CN105506275A - 一种流动浸铀系统及流动浸铀工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流动浸铀系统及流动浸铀工艺，流动浸铀系统包括配液池、流动浸铀池、原液槽、吸附塔、尾液槽、氧化槽和连通管道，配液池的出口与流动浸铀池底部的溶浸液进口连通，流动浸铀池的池体上部设有的出液口与原液槽连通，原液槽与吸附塔的进口连通，吸附塔的出口与尾液槽和配液池连通，尾液槽与培养液配液槽连通，培养液配液槽的出口一路通过氧化槽与配液池连接，另一路与配液池连通。本发明采用流动浸铀系统取代传统的使用强酸、加强氧化剂和延长浸泡时间以提高浸铀效率，将传统的批式池、堆式浸铀工艺改变为连续的不间断的流动浸铀，达到了良好效果。

Description

一种流动浸铀系统及流动浸铀工艺

技术领域

本发明属于冶铀领域，涉及一种避免沉淀板结的高效浸铀系统，具体涉及一种适用于硬岩铀矿石的流动浸铀系统及流动浸铀工艺。

背景技术

随着核电能源的发展，对核燃料的要求将超越目前的铀资源开发水平。由于传统水冶厂工艺的冶铀成本较高，它仅适用于品位很高的铀矿石，因而我国南方大部分以硬岩为主的铀矿山已转为以堆浸、池浸采铀工艺为主。但是堆浸、池浸采铀的周期较长，很难适应日益增长的核电对金属铀的需求。更为严重的是不少以堆浸、池浸采铀装置为主的铀矿山仍然存在亏损现象，生产越多，亏损越多，这成为我国南方铀矿事业的拦路虎，严重影响我国铀资源的可靠供给。我国南方铀矿溶浸工作需要有创新性的发展,一般性的小改小革已满足不了生产需求。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于硬岩铀矿石的流动浸铀系统。

本发明采用的技术方案之一：

一种流动浸铀池，流动浸铀池底部设有进液系统，流动浸铀池池体上部设有出液口，进液系统包括溶浸液进口、布液管和卵石层，溶浸液进口设置在池体底部，溶浸液进口外接进液管，内接布液管，布液管和卵石层设置在流动浸铀池内底部，布液管上覆盖卵石层、布液管设置在卵石层的卵石中间或布液管的一部分上覆盖卵石层一部分设置在卵石层的卵石中间。

进一步，流动浸铀池池内高度：卵石层在流动浸铀池内底部的厚度：出液口在流动浸铀池的设置高度为360：30：330。

进一步，溶浸液进口均匀设置在池体底部，布液管的出液口均匀设置在流动浸铀池内底部。

进一步，还包括翻堆装置，翻堆装置设置在流动浸铀池上方或流动浸铀池池内，翻堆装置包括翻堆铲、翻堆斗和翻堆桨。

本发明采用的技术方案之二：

一种流动浸铀系统，包括配液池、流动浸铀池、原液槽、吸附塔、尾液槽、氧化槽和连通管道，所述配液池的出口与流动浸铀池底部的溶浸液进口连通，流动浸铀池的池体上部设有的出液口与原液槽连通，原液槽与吸附塔的进口连通，吸附塔的出口与尾液槽和配液池连通，尾液槽与培养液配液槽连通，培养液配液槽的出口一路通过氧化槽与配液池连接，另一路与配液池连通。

进一步，所述流动浸铀池底部设有进液系统，进液系统包括溶浸液进口、布液管和卵石层，溶浸液进口设置在池体底部，溶浸液进口外接进液管，内接布液管，布液管和卵石层设置在流动浸铀池内底部，布液管上覆盖卵石层、布液管设置在卵石层的卵石中间或布液管的一部分上覆盖卵石层一部分设置在卵石层的卵石中间；配液池的出口与进液管连通。

