CN102021330B - 一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法 - Google Patents

一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法，其采用硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液作为浸出剂浸出铀矿石；若采用搅拌浸出方式，该混合溶液中硫酸加入量为铀矿石质量的6～12％，聚合硫酸铁铝加入量为铀矿石质量的0.3～0.7％，浸出剂与铀矿石的液固质量比(1～2)∶1；若采用堆浸方式，该混合溶液中硫酸浓度5～10g/L，控制聚合硫酸铁铝加入量，使混合溶液中Fe3+浓度为3.0～8.0g/L，Al3+浓度为0.2～0.8g/L。本发明方法在不影响铀矿物浸出的前提下，聚合硫酸铁铝选择性抑制主要耗酸元素与硫酸的反应，减少其溶出率，降低矿石浸出酸耗，从而降低铀矿石堆浸的处理成本。

Description

一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法
技术领域
本发明涉及铀矿石湿法冶金技术，具体涉及一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法。
背景技术
在铀矿石的酸法浸出过程中，铀矿物仅消耗少量的硫酸，大部分硫酸消耗在与杂质(如铝钒土、铁氧化物、钙镁氧化物及碳酸盐等)等非目标矿物的反应上，如何抑制主要耗酸元素亚铁、三价铁、铝、钙、镁与硫酸的反应，减少其溶出率，是降低铀矿石浸出酸耗的主要途径。
现有常用方法包括矿石预处理(选矿)、低酸大通量浸出。
选矿，即通过放射性选矿、重选、或者其他物理分选工艺，有效筛除铀矿石中的脉石矿物尤其是主要耗酸矿物，在提高待浸矿石铀品位的同时，降低了非目标矿物的含量，从而降低矿石浸出的酸耗。选矿方法增加了矿石处理的工序，会提高矿石处理成本。另一方面，选矿，产生一定比例的尾矿，这部分尾矿也含有较低品位的铀，导致了铀金属的损失。
低酸浸出，即采用低浓度的硫酸溶液，控制浸出剂的pH值，弱化非目标矿物的反应电位势差，减少其溶出率，进而降低矿石浸出的酸耗。低酸浸出方法，既弱化了非目标矿物的反应电位势差，也弱化了目标矿物——铀矿物的反应电位势。为了达到同样的浸出率，需要提高浸出的总液固比，相应的浸出液铀浓度降低，增加了后继溶液处理工序的处理量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法，其能够减少溶出率，降低矿石浸出酸耗，降低铀矿石浸出的处理成本。
本发明所述的一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法，其采用搅拌方式浸出铀矿石，该方法包括如下步骤：
(1)预处理铀矿石：将铀矿石破碎至-60～150目；
(2)搅拌浸出：将硫酸、聚合硫酸铁铝和水作为浸出剂加入铀矿石，浸出剂与铀矿石的液固质量比(1～2)∶1，硫酸用量为铀矿石质量的6～12％，聚合硫酸铁铝用量为铀矿石质量的0.3～0.7％；浸出温度20～90℃，搅拌时间3～12h。
本发明所述的另一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法，其采用堆浸方式浸出铀矿石，该方法包括如下步骤：
(1)预处理铀矿石：将铀矿石破碎至5～20mm；
(2)酸化期：采用硫酸溶液浸出上述铀矿石，硫酸浓度为10～11g/L，连续喷淋硫酸溶液，喷淋强度20～50L/(m2.h)，喷淋时间5～20天；
(3)浸出前期：配制硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液作为浸出剂，该混合溶液中硫酸浓度5～10g/L，控制聚合硫酸铁铝加入量，使混合溶液中Fe3+浓度为3.0～8.0g/L，Al3+浓度为0.2～0.8g/L；间隙喷淋硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液，每天喷淋5～10h，喷淋20～50天，喷淋强度35～40L/(m2.h)；
(3)浸出后期：再采用硫酸溶液浸出上述铀矿石，硫酸浓度为3～8g/L；间隙喷淋硫酸溶液，每天喷淋5～10h，喷淋10～30天，喷淋强度20～40L/(m2.h)。
如上所述的一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法，其采用的聚合硫酸铁铝原料组分满足Fe3+浓度为130～160g/L、Al3+浓度为5.0～15.0g/L。
本发明的效果在于：本发明方法在不影响铀矿物浸出的前提下，聚合硫酸铁铝选择性抑制主要耗酸元素与硫酸的反应，减少其溶出率，降低矿石浸出酸耗，从而降低铀矿石堆浸的处理成本。
本发明通过加入聚合硫酸铁铝控制浸出剂中Fe3+和Al3+浓度，选择性抑制含亚铁、三价铁、铝的非目标矿物与硫酸的反应，降低亚铁、三价铁、铝的溶出率。(1)在不影响铀浸出率的前提下，矿石中含Fe3+的矿物溶出率降低10％～50％，含Fe2+的矿物溶出率降低30％～70％，含Al3+的矿物溶出率降低20％～50％。(2)矿石浸出酸耗降低15％～35％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述的降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法作进一步描述。
