级别的勘探网度要求列于表2.4.12中。但在应用时，可根据矿体规模、形态、品位等特征进行调整。在倾斜方向较稳定，且走向方向变化较大时，则倾斜方向的工程间距可适当放稀，走向方向工程应适当加密。控制地表矿体工程间距，应比相应级别探控工程间距加密1倍。对于层间氧化带型矿床，其特点是矿层延伸相当长，但宽度相对要小，所以原规范的要求也不完全适用。目前我国还没有制定正式的规定，一般参照原苏联的规范（表2.4.13）。对具体矿床，勘探网度的确定是通过加密代表性矿段的网度和论证来实现的。此外，网的密度是否合适还必须用渗滤特征和其他有关地质工艺参数研究的结果来检验。
表2.4.12铀矿床勘探网度(m)
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表2.4.13层间氧化带型矿床用于获得C1级储量的勘探网度(m)
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(四) 工业指标
根据我国铀矿床的特点，铀矿地质勘察规范对铀矿的工业指标作了以下的规定。
1) 矿床规模，按探明的铀金属储量分为三类：
大型铀矿床 铀金属储量≥3 000
中型铀矿床 1 000t≤铀金属储量＜3 000t
小型铀矿床 100t≤铀金属储量＜1 000t
2) 矿石品级，按矿石中铀含量高低分为三级：
高品位（富）矿石 铀品位≥0.3%
中品位（普通）矿石 0.1%≤铀品位＜0.3%
低品位（贫）矿石 铀品位＜0.1%
需要指出，随着地浸采铀工艺在层间氧化带砂岩型铀矿床的应用，对矿石品位的表示形式和等级划分提出了新的要求，目前我国还没有正式的规定，基本借鉴原苏联的规定：
高品位矿石≥5kg U/m2
普通品位矿石3~5 kg U/m2
低品位矿石<1 kg U/m2
3) 储量计算工业指标，根据铀矿地质普查规范，在普查阶段可以采用以下标准：
边界品位（U） 0.03％
最低工业品位（U） 0.05％
最低可采厚度 0.7m
夹石剔除厚度 0.7m
边界米百分值 0.021
最低米百分值 0.035
4) 矿床勘探阶段工业指标，按EJ/T593标准确定。
5) 伴生组分根据铀矿地质勘探规范，对铀矿床可利用伴生组分的品位要求列于表2.4.14中。
表2.4.14铀矿床伴生组分综合利用表
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二、 矿床开采
铀矿床的开采，就是从具有工业价值的铀矿床中，将铀矿石开采出来，或将铀金属经化学溶浸，生产出液态铀化合物。采出的矿石和铀溶液，都要在铀水冶厂进行铀的提取和精制。根据不同的要求，制备出的铀化学浓缩物和核纯产品有：重铀酸铵、三碳酸铀酰铵、八氧化三铀、二氧化铀。
图2.4.14简要归纳了铀矿开采和加工的工艺流程。
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(一) 铀矿床开采的放射性特点
铀矿床的常规开采方法，即采出矿石，与其他矿种的开采大致相同。而其突出的特点是由于铀具有放射性形成的。利用铀的放射性进行物理探测，在回采之前圈定矿体边界，指导开采；在未探明区段进行补充勘探，争取扩大储量。铀矿业不仅遇有其他矿业的有毒、有害物质，而且铀矿具有放射性，所以矿井通风、辐射防护、“三废”处理和环境保护都是生产过程和退役治理的重要工作。在生产技术和管理方面采取的这类措施是铀矿业所独有的。
(二) 铀矿山地质工作
