铀矿石微生物柱浸串联工艺试验

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2016.05.006铀矿石微生物柱浸串联工艺试验梁升，王学刚，孙占学（东华理工大学水资源与环境工程学院，南昌330013）摘要：以某铀矿山堆浸生产混合铀矿石为原料，考察了微生物柱浸串联工艺对铀浸出率的影响。结果表明，经130d试验，Z1、Z2、Z3三柱串联渣计铀浸出率分别为81.83%、78.89%、81.43%，耗酸率分别为10.73%、10.73%、11.08%。采用串联工艺可以有效均衡浸出液铀浓度，提高铀吸附效率，促进铀的浸出。关键词：串联工艺；铀矿石；微生物浸出；浸出率中图分类号：TL212.1+2文献

2、标志码：A文章编号：1007-7545（2016）05-0000-00MicrobialColumnLeachingSeriesTestofUraniumOreLIANGsheng,WANGXue-gang,SUNZhan-xue(SchoolofWaterResourcesandEnvironmentalEngineering,EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang330013,China)Abstract：Theeffectofcolumnleachingseriesprocessonuraniumleachingratewa

3、sinvestigatedwithmixeduraniumoreasrawmaterial.Theresultsshowthatwithin130days,uraniumleachingrateofZ1、Z2、Z3is81.83%,78.89%,and81.43%respectively,acidconsumptionis10.73%,10.73%,and11.08%respectively.Theseriesprocesscaneffectivelybalanceuraniumconcentrationinleachingsolution,improveadsorpt

4、ionefficiencyofuraniumandpromoteleachingofuranium.Keywords:seriesprocess;uraniumore;microbialleaching;leachingrate随着高品位铀矿逐步耗竭，造成了低品位矿的累积，不少铀矿山弃置有大量数以千万吨计的表外矿石和废矿石[1-3]。而微生物冶金由于其成本低、环境友好、金属提取率高、工艺流程简单等特点，已经广泛应用于低品位矿石浸出[4-9]。在传统微生物单堆浸出中后期，由于浸出液铀浓度低，进入吸附系统时，吸附效率低下，并且排放吸附尾液中含有一定的铀，造成资源浪费和环境污

5、染。如在第一单堆浸出中后期，将含有活性菌液和铀浓度低的浸出液串联至下一个已酸化好的浸出堆，为矿堆内细菌的生长和铀的浸出创造有利条件，同时可均衡浸出液铀浓度，提高铀吸附效率，以达到提高铀的浸出率、缩短浸出周期的目的。1试验矿样与菌种1.1试验矿样试验矿样来自于南方某铀矿山堆浸生产线混合铀矿石，矿石粒度组成：>5mm32.06%、2.5~5mm28.13%、1.25~2.5mm12.08%、0.63~1.25mm12.21%、0.3~0.63mm8.81%、0.15~0.3mm4.70%、0.08~0.15mm1.72%、<0.08mm0.29%，按照矿石粒度比例每个试验柱

6、装矿石42.4kg，矿石铀平均品位为0.126%。矿石化学分析结果（%）：SiO263.28、Al2O314.91、CaO5.07、Na2O5.94、Fe2O32.73、K2O1.63、P2O51.24、FeO1.58、MgO0.15、TiO20.22、F0.46、C0.60、CO22.20、S0.24、烧失量3.83。可以看出，总铁含量较高，有利于微生物浸出。在细菌浸出过程中，微生物可以利用矿石中的Fe2+作为营养物质，Fe2+被氧化成Fe3+，生成的Fe3+又可以作为强氧化剂氧化四价铀，达到快速浸出铀的目的。氟的含量超过600mg/L时会对细菌的生长有抑制作用，降低

7、细菌的活性，延长细菌生长周期[5]，试验矿石中氟含量较低（0.46%），有利于细菌浸出。另一方面，CaO和P2O5含量分别为5.07%、1.237%，表明矿石中方解石和磷灰石含量较高，方解石和磷灰石是高耗酸矿质，会增加浸出过程耗酸量。1.2试验菌种试验菌种是从该铀矿山矿石中经富集、分离、驯化、诱变得到的氧化亚铁硫杆菌（A.ferrooxidans）与氧化硫硫杆菌（A.thiooxidans）混合菌群。采用浸出吸附尾液作为培养基，菌液生长环境pH控制在1.8左右，总铁控制在3~5mg/L，置于室内30℃水浴锅中培养，当菌液Eh>500mV时