CA1209344A - Procede d'epuration selective de l'arsenic au cours de l'attaque oxydante par une liqueur carbonatee d'un minerai uranifere en contenant - Google Patents

Abstract

Procédé d'épuration sélective en matières arsénicales, au cours d'un procédé continu d'attaque oxydante à chaud consistant à attaquer un minerai uranifère contenant des matières arsénicales en tant qu'impuretés en présence d'un oxydant dans le milieu réactionnel, au moyen d'une liqueur aqueuse constituée par une solution de recyclage contenant des carbonate et bicarbonate alcalins, ainsi que de l'uranium proche de la limite de sa solubilité, dans les conditions de concentration, de température et de pression provoquant la solubilisation de l'uranium présent dans le minerai et sa reprécipitation dans le milieu d'attaque, puis à recueillir une suspension d'une phase solide dans une phase liquide qui, après refroidissement, est soumise à une séparation, à recycler à l'attaque la phase liquide, à traiter la phase solide séparée au moyen d'une liqueur aqueuse pour redissoudre l'uranium précipité qui se caractérise en ce que l'arsenic solubilisé lors de l'attaque est extrait au moyen d'un composé du magnésium, introduit en une quantité au moins égale à la quantité stoechiométrique nécessaire pour provoquer la précipitation de l'arséniate de magnésium.

Description

1~93~4 La presente invention, addition au brevet français

2 462 482, concerne une épuration sélective en matières ar-sénicales au cours d'un procéde continu d'attaque oxydante d'un minerai uranifère comportant en tant qu'impureté de l'arsenic, par une liqueur aqueuse de recyclage contenant en solution des`carbonate et bicarbonate alcalins ainsi que de l'uranium à une concentration proche de la limite de sa solubilité à la température d'attaque, et de récupération de l'uranium précité au sein de la phase solide restant après l'attaque.
Depuis longtemps déjà, il est connu de réaliser preferentiellement l'attaque alcaline de minerais uranifères renfermant des carbonates alcalinoterreux tels que carbonate de calcium en quantite élevee, par l'intermediaire d'une li~ueur aquause de bicarbonate et de carbonate de sodium, d'autant plus concentree en ces deux composants que le minerai est plus refractaireO
L'attaque est généralement effectuee en un milieu oxydant obtenu par exemple par insufflation d'oxygène libre dans le milieu reactionnel chaud, afin de permettre l'oxyda-tion de l'uranium et sa solubilisation mais aussi assurer l'oxydation des sulfures d'impuretes, et des matieres organiques presentes dans le minerai.
Selon la litterature spécialisee, la concentration en réactifs de la liqueur d'attaque est generalement faible, ce qui conduit, dans le cas de l'attaque d'un minerai urani-fère refractaire, à un rendement de solubilisation de l'ura-nium generalement mediocre.
Un moyen connu pour augmenter le rendement de solu-bilisation est d'utiliser une liqueur d'attaque ayant desconcentrations en reactifs plus élevées. Dans ce cas, la liqueur recueillie après l'attaque dispose encore d'une grande quantité d'ions C03 et HC03 n'ayant pas réagi, dont la presence est d'autant plus gênante lors de l'extraction ~,~

1~()93~4 ultérieure de l'uranium et lors de l'élimination des impure-tés solubilisées dans la liqueur provenant de l'attaque du minerai, que les concentrations en ces ions sont plus élevées, car la liqueur provenant de l'attaque du minerai uranifere est ensuite traitée par une méthode usuelle en vue d'en extraire l'uranium.
Généralement, la liqueur après attaque est traitée au moyen d'une solution d'hydroxyde de sodium pour précipiter l'uranium sous la forme d'uranate de sodium. Mais, l'homme de l'art sait avec pertinence que la présence d'une quantité
importante d'ions CO3 et HCO3 dans la liqueur provenant de l'attaque, entralne l'utilisation d'une quantité élevée de NaOH pour neutraliser les ions HCO3 , et provoque une augmen-tation importante de la solubilité de l'uranium dans le milieu, ce qui diminue la quantité d'uranate de sodium qui peut être recueillie par précipitation. La liqueur-mere, appauvrie en uranium, mais contenant les impuretés solubilisées au cours de l'attaque, est soumise a un traitement de purifica-tion et de régénération avant d'être recyclée a l'attaque dudit minerai.
Un tel traitement a été décrit par la demanderesse dans le brevet français n 2 40~ 601 et les additions n 2 433 482 et 2 433 480. Ce traitement consiste a traiter la liqueur provenant de l'attaque et appauvrie en uranium, a une température au plus égale à l'ébullition, par la quantité
de chaux necessaire pour transformer en hydroxyde de sodium les carbonates présents, puis a effectuer la séparation d'un précipité composé pour l'essentiel de carbonate de calcium et de sels inorganiques et organiques de calcium, et de la liqueur enrichie en hydroxyde de sodium, a concentrer cette liqueur ~usqu'a la précipitation du sulfate de sodium, et a récupérer une liqueur riche en hydroxyde de sodium dont une partie est recyclée à la précipitation de l'uranate de sodium et l'autre partie est carbonatée par sa mise en contact avec 12093~