铀矿山地质工作，是矿山在地质勘探工作的基础上，在基建和生产过程中，根据需要进 行的地质工作。其主要任务是：进一步查明矿体形态、赋存条件、矿石数量和质量；指导和监督井巷工程施工与采矿作业，保证资源合理回收；在井田两翼、深部和矿区外围寻找新矿体和新矿床，扩大储量。这涉及地质、放射性物探、水文地质和工程地质等方面的工作。中国铀矿山40年累计完成岩心钻孔和探矿深孔约150万m，勘探井巷工程近10万m，新探明增加储量相当于矿山消耗储量的1/6。
在开发矿山初期，由于对铀矿床赋存特点认识不足，发生过在勘探程度低，开拓后矿体还没有探明的情况下就进行采准切割，结果因矿体变化很大，对开拓和开采方案都做了大的修改。在总结经验教训之后，各矿山认识到，铀矿山地质工作是矿山基建和生产的基础和耳目，要起到“保证、指导、监督”的作用。根据矿体大小、形态和所选的采矿方法，摸索出了探矿网度布置原则，以及追索矿体边界和寻找盲矿体办法，并制定了相应的矿山地质工作规程。
从60年代开始，矿山试验和推广接杆深孔勘探，部分代替坑道勘探。后来郴县、抚州等铀矿又推广使用小口径取岩心钻，取得了好效果。据统计，每2~6m钻孔可代替1m坑道探矿，成本只有坑探的1/10~1/5，而且改善了劳动和安全条件。
在大量积累地质资料的基础上，各矿山对控矿因素和成矿规律都有不同程度的新认识。抚州铀矿总结出了群脉型矿床的成矿规律，在单孔见矿储量的利用、探采结合和开拓半阶段探采等方面，采取了多种办法，方便了生产，节省了工程量，还找到了许多盲矿体。
铀矿山地质工作的一项重要任务是在现场进行放射性取样，以便快速取得矿体边界、矿石品位等资料。矿山生产必须在井下使用辐射仪进行巷道和采场的伽马编录和钻孔伽马取样；在井口设矿车辐射检查站，鉴定矿石品位，并选出表外矿石和废石，分别处置。对铀钍共生的矿床，采用铀钍测井仪和铀钍坑口测量仪，用能谱法确定铀钍矿石中铀的品位。有的矿床中铀镭平衡破坏严重，要通过对矿床的构造、岩性、地球化学等特点的分析，确定铀镭平衡系数，并测算出铀的含量。
矿山在基建和生产时期，特别要调查清楚水文地质、工程地质复杂的情况，防治井巷涌水、崩裂、塌落、露天滑坡等事故。郴县铀矿采取超前探水、排水、堵水和综合降温的办法，治理井下水大、温高问题，收到了较好效果。
图2.4.14铀矿开采和加工简要工艺流程图
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(三) 在适宜的条件下采用原地浸出开采方法
原地浸出(简称地浸出)开采铀的实质，在于通过钻孔系统，控制溶剂在自然赋存条件的铀矿体中将铀转移到液相，然后提升到地表加工处理。图2.4.15简要地说明了地浸出开采铀的工艺设施。
使用地浸出开采油方法开采的必要条件是溶浸液在矿体中流动，即含矿岩体必须具有天然的或人工造成的渗透性。地浸出开采方法采铀是在含水的层状铀矿床中进行，矿体的顶底板为隔水岩层。
向含矿层注入溶浸液和抽出含铀的浸出液要实现平衡，要使抽液量略大于注入量，防止浸出液流出溶浸范围。
地浸企业具有两套生产设施：地浸出开采方法采铀井场和浸出液处理车间。
国内外的实践说明，地浸出开采方法比常规采冶工艺有显著的优点：
1) 免去了矿床开拓巷道工程和矿石的开采、破磨及选冶尾矿处置等工序，基建投资少，建设时间短，劳动生产率高，生产成本低；
2) 较容易实现采冶全系统机械化和自动化，地浸系统操作人员的劳动和卫生条件比采矿工人有了根本的改善；
3) 地面几乎不受破坏，对农林业生产影响少，有利于环境保护；
4) 有些分散、品位低或地质条件复杂的矿体，用常规方法开采，技术经济不可行，往往用地浸出开采方法是经济合理的，从而能充分回收资源。
