某矿床铀矿石浸出工艺参数的选择.pdf

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1、第28卷第1期铀矿冶Vo1．28NO．12009年2月URANIUMMININGANDMETALLURGYFeb．2009某矿床铀矿石浸出工艺参数的选择李建华，邓锦勋，程威，周绍銮，吴会玲(核工业北京化工冶金研究院，北京101149)摘要：分析江西某矿床铀矿石的组成和铀矿物形式，并通过试验研究确定处理该铀矿石的工艺流程和工艺参数。关键词：铀矿石；碱法浸出；工艺参数中图分类号：TL212．12文献标识码：A文章编号：1000—8O63(20o9)O卜0011-04某铀矿床由于开采条件和矿石性质的限制，1矿石特性自1991年提交地质储量报告以后，就被视为次经济储量，一直

2、未列入开采利用规划。随着铀需求该矿床铀矿物有沥青铀矿、铀石、铀黑及次生的旺盛和铀价的持续攀升，该铀矿床的经济价值铀矿物，以沥青铀矿和铀黑为主。沥青铀矿有脉和资源类型应该重新评价。作为天然铀生产的重状和粒状2种，呈显微或超显微状，细网脉状产要一环，铀矿石的浸出与铀的存在形式和脉石矿出。脉石矿物为方解石、石英。伴生矿物有黄铁物密切相关，浸出工艺参数的优化在一定程度上矿、闪锌矿、黄铜矿，它们和沥青铀矿、铀石共生于决定了天然铀的生产成本，从而对其资源价值具方解石和石英脉体内。有重要影响。通过XRF法和化学分析测定，该铀矿石的化学组成见表1。表1矿石中主要组分的质量分数％从铀

3、矿石的化学组分和矿物组成分析，伴生碳酸钠在选择浸出铀的同时，在氧化剂存在脉石矿物方解石和白云石在酸浸条件下基本上等的情况下，矿石中的硫化物会有如下反应r1]：当量参与化学反应，消耗大量的硫酸，产生CO。2FeS2+8Na2CO3+7．502+7H2O一经耗酸量测试，该矿样的基本耗酸量为379／5(与2Fe(OH)3+4Na2SO4+8NaHCO3。矿石质量比)，且酸法浸出搅拌过程中产生大量泡铀矿石中含有低价铀矿物，只有在氧化环境沫，说明该铀矿石不适宜采用酸法浸出工艺。才能被浸出，而矿石的硫化物含量高，过分的氧化碱法浸出采用碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶又会导致碳酸钠消耗量

4、高。除此以外，矿石的有液，利用铀酰离子与碳酸根的强络合作用，将矿石机物含量高，充分的氧化会使有机物溶出，进而影中的铀转人溶液中。但是，碳酸盐浸出剂难以破响离子交换工序。所以氧化应控制在合理的水坏包裹铀矿物的脉石矿物方解石和白云石，必须平，即在满足铀矿物氧化的前提下，尽量降低硫化通过破磨等机械手段使矿石中的铀矿物充分暴物的氧化和有机物的溶出。露，进而与浸出剂接触，参与化学反应，达到浸出基于对铀矿石性质的认识，从理论上分析，对目的。于该矿床铀矿石，认为应采用常压碱法搅拌浸出。收稿日期i2008-03—11作者简介：李建华(1965一)，男，湖南省衡阳市人，研究员级高级工

5、程师，从事铀水冶工艺研究工作。12铀矿冶第28卷越高。当然矿石粒度越小，破碎磨矿的成本会越2浸出工艺参数的选择高，而与矿石粒度<100目相比，矿石粒度<120影响铀矿物浸出的因素包括矿石粒度、温度、目的矿样的浸出率仅提高0．9，因此选择矿石压力、反应时间、搅拌强度、浸出剂和氧化剂的有粒度<10O目。效浓度等[2]。针对各影响因素，分别进行浸出条件试验，以比较、选择浸出参数。如不说明，浸出表4矿样粒度对浸出结果的影响条件为：矿石粒度<100目，温度6O℃，时间6h，KMnO加入量1(与矿石质量比)，质量比为7：3的碳酸钠一碳酸氢钠加入8(与矿石质量比)，液固体积质量比

6、为1．0L／kg。2．1碳酸钠和碳酸氢钠的加入量常压搅拌浸出，改变碳酸钠和碳酸氢钠的加入量，试验结果见表2。从表2看出，当碱加人量2．3氧化剂提高时，铀的浸出率有所提高；但当碱加入量达到为了氧化原生铀矿中的四价铀，加入矿石量8以后，浸出率提高不太明显。因此，确定浸出1的KMnO作为氧化剂，同4时6与不加化学试剂体系中，碳酸钠和碳酸氢钠总的加入量为8。作氧化剂比较，不同搅拌反应时间的试验结果见0O0O0表5。O0O0O22；表2碳酸钠和碳酸氢钠的加入量对浸出结果的影响3053299731表5氧化剂加入否对浸出的影响尾渣铀质量分数／浸出率／％时间／h加入未加入加入未加入

7、o．0457o．O217O．Ol57在碳酸钠和碳酸氢钠总的加入量为8情况0．o152下，改变碳酸钠和碳酸氢钠的质量比，浸出结果见表3。从表3看出，在总碱加入量8时，碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为7：3，铀的浸出率最高。由表5看出：1)在未加化学氧化剂的情况下，开始阶段的浸出速率慢，12h以前的浸出率相对表3碳酸钠和碳酸氢钠质量比对浸出结果的影响要低得多。但是空气也具有一定的氧化作用，当浸出反应时间达到18h，加化学氧化剂比不加化学氧化剂，浸出率仅提高1．4。对该矿床铀矿石，可以认为并不需要强烈氧化。2)考虑到化学氧化剂的成本及其对浸出液处理带来的影响，我国铀矿冶碱法