du gaz carbonique et recyclée a l'attaque du minerai. Si la liqueur d'attaque est concentree en réactifs, la liqueur apres attaque, appauvrie en uranium, nécessite pour sa puri-fication et sa rénégeration avant recyclage, la mise en oeuvre de quantites importantes de chaux pour la caustification totale et une consommation elevee en C02 pour la regeneration de la liqueur recyclee. Si la liqueur issue de l'attaque est destinée a être traitée sur une résine échangeuse d'ions en vue de récupérer l'uranium, la présence de quantités im-portantes d'ions C03 et HC03 dans la liqueur gêne fortement, ou peut même rendre impossible la fixation de l'uranium sur la résine.
Des lors, il apparalt dans les procédés décrits dans la littérature spécialisée, une antinomie entre les conditions de solubilisation de l'uranium par la liqueur d'attaque et les conditions de restitution de cet uranium par cette liqueur apres attaque. Enfin, la présence dans ]es liqueurs de matieres organiques solubilisees a l'atta-que, provoque la formation de complexes uranifères dont cer-tains ne sont pas solubles lors du lavage de la fraction solide stérile et qui, de ce fait, sont entralnés avec cette fraction en diminuant le rendement de récuperation de l'uranium.
En raison de tous ces inconvenients, la demanderesse, dans son brevet principal n~ 2 462 482, a decrit un procede d'attaque en continu de minerai uranifere sous une forme divisée, en présence d'un oxydant dans le milieu réactionne, au moyen d'une liqueur aqueuse de carbonate et bicarbonate alcalins dans les conditions de concentration, de température et de pression provoquant la solubilisation de l'uranium présent dans le minerai, comportant la récupération d'une suspension d'une phase solide dans une phase liquide, la separation de cette phase solide de la phase liquide qui consiste en ce que:

