从某铀矿石中回收铀的浸出工艺条件试验研究.pdf

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1、第31卷第2期铀矿冶Vo1．31NO．22012年5月URANIUMMININGANDMETALLURGYMay2012从某铀矿石中回收铀的浸出工艺条件试验研究邓锦勋，李建华，程威，周磊(核工业北京化工冶金研究院，北京101149)摘要：根据某矿床铀矿石的化学组成和矿物形式，分别进行酸法、碱法搅拌浸出及酸法柱浸试验，以探索处理该矿石的工艺条件。试验结果表明：在适当条件下，酸法搅拌浸出时，铀浸出率达到88．44；酸法柱浸时，铀浸出率达到87．63；碱法搅拌浸出时，铀浸出率较低。综合考虑，工业上宜采用酸法堆浸工艺处理该矿石。关键词：铀矿石；柱浸；酸法堆浸中图

2、分类号：TL212．12文献标志码：A文章编号：1000—8063(2012)02—0074—05某矿床为中低温热液型铀矿床，其中除少部类型。分矿体分布在含碳质石英砂岩中外，绝大部分矿为充分了解该铀矿石的浸出性能，提出适宜体均匀分布在硅化花岗岩及中基性岩脉(主要是的处理工艺和参数，对该铀矿石进行了浸出工艺煌斑岩脉)与硅化带交切的地段。主要矿石类型条件试验。为硅化花岗岩、玉髓脉、煌斑岩和砂岩4种。由于l矿石性质热液作用的结果，各类型矿石都产生不同程度的硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、萤石化、碳酸盐化、绿通过XRF和化学分析，测定该铀矿石的化学泥石化、绢云母化、高

3、岭土化等。从地质特征和岩组成，分析结果见表1(表中氧化物质量分数均为矿特性来看，该矿石属于浸出耗酸较高的铀矿石元素折算成氧化物后的总质量分数)和表2。表1矿石中各组分的质量分数(XRF分析结果)％铀矿石的基本耗酸量为9．0(与矿石质量比)。在进行工艺条件探索试验之前，依据矿样分析结果了解矿样的基本浸出特性，如基本酸耗、氧化还原特性等，以确定浸出条件试验参数的选择范围。1)基本耗酸量。用1g／mL的硫酸溶液对该铀矿石的中性矿浆进行基本耗酸量滴定试验，滴定的硫酸量与矿浆pH关系见图1。图1表明，该图1耗酸量与pH的关系收稿日期：201111-21作者简介：邓

4、锦勋(1979一)，男，湖南长沙人，硕士，工程师，主要从事铀矿水冶及废水治理研究工作。第2期邓锦勋，等：从某铀矿石中回收铀的浸出工艺条件试验研究752)氧化还原性能。有关资料表明，相关矿床表3矿石粒度对浸出率的影响含有一定数量的煌斑岩。煌斑岩为细粒致密块状矿石粒度／目尾渣w(u)／铀浸出率／基性脉岩，主要由绿长石、绿泥石与斜长石组成。0．0410该矿石中部分铀以原生矿物形态存在，并且同富O．O262含Fe(II)的铁华绿泥石伴生。文献[1]表明，以O．0162Fe(II)为代表的铁华绿泥石必须在适宜的氧化0．0148条件下才能保证铀的溶出，氧化条件是浸出

5、此类矿石的关键。为了保持浸出U(IV)所需的氧化还从表3看出：因为铀矿物主要呈脉状或浸染原电位，需要加入一定量的氧化剂。考虑到矿样状分布于脉石矿物中，所以矿石粒度越小，浸出剂组成比较复杂，铁含量高，二氧化锰的溶解及氧化与铀矿物的接触面越大，越有利于浸出反应的进效果不易控制，选择易溶的氯酸钠作为氧化剂，以行，浸出率越高；但矿石粒度越小，破碎磨矿的成保证铀的氧化浸出效果。本会越高，与一60目相比，一8O目矿样的浸出率用氯酸钠溶液对该铀矿石的中性矿浆进行氧仅提高1．08，因此选择矿石粒度一6O目。化还原滴定试验，滴定的氯酸钠量与矿浆Eh关2．1．2硫酸加入量系

6、见图2。图2表明，该铀矿石有1个氧化还原硫酸作为铀矿石的溶浸剂，对其他矿石成分等当点，此时，氯酸钠的加入量为O．29(与矿石如铁华绿泥石也有浸出作用，铀矿物与其他矿物质量比)，浸出电位为一446mV_2j。对硫酸浸出形成竞争关系，只有加入足够量的硫酸才能保证铀的充分浸出。其他条件不变，氯酸钠加入量为0．35时，硫酸加入量对浸出率的影响见表4。>{山表4硫酸加入量对浸出率的影响图2氧化还原滴定曲线2浸出工艺条件试验2．1酸法搅拌浸出影响酸法搅拌浸出的主要因素包括矿石粒度、温度、反应时间、液固体积质量比、浸出剂和氧从表4看出，适宜的硫酸加入量为矿石质量化剂的

7、有效浓度等口]。针对各影响因素，分别进的1O。继续增加硫酸加入量，对铀的浸出影响行浸出工艺条件试验，以比较、选择浸出工艺参不大，但会提高浸出成本。数。如不说明，浸出条件为：矿石粒度一6O目，温2．1．3氧化剂加入量度5O℃，搅拌时间6h，液固体积质量比2mL／g，只有加入合适剂量的氧化剂，才能保证浸出硫酸加入量1O(与矿石质量比)，氯酸钠加入量体系有足够的氧化还原电位将矿石中难溶的四价0．30(与矿石质量比)。铀氧化成易于浸出的六价铀。氯酸钠加入量对浸2．1．1矿石粒度出率的影响见表5。从表5看出，氯酸钠加入量原矿铀品位为0．13，其他浸出条件不变，为0

8、．30时，浸出率达到88．23，此时浸出液的硫酸加人量为12，氯酸钠加人量为0．