进一步，所述培养液配液槽的出口一路通过氧化槽与储液罐连接，另一路与储液罐直接连通，储液罐与配液池连通。

进一步，配液池、流动浸铀池、原液槽、吸附塔、尾液槽、培养液配液槽、氧化槽和储液罐相邻之间通过连通管道连通，连通管道上设有阀门、流量计和/或设有液泵。

进一步，所述氧化槽底部设有曝气管，曝气管上设有曝气眼，氧化槽内还设有填料，氧化槽内分级设有四级连通的氧化室，相邻的氧化室之间通过三通管和阀门连接。

进一步，配液池、流动浸铀池、原液槽、吸附塔、尾液槽、培养液配液槽、氧化槽和储液罐分别设有各自的在线控制设备及检测设备或仪器。

本发明采用的技术方案之三：

一种流动浸铀工艺，为连续不间断的流动浸铀工艺，采用溶浸液的流动来完成浸铀，溶浸液包括硫酸溶液、菌液和浸铀试剂；根据水文地球化学原理，建立以下三个水文地球化学新参数：(1)与化学热力学有关的反应条件边界值，(2)与反应动力学有关的峰值达到时间，(3)与水动力条件有关的滞留时间或流动速度；溶浸液在矿石内的滞留符合以下原则：①溶浸处于最高的浸铀效率的时间段；②滞留时间应符合“峰值达到，即尽快流出体系”的原则；③溶浸液的酸度符合浸铀要求，与浸铀无关的其它成分尽量少被溶浸的原则；④有害成分不超过边界值的原则。

工艺流程分为以下阶段：

(1)准备阶段：测定给水量V_给，计算工作液固比；测定不同酸度的硫酸溶液耗酸速度；分析矿样和检查装置；

(2)酸化阶段：初期用硫酸溶液强化酸化，硫酸溶液的酸度应根据耗酸试验的结果来定，矿石易酸化的情况下，与下阶段合并；

(3)菌液浸铀阶段：分为浸铀高峰期、浸铀过渡期、浸铀后期和浸铀尾期；

(4)洗矿：当连续3次浸出液中铀含量降低到20mg/L以下时，浸铀工程结束，洗矿到pH＞4.5，Fe＜0.2g/L，采渣样测U，对渣样进行化学全分析，包括CO₂、Fe³⁺、U和S⁶⁺。

流动浸铀过程中，在硫酸溶液和菌液中的硫酸钙沉淀的钙离子含量边界值相应为740-880mg/L和500-800mg/L，防止石膏沉淀的钙浓度边界值为500-750mg/L；

当溶浸液中Fe³⁺含量在5±0.5g/L时，防止形成胶状水针铁矿沉淀的pH边界值为1.8-2；

酸化阶段防止形成粘土沉淀，硫酸溶液中硫酸含量不超过40g/L，用高酸回次的工作液滞留时间应视情缩短，以浸出液pH<2为条件。

菌液以硫酸溶液为介质，所含的Fe³⁺浓度为5g±0.5/L，硫酸酸度为3g±0.3/L，菌液生产采用体外繁殖浸铀细菌的氧化槽技术。

初始酸化即第一次硫酸溶液的酸度应根据耗酸试验的结果来定，在酸化阶段，酸化到浸出液pH值小于1.8时，方能开始菌浸；浸出液pH始终维持在1.8以下，菌液的酸度由浸出液的pH值控制调节，当浸出液pH值小于1.6时降低菌液的酸度，当浸出液pH值接近1.8时，提高菌液的酸度，菌液的酸度由加入的硫酸多少来调节。

水在浸铀体系内的滞留时间的计算方法为式中T_R—水的滞留时间，V—浸矿体系内的溶浸液的体积，υ—溶浸液的流速，浸矿体系内的溶浸液的体积通过测量矿样的给水量V_给来求得，溶浸液流速的计算公式为酸化阶段的溶浸液滞留时间即水岩作用时间一般应为0.5至1-2h；在浸铀高峰期，溶浸液的滞留时间为2-4h；在浸铀过渡期，溶浸液的滞留时间为4h；在浸铀后期，溶浸液的滞留时间为4-6h；在浸铀尾期，溶浸液的滞留时间为6-8h。