a) la liqueur d'attaque est constituee par la - phase liquide contenant en solution des carbonate et bicar-bonate alcalins ainsi que de l'uranium à une concentration proche de la limite de sa solubi.lite a la temperature d'atta~
que, separée de la suspension provenant de l'attaque, rea-justee en reactifs d'attaque et recyclée a l'attaque du minerai, b) l'uranium du minerai est solubilisé pendant l'attaque qui est effectuee a une temperature inferieur a 300C par la liqueur d'atta~ue, dans laquelle l'uranium se maintient en état de saturation puis est immédiatement reprecipite dans le milieu d'attaque, c) la suspension recueillie apres l'attaque est refroidie a une temperature toujours superieure a 40C, d) la phase solide, séparée de la suspension pro-venant de l'attaque et constituée par les stériles et de l'uranium précipité, est traitee au moyen d'une liqueur aqueuse pourr d'une part, recuperer la liqueur d'impregna-tion provenant de l'attaque et, d'autre part, redissoudre l'uranium precipité, e) la suspension résultant de la redissolution de l'uranium est soumise à une separation en une fraction solide qui, après lavage, est constituée par les stériles et une liqueur uranifère valorisable.
Alors que les procédés antérieurs consistaient à
solubiliser dans la liqueur d'attaque l'uranium et une partie des impuretés contenues dans le minerai puis, après élimination des stériles, à traiter la liqueur uranifère pour en extraire l'uranium, le procede décrit dans le bre-vet principal se révèle être à l'opposé de la technique antérieure, puisqu'il consiste à solubiliser puis à préci-piter dans le milieu d'attaque l'uranium, à le sortir du milieu d'attaque avec les stériles sous la forme d'une phase solide, puis à séparer l'uranium des steriles par sa 12~)9344 redissolution dans une liqueur aqueuse appropriée.
Mais, il arrive que les minerais uranifères con-tiennent, comme impureté particulierement gênante, de l'ar-senic, dont la fraction la plus importante est solubilisée lors de l'attaque sous la forme d'arséniate alcalin, tandis que l'autre fraction, se presentant sous une forme arséni-cale refractaire, est insensible à l'attaque et est éliminée avec les stériles.
Dès lors, et selon la procédé d'attaque décrit dans le brevet français 2 462 482, l'absence de tout traitement d'élimination de l'arsenic solubilisé pendant l'attaque du minerai, entralne des inconvénients ma]eurs préjudiciables a la qualité des produits obtenus.
En effet, la suspension résultant de l'attaque, soumise a une opération de séparation, assure la récupération des phases solide et liquide. La phase liquide, qui con-tient en solution des carhonate et bicarbonate alcalins, de l'uranium a une concentration proche de la limite de sa solubilité à la température de l'attaque et, enfin, de l'arsenic solubilisé lors de l'attaque, constitue la liqueur d'attaque du minerai qui, dans ce procédé continu, s'enrichit de plus en plus en arsenic et rend difficile l'obtention d'un précipite uranifère de pureté suffisante.
La phase solide, formée par les stériles et l'uranium précipite, est impregnee d'une liqueur de plus en plus concentree en arsenic qu'il devient difficile d'e-liminer par un lavage classique. Ladite phase solide, traitee au moyen d'une liqueur aqueuse pour recuperer la liqueur d'imprégnation et redissoudre l'uranium précipité, conduit à l'obtention d'une liqueur uranifère de production impure ~ui n'est plus susceptible dans cet état, de fournir ultérieurement un précipite uranière de pureté acceptable.
Divers procédés de traitement connus de l'homme de l'art ont ete suggerés pour résoudre le problème, ne de la présence de l'arsenic dans ]es liqueurs uranifères de ~209344 production. C'est ainsi qu'a ete envisagée la caustifica-tion de la liqueur recyclée à l'attaque. Mais, un tel pro-céde conduit non seulement a l'elimination de l'arsenic sous la forme d'arséniate de calcium, mais encore a celle de car-bonates présents. Des lors, et apres un tel traitement, la liqueur recyclée a l'attaque est impropre a une telle opéra-tion si elle n'est pas préalablement xestaurée dans ses te-neurs en carbonate et bicarbonate alcalins.
En outre, l'application d'un tel procédé a l'éli-mination de l'arsenic de solutions contenant également des carbonate et bicarbonate alcalins, ne permet pas d'extraire d'une manière sélective ledit arsenic et laisse l'utilisa-' teur en face d'inconvénients ma~eurs tels que d'aboutir a un précipi-té contenant en mélange des carbonate et arséniate de calcium.
Des lors, l'arséniate de calcium, présent dans l'effluent solide, peut être, malgré sa faible solubilité, un élément polluant pour l'environnement et nécessiter des précautions particulieres et coûteuses pour son stockage du fait qu'il est en melange avec les autres sels elimines.
Il apparaît donc souhaitable et interessant d'ex-traire selectivement l'arsenic sous une forme permettant ou bien sa valorisation, ou bien un stockage aise et non polluant.
C'est pourquoi, poursuivant ses recherches en ce domaine, la demanderesse a maintenant trouvé qu'il etait possible de réaliser l'extraction de l'arsenic suivant un procede nouveau qui evite les inconvenients précites.
Le procede, selon l'invention, d'extraction de l'arsenic solubilise lors de l'attaque de minerai'uranifere en contenant, selon un procede continu d'attaque oxydante a chaud consistant a attaquer ledit minerai uranifere sous une forme divisee en presence d'un oxydant dans le milieu reactionnel au moyen d'une liqueur aqueuse constituee par une solution de recyclage contenant des carbonate et bicar-bonate alcalins ainsi que de l'uranium en quantité proche de sa limite de solubilité, dans les conditions de concentration, de température et de pression provoquant la solubilisation de l'uranium présent dans le minerai et sa reprécipitation dans le milieu d'attaque, puis à recuei~lir une suspension d'une phase solide dans une phase liquide qu, apres refroi-dissement, est soumise a une séparation, a traiter la phase solide séparée au moyen d'une liqueur aqueuse pour redis-soudre l'uranium précipité, se caractérise en ce que leditarsenic solubilisé lors de l'attaque est extrait au moyen d'un composé du magnesium introduit en une quantité au moins égale a la quantité stoechiométrique nécessaire pour provo-quer la précipitation de l'arséniate de magnésium.
L'introduction d'un composé du magnésium dans le milieu arsénical a traiter provoque la précipitation de l'arséniate de magnésium, qui peut être extrait du milieu par une séparation solide-liquide, la phase solide contenant le précipité d'arséniate de magnésium pouvant ensuite être lavée par de l'eau ou par une liqueur de recyclage.
Le composé de magnésium peut être introduit dans le milieu a traiter en une zone quelconque du procede décrit dans le brevet français n 2 462 4~2. Ledit composé du magnésium peut être introduit indifféremment, soit dans la zone d'attaque du minerai uranifere, soit dans la zone de rédissolution de l'uranium précipité au moment de l'attaque, soit encore dans la totalité ou dans une partie de la liqueur recyclée a l'attaque apres la séparation d'avec la phase soldie formée des stériles et de l'uranium précipité, soit enfin dans la totalité ou une partie de la liqueur de pro-duction issue de la redissolution de l'uranium, avant ou apres que soit effectué son traitement en vue d'en extraire l'uranium.
Lorsque le composé du magnésium est introduit dans ~20934~