进行地浸的一个重要条件是要保证在含水层中的浸出液不能形成对水源的污染。所以生产时必须控制浸出液的流动，生产到一定阶段要进行地下水的复原工作。
为了确定地浸工艺的可能性和优化设计方案，调查研究矿体和围岩的岩性、渗透性、矿物地球化学特性、矿体赋存条件、形态及各种参数，要比用常规方法开采铀矿更加全面和细致，以取得矿化的详细定性和定量资料。铀的地浸工艺综合应用了包括湿法冶金、溶液化学、地质、水文地质、地球物理、钻孔工程、矿业经济等一系列科学和实践的知识。
图2.4.15地浸出开采方法采铀工艺设施
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(四) 铀矿山要因地制宜推广堆浸技术
堆浸技术虽然历史古老，但应用现代科学技术开发的堆浸工艺，已具有全新的内容和效果。
堆浸铀矿石，是在防渗漏的底板上用溶浸液淋浸矿石堆，将铀金属溶解成液态化合物的工艺过程。浸出液输送到水冶车间，加工制出铀化学浓缩物。
根据矿石堆浸设置的位置，堆浸分为地表堆浸和地下堆浸。地下堆浸可将采出的矿石转堆在适当的采空区或在原采场就地爆破后进行。
堆浸与原地浸出的溶浸条件区别在于，堆浸是在大气条件下用空气氧化矿石，在井下或地面堆浸，都要受到空气各种变化因素的影响。
堆浸与在容器中搅拌浸出的区别在于：搅拌浸出是固相在液相的饱和流中，两相作相对运动，物质的浓度梯度为传质的主要动力，溶浸强度大，效率高，大气对溶浸过程影响小；矿石堆浸是固相静止，液相与空气形成非饱和流，溶浸液与空气交替作用于矿石，产生毛细管的液升现象，传质主要受毛细管力支配，一般为自然浸出，受空气影响很大，溶浸强度比搅拌浸出差。
堆浸与搅拌浸出比较的优点是：
——工序少，设施简单，基建投资少、时间短，生产成本低；
——能耗物耗低，江西崇义铀矿实际堆浸电耗仅为搅拌浸出的1/5，水耗为1/10左右；浙江衢州铀矿堆浸硫酸消耗量为搅拌浸出的1/4左右；
——环境污染少，堆浸的废水量仅为搅拌浸出的7%~15%；堆浸尾渣为干的块粒，便于井下充填或地表堆存。
但堆浸也有其弱点：
——浸出率比搅拌浸出一般低5~15个百分点，同一种矿石，用就地爆破堆浸的浸出率比地表堆浸的要低；就地爆破堆浸对矿山地质工作和爆破质量要求严格；
——受自然条件，如风、雨、气温等影响较大，有时不能维持均衡生产；
——浸出周期长，短的半个月，长的达1年，对资金周转不利；
——对堆浸矿石不易实施强化手段。
所以，堆浸一般用于易浸出、品位低、储量大或品位高、储量小的矿山是有利的。溶浸方案的选择，要经过试验和技术经济比较来确定。
中国大部分铀矿山都做了堆浸试验，并以不同的方案用于生产，取得了好的效果。江西崇义铀矿地面堆浸在90年代初达到了10万t 级。
加拿大丹尼森铀矿在80年代初的井下就地爆破堆浸规模，每年可达40万t。匈牙利麦契克铀矿从1965年到1994年共地表碱法堆浸726万t 品位为0.01%~0.03%的表外矿石，回收了525 t 铀。
采用地浸或堆浸技术生产的铀矿山的产品，从常规方法的矿石，转变为铀溶液。采用常规方法，铀金属的提取是在水冶厂完成的湿法冶金工艺。地浸、堆浸技术将铀的初步提取工艺在矿山直接完成，并被称为非常规铀矿开采方法。
(五) 采矿方法和技术
把铀矿石从矿床中开采出来再加工，是铀工业的传统常规采冶方法。
中国铀矿床的地质条件变化多样，露天、地下开采都有。
地下采矿方法主要是水平分层干式充填法，约占井下总产量的60%；其次是分层崩落法、留矿法、空场法和进路法；开采煤型铀矿采用倾斜分层充填法。
1. 露天开采