根据单回次浸铀中溶浸液与矿石作用过程的铀含量历时曲线可分3个阶段：(1)水岩接触的前期，0.5-4小时，铀呈陡峭直线型增长的高效阶段，随着溶浸过程进展到后期直线的陡度变缓；(2)铀含量呈曲线型增长的过渡阶段，水岩接触2-8小时；(3)水岩作用超过8小时后，铀含量历时曲线是一种缓慢增长的渐近线，浸铀效率很低，已无经济效益，应该结束浸铀过程。

对于碱性铀矿石，在不产生石膏沉淀条件下顺利浸铀，即在浸铀过程中，硫酸根和钙离子的活度积不能大于硫酸钙的溶度积，也就是硫酸根和钙离子浓度应小于其边界值；优选：钙含量峰值达到时间为0.5-2h，随着溶浸液酸度下降到10g/L，钙含量峰值降低到石膏沉淀的钙含量边界值以下。

在整个浸铀过程中，需要进行3次翻堆：第一次在高峰期刚过，过渡期开始时即浸出液铀含量在100-200mg/L；第二次在过渡期刚过，后期刚开始时即浸出液铀含量在50-75mg/L；第三次在尾期中期即浸出液铀含量在25-35mg/L。

流动浸铀的工艺流程进一步分为：

1.准备阶段：测定给水量V_给，计算工作液固比；测定不同酸度的硫酸酸液耗酸速度，分析矿样和检查装置；

2.酸化阶段：初期用硫酸溶液强化酸化，矿石易酸化的情况下，可以与下阶段合并；硫酸溶浸液的酸度应根据耗酸试验的结果来定，一般硫酸浓度为10～40g/L，滞留时间为0.5h至1-2h，每回观测U、Eh、pH、M、Fe²⁺、Fe³⁺和Ca(要求Ca＜500～700mg/L)，Ca的观测值大于要求值时，缩短浸泡周期；在线监测浸出液的pH＜1.8，浸出液pH值小于1.8时，方能开始菌浸；

3.菌浸阶段(浸出液pH始终维持在1.8以下，菌液的酸度由浸出液的pH值控制调节，当浸出液pH值小于1.6时降低菌液的酸度，当浸出液pH值接近1.8时，提高菌液的酸度)：

a)浸铀高峰期，所进的菌液酸度满足浸出液pH＝1.5～1.8，Fe³⁺在5～10g/L，滞留时间2～4h，每回观测U、Eh、pH、M、Fe²⁺、Fe³⁺和Ca(其中要求Ca＜500～700mg/L)，Ca的观测值大于要求值时，缩短浸泡周期；

b)第一次翻堆，浸出液中U含量为100～200mg/L；

c)浸铀过度期，所进的菌液酸度满足浸出液pH＝1.6～1.8(降低菌液的硫酸酸度至pH＝1.3～1.5，翻堆后第一次进液的pH增大1档)，Fe³⁺在5～10g/L，滞留时间4h；每回观测U、Eh、pH、M、Fe²⁺、Fe³⁺和Ca(其中要求Ca＜500～700mg/L)，Ca的观测值大于要求值时，缩短浸泡周期；

d)第二次翻堆，浸出液中U含量在50～75mg/L；

e)浸铀后期，浸出液中铀浓度曲线呈平缓状态，所进的菌液酸度满足浸出液pH＝1.6～1.8(降低菌液的硫酸酸度至pH＝1.3～1.5，翻堆后第一次进液的pH增大1档)，Fe³⁺在5～10g/L，滞留4～6h；每回观测U、Eh、pH、M、Fe²⁺、Fe³⁺和Ca(其中要求Ca＜500～700mg/L)，Ca的观测值大于要求值时，缩短浸泡周期；