la zone d'attaque, le précipité d'arséniate de magnésium est extrait du cycle de production par séparation des phases solide et li~uide formant la suspension provenant de l'attaque.
En d'autres termes, la phase solide ainsi séparée S est constituée par les stériles, l'uranium précipité lors de l'attaque` du minerai et l'arséniate de magnésium.
La phase solide, ainsi séparée et imprégnée de la phase liquide résultant de l'attaque du minerai, est alors soumise à une opération de lavage au moyen d'eau ou d'une liqueur de recyclage, puis la liqueur d'imprégnation ainsi déplacée est renvoyée a l'attaque par exemple.
Lorsque le composé du magnésium est introduit dans une zone de traitement autre ~ue celle de l'attaque, le précipité d'arséniate de magnesium en resultant est recueilli par une separation de phases solide-liquide. La phase solide separee est, comme precedemment exprime, soumise à une opé-ration de lavage au moyen d'eau ou d'une liqueur de recycla-ge afin d'extraire de ce precipite la liqueur d'imprégnation retenue. Le liquide de lavage est ensuite recyclé en un point choisi du c~vcle de production.
Le composé du magnésium peut être introduit dans le milieu à traiter sous la forme d'une solution aqueuse, ou encore sous la forme d'une suspension aqueuse finament disper-sée, ou bien encore à l'etat pulverulent, le compose du magne-sium pouvant être choisi dans le groupe constitue par les - composes tels que la dolomie, la giobertite, les sels de magnesium, les oxydes et hydroxyde de magnésium.
La température a laquelle s'effectue le traitement du milieu arsénical par le composé de magnésium est inférieure à 100C: elle se situe, de préference, entre 50C et 97C.
La quantite en compose du magnesium genéralement utilisé pour la précipitation de l'arsenic est voisine de la quantite stoechiometrique necessaire pour l'éliminer sous la forme d'arséniate de magnésium.

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Dans le cas où la quantité en composé du magnésium est superieure a la quantite stoechiometrique, l'exces de ma~nesium est recueilli sous la forme d'un precipite d'hydro-xyde et/ou de carbonate basique de magnésium, en même temps que le precipite d'arseniate de magnesium.
Le precipité d'arséniate de magnésium, généralement separé du milieu traité, peut être soumis a un lavage qui permet de recueillir la liqueur-mere d'imprégnation, la liqueur recueillie apres ce lavage étant réinserée dans le cycle de production.
Comme cela a été exprimé dans le brevet français, l'attaque oxydante des minerais uraniferes s'effectue en presence d'un oxydant. En ~en~ral, cet oxydant est de l'oxygene insuffle dans le milieu reactionnel, sous forme d'air enrichi en oxy~ene, ou encore d'oxygene seul. La pression partielle d'oxygène dans le reacteur est comprise entre 0,1 et 40 bars, mais, de preférence entre 5 et 15 bars.
Mais, le milieu oxydant de l'attaque du minerai uranifère peut être également obtenu par introduction d'un agent oxydant liquide ou solide dans les conditions normales tels que, par exemple, du permanganate de potassium, du bioxyde de sodium ou du persulfate de sodium.
La liqueur aqueuse d'attaque, qui est une liqueur recyclée, est constituée par la phase liquide provenant de l'attaque du minerai uranifere. L'expérience a montré
que, lorsque l'attaque du minerai uranifere est effectuée au moyen d'une liqueur aqueuse contenant des carbonate et bicarbonate alcalins et de l'uranium a une concentration proche de la limite de sa solubilité a la température de l'attaque, l'uranium du minerai est solubilisé puis immé-diatement précipité dans le milieu d'attaque sur les boues constituées par les stériles.
Les carbonate et bicarbonate alcalins utilisés comme réactifs d'attaque des minerais uraniferes sont, en 9 _ ~2(193~4 pratique, ceux de sodium, de potassium et d'ammonium.
Selon la nature du minerai t la concentration de la liqueur destinee à l'attaque, peut varier dans de larges limites pour chacun des réactifs présents. Ainsi, la con-centration en HCO3 peut varier entre 0 et 220 g/l mais, depreference, entre 15 g/l et 80 g/l, tandis que la concentra-=

tion en CO3 peut varier entre 10 g/l et 90 g/l, mais, de preference, entre 20 g/l et 60 g/l et que la concentration en ions uranifères peut varier entre 0,5 g/l et 10 g/l et, plus géneralement, entre 1 et 5 g/l.
Le domaine des températures pratiquees pour l'atta-que, a ete particulièrement etudie par la demanderesse qui a constate avec un vif intérêt que, pour une concentration en reactifs d'attaque maintenue constante, la solubilite de l'uranium diminuait dans le milieu d'attaque quand la temperature d'attaque au~mentait.
Ainsi, la demanderesse a pu verifier que l'attaque du minerai uranifère doit s'effectuer a la temperature la plus elevee possible pour ~avoriser la cinetique d'attaque, et diminuer la concentration en uranium dans la liqueur d'attaque, c'est-à-dire favoriser la precipitation de l'uranium dans le milieu d'attaque.
En pratique, la temperature d'attaque du minerai uranifère ne depasse pas 300C et se situe preferentielle-ment entre 120C et 240C.
La duree de l'attaque depend de la nature du mine-rai et de la temperature d'attaque. Elle est generalement comprise entre quelques minutes et 6 heures et peut attein-dre 15 heures dans le cas de minerais refractaires, même si l'attaque est effectuee à température elevee.
Selon une disposition particuliere, il peut se réveler avantageux, dans le cas de certains minerais, d'in-troduire dans le milieu réactionnel un catalyseur d'oxydation usuel permettant d'ameliorer la cinetique d'attaque.