露天矿的产量，在历史最高年份，达总产量的30%。
露天开采可减少氡及氡子体的危害，同时对赋存条件复杂的铀矿床，便于进行生产勘探，所以它特别适合于铀矿开采。有的露天采场的实际生产能力和总采出矿量比设计都高出几倍。
中国铀矿露天开采主要是山坡露天或矿床浅部露天开采。开采深度一般小于100~150m，阶段高度为5~10m，边坡角40°~50°。平均剥采比为2~3 m3/t 。
露天开采设备主要是：直径150mm的穿孔机，斗容0.5~1.0m3的电铲，载重5~7t 的翻斗汽车。
在爆破方面，曾有效地采用了定向抛掷大爆破、多排微差和挤压爆破、预裂爆破和光面爆破技术。为了降低矿石贫化率，必须坚持物探跟班制度，对矿石和围岩严格实行分爆分采、分装分运；对形状变化较大的矿体，适当降低阶段高度。江西抚州铀矿邹家山露天分矿通过采取以上措施，贫化率从51.1%降到20.9%。
2. 地下开采
中国大多数地下铀矿采用联合开拓法，其中平硐与其他井巷联合开拓较多。按设计储量计算，斜井开拓约占35%，竖井开拓占60%，平硐开拓占5%。阶段高度变化于25~50m之间。目前地下开采的铀矿床的一段深度不到400m。
为了减少氡及其子体的析出量和少留保安矿柱,开拓工程一般都布置在下盘。矿石提升井一般不作为入风井。
上向水平分层干式充填法,经过近40年的实践，在回采工艺、装备水平、采场结构、生产管理等方面，都有了很多显著的改进。尽管这种方法比留矿、崩落等采矿方法效率低、成本高，它至今仍在铀矿山广泛得到应用，其原因是：
—— 铀矿属于稀贵矿种，加工费用高，要求在回采过程中严格控制矿石的损失贫化。这种方法的损失率实际只有0.3%~8%，贫化率为5.8%~6.5%，其他采矿方法不可能达到。
—— 矿体形态复杂，要求能在回采过程中实现采探结合，最终确定矿体边界或探出新的矿体。这种方法的灵活性能适应矿体的变化，是其他方法不可比的。
—— 充填法可减少采空区围壁暴露面积和矿石在采场的积存量，从而降低了氡析出量。只要充填料符合要求，氡析出率仅有其他方法的1/3~1/4，因而辐射防护条件好。
——由于在充填料上采用水泥砂浆垫板，工人作业条件较好；充填采空区能保证矿井和地面的安全。
铀矿开发初期采用这种采矿方法，每个阶段留下的顶柱、底柱和间柱占回采储量的40%。回采这些矿柱的损失大，贫化高，工效低，木材消耗多，而且不安全。经过多次研究试验，先后将自然顶底柱改为人工底柱； 用混凝土隔墙取代人工矿柱；矿房每分层的木垫板改为水泥砂浆垫板。后来根据矿体赋存条件，采取不同的矿房划分和结构，将矿房间的混凝土隔墙厚度由3m 改为1~0.4m ；矿房开采顺序，由间隔上采改为梯段式上采。矿房顺路井用混凝土整体浇灌或预制构件取代了木支护。围岩稳固和矿化均匀的矿体开采，实行了连续爆破、出矿两个或几个分层后充填一次的方法，显著提高了回采效率。
1980年浙江衢州铀矿引进了双机凿岩台车和铲运机。1996年辽宁本溪铀矿采用了新型的全液压单机凿岩台车和铲运机。实践表明，无轨设备采矿效果很好。本溪铀矿矿体形态复杂，矿岩极不稳固，采矿直接工效达到了9 t/人班以上，采场生产能力远远超过了其他矿山；生产安全和工人劳动条件有了明显改善。
新疆伊宁原两个煤型铀矿的矿床埋藏条件较复杂，开采工程中既有火灾，又有水患；围岩松软，遇水膨胀，巷道、采场受地压作用，底鼓变形；有的地段出现流砂；瓦斯和氡气不断析出对作业人员威胁较大。煤层风化后，自燃发火期一般为两三个月，最短时只有20多天。开始试采时，采场起火无法治服。经过多年反复试验，最后，对倾角大于45°的急倾斜连续矿体，采用倾斜分层采矿和钻孔充填戈壁砂的办法，获得成功；对于不连续矿体，采用倾斜分层进路选别采矿法，效果很好。在缓倾斜矿体情况下，试验成功了短壁式进路采矿法和壁式进路选别采矿法，可适应不同的矿岩条件。