f)第三次翻堆，浸出液中U含量在25～35mg/L；

g)浸铀尾期：当浸出液中U＜25mg/L，进液酸度满足浸出液pH＝1.6～1.8(降低菌液的硫酸酸度至pH＝1.3～1.5，翻堆后第一次进液的pH增大1档)，Fe³⁺在5～10g/L，滞留6～8h；每回观测U、Eh、pH、M、Fe²⁺、Fe³⁺和Ca(要求Ca＜500～700mg/L)，Ca的观测值大于要求值时，缩短浸泡周期；

4洗矿：溶浸液U＜15～20mg/L时，浸铀工程可以结束；洗矿到pH＞4.5、Fe＜0.2g/L，采渣样测U，对渣样进行化学全分析(包括CO₂、Fe³⁺、U、S⁶⁺)。

本发明采用溶浸液的流动工艺取代传统的使用强酸、加强氧化剂和延长浸泡时间以提高浸铀效率，将传统的批式池、堆式浸铀工艺改变为连续的不间断的流动浸铀工艺，应用先进的水文地球化学学术思想，将水文地球化学作用与水动力学有机耦合，达到了良好效果：

①本发明从根本上改变了传统思想，即改变了过去单纯依靠破坏矿石来获取所需资源，采用了快速浸铀的同时，限制有害物质、无用物质浸出的新思想，达到了高效、低成本、清洁的效果。效果明显，是创新性的发明。

②本发明应用先进的水文地球化学学术思想，将水文地球化学作用与水动力学有机耦合，达到了良好效果，具有科学性、先进性、创新性。

③本发明在保证现有生产工艺同等铀浸出率的条件下，生产效率可提高7-10倍、材料成本减少一半以上，是铀矿浸出工艺一个革命性的进步，是具有创新性的发明。

④本发明突破了难浸碱性云际铀矿石的高效经济浸出，对我国其它较易浸出的硬岩铀矿石的浸出效果将更加显著。

⑤尾液循环使用，尾液中钙和其它金属含量相对较低，便于处理。能避免生铁、粘土和石膏的板结，是相对较清洁和文明的冶铀工艺。

⑥容易实现工厂化生产管理，有利于大幅度提高产量。实现自动化控制后，可以节省人力。

⑦本发明的流动浸铀工艺是当今国内外硬岩溶浸铀矿石的最为高效低成本的工艺，在工业试验完成后，不仅可以在国内推广使用，改变当前硬岩铀矿冶铀的困难现状，而且还可以进入国际市场，成为核工业矿冶业有潜力的出口技术。

附图说明

图1是本发明流动浸铀系统的总体结构示意图；

图2是本发明中流动浸铀池的结构示意图；

图3是本发明中氧化槽的结构示意图；

图4是本发明实施例纯酸与5g/LFe³⁺菌液中硫酸钙平衡时硫酸酸度-钙边界含量关系曲线图；

图5是本发明实施例不同酸度条件下浸泡液Ca含量变化曲线对比图；

图6是本发明实施例不同酸度条件下浸泡液Ca和U含量变化曲线图；

图7是本发明实施例铀浸出率曲线与浸铀工程的不同阶段对比图；

图8是本发明实施例浸铀前中期单溶浸回次铀浓度随时间增长曲线对比图；

图9是本发明实施例流动微生物浸铀的工艺流程图；

图10是本发明实施例流动浸铀试验耗酸率对比图；

图11是本发明实施例流动浸铀试验溶浸液和浸出液混合样pH曲线对比图；

图12是本发明实施例流动浸铀试验溶浸液和浸出液瞬时样pH曲线图；

图13是本发明实施例流动浸铀试验溶浸液和浸出液混合样Fe曲线对比图；

图14是本发明实施例流动浸铀试验溶浸液和浸出液钙含量曲线对比图。

其中：1、配液池；2、流动浸铀池；21、进液管；22、布液管；23、出液口；24、溶浸液进口；3、原液槽；4、吸附塔；5、尾液槽；6、氧化槽；61、曝气管；62、曝气眼；63、三通管；64、阀门；7、液泵；8、流量计；9、压气泵；10硫酸罐；11、储液罐；12、培养液配液槽。