~2~934~

La suspension issue de l'attaque est soumise a un refroidissement pour ramener sa température a une valeur comprise entre 40C et 100C. Ce refroidissement peut etre ef~ectué par des moyens connus -tels que, par exemple, une détente et/ou un échange a contre-courant entre la suspen-sio.n sortant de l'attaque et la suspension entrant à l'attaque.
Il doit être réalisé rapidementr de telle manière que l'ura-nium précipité ne se redissolve pas d'une maniere substantielle dans la liqueur d'attaque. Dans le cas ou le refroidissement est effectué par détente, il se produit une vaporisation d'une certaine quantité d'eau, dépendant de la température prati-quée a l'attaque.
Dans le cas o~ le re~roidissement s'e~fectue en-tierement par un échange thermique direct entre les deux suspensions comme cela a déjà été dit, la vaporisation ne se produit pas.
La phase solide, séparée de la suspension prove-nant de l'attaque du minerai, constituée par les stériles et l'uranium précipité, est imprégnée de la liqueur d'atta-que. Pour éliminer cette liqueur d'imprégnation la phasesolide est traitée au moyen d'une liqueur aqueuse pour récupérer la liqueur d'imprégnation provenant de l'attaque, et redissoudre l'uranium précipité.
Selon une premiere variante, la récupération de la liqueur d'imprégnation et la redissolution de l'uranium précipité, se ~ont simultanément au mo~en de la même liqueur aqueuse.
Selon une deuxieme variante, on réalise successi-vement la récupération d'une majeure partie de la liqueur d'impregnation de la phase solide provenant de l'attaque, et la redissolution de l'uranium précipité ainsi qùe la mineure partie de ladite liqueur d'imprégnatiQn, au moyen de la même liqueur aqueuse ou de liqueurs aqueuses de compositions différentes.

