一種酸堿聯(lián)合工藝從低品位鈾礦中浸出鈾的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種酸堿聯(lián)合工藝從低品位鈾礦中浸出鈾的方法。本發(fā)明的目的在于提供一種酸堿聯(lián)合工藝從低品位鈾礦中浸出鈾的方法。本發(fā)明的特征在于以下步驟：A.用堿液浸泡低品位鈾礦以破壞脈石成分，得到堿浸后鈾礦；B.用硫酸對(duì)步驟A的堿浸后鈾礦攪拌浸出，得到低品位鈾礦浸出液。所述低品位鈾礦的粒度為75?400μm。所述堿液為碳酸鈉或氫氧化鈉溶液，堿液濃度為10?20g/l。所述堿液與被浸泡的鈾礦石之間的液固比為10:1?15:1，同時(shí)采用200?300r/min的慢速攪拌，浸泡時(shí)間為1?1.5h。所述低品位鈾礦是鈾含量為0.008?0.04％的鈾礦石。所述硫酸濃度為50?80g/l，硫酸：礦石的液固比為15?20:1，浸出時(shí)間為0.5?1h，攪拌速度400?600r/min。本發(fā)明主要用于從低品位鈾礦中浸出鈾。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種酸堿聯(lián)合工藝從低品位鈾礦中浸出鈾的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種浸出鈾的方法，尤其涉及一種酸堿聯(lián)合工藝從低品位鈾礦中浸出鈾的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著核電工業(yè)的發(fā)展，天然鈾的需求日益增長(zhǎng)，在我國(guó)已探明的鈾礦床中，開(kāi)采條件好、品位高、賦存條件及礦體規(guī)模較佳的可供開(kāi)采的鈾礦石已為數(shù)不多，剩余的鈾礦資源以低品位鈾礦石居多，具有脈石含量高、礦相復(fù)雜、難以回收的特點(diǎn)。因此，低品位鈾礦中鈾的提取逐漸成為未來(lái)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。低品位鈾礦石的成分以硅酸鹽脈石為主，極低含量的鈾(0.008%?0.04%)以細(xì)粒的形式分散于脈石礦物中，目前常用的鈾回收技術(shù)包括酸性浸出與堿性浸出。酸性浸出具有浸出速度快、成本低、浸出率較高的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于低品位鈾礦而言，由于脈石顆粒對(duì)鈾物相的包裹，致使浸出劑難以與鈾物相接觸，因此常規(guī)酸浸中鈾的浸出率一般低于70%，雖然后續(xù)開(kāi)發(fā)了一系列強(qiáng)化浸出手段(如濃酸熟化、高鐵淋濾等)，但因強(qiáng)化成本高、浸出液雜質(zhì)多、二次污染嚴(yán)重等問(wèn)題，使應(yīng)用受到了限制。堿性浸出工藝雖然可以破壞脈石結(jié)構(gòu)，浸出液雜質(zhì)含量低，但浸出速度慢?；诖?，本發(fā)明充分結(jié)合酸浸和堿浸的優(yōu)勢(shì)，提出酸堿聯(lián)合處理工藝從低品位鈾礦中浸出鈾的方法。其基本思路是首先利用堿破壞鈾礦石中的脈石結(jié)構(gòu)，制造浸出微孔，然后再利用稀酸浸出鈾，既可以將鈾解離出來(lái)，提高鈾的浸出率，同時(shí)浸出速度快，稀酸浸出過(guò)程中也不會(huì)造成其它雜質(zhì)的進(jìn)入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種酸堿聯(lián)合工藝從低品位鈾礦中浸出鈾的方法，以提高鈾的浸出速度和浸出率，同時(shí)，酸浸過(guò)程也不會(huì)有其他雜質(zhì)進(jìn)入。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種酸堿聯(lián)合工藝從低品位鈾礦中浸出鈾的方法，其特征在于以下步驟:
[0005]A.用堿液浸泡低品位鈾礦以破壞脈石成分，得到堿浸后鈾礦；
[0006]B.用硫酸對(duì)步驟A的堿浸后鈾礦攪拌浸出，得到低品位鈾礦浸出液。
[0007]所述低品位鈾礦的粒度為75_400μπι。
[0008]所述堿液為碳酸鈉或氫氧化鈉溶液，堿液濃度為10_20g/l。
[0009]所述堿液與被浸泡的鈾礦石之間的液固比為10:1-15:1，同時(shí)采用200-300r/min的慢速攪拌，浸泡時(shí)間為1-1.5h。