具体实施方式

本发明可以通过发明内容中公开的技术具体实施，通过下面的实施例可以对本发明进行进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。

实施例1：

一种流动浸铀系统，如图1—3所示，它包括配液池1、流动浸铀池2、原液槽3、吸附塔4、尾液槽5、培养液配液槽12、氧化槽6、液泵7、流量计8和连通管道。

流动浸铀池2的溶浸液由底部进、上部出，流动浸铀池内高360厘米，出液口23在流动浸铀池的设置高度330厘米，进液系统包括溶浸液进口24、布液管22和卵石层，四个溶浸液进口24均匀设置在池体底部，为保持进液压力平衡，溶浸液进口24外接进液管21，内接布液管22，布液管22和卵石层设置在流动浸铀池内底部，流动浸铀池内底部上面铺有30厘米高度的卵石层，布液管22上覆盖卵石层或布液管22设置在卵石层的卵石中间，卵石层一方面能让溶浸液顺利进入流动浸铀池2，另一方面又便于堆放矿石；为保持进溶浸液浓度平衡，布液管22的出液口均匀设置在流动浸铀池内底部。

流动浸铀池2的翻堆也可采用人工翻堆，需要时还可设有专门的翻堆装置，翻堆装置设置在流动浸铀池上方或流动浸铀池池内，翻堆装置包括翻堆铲、翻堆斗和翻堆桨。同时可能采用行车系统控制翻堆装置。

压气泵9用于给氧化槽泵气，硫酸罐10用于给配液池1和培养液配液槽12提供硫酸配液，储液罐11暂储。

氧化槽6底部设有曝气管61，曝气管61上设有曝气眼62，氧化槽6内还设有填料，氧化槽可以单个批式培养菌液，也可以串联流动培养菌液。串联流动培养菌液时，氧化槽6内分级设有四级连通的氧化室，相邻的氧化室之间通过三通管63和阀门64连接。

配液池1、流动浸铀池2、原液槽3、吸附塔4、尾液槽5、培养液配液槽12、氧化槽6和储液罐11分别设有各自的在线控制设备及检测设备或仪器。

配液池1、流动浸铀池2、原液槽3、吸附塔4、尾液槽5、培养液配液槽12、氧化槽6和储液罐11相邻之间通过连通管道连通，连通管道上设有阀门64、流量计8和/或设有液泵7。一般当连通管道需要向高位输液时就可配用液泵7，当连通管道输液需要计量时就可配用流量计8，通过液泵7和流量计8控制调节，计量更加准确。

流动浸铀系统使用时，在配液池1中配好溶浸液，溶浸液流入流动浸铀池2中对铀矿石进行流动浸铀，浸铀后的原液，进入原液槽3中，再进入吸附塔4中吸附洗矿，尾液进入尾液槽5中，再经过培养液配液槽12进入氧化槽6氧化，通过液泵7回流至配液池1中参与溶浸液再一次配液，形成循环流动。

以碱性云际铀矿石为例，采用上述流动浸铀系统的一种流动浸铀工艺如下：

碱性云际铀矿石是非常耗酸又较难浸出的矿石，铀品位较低，为0.1～0.12％，但碳酸钙含量较高，为4-5％以上。2015年9月，采用碱性云际铀矿石进行两次流动浸铀工艺试验，实施例1和实施例2，两次实施例分别为YJLS7LD4和YJLS8LD5。