~20~33~4 Les liqueurs aqueuses utilisees pour la récupera-tion de la liqueur d'impregnation et la redissolution de l'uranium precipité, contiennent principalement de 0 a 15 g/L
de CO3 , de 0 a 50 g/l de CO3H et de 0 a 10 g/l d'uranium.
La redissolution de l'uranium s'effectue générale-ment a une température comprise entre 40C et 80C.
La liqueur d'imprégnation ainsi extraite est alors recyclée a l'attaque tandis que la suspension résultant de la redissolution de l'uranium est soumise a une séparation en une fraction solide qui, apres lavage, est constituée par les stériles et une liqueur uranifere valorisable. La liqueur uranifère valorisable peut être recyclée en mineure partie à la redissolution de l'uranium ou à l'attaque, l'autre partie, majeure, étant traitée par un procédé connu d'extraction de l'uranium. L'eau de lavage des stériles, après redissolution de l'uranium, peut constituer une li-queur aqueuse de recyclage renfermant en solution de l'ura-nium, des ions carbonatés et bicarbonatés, ainsi que des impuretés. Elle peut être partagée en deux fractions, la première servant au lavage de la phase solide, la deuxième à la redissolution de l'uranium précipité dans la phase solide.
Le procédé selon l'invention peut également com-porter un ou plusieurs traitements préalables du minerai avant que s'effectue son attaque proprement dite selon les conditions précitées.
Tout d'abord, il peut se révéler nécessaire que le minerai subisse, non pas un habituel broyage, mais un broyage particulièrement poussé en vue de multiplier les interfaces entre les grains du minerai et la liqueur d'attaque.
De même, il peut être avantageux, dans le cas de certains minerais, d'éliminer les matieres organiques con-tenues dans la liqueur après l'attaque du minerai, soit ~2093~4 après la separation de la phase solide contenant les steriles et l'uranium precipité, soit sur la suspension provenant de l'attaque r c'est-à-dire avant la séparation des phases liquide et solide. Dans ce cas, cette elimination s'effectue au mo~en d'un agent oxydant, tel que, par exemple, l'ozone, le persul-fate de sodium, le permanganate de potassium ou encore par oxydation anodique.
Mais, il n'est pas exclu d'eliminer prealablement lesdites matières organiques par une calcination a tempéra-ture contrôlée du minerai avant d'en effectuer l'attaque.
Il peut aussi s'averer avantageux de realiser untraitement préalable à l'attaque, d'enrichissement physique du minerai par les techniques connues de l'homme de l'art, telle que, par exemple, par flottation.
lS Enfin, la liqueur uranifere de production est soumise a un procédé de valorisation des ions uranifères par un procédé connu de l'homme de l'art tel que précipi-tation, extraction par solvant, extraction par échange d'ions, etc... tandis que la liqueur appauvrie en uranium peut subir divers traitements, tels que par exemple caustification, épuration en molybdène, en vanadium, épuration en ions sul-fate, carbonatation, etc... avant d'être recyclée à l'attaque du minerai.
L'invention sera mieux comprise grâce a la descrip-tion des figures 1 et 2 qui représentent des modes d'applica-tion et la figure 3, exemple d'application chiffré.
La figure 1 est une représentation schématique du procédé selon l'invention concernant l'attaque d'un minerai uranifere contenant également de l'arsenic et des matieres organiques, dont l'épuration sélective en matières arséni-cales est pratiquée sur la liqueur de recyclage à l'attaque.
La figure 2 est une représentation schématique du procédé selon l'invention concernant l'attaque d'un minerai uranifere contenant également de l'arsenic et des matieres organiques dont l'epuration selective en matières arsenicales est pratiquee sur la liqueur de production de l'uranium recyclee a la redissolution.
La figure 3 est une representation schematique du procédé selon l'invention concernant l'attaque d'un mine-rai uranifere contenant de l'arsenic dont l'épuration sélec-tive en matière arsénicale est pratiquée dans la zone d'atta-que du minerai.
Selon la figure l, le minerai uranifère mis sous une forme divisée, et renfermant des matieres organiques et arsénicales gênantes, est introduit en (A) avec la liqueur d'attaque Lg en même temps qu'est insufflé de l'oxygene dans le milieu réactionnel. Apres refroidissement, la bouillie obtenue apres l'attaque, est introduite en (B) où s'effec-tue la séparation d'un gateau Sl constitué par le mélange de la fraction stérile et du précipite d'uranium, et de la liqueur aqueuse Ll contenant en solution des carbonate et bicarbonate alcalins, l'uranium et des matieres organi-ques solubilisées lors de l'attaque.
Les eaux-meres du gateau Sl sont déplacées en (C) au moyen d'une liqueur de lavage Lll rec~clée.
Le mélange L5 des liqueurs Ll et L2 est déplacé
en (P) ou s'effectue la précipitation des matières arsénicales au moyen d'un composé du magnésium.
La suspension résultant de la précipitation en (P) est alors introduite en (Q) o~ l'on réalise la sépara-tion d'un gateau S30 constitué pour l'essentiel par de l'arséniate de magnésium et d'une liqueur L30 recyclée en (H). Les eaux-meres du gateau S30 sont déplacées en (R) au moyen d'eau introduite et la liqueur L3 en résultant est jointe a la liqueur L30 en formant la liqueur L32, déplacée en (H) o~ s'effectue le traitement des matieres organiques au mo~en d'un agent oxydant donnant une liqueur L33 épurée.
Le gateau S2 résultant du lavage en (C) est 126)9344 introduit en (D) où s'effectue la redissolution du précipité
d'uranium dans une liqueur appropriée, formée par le melange de deux liqueurs recyclées Llo et L6.
La liqueur Llo a la meme composition que la liqueur Lll précitée. Lorsque la redissolution des ions uranifères est achevée, la bouillie résultante est traitée en (E) où
se réalise la séparation d'un gâteau S3 et d'une liqueur L3.
Le gâteau S3, essentiellement constitué par les stériles, est déplacé en (F) où il subit un lavage par de l'eau, avec recyclage de la liqueur de lavage L4 en (C) et (D) selon les fractions Llo et Lll.
La liqueur L3, riche en uranium dissous, sous la forme d'un uranyle carbonate alcalin, est partagée en deux fractions inégales, l'une L6 étant recyclée en ~D) à la redissolution de l'uranium, l'autre L7, la plus importante, constituant la liqueur de production à partir de laquelle est extrait en (G) l'uranium par un procédé non décrit, tandis que la liqueur résultante L8, appauvrie en uranium et débarrassée des impuretés provenant du minerai uranifere par un procédé connu non décrit, est recyclee vers (A) pour constituer, en mélange avec la liqueur L33, la liqueur d'attaque Lg.
Selon la figure 2, le minerai uranifère, sous une forme divisée, et renfermant des matières organiques et arsénicales gênantes, et la liqueur d'attaque Lg recy-clée, sont introduits dans le réacteur (A), en même temps qu'est insufflé de l'oxygène dans le milieu réactionnel.
La suspension résultant de l'attaque est refroidie en partie par détente avec l'élimination d'une certaine quantité d'eau, puis est introduite en (B) où s'effectue la séparation d'un gâteau Sl constitué par le mélange de la fraction stérile et du précipité d'uranium et d'une liqueur aqueuse Ll contenant en solution des carbonate et bicarbonate alcalins et de l'uranium.