[0010]所述低品位鈾礦是鈾含量為0.008-0.04%的鈾礦石。
[0011 ] 所述硫酸濃度為50-80g/l，硫酸:礦石的液固比為15-20:1，浸出時(shí)間為0.5_lh，攪摔速度400-600r/min。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013](I)鈾礦中含有大量的二氧化硅脈石結(jié)構(gòu)，弱堿能夠破壞二氧化硅脈石結(jié)構(gòu)；
[0014](2)弱堿溶液能循環(huán)利用；
[0015](3)弱酸浸出過(guò)程對(duì)設(shè)備的腐蝕??；
[0016](4)鈾的總體浸出率較常規(guī)浸出高。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明及其【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的特征在于以下步驟:
[0020]A.用堿液浸泡低品位鈾礦以破壞脈石成分，得到堿浸后鈾礦；
[0021 ] B.用硫酸對(duì)步驟A的堿浸后鈾礦攪拌浸出，得到低品位鈾礦浸出液。
[0022]所述低品位鈾礦的粒度為75_400μπι。
[0023]所述堿液為碳酸鈉或氫氧化鈉溶液，堿液濃度為10-20g/l。
[0024]所述堿液與被浸泡的鈾礦石之間的液固比為10:1-15:1，同時(shí)采用200-300r/min的慢速攪拌，浸泡時(shí)間為1-1.5h。
[0025]所述低品位鈾礦是鈾含量為0.008-0.04%的鈾礦石。
[0026]所述硫酸濃度為50-80g/l，硫酸:礦石的液固比為15-20:1，浸出時(shí)間為0.5_lh，攪摔速度400-600r/min。
[0027]以下給出本發(fā)明的實(shí)施例。
[0028]實(shí)施例1
[0029]取10g鈾礦(鈾含量0.008%),粒徑為75微米，在20g/l的Na2CO3溶液中進(jìn)行浸泡，控制堿液與被浸泡的鈾礦石之間的液固比為10:1，攪拌速度為200r/min，堿浸泡時(shí)間為1.5h，濾渣采用50g/L的硫酸浸出，在硫酸:礦石的液固比為15:1，攪拌速度500r/min的條件下攪拌浸出Ih，鈾的總浸出率為88.2 %。
[0030]實(shí)施例2
[0031 ] 取10g鈾礦(鈾含量0.008%),粒徑為400微米，在20g/l的NaOH溶液中進(jìn)行浸泡，控制堿液與被浸泡的鈾礦石之間的液固比為15:1，攪拌速度為200r/miη，堿浸泡時(shí)間為Ih，濾渣采用60g/L的硫酸浸出，在硫酸:礦石的液固比為15:1，攪拌速度500r/min的條件下攪拌浸出Ih，鈾的總浸出率為87.1%。
[0032]實(shí)施例3
[0033]取10g鈾礦(鈾含量0.008%),粒徑為200微米，在10g/l的NaOH溶液中進(jìn)行浸泡，控制堿液與被浸泡的鈾礦石之間的液固比為15:1，攪拌速度為3 O O r /m i η，堿浸泡時(shí)間為
1.25h，濾渣采用60g/L的硫酸浸出，在硫酸:礦石的液固比為20:1，攪拌速度500r/min的條件下攪拌浸出0.5h，鈾的總浸出率為86.5 %。
[0034]實(shí)施例4
[0035]取10g鈾礦(鈾含量0.04%)，粒徑為200微米，在10g/l的NaOH溶液中進(jìn)行浸泡，控制堿液與被浸泡的鈾礦石之間的液固比為15:1，攪拌速度為30Or/miη，堿浸泡時(shí)間為Ih，濾渣采用80g/L的硫酸浸出，在硫酸:礦石的液固比為20:1，攪拌速度400r/min的條件下攪拌浸出0.5h，鈾的總浸出率為85.4%。
[0036]實(shí)施例5
[0037]取10g鈾礦(鈾含量0.02%)，粒徑為100微米，在20g/l的Na2CO3溶液中進(jìn)行浸泡，控制堿液與被浸泡的鈾礦石之間的液固比為12:1，攪拌速度為3 O O r /m i η，堿浸泡時(shí)間為
1.5h，濾渣采用70g/L的硫酸浸出，在硫酸:礦石的液固比為20:1，攪拌速度500r/min的條件下攪拌浸出Ih，鈾的總浸出率為90.5 %。
[0038]本發(fā)明的目的是提供一種從低品位鈾礦中浸出鈾的方法，步驟是先采用堿浸，破壞鈾礦石中的脈石結(jié)構(gòu)，制造浸出微孔，初步實(shí)現(xiàn)鈾物相與脈石的分離，然后再利用酸浸，以增強(qiáng)鈾的浸出效果。