三、 选矿与加工技术
从矿石中提取铀是湿法冶金（或化工冶金）过程，亦简称为“铀水冶”。中国铀矿石类型较多，有时含有伴生元素，所以采用了多种工艺流程。
(一) 放射性选矿
中国已开采的铀矿床大部分属于花岗岩和火成岩型，品位较低，有的矿体薄，开采时易贫化。采用放射性选矿，可以在矿山选弃掉大量的废石和表外矿石，从而减少矿石加工时的能耗和物料消耗，显著降低矿石加工成本。表外矿石可在矿山堆浸回收铀。
在湖南、江西、广东的铀厂矿都建有放射性选厂，采用不同类型的放射性选矿机（简称放选机）。
放选机分选的过程是，测量入选矿块的含铀量，按分界品位确定出铀矿石或废石，并将两种石块分别处置。这判断过程和分选动作必须相当迅速，才能达到有效益的处理量。30多年来，中国共研制使用了四种放选机，选矿性能不断改进提高。废石选出率在不同情况下，一般可达到10%~30%，取得了较好的经济效益。
90年代初研制成功并在江西抚州铀矿采用的5421-Ⅱ型放选机，包括一台处理60~25mm 粒级的四槽道选机和一台处理150~60mm粒级的两槽道选机。两选机的结构和工作原理一样，选机由机械传送、探测仪器和微处理机组成，其工作原理见图2.4.16。
(二) 矿石准备
在常规的矿石加工流程中，一般将矿石破磨到0.2~0.5mm，以便使细颗粒矿石中的铀能最大限度地、较快地浸出来。
图2.4.16 5421-Ⅱ型放射性选矿机示意图
1.精、尾矿隔板；2.光源箱；3.执行机构电磁气阀；4.反光镜；5.矿仓；6.红外料位计；
7.振动给矿机；8.皮带机；9.槽道隔板；10.过大块报警装置；11.摄像器；12.屏蔽罩；
13.铅室探头；14.分选主机；15.隔板；16.皮带速度传感器
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建厂初期，一般采用三段破碎和一段闭路球磨；进入70年代，先后在几个新建和改建的水冶厂采用了湿式自磨的闭路流程。
(三) 铀的提取和纯化
从矿石中提取铀并加以纯化一般要经过浸出、固液分离、离子交换或淋洗萃取、沉淀、干燥和煅烧等工序。
铀从破磨后的矿石中浸出，在水冶厂一般在搅拌槽中进行。浸出剂通常用硫酸或碳酸钠-碳酸氢钠。含碳酸盐较高的矿石，用碱法浸出为宜。用硫酸浸出时，一般加适量氧化剂，将四价铀氧化成六价铀，使其成为可溶性铀。
固液分离费用较高，所以开发新型絮凝剂，研制高效浓密机和带式过滤机，取代了早期使用的过滤和浓密设备。
铀溶液纯化一般采用离子交换或溶剂萃取，或者两者联合使用的淋萃流程，即铀先从树脂上淋洗下来，然后用溶剂萃取，进一步处理和纯化。连续离子交换能进一步降低成本。为了提高处理效率和减少稳定乳浊液的形成，不断改进了混合澄清器的结构，并推广使用了脉冲筛板塔。
淋洗富液加碱（如氢氧化钠、氨、石灰或氧化镁）后，铀以重铀酸盐的型态沉淀出来，再经压滤，即制出“黄饼”。
根据中国不同类型铀矿石的特点，在生产中成功地采用了多种工艺流程，发展了有自己特色的铀提取纯化工艺。
1. 用清液萃取流程处理花岗岩型铀矿石
这种矿石铀品位较高，矿砂沉降速度快，树脂磨损大，不宜采用矿浆吸附流程。高效的聚丙烯酰胺絮凝剂和选择性好的叔胺萃取剂的研制成功，为工业应用清液萃取流程创造了条件。高效的控制过滤等防止萃取过程乳化措施是实现该流程的关键。总的铀回收率可达93%以上。
2. 用碳酸铵反萃取结晶制备高纯铀产品
