某难处理铀矿石强化堆浸工艺研究.pdf

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1、第3l卷第4期铀矿冶Vo1．31NO．42012年11月URANIUMMININGANDMETAILURGYNOV．2012某难处理铀矿石强化堆浸工艺研究张洪利，康绍辉，程威，邓锦勋，周磊，王海塔，李建华。，魏巧生，贺江明，常京涛(1．中核抚州金安铀业有限公司，江西乐安344301；2．核业北京化工冶金研究院，北京101149)摘要：针对某难处理铀矿石开展了搅拌浸出试验和强化柱浸试验，开发了浸出中前期酸法大流量喷淋一后期高浓度硫酸熟化的强化堆浸工艺。经工业堆浸试验验证，强化堆浸工艺可使硫酸消耗(与矿石质量比)由搅拌浸的25降至18～l9，浸渣铀品位降至0．012。这种强化

2、堆浸工艺为某难处理铀矿石的T业生产提供了技术依据。关键词：难处理铀矿石；高酸耗；强化堆浸中图分类号：TI2l2．12文献标志码：A文章编号：1000—8063(2012)040178一O5南方某硬岩铀矿石含有方解石、白云石、绿泥该矿样进行了强化堆浸研究。石、磷灰石等，其中绿泥石、磷灰石含量较高，属高l矿石特性耗酸矿物，一般应考虑碱浸工艺处理j。碱法处理虽然能够保持较低的试剂消耗，但是碱性介质该铀矿石含矿主岩有花岗斑岩、凝灰砂岩、晶环境难以破解磷灰石，即使加温加压(如温度180屑凝灰岩等类型，以前者为主，后两者次之。矿石℃、氧分压0．4MPa、加入KMnO时)仍未取得较中铀

3、主要以沥青铀矿、铀石和钛铀矿等独立的铀好的浸出效果，被其包裹或呈类质同象形式存在矿物形式存在，其中以沥青铀矿为主，多呈浸染状的铀难以浸出，渣品位难以达到要求水平。通常分布在矿石中；另外还存在部分类质同象形式的铀的酸法搅拌浸出，由于耗酸物质较多，且需要较高和吸附态的六价铀。脉石矿物有石英、长石、方解的余酸，而导致浸出剂成本较高。另外，由于方解石、白云石、云母、绿泥石、萤石、磷灰石、绢云母等。石和磷灰石的阳离子均为钙离子，在矿浆中带同石英是该矿石中的主要脉石矿物，但在铀的种电荷，碳酸盐矿物和磷酸盐矿物选矿分离也存浸出过程中与浸出剂反应较弱，基本属于不反应在较大困难，难以实现碳

4、酸盐矿物碱法浸出、磷酸矿物l9。长石主要有钾长石、钠长石，其次是条盐矿物酸法浸出的分别处理设想。纹长石和少量斜长石，全部都为碱性长石。碳酸该矿采用常规酸法搅拌浸出硫酸耗量较高，盐矿物主要是方解石和白云石。绿泥石中的铁绿而堆浸具有投资少、试剂消耗低、能耗低、矿石加泥石或铁镁绿泥石常与磷灰石组成斑点，分布在工成本低的优点，当所处理矿石粒级较大时，能够矿石之中，且含有分散铀和沥青铀矿。磷灰石伴在一定程度上减少脉石矿物与浸出剂的化学反随铀矿化，与铀关系密切，呈交互增长趋势，部分应，从而降低试剂消耗，因此拟采用堆浸来处理。铀被磷灰石包裹。矿石中的磷灰石主要为氟磷灰但堆浸也存在浸出时

5、间长，浸出率低等不足，在浸石，并与碳酸盐密切结合，部分被方解石交代。出的过程中往往需要一定的强化手段。为此针对矿石主要组分的质量分数见表l。表1矿石主要组分的质量分数％收稿日期：20120608作者简介：张洪利(1966)，男，安徽阜阳人，工程师，主要从事铀矿水冶研究工作。第4期张洪利，等：某难处理铀矿石强化堆浸工艺研究179由表1结果并结合工艺矿物学分析，认为该采用酸法处理，则酸耗将较高。铀矿石属铀一磷灰石一绿泥石类型。铀品位适中，2小型试验但四价铀所占比例较高，达到78．9，浸出过程中需要加入氧化剂，维持适宜电位。磷质量分数2．1酸法搅拌浸出试验高达1．35，且与铀关

6、系密切，浸出过程需要较在室温，矿石粒度为一60目，液固体积质量强酸度破解氟磷灰石[2]9。钙、镁质量分数分别比为1L／kg，MnO加入量为2．0(与矿石质量为3．14和5．23，再加上绿泥石矿物的酸耗，比)的条件下，浸出6h，试验结果见表2。表2酸法搅拌浸出试验结果序号硫酸用量／硫酸消耗量／pHEh／mV渣品位／渣计浸出率／2．7837．611．8367．89O．8878．9Oo．6180．730．3782．570．1588．07由表2可以看出，酸法处理该矿石虽然能够出，残留的一般为矿石颗粒内部或者被其他矿物实现其中铀矿物的有效浸出，但硫酸消耗很大：浸(如磷灰石、绿泥石等

7、)包裹的浸出难度较大的铀。渣铀品位降至0．02以下，硫酸用量需要达到针对这部分铀采用高酸熟化的方式处理，通过高25Ao；进一步将渣品位降至0．013，硫酸用量高浓度硫酸与矿物反应，增大化学反应动力，破解包达3O，酸耗亦达25．9。裹体，增加内扩散通道，改善内扩散过程，从而降2．2强化酸法柱浸试验低浸出渣品位，最终实现铀的高效浸出[3]。强化堆浸试验过程主要包括浸出中前期的大试验采用柱浸方式模拟堆浸过程。浸出柱为流量喷淋和浸出末期的高浓度硫酸溶液熟化淋浸有机玻璃管(规格5Omm×1300mm)，单柱装2个阶段。1)堆浸初期，外扩