浅谈铀工艺矿物学

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1、浅谈铀工艺矿物学一、什么是铀工艺矿物学？铀矿石开采出來，送到水冶厂提取铀。矿石中的铀是以独立铀矿物、类质同象和离子吸附三种形式存在。通常用“一勺绘”的办法，把铀矿石破碎、磨矿粒度为200毫米以下，用硫酸或碱等化学试剂浸泡，再从浸出液中回收铀和其它冇用成分，叫湿法冶金，俗称水冶。当矿石为硅酸盐、硅铝酸盐和硫化物等类型时、用稀硫酸处理；当矿石为碳酸盐型或其它耗酸矿物含罐高时，用碱处理。天然铀矿石是提取核燃料一铀的重要资源，也从含铀煤灰、尾矿渣屮冋收铀。研究天然铀矿石和经高温燃烧或在高温高压加工条件K,牛成新相的物质组成和铀的赋存状态，对选抒铀工艺加工条件非常重要。铀工艺矿物学是随着国民经济和科

2、学技术进步，人们认识的提高而不断发展起来的，它是研究铀矿石或含铀物料，在铀湿法冶金过程屮具体应用的一门科学。其主要任务是：鉴定铀矿石或含铀物料的物质组成；提供铀与有用成分在矿石或含铀物料中的赋存状态；探讨铀提取率低，化学试剂消耗高的原因，找出铀在湿法冶金过程中的行为及影响因素，从规律和机理解释铀难处理的原因，做到知其然，亦知其所以然。二、铀工艺矿物学研究方法鉴于铀矿石类型、含铀物料（含铀煤灰、尾矿渣等）和工艺加工方法的不同，选择不同的铀工艺矿物学研究方法，常用的有如下儿种：1、显微镜鉴定。把铀矿石或含铀物料制成光片和薄片，在显微镜下鉴定其矿石或含铀物料的物质组成，矿物的嵌布粒度和特征。2、

3、显微放射性照相。铀矿石或含铀物料中的铀矿物,一般粒度很细小,或呈显微包体,显微镜难以鉴别。借助铀具放射性的特点，用核乳胶进行显微放射性照相。核乳胶分为T板和液体二种：一是把液体核乳胶先涂在玻璃上，制成核乳胶T•板，再与铀矿石或含铀物料制成的光片或光薄片贴在一起曝光;二是把液体核乳胶直接涂在铀矿石或含铀物料制成的光薄片、薄片上曝光，然后进行显影一定影。在显微镜下观察显微放射性照相阿尔法径迹分布特征，鉴定铀的存在形式。3、矿物分离。用重选法、浮选法、磁选法等手段，获取单矿物，进行化学分析和溶解试验。4、微粒含铀物料分析。应用X光衍射、激光显微光谱、电子显微镜和电子探针等分析方法。其中，电子探针

4、分析（电子探针X射线显微分析仪）所需样品少，一粒大小为数微米至数十微米的颗粒，便可测定其元素的浓度及分布特征，不破坏样品，是铀丄艺矿物学研究的重要手段。三、铀工艺矿物学在湿法冶金中的应用例1、《含铀磷灰石对碱浸的影响》，某铀一磷灰石一绿泥石型的铀矿石，方解石、磷灰石、绿泥石等耗酸高的矿物含量达22%。当硫酸用量为30%时，铀浸出率为90%左右；当碱用量达25.5克/升，加温（140°C）、加压碱浸、铀浸出率仅为74%。该矿石酸耗高、碱浸铀提収率低，属难处理铀矿石。为查明碱浸铀提取率低的原因，用浮选法、重液分离及电磁分离进一步分离提纯，获取磷灰石单矿物。经显微镜鉴定、X光衍射分析，证实为磷灰

5、石，铀含量为0.855%o电子探针分析，含铀磷灰石中铀呈显微包体存在。溶解试验，铀与五氧化二磷成止相关。铀工艺矿物学研究结果表明，含铀磷灰石屮铀的赋存状态为：①铀呈离了吸附形式分布在含铀磷灰石表而和裂隙屮，易被稀硫酸或碱浸出。②铀呈类质同象，当硫酸浓度增人时,含铀磷灰石溶解，铀被提収。用碱处理时，含铀磷灰石难溶，铀不宜提取，是造成碱法铀捉取率低的主要原因。③铀呈独立的显微包体存在于含铀磷灰石中，用硫酸处理时，铀捉取率介于①和②二种形式之间。例2、《含铀熔球体对硫酸浸出的影响》，提取含铀煤中的铀，是先利用其热能，再从含铀煤灰中回收铀。含铀煤经煤粉炉燃烧（温度为1050°C）,热能发电，用硫酸

6、从含铀煤灰中提取铀（煤灰中铀含量富集达1—2%左右）。浸出渣中铀含量为0.1%,几乎相当天然铀矿床的铀品位。铀工艺矿物学研究，探讨浸岀渣中铀含量高的原因。研究结果表明：含铀煤粉在煤粉燃烧炉中，经1050°C瞬间燃烧，含铀煤矿物组成发生高温相反应。含铀煤屮的黄铁矿，在高温下生成三氧化二铁和四氧化三铁熔球体，呈红褐色,带小孔，部分熔球体夹杂着石英、长石类矿物。显微放射性照相和电子探针分析，部分熔球体中含铀高达20—50%。熔球体化学性质稳定，硫酸不易溶解。为验证浸出液中铀与熔球体的关系，把含铀煤灰浸岀渣，放到管式炉内，通入足量的氢气，升温至800°C,焙烧1.5小时，试验结果表明，当高价铁被还

7、原为低价铁后，用硫酸浸出，铀提取率为69%。显微镜下观察氢还原浸出渣，呈灰口色，主要为石英和长石类矿物，几乎见不到红褐色的熔球体。说明含铀煤灰浸出渣屮铀与三氧化二铁和四氧化三铁熔球体的关系相当紧密。