一、确定三个水文地球化学参数

1.反应条件边界值

设定水文地球化学作用的反应自由能为零时，及设定与该作用有关的其它反应条件为定值时，根据热力学原理计算所得的另一个被研究的反应条件的理想值，称之为反应条件边界值。

在硫酸介质中，与硫酸钙沉淀有关的反应条件有硫酸根与钙离子，但决定性因素是钙离子。

在硫酸溶液和菌液中的硫酸钙沉淀的钙离子含量边界值相应为740-880mg/L和500-800mg/L(见表1和图4)。

表1纯酸与5g/LFe³⁺菌液的硫酸根与硫酸钙平衡的钙边界含量(PHREEQCI计算结果)

pH		1.8	1.5	1.3	1	0.85	0.75
								酸度	g/L	1	3	5	10	15	20
酸液SO4 2-浓度	g/L	1	3	5	10	15	20
								菌液SO4 2-浓度	g/L	11	13	20	15	25	30
酸液Cab	g/L	0.878	0.862	0.757	0.752	0.746	0.739
								5g/LFe3+菌液Cab	g/L	0.497	0.676	0.719	0.793	0.806	0.802

2.反应动力学(峰值达到时间)

(1)钙离子峰值达到时间

根据YJLSSDSJ1试验结果，酸度由2g/L增高到40g/L，钙离子峰值达到时间由3h缩短到1.5h(见表2和图5)。

表2YJLSSDSJ1试验不同酸度条件下浸泡液Ca含量峰值到达时间

酸度g/L	2	3	5	10	20	40
							最大滞留时间h	3	3	1.5	1.5	1.5	1.5

根据YJLSSDSJ2验证性试验结果，试验酸度为3g/L和10g/L，钙离子峰值达到时间由1.5h缩短到1.0h；铀峰值达到时间由2h缩短到1.0h(见表3和图6)。

表3YJLSSDSJ2试验不同酸度条件下浸泡液Ca和U含量峰值到达时间

酸度	3	10
			Ca含量峰值到达(最大滞留)时间h	1.5	1
U含量峰值到达时间h	2	1

(2)铀含量峰值达到时间

根据铀浸出程度进展的浸出率曲线，浸铀工程可分4个阶段：①浸铀高峰期，②浸铀过渡期，③浸铀后期，④浸铀尾期(见图7)。

图8是浸铀前期第4、11、33溶浸回次、中后期第41溶浸回次的铀溶解反应动力曲线图。由图8可见，铀的溶解反应速度是较快的，在浸铀的早中期，几小时内溶解作用便开始趋向平衡状态，0-1-2-4h以内是铀溶解反应动力最大，反应速度最快的时候，流动浸铀工艺的溶浸液滞留时间采用的是直线段的溶浸时间。随着浸铀过程进展到后期、尾期，铀含量峰值达到的时间将进一步延迟。

3.滞留时间τ与溶浸液流速υ

水在浸铀体系内的停留时间的计算公式如下：式中T_R—水的滞留时间，V—浸矿体系内的溶浸液的体积，υ—溶浸液的流速。

浸矿体系内的溶浸液的体积通过测量矿样的给水量(V_给)来求得。

溶浸液流速的计算公式：

溶浸液流速根据矿石体系的给水量测量结果再予以具体计算。

二、试验的工艺流程

流动浸铀系统和工艺流程见图1和9。

试验所用菌液以硫酸溶液为介质，Fe³⁺浓度为5g/L，硫酸酸度为3g/L，菌液生产采用体外繁殖浸铀细菌的氧化槽技术。当溶浸液中Fe³⁺含量在5g/L左右时，防止形成胶状水针铁矿沉淀的pH边界值为1.8-2。

