某火山岩型铀矿石二段逆流搅拌浸出试验研究.pdf

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1、第35卷第1期铀矿冶VoI．35NO．12016年2月URANIUMMININGANDMETALLURGYF．2016某火山岩型铀矿石二段逆流搅拌浸出试验研究刘辉，孟运生，郑英，程浩，张静敏，王皓(核工业北京化工冶金研究院，北京101149)摘要：某火山岩型铀矿石组成复杂，Ca、Mg、A1的总质量分数为15．48，主要耗酸物质为绿泥石、方解石和磷灰石。常规搅拌浸出试验表明，该铀矿石酸法浸出的尾渣铀质量分数可降低至0．013，酸用量高达25，浸出液余酸质量浓度为82．5g／L，铀浸出率89。而加压碱浸时的铀浸出率只有72。根据试验铀矿石需要用高余酸分解磷灰

2、石的浸出特征，开展了二段逆流搅拌浸出的试验研究，与常规一段浸出相比较，可节省酸用量26％。关键词：火山岩型铀矿石；二段逆流浸出；搅拌浸出中图分类号：TL212．12文献标志码：A文章编号：1000—8063(2016)01—0039—05doi：10．13426／]．cnki．yky．2016．01．008我国铀资源的特点是储量小、分布广、类型1矿石性质多、规模小、品位低、埋藏深[1]。火山岩型铀矿是我国铀矿的四大类型之一，在铀资源中占有极其某铀矿床属中低温热液交代类型，矿石岩性重要的位置[2]。火山岩型铀矿石矿物组成和浸出为熔结凝灰熔岩。矿石类型属铀一

3、磷灰石一绿泥石机理较为复杂，普遍存在浸出率低、试剂消耗高、类型。矿石中的主要金属矿物有沥青铀矿、褐铁水冶成本高等问题，属于难处理矿石。对于火山矿及少量金属硫化物等。非金属矿物有石英、钠岩型难处理铀资源，要达到合理的资源回收率，在长石、钾长石、方解石、磷灰石、绿泥石等。矿石中技术上采用搅拌浸出工艺处理具有明显的优势。的铀主要以沥青铀矿的形式存在，并以分散的形某火山岩型铀矿石组成复杂，耗酸矿物多，铀式存在于磷灰石、褐铁矿和斑点状绿泥石中。铀与磷关系密切，因此，在酸法搅拌基础上，开展了和磷的关系特别密切，呈交互增长的趋势。矿样二段逆流搅拌浸出的试验研究，以期达

4、到大幅降的化学组成及筛析结果分别如表1、表2所示。低酸耗的目的。表1矿样各组分质量分数的化学分析结果％表2矿石筛分结果从表1看出，P(表征磷灰石)和CO。(表征碳酸盐)质量分数高是该矿石的主要特点，再加上Ca、Mg、A1质量分数也高，可以预料该矿石耗酸高]。同时，矿石中四价铀占总铀质量比例高达7O，浸出过程需要一定的氧化条件。从表2看出，矿石细粒级的铀含量高，并且接近1／2的铀都富集在一200目的细粒级矿石中。收稿日期：2015-05-11作者简介：刘辉(1982一)，男，四川内江人，硕士，工程师，主要从事生物冶金及铀矿水冶工艺研究工作。40铀矿冶第35

5、卷量对铀浸出率的影响见表3。2矿石的浸出特征从表3看出，随着硫酸加入量的增加，浸出液2．1基本酸耗及氧化还原性能中的余酸几乎成比例增加，而铀浸出率也随之增对该铀矿石的中性矿浆进行基本耗酸量滴定加，当酸用量达到25时，浸出率为88．98，继试验，以测定硫酸滴定过程中矿浆的pH值及氧续增加酸用量对浸出率的提高较小，因此，该矿石化还原电位的变化，结果见图l。适宜的酸用量为25，浸出液余酸82．5g／L，实际酸耗为17．5。表3硫酸加入量对浸出率的影响>墨衄图1硫酸2DA．量与矿浆pH、Eh值的关系2．2．2矿石粒度从图1可以看出，矿浆pH值的变化分为2减小矿石

6、粒度可以增加固液两相的接触面个阶段，硫酸加入量(与矿石质量比)从0增加至积，浸出温度为室温2O℃，其他条件不变，矿石粒8，pH值曲线斜率大，pH值从8．0迅速降低至度对铀浸出率的影响见表4。试验结果表明，矿2．0左右，此阶段碳酸盐矿物发生分解，矿浆因石粒度为一4O目的浸出渣中铀质量分数最高，达COz的逸出而起泡；硫酸加入量从8％增加至到0．029，其余粒度条件下的浸出率差别很小，16，pH值曲线平缓，表明脉石矿物的分解反应因此矿石粒度可选择一60目。但总体浸出率偏逐渐趋于平衡，当矿浆pH值稳定在1．0时，总加低的原因可能是浸出温度较低。入酸量为矿石质量的

7、16。电位曲线表明，初始矿浆的电位小于50mV，随着硫酸加入量的增加表4矿石粒度对浸出率的影响电位不断上升，但仍未超过325mV，说明矿浆的还原性较强，因此该矿石在浸出过程中需要添加氧化剂]。2．2酸法搅拌浸出试验针对影响浸出率的主要因素分别进行单因素条件试验，以选择浸出工艺参数。如不注明，试验条件为：矿样质量100g、粒度一60目、硫酸用量25oA(与矿石质量比，下同)，温度6O℃，氧化剂2．2．3浸出温度NaC1Os加入量0．5(与矿石质量比，下同)，液固升温可以加速化学反应的速度，降低矿浆粘体积质量比1．0L／kg，浸出时间4h。度，提高外扩散速度

8、，但受能耗和设备操作的限2．2．1硫酸用量制，浸出温度的选择要适当。浸出温度对铀