[0039]酸堿聯(lián)合工藝從低品位鈾礦中浸出鈾的技術(shù)方案必須包含以下步驟，才能達(dá)到本發(fā)明的目的:
[0040](I)先采用弱堿溶液對(duì)低品位鈾礦進(jìn)行浸泡，使鈾礦中的脈石結(jié)構(gòu)被部分破壞，達(dá)到初步實(shí)現(xiàn)鈾物相與脈石分離的目的，然后再采用弱酸浸出，使鈾進(jìn)入溶液中，二者順序不能顛倒。
[0041](2)堿的種類(lèi)可為氫氧化鈉或碳酸鈉，濃度必須控制在10?20g/L，濃度太低無(wú)法破壞脈石結(jié)構(gòu)，濃度太高會(huì)造成脈石大量溶解，給后續(xù)鈾的解離帶來(lái)困難。
[0042](3)堿液浸泡鈾礦石過(guò)程中液固比控制在10:1?15:1，同時(shí)采用慢速攪拌，攪拌速度控制在200?300r/min，浸出時(shí)間控制在I?1.5h，浸出時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致脈石的大量溶解，并形成膠狀硅酸鹽類(lèi)物質(zhì)，阻礙酸浸過(guò)程中鈾的解離。
[0043](4)浸泡過(guò)鈾礦石的堿液可以循環(huán)使用，且保持pH值在10-12之間，pH值低于10時(shí)要補(bǔ)充碳酸鈉或氫氧化鈉溶液。
[0044](5)稀硫酸攪拌浸出過(guò)程中，硫酸濃度為50?80g/1，液固比15?20:1，浸出時(shí)間
0.5?lh，攪拌速度400?600r/min。硫酸濃度過(guò)高會(huì)造成浸出液雜質(zhì)含量高，同時(shí)也會(huì)使浸出液中的鈾再次被吸附于浸出渣中，造成鈾的總體浸出率下降。
[0045]本發(fā)明是充分利用堿對(duì)脈石礦物的破壞能力以及稀硫酸對(duì)鈾的浸出能力，在特定的浸出工藝條件下，使鈾礦中的鈾進(jìn)入溶液中，缺乏以上條件，無(wú)法達(dá)到本發(fā)明的目的。其優(yōu)勢(shì)在于:(I)鈾礦中含有大量的二氧化硅脈石結(jié)構(gòu)，弱堿能夠破壞二氧化硅脈石結(jié)構(gòu)；(2)弱堿溶液能循環(huán)利用；(3)弱酸浸出過(guò)程對(duì)設(shè)備的腐蝕?。?4)鈾的總體浸出率較常規(guī)浸出尚O
[0046]本發(fā)明的基本原理如下:
[0047]鈾礦加堿進(jìn)行浸泡，可將鈾礦中的二氧化硅等脈石成分破壞，通過(guò)控制浸泡工藝參數(shù)，使鈾礦中的脈石成分部分溶解，形成表面腐蝕，從而鈾可與脈石初步分離，然后再采用弱酸浸出即可將鈾從鈾礦中高效提取出來(lái)，其關(guān)鍵點(diǎn)在于控制堿的濃度、堿浸泡時(shí)間及弱酸浸出工藝參數(shù)，否則容易導(dǎo)致堿浸泡處理過(guò)度，而使大量的鈾進(jìn)入堿液中造成鈾的損失，或者因酸浸條件控制不當(dāng)，造成浸出液雜質(zhì)成分高，給后續(xù)鈾的進(jìn)一步分離造成困難。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種酸堿聯(lián)合工藝從低品位鈾礦中浸出鈾的方法，其特征在于以下步驟: A.用堿液浸泡低品位鈾礦以破壞脈石成分，得到堿浸后鈾礦； B.用硫酸對(duì)步驟A的堿浸后鈾礦攪拌浸出，得到低品位鈾礦浸出液。2.按權(quán)利要求1所述浸出鈾的方法，其特征在于所述低品位鈾礦的粒度為75-400μπι。3.按權(quán)利要求1所述浸出鈾的方法，其特征在于所述堿液為碳酸鈉或氫氧化鈉溶液，堿液濃度為10_20g/l。4.按權(quán)利要求1所述浸出鈾的方法，其特征在于所述堿液與被浸泡的鈾礦石之間的液固比為10:1-15:1，同時(shí)采用200-300r/min的慢速攪拌，浸泡時(shí)間為1-1.5h。5.按權(quán)利要求1所述浸出鈾的方法，其特征在于所述低品位鈾礦是鈾含量為0.008-0.04%的鈾礦石。6.按權(quán)利要求1所述浸出鈾的方法，其特征在于所述硫酸濃度為50-80g/l，硫酸:礦石的液固比為15-20:1，浸出時(shí)間為0.5-lh，攪拌速度400-600r/min。
【文檔編號(hào)】C22B3/08GK105838877SQ201610424028
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】李密, 張曉文, 黃婧, 丁德馨, 房琦, 謝超, 唐東山
【申請(qǐng)人】南華大學(xué)