流动浸铀的工艺流程，分为：

(1)准备阶段：测定给水量V_给和工作液固比，测定不同酸度的硫酸溶液耗酸速度，分析矿样和检查装置；

(2)酸化阶段：初期用硫酸溶液强化酸化，硫酸溶液的酸度应根据耗酸试验的结果来定，矿石易酸化的情况下，可以与下阶段合并；

(3)菌液浸铀阶段：分为浸铀高峰期、浸铀过渡期、浸铀后期和浸铀尾期；

(4)洗矿：浸铀工程结束后，洗矿，采渣样测U，对渣样进行化学全分析(包括CO₂、Fe³⁺、U、S⁶⁺)。

流动浸铀工艺流程中划分的工作阶段的工艺指标，以及各阶段转换的指标列于表4。

表4工作阶段及其工艺指标

三、试验的结果

YJLS7LD4和YJLS8LD5试验结果如表5：

表5流动浸铀工艺试验成果综合

试样号	YJLS7LD4	YJLS8LD5
			酸浸最高U，mg/L	407	319
菌浸最高U，mg/L	565	512
			平均U，mg/L	93	109
液计浸出率％	77.66	82.45
			渣U品位％	0.0227	0.0238
渣计浸出率％	82	80
			耗酸率％	7.89	7.45
酸化耗时h	4.55	4.5
			总浸铀周期d/h	11/264	11.6/277.8
液固比	9.57	9.44
			最高Ca，mg/L	2051	1745
平均Ca，mg/L	448	474
			结束Ca，mg/L	408	468
渣S6+品位％	0.42	0.55

浸出液最高铀含量可达到500mg/L以上，比浸泡和喷淋工艺的浸出液铀含量更高。周期非常短，仅11d左右，浸铀速度极快(见图7)。渣计浸出率平均为81％；耗酸率仅7-8％(图10)，浸铀效率和经济效果都非常好。

在浸铀过程中未见有堵塞现象。由于浸出液的pH始终控制在2以下(图11、图12)，因此浸出液中的铁含量高于溶浸液(图13)，铁没有发生亏损沉淀。

菌浸阶段，溶浸液的酸度基本上在10g/L以下，平均在3g/L左右，浸出液的钙含量都在500mg/L以下(图14)。因此没有产生硫酸钙沉淀的条件，也没有见到粘土产物；尽管在酸化初期用了45-25g/L的硫酸溶液，但仅用了2次、共3-4.5个小时，时间非常短，形成的含钙浸出液很少(总量为矿石量的20％)，而且最高钙含量仅2g/L。由于溶浸液滞留时间控制在2h以内，溶浸液即流出浸矿体系以外，绝大部分硫酸钙都沉淀在浸矿体系外。

针对铀矿石，采用不同的方冶铀，成果对比如表6所示：

表6云际铀矿流动菌液浸铀与堆、池浸生产成果对比

从表6可看出，在保证现有生产工艺同等铀浸出率的条件下，本发明能将生产效率提高7-10倍、材料成本减少一半以上，是铀矿浸出工艺的一个革命性进步。

本发明突破了难浸碱性云际铀矿石的高效经济浸出，对我国其它较易浸出的硬岩铀矿石的浸出效果将更加显著。流动浸铀工艺是当今国内外硬岩溶浸铀矿石的最为高效低成本的工艺，在工业试验完成后，不仅可以在国内推广使用，改变当前硬岩铀矿冶铀的困难现状，而且还可以进入国际市场，是核工业矿冶业有潜力的出口技术。

Claims (10)

1.一种流动浸铀池，其特征在于，流动浸铀池底部设有进液系统，流动浸铀池池体上部设有出液口(23)，进液系统包括溶浸液进口(24)、布液管(22)和卵石层，溶浸液进口(24)设置在池体底部，溶浸液进口(24)外接进液管(21)，内接布液管(22)，布液管(22)和卵石层设置在流动浸铀池内底部，布液管(22)上覆盖卵石层、布液管(22)设置在卵石层的卵石中间或布液管(22)的一部分上覆盖卵石层一部分设置在卵石层的卵石中间。