这一纯化工艺具有流程短、成本低、环境污染小和适应性大等优点，是一项广泛应用于中国铀工业的专有技术。
3. 针对中国火山岩型铀矿研究成功了协同淋萃流程
中国火山岩型铀矿石的品位低，含钼、铁等共生元素，而且硅酸盐含量较高，原有流程都不适用。经试验研究，开发成功了协同淋萃流程，有效地抑制了钼和铁的萃取，保证了产品纯度，提高了萃取能力。它既可以处理低品位矿石，制备高纯度产品，又能利用回水，减少废水排放量。
4. 从含褐煤铀矿提铀流程
70年代初建成了既能利用低温燃煤发电，又能从煤灰中提铀的水冶厂。这在世界上尚属首例。在酸浸煤灰后，用大孔筛板脉冲塔进行矿浆萃取回收铀。铀的总回收率可达89%。
5. 碱法流程处理碳硅泥岩型铀矿石
中国的热液蚀变碳硅泥岩型铀矿石含碳酸盐组分较高，不宜采用酸法流程。70年代，先后建成了3座碱法铀水冶厂，都采用了自己研究开发的用季铵直接萃取铀的独特工艺。这一工艺流程短，运行稳定，产品质量高，在处理多金属的碳硅泥岩型铀矿时，还可以综合回收钼和铼 。
6. 浓酸熟化—高铁淋滤浸出—三脂肪胺萃取流程
该流程是从粗粒矿石提取铀代替磨细矿石浸出，流出液闭路循环。矿石破碎到-5~ -7mm后，采用转鼓拌酸，酸溶液的重量浓度≤60%，常温熟化堆置10~15d。之后用高铁进行4~5段逆流淋滤，周期16~44d。三脂肪胺萃取为五段逆流；反萃取采用硫酸铵（钠）-氢氧化铵（钠）或碳酸钠。该工艺对不同类型矿石的适应性强，为中小型矿山的水冶流程提供了技术经济效果良好的经验。
四、 卫生防护和环境保护
铀矿业卫生防护是铀矿业劳动保护的重要组成部分。它的主要任务是采取技术和管理措施，创造符合工业卫生要求的作业环境，保护矿业工作人员的健康。
铀矿业的环境保护的主要任务是运用环境工程的基本原理和方法，保护和合理利用铀资源，防治环境污染，改善环境质量。
(一) 卫生防护
铀矿石开采和加工过程遇到的有害因素，除其他矿业所具有的外，还具有铀业的特殊性，即辐射危害。
铀矿山和水冶厂的主要辐射危害物，就是铀系的衰变产物222Rn的短寿命子体218Po、214Pb、214Bi放出的α、β射线。另外，从矿岩中钍系释放出的220Rn也是一个辐射源。氡子体是呈带电固态微粒存在于大气中的，吸入人体后的危害较大。
对人体的辐射是指α内照射和β、γ外照射。通常铀矿石品位越高，镭的含量高，γ外照射也越强；矿石密度越小，γ外照射越强。一般在开采低品位矿床的矿山，γ外照射是较弱的。在品位为0.1%的铀矿体中的巷道中央的剂量约为5μGy/h;当矿石品位超过0.5%时，就会超过50mSv的年允许剂量而出现辐射危害。加拿大现开采品位为百分之十几的铀矿，在开采、运输、加工矿石的过程中，采取了多种措施，避免工作人员受到强烈的外照射。
另一类辐射危害是铀矿尘和放射性气溶胶。
铀矿在凿岩、爆破、装运和矿石破碎、磨矿过程中产生的矿尘，除含有游离的SiO2外，还含有238U、234U、230Th、226Ra、210Po等长寿命的α辐射体。这些悬浮于空气中的核素，称为放射性气溶胶，被吸入人体后沉积在肺部，产生内照射。它们与游离的SiO2协同作用可促使肺脏的纤维化病变。伴生元素砷、汞等对环境也造成污染和危害。一些非铀矿山在铀业出现之前，已记载有矿工患肺癌的历史，后来证实其病因大都是吸入了氡及氡子体。中国铀业重视了这一因素，积极开展防尘降氡工作，矽肺和肺癌发生率极低。
铀矿地质和采冶辐射防护措施必须满足剂量限制体系的要求，一是照射量合理做到最低值，二是对工作人员必须达到“放射性卫生防护基本标准”(GB4792-84)的要求。为此，辐射防护的措施主要有：