实施例1
采用堆浸方式浸出某铀矿石，该方法包括如下步骤：
(1)预处理铀矿石：将铀矿石破碎至-10mm；
(2)酸化期：采用硫酸溶液浸出上述铀矿石，硫酸浓度为10g/L，连续喷淋硫酸溶液，喷淋强度30L/(m2.h)，喷淋时间10天；
(3)浸出前期：配制硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液作为浸出剂，该混合溶液中硫酸浓度8g/L，控制聚合硫酸铁铝加入量，使混合溶液中Fe3+浓度为5g/L，Al3+浓度为0.5g/L；间隙喷淋硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液，每天喷淋7h，喷淋40天，喷淋强度40L/(m2.h)；所采用的聚合硫酸铁铝原料组分满足Fe3+浓度为150g/L、Al3+浓度为10.0g/L；
(3)浸出后期：再采用硫酸溶液浸出上述铀矿石，硫酸浓度为6g/L；间隙喷淋硫酸溶液，每天喷淋7h，喷淋20天，喷淋强度30L/(m2.h)。
本发明中硫酸与铀矿物反应，把铀从固相转移到液相，聚合硫酸铁铝抑制剂选择性抑制主要耗酸元素亚铁、三价铁、铝与硫酸的反应，降低亚铁、三价铁、铝的溶出率。与直接柱浸相比，含Fe2+的矿物溶出率从80.9％降低到20.8％，含Fe3+的矿物溶出率从23.6％降低13.7％，含Al3+的矿物溶出率从7.3％降低5.1％。
实施例2
采用堆浸方式浸出某铀矿石，该方法包括如下步骤：
(1)预处理铀矿石：将铀矿石破碎至-5mm；
(2)酸化期：采用硫酸溶液浸出上述铀矿石，硫酸浓度为11.0g/L，连续喷淋硫酸溶液，喷淋强度50L/(m2.h)，喷淋时间5天；
(3)浸出前期：配制硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液作为浸出剂，该混合溶液中硫酸浓度10g/L，控制聚合硫酸铁铝加入量，使混合溶液中Fe3+浓度为8.0g/L，Al3+浓度为0.8g/L；间隙喷淋硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液，每天喷淋5h，喷淋20天，喷淋强度35L/(m2.h)；所采用的聚合硫酸铁铝原料组分满足Fe3+浓度为160g/L、Al3+浓度为15.0g/L；
(3)浸出后期：再采用硫酸溶液浸出上述铀矿石，硫酸浓度为8g/L；间隙喷淋硫酸溶液，每天喷淋10h，喷淋10天，喷淋强度40L/(m2.h)。
实施例3
采用堆浸方式浸出某铀矿石，该方法包括如下步骤：
(1)预处理铀矿石：将铀矿石破碎至-20mm；
(2)酸化期：采用硫酸溶液浸出上述铀矿石，硫酸浓度为11g/L，连续喷淋硫酸溶液，喷淋强度20L/(m2.h)，喷淋时间20天；
(3)浸出前期：配制硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液作为浸出剂，该混合溶液中硫酸浓度5g/L，控制聚合硫酸铁铝加入量，使混合溶液中Fe3+浓度为3.0g/L，Al3+浓度为0.2g/L；间隙喷淋硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液，每天喷淋10h，喷淋50天，喷淋强度35L/(m2.h)；所采用的聚合硫酸铁铝原料组分满足Fe3+浓度为130g/L、Al3+浓度为5.0g/L；
(3)浸出后期：再采用硫酸溶液浸出上述铀矿石，硫酸浓度为3g/L；间隙喷淋硫酸溶液，每天喷淋5h，喷淋30天，喷淋强度20L/(m2.h)。
实施例4
采用搅拌方式浸出某铀矿石，该方法包括如下步骤：
(1)预处理铀矿石：铀品位0.16％，将铀矿石破碎至-80目；
(2)搅拌浸出：将硫酸、聚合硫酸铁铝和水作为浸出剂加入铀矿石，硫酸加入量为铀矿石质量的10％，聚合硫酸铁铝加入量为铀矿石质量的0.5％，浸出剂与铀矿石的液固质量比1∶1。浸出温度90℃，搅拌时间6h；所采用的聚合硫酸铁铝原料组分满足Fe3+浓度为150g/L、Al3+浓度为10.0g/L。
实施例5
采用搅拌方式浸出某铀矿石，该方法包括如下步骤：
(1)预处理铀矿石：铀品位0.117％，将铀矿石破碎至-60目；
(2)搅拌浸出：将硫酸、聚合硫酸铁铝和水作为浸出剂加入铀矿石，硫酸加入量为铀矿石质量的6％，聚合硫酸铁铝加入量为铀矿石质量的0.3％，浸出剂与铀矿石的液固质量比1∶1。浸出温度20℃，搅拌时间12h；所采用的聚合硫酸铁铝原料组分满足Fe3+浓度为130g/L、Al3+浓度为5.0g/L。
实施例6
采用搅拌方式浸出某铀矿石，该方法包括如下步骤：
(1)预处理铀矿石：铀品位0.117％，将铀矿石破碎至-150目；
(2)搅拌浸出：将硫酸、聚合硫酸铁铝和水作为浸出剂加入铀矿石，硫酸加入量为铀矿石质量的12％，聚合硫酸铁铝加入量为铀矿石质量的0.7％，浸出剂与铀矿石的液固质量比2∶1。浸出温度60℃，搅拌时间3h；所采用的聚合硫酸铁铝原料组分满足Fe3+浓度为160g/L、Al3+浓度为15.0g/L。