2.根据权利要求1所述的一种流动浸铀池，其特征在于，流动浸铀池池内高度：卵石层在流动浸铀池内底部的厚度：出液口(23)在流动浸铀池的设置高度为360：30：330；优选还包括翻堆装置，翻堆装置设置在流动浸铀池上方或流动浸铀池池内，翻堆装置包括翻堆铲、翻堆斗和翻堆桨。

3.根据权利要求1所述的一种流动浸铀池，其特征在于，溶浸液进口(24)均匀设置在池体底部，布液管(22)的出液口均匀设置在流动浸铀池内底部。

4.一种流动浸铀系统，包括配液池(1)、流动浸铀池(2)、原液槽(3)、吸附塔(4)、尾液槽(5)、氧化槽(6)和连通管道，其特征在于，所述配液池(1)的出口与流动浸铀池(2)底部的溶浸液进口(24)连通，流动浸铀池(2)的池体上部设有的出液口(23)与原液槽(3)连通，原液槽(3)与吸附塔(4)的进口连通，吸附塔(4)的出口与尾液槽(5)和配液池(1)连通，尾液槽(5)与培养液配液槽(12)连通，培养液配液槽(12)的出口一路通过氧化槽(6)与配液池(1)连接，另一路与配液池(1)连通。

5.根据权利要求4所述的一种流动浸铀系统，其特征在于，所述流动浸铀池(2)底部设有进液系统，进液系统包括溶浸液进口(24)、布液管(22)和卵石层，溶浸液进口(24)设置在池体底部，溶浸液进口(24)外接进液管(21)，内接布液管(22)，布液管(22)和卵石层设置在流动浸铀池内底部，布液管(22)上覆盖卵石层、布液管(22)设置在卵石层的卵石中间或布液管(22)的一部分上覆盖卵石层一部分设置在卵石层的卵石中间；配液池(1)的出口与进液管(21)连通。

6.根据权利要求4所述的一种流动浸铀系统，其特征在于，所述培养液配液槽(12)的出口一路通过氧化槽(6)与储液罐(11)连接，另一路与储液罐(11)直接连通，储液罐(11)与配液池(1)连通。

7.根据权利要求6所述的一种流动浸铀系统，其特征在于，配液池(1)、流动浸铀池(2)、原液槽(3)、吸附塔(4)、尾液槽(5)、培养液配液槽(12)、氧化槽(6)和储液罐(11)相邻之间通过连通管道连通，连通管道上设有阀门(64)、流量计(8)和/或设有液泵(7)。

8.根据权利要求4所述的一种流动浸铀系统，其特征在于，所述氧化槽(6)底部设有曝气管(61)，曝气管(61)上设有曝气眼(62)，氧化槽(6)内还设有填料，氧化槽(6)内分级设有四级连通的氧化室，相邻的氧化室之间通过三通管(63)和阀门(64)连接。

9.根据权利要求4所述的一种流动浸铀系统，其特征在于，配液池(1)、流动浸铀池(2)、原液槽(3)、吸附塔(4)、尾液槽(5)、培养液配液槽(12)、氧化槽(6)和储液罐(11)分别设有各自的在线控制设备及检测设备或仪器。

10.一种流动浸铀系统的流动浸铀工艺，其特征在于工艺流程分为以下阶段：

(1)准备阶段：测定给水量V_给，计算工作液固比；测定不同酸度的硫酸溶液耗酸速度；分析矿样和检查装置；

(2)酸化阶段：初期用硫酸溶液强化酸化，硫酸溶液的酸度应根据耗酸试验的结果来定，矿石易酸化的情况下，与下阶段合并；

(3)菌液浸铀阶段：分为浸铀高峰期、浸铀过渡期、浸铀后期和浸铀尾期；

(4)洗矿：当连续3次浸出液中铀含量降低到20mg/L以下时，浸铀工程结束，洗矿到pH＞4.5，Fe＜0.2g