1) 通风是保证矿井和工厂空气污染不超过国家标准要求的主要措施。排除铀矿井中的氡和增长着的氡子体的通风，同排除其他污染物的矿井通风相比，有个特殊要求，就是尽量缩短含氡风流在井下的停留时间，减少氡子体在井下的积累。氡浓度限值为20mJ/a(1 500Bq/m3)。所以，铀矿井要具有完善的通风系统，通风量也较大。
2) 防治矿尘和放射性气溶胶危害的主要措施是：采用湿式凿岩，在爆破和矿石装卸地点喷雾洒水，破碎、磨矿等设备密闭运转，废气经过除尘净化处理，工人操作场所通风降尘要达到标准。
3) 利用矿井空气压力把氡气阻止在矿岩裂隙中。实践证明，压力为 +1.33 kPa时，风量不变，氡析出量可降低80%，氡子体潜能降低90%。
4) 将采空区的氡气直接排出矿井，可明显减少井巷空气的污染。湖南郴县铀矿的留矿法采场，采用上行风流时，采场氡浓度高达33 Bq/L，而采用下行风流通风，可降低到3.7 Bq/L 的标准值。
5) 密闭废旧巷道和采空区。密闭可用砖、混凝土、水泥砂浆构筑，或喷涂氯乙烯、偏氯乙烯乳剂或氢化环氧物等材料。
6)尽量提高作业的机械化、自动化水平，避免或减少人员在有放射性污染环境中工作。中国一直实行铀采冶人员每周36h工作制，并禁止在工作场所餐饮和吸烟。下班后洗澡必须使全身剂量监测达到标准。
7) 加强铀矿业人员的个人劳动保护。在必要的工作地点戴矿用口罩，可有效地阻留矿尘、氡子体和放射性气溶胶。
8) 开展工作场所辐射监测和工作人员剂量检测。铀厂矿必须执行“铀地质、矿山、选冶厂辐射工作人员个人检测与管理规定”（EJ978-95），并广泛使用KT605型氡子体个人剂量计。
(二) 铀矿业的环境保护
中国铀矿业从创建开始，就坚持开发与环境保护并重的方针，在建设中防治污染设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。在生产时期，厂矿要把环境管理纳入企业管理之中。
铀厂矿的环境保护工程包括的内容很多，但比起其他矿种的环境保护，具有特点的还是要重点解决带有放射性的废气、废水和尾矿这三方面的问题，并在终产后作好退役环境治理。
1. 铀矿开采和加工产生的污染风流对大气的影响
矿山通风排出的空气，含有铀矿尘、氡气、氡子体、放射性气溶胶和其他的气态污染物，对地面大气造成污染。矿山排风井或其他污染源对大气的影响范围一般为100~200m，实际的影响要依据当地的风向、地形和污染源浓度等条件有所变化。按“铀矿冶放射防护规定”的要求，污染源距各种生产和生活设施要有一定的防护距离（表2.4.15）。
表2.4.15主要污染源距生产、生活设施的防护距离（m）
t2-4-15.jpg
2. 采矿和矿石加工废水对环境的影响
开采铀矿的过程，必然将铀镭系放射性核素及其他重金属毒物带入矿坑水。一般矿坑水的酸度越大，矿石品位越高，废水中的铀含量就越高。
水冶厂排出的废液，含有放射性物质，其中226Ra的毒性最大，铀和钍次之。废液通常含有贫铀溶液、萃余液、沉淀母液和矿石中可溶成分等。酸性废液含有大量的硫酸根、硝酸根和氯根，碱性废液含有大量的碳酸根和碳酸氯根，还有锰、铁、铜、钒、铅、铍、砷等元素。水冶厂的废液一般比采矿排出的矿坑水的潜在污染影响要大得多。
铀采冶联合企业的矿坑水，可直接输送到水冶厂处理。只从事采矿的企业，必须具有矿坑水处理设施。
目前，中国铀矿山废水处理主要采用稀释、化学沉淀、离子交换、电渗析等方法，其中应用离子交换较为普遍。有两个矿井采用201×7强碱性阴离子交换树脂，分别处理铀浓度为0.4mg/L 的弱碱性矿坑水和铀浓度为12~30mg/L的酸性矿坑水，铀的回收率都达到95%以上。