Claims (2)

1.一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法，其特征在于：采用搅拌方式浸出铀矿石，该方法包括如下步骤：
(1)预处理铀矿石：将铀矿石破碎至-60～150目；
(2)搅拌浸出：将硫酸、聚合硫酸铁铝和水作为浸出剂加入铀矿石，浸出剂与铀矿石的液固质量比(1～2)∶1，硫酸用量为铀矿石质量的6～12％，聚合硫酸铁铝用量为铀矿石质量的0.3～0.7％；浸出温度20～90℃，搅拌时间3～12h；所采用的聚合硫酸铁铝原料组分满足Fe3+浓度为130～160g/L、Al3+浓度为5.0～15.0g/L。
2.一种降低铀矿石浸出酸耗的浸出方法，其特征在于：采用堆浸方式浸出铀矿石，该方法包括如下步骤：
(1)预处理铀矿石：将铀矿石破碎至5～20mm；
(2)酸化期：采用硫酸溶液浸出上述铀矿石，硫酸浓度为10～11g/L，连续喷淋硫酸溶液，喷淋强度20～50L/(m2.h)，喷淋时间5～20天；
(3)浸出前期：配制硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液作为浸出剂，该混合溶液中硫酸浓度5～10g/L，控制聚合硫酸铁铝加入量，使混合溶液中Fe3+浓度为3.0～8.0g/L，Al3+浓度为0.2～0.8g/L；间隙喷淋硫酸和聚合硫酸铁铝混合溶液，每天喷淋5～10h，喷淋20～50天，喷淋强度35～40L/(m2.h)；所采用的聚合硫酸铁铝原料组分满足Fe3+浓度为130～160g/L、Al3+浓度为5.0～15.0g/L；
(3)浸出后期：再采用硫酸溶液浸出上述铀矿石，硫酸浓度为3～8g/L；间隙喷淋硫酸溶液，每天喷淋5～10h，喷淋10～30天，喷淋强度20～40L/(m2.h)。
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