~2~9344 Les eaux-meres du gâteau Sl sont deplacees en (C) au moyen d'une liqueur de lavage Lll recyclee.
Le melange des liqueurs Ll et L2 est alors deplace en ~H) où s'effectue le traitement des matieres organiques au moyen d'un agent oxydant, donnant une liqueur épuree Lg.
Le gâteau S2 resultant, extrait de (C) est intro-duit en (D) ou s'effectue la redissolution du precipite d'uranium dans une liqueur appropriee, formee par le mélange de deux liqueurs recyclees Llo et L6.
La liqueur Llo a la même composition que la liqueur Lll precitee. Lorsque la redissolution des ions uraniferes est achevee, la bouillie resultante est traitee en (E) où
se realise la séparation d'un gâteau S3 et d'une liqueur L3.
Le gâteau S3, essentiellement constitué par les steriles est deplace en (F) où il subit un lavage par de l'eau, avec recyclage de la liqueur de lavage L4 en (C) et (D) selon les fractions Llo et Lll.
La liqueur L3, riche en uranium dissous, sous la forme d'un uranyle carbonate alcalin, est partagee en deu~
fractions inégales, l'une L6, la moins importante en quantite, l'autre L7, la plus importante, constituant la liqueur de production à partir de laquelle est extrait en (G) l'uranium par un procédé non décrit, tandis que la liqueur résultante L8, appauvrie en uranium et debarrassee des impuretes pro-venant du minerai uranifere par un procédé connu non decrit,est recyclée vers (A) pour constituer, en mélange avec la liqueur L5 débarrassée des matieres organiques, la liqueur d'attaque Lg.
La liqueur L6 est déplacée en (T) ou l'on effectue la précipitation des matieres arsénicales au moyen d'un composé du magnésium.
La suspension résultant de la precipitation en (T) est introduite en (U) o~ l'on opere la séparation d'un gâteau S33, constitué pour l'essentiel, par de l'arseniate ~209344 de magnésium et d'une liqueur L33 destinée à être recyclée pa la redissolution (D3 de l'uranium.
Les eaux-mères du gâteau S33 sont déplacées en (V) au moyen d'eau introduite, et la liqueur ~34 en résultant est jointe a la liqueur L33 en formant la liqueur L35, qui est introduite en (D) ou s'effectue la redissolution de l'uranium.
EXEMPLE (illustré par la figure 3).
On a traité selon le procédé de l'invention, un minerai uranifere ayant la composition suivante exprimée en pour cent en poids, apres séchage:
Uranium 0,2 %
Molybdene 0,12 %
SiO2 77,8 %
A123 12,1 %
Fe23 2,64 %
MgO 0,01 %
CaO 0,12 ~
` Na2O 0j3 %
K2O 2,0 %
2 0,33 %
Arsenic 0,04 %
S - 0,2 %
Divers 4,14 %
1.000 kg de ce minerai sec ont éte broyés a 160 ~ pui~
introduits dans un autoclave (A) avec 1.170,9 kg d'une liqueur aqueuse L9 d'attaque ayant la composition suivante:
U 7,5 g/l Na2C3 50,9 g/l NaHCO3 81,6 g/l Na2S4 117,8 g/l Mo 19,1 g/l As 2,7 g/l ~209~4 Puis, 1,4 kg de sulfate de magnésium ont ete introduits dans l'autoclave (A) sous la forme solide.
L'autoclave a éte chauf~é de telle manière que le milieu reactionnel soit à 220C tout en i.njectant de l'ox~gène à un debit moyen de 0,7 Nm3/h ~ui barbotait dans la pulpe.
La pression totale regnant dans l'autoclave pendant l'attaque oxydante etait de 3S bars.
Au bout d'un temps de sé~our de 40 minutes à 220C, (temps ecoule entre le debut de l'introduction de l'oxygene et la fin de l'attaque), la bouillie était detendue et re-froidie jusqu'a 60C avec dega~ement de 20 kg d'eau sous . forme de vapeur, puis était filtrée en (B) en donnant une phase solide Sl et une phase liquide Ll.
La liqueur Ll provenant de la separation (B) re-15 presentait une masse de 728,2 kg et sa composition etait la suivante:
U 8,6 g/l Na2C3 39,9 g/l NaHCO3 85,0 g/l Na2S4 130,0 g/l Mo 20,7 g/l As 2,8 g/1 La phase solide Sl constituée par le mélange de lafraction stérile des précipités d'uranyle carbonate de sodium et d'arséniate de magnésium était impregnée d'eaux-mères qui etaient extraites en (C) au moyen de 300 kg d'une liqueur aqueuse de recyclage Lll qui avait la composition suivante:
U 4,6 g/l Na2C3 10,5 g/l NaHCO3 22,4 g/l a2SO4 34,3 g/l Mo 5,48 g/l As 0,74 g/l Les eaux-mères d'impregnation de Sl ainsi entraînees ~20934~

donnaient une liqueur L2 représentant une masse de 300 kg et ayant la composition suivante:
U 8,53 g/l a2CO3 39,6 g/l NaHCO3 83,9 g/l Na2S4 128,3 g/l Mo 20,4 g/l As 2,7 g/l qui était jointe à Ll en donnant une liqueur L5 qui présen-tait une masse de 1.028,2 kg.
La liqueur L5 était mélangee a la liqueur L8 provenant de (G) en formant la liqueur Lg recyclée a l'at-taque (A) du minerai.
La phase solide Sl, débarrassée des eaux-meres d'impr~gnation, donnait un gâteau S2 qui était transvasé
en (D) pour y subir la redissolution du précipite d'uranyle carbonate de sodium.
Le gâteau S2 qui avait une masse de 1.427,3 kg ren-fermait en kg:
U 3,365 kg Na2CO3 7,4 kg NaHCO3 15,7 kg Na2S4 24,1 kg Mo 3,876 kg Arsenic0,872 kg H2O d'imprégnation 366,6 kg Steriles1.005,4 kg Le gâteau S2 etait alors traite en (D) par le me-lange de deux liqueurs aqueuses Llo et L6.
La liqueur Llo possedait une masse de 298,6 kg et avait la même composition que la liqueur Lll ayant servi au deplacement en (C) de la liqueur-mere d'impregnation.
La liqueur L6, liqueur de recyclage, presentait une masse de 100 kg et avait la composition suivante en g/l:

~2093~4~

U 6,g g/l 2C3 15,0 g/l NaHCO3 32,1 g/l Na2S4 49,3 g/l Mo 7,92 g/l As 1,06 g/l Quand la redissolution de l'uranyle carbonate de sodium était achevée, la bouillie résultante était deplacee en (E) ou s ' effectuait la séparation d'un gâteau S3 et d'une liqueur aqueuse L3.
La gâteau S3, impregné de liqueur-mere, etait traité en (F) où il subissait un lavage par 521,7 kg d'eau, avec recyclage de la liqueur L~ qui se partageait ensuite en la liqueur Llo de redissolution de l'uranium en (D) et en la liqueur Lll de deplacement de la liqueur d'impre~na-tion de la phase solide Sl en (C).
Le gâteau S4 representant une masse de 1.346,9 kg impregnee d'eau, etait sorti de (F). Ce gâteau avait une teneur residuelle en uranium de 68 ppm, contenait 0,362 kg d'arsenic et 350 kg d'eau d'impregnation, le reste etant la masse des steriles.
A la sortie de (E), etaient recueillis 402 kg de la liqueurs L3 de redissolution de l'uranyle de sodium.
Cette liqueur L3 etait partagée en deux fractions inégales:
- l'une, la liqueur L6, représentant une masse de 100 kg, était recyclée en (D?, comme cela a déja été dit, - l'autre, la liqueur L7, représentant une masse de 302 kg, constituait la liqueur de production envoyee en (G) et a partir de laquelle etait extrait l'uranium par un procédé non decrit, tandis que la liqueur resultante L8, debarrassee des impuretes, était recyclée a l'attaque (A) pour constituer avec la liqueur L5, la liqueur d'attaque Lg déja citée.

Claims (6)

Les réalisations de l'invention, au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Procédé d'épuration sélective en matières arsénicales, au cours d'un procédé continu d'attaque oxydante à chaud consistant à attaquer un minerai uranifère contenant des matières arsénicales en tant qu'impuretés en présence d'un oxydant dans le milieu réactionnel, au moyen d'une liqueur aqueuse constituée par une solution de recyclage contenant des carbonate et bicarbonate alcalins, ainsi que de l'uranium proche de la limite de sa solubilité, dans les conditions de concentration, de température et de pression provoquant la solubilisation de l'uranium présent dans le minerai et sa reprécipitation dans le milieu d'attaque, puis à recueillir une suspension d'une phase solide dans une phase liquide qui, après refroidissement, est soumise à une séparation, à recycler à l'attaque la phase liquide, à
traiter la phase solide séparée au moyen d'une liqueur aqueuse pour redissoudre l'uranium précipité, caractérisé
en ce que l'arsenic solubilisé lors de l'attaque est extrait au moyen d'un composé du magnésium, introduit en une quantité
au moins égale à la quantité stoechiométrique nécessaire pour provoquer la précipitation de l'arséniate de magnésium.

2. Procédé d'épuration sélective en matières arsénicales selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé du magnésium est introduit à l'attaque du minerai.

3. Procédé d'épuration sélective en matières arsénicales selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé du magnésium est introduit dans la zone de redissolution de l'uranium précipité.

4. Procédé d'épuration sélective en matières arsénicales selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on traite tout ou partie de la liqueur recyclée à l'attaque par le composé du magnésium.

5. Procédé d'épuration sélective en matières arsénicales selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on traite tout ou partie de la liqueur issue de la redissolution de l'uranium par un composé de magnésium.

6. Procédé d'épuration sélective en matières arsénicales selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé du magnésium est choisi dans le groupe constitué
par la dolomie, la giobertite, les sels de magnésium, les oxydes et hydroxydes de magnésium.