废水中含泥量大于300mg/L时必须进行预处理。这种矿泥的铀含量一般可达千分之几到百分之几，回收铀能一举两得。
水冶过程产生的废水，除部分返回使用外，其余随尾砂矿浆经过石灰乳中和后，泵入尾矿库。尾矿库的废水通过用软锰矿、重晶石等办法除镭后外排。
3. 废石和尾矿
矿山开采过程产生的废石和表外矿石，放选厂选弃的、水冶厂加工后排出的以及堆浸后留下的尾矿，都对环境带来许多有害的影响。
不同厂矿尾矿的物理和化学特性和同时排出废液的组成差别很大，从而处理技术和尾矿坝的设计都要作单独的分析。即使许多被认为的废石，常常含有硫化物，被风雨浸蚀和氧化产生硫酸，也会含有一些可溶解的金属，这些对环境都会造成污染。
尾矿中含有铀、镭和长寿命的放射性核素，并不断释放出氡气。由于风化、剥蚀、渗滤等作用，加之雨水的冲刷而迁移流动，因此污染范围将不断扩大。
水冶厂的尾矿量接近加工矿石量，其中残留的铀一般不超过原矿石量的10%，而镭占原矿石镭量的95%以上，所以尾矿一般保留了原矿石总放射性的70%以上。尾矿泥的含铀、镭量比粗粒尾矿要多很多倍。
水冶排出的尾砂矿浆，经石灰乳中和后，输送到尾矿库作永久性储存。
为了减少固体废物对环境的污染，废石和尾矿应尽量回填井下或矿坑；距尾矿库过近的居民应进行搬迁。
中国核工业30年辐射环境质量评价认为，铀矿冶系统各厂矿气、液态放射性流出物对关键居民组所致的有效剂量当量，全部小于“辐射防护规定”（GB8703-88）中的居民年剂量限值5mSv，有93.1%的单位·年低于中国新颁布的标准中规定的居民年剂量限值1mSv ，其中最大值为1.82 mSv ，低于天然辐射对居民所致年剂量3mSv。
(三) 铀地矿设施退役环境治理
铀地矿设施退役环境治理的目标是通过将铀地质勘探和厂矿污染的设施及废石、尾矿进行最终处置，使生态环境和公众健康得到长时期的可靠保护。
近10多年来，已有几十个厂矿退役和许多勘探基地关闭并开展了环境治理工作。其中只有两个企业全部治理完毕，大部分退役厂矿正在进行退役治理的前期工作。大量的退役治理科研工作和配套编制的标准、法规，有力地推动了铀矿冶设施的退役工作。
中国铀矿冶设施退役的环境特点主要有：
——影响范围广。退役企业的废石、尾矿绝大部分分布在人口稠密的湖南、江西、广东省，矿点较多，规模小而分散。
——废物辐射潜在危害时间长。铀废石、尾矿中的放射性核素含量可比本底高2~3个数量级，而且母体核素半衰期都相当长，释放氡及短寿命、长寿命氡子体。
——放射性危害与非放射性危害同时并存，有时非放射性污染更为突出。
——退役环境治理受自然和社会影响因素多。由于废物量大，只能采取就地整形覆盖隔离和稳定化的处置方案。南方雨水淋浸和冲刷严重，且人烟稠密农田多，西北风沙大，暴雨山洪袭击猛，这些都对治理提出了严格的要求。
铀矿冶退役治理采取了“全面规划、突出重点、因地制宜、安全可靠、经济合理”的政策。
根据铀矿冶退役设施的性质和特点，分别采取了不同的处置措施。出露地表的各类坑口、井口，要进行封闭，杜绝地下废气和废水扩散外溢。废石和尾矿要根据氡析出率大小进行覆土和植被，防止水土流失，减少核素迁移扩散。工业场地和污染的公路、铁路，要进行清污覆土。工业设施应清洗去污，严重污染且无法再利用的可拆除解体，掩埋处理。
总结铀矿冶建设、生产和退役的经验说明，铀厂矿应从建设阶段，就认真考虑终产退役和环境治理的要求，尽可能处置方便和减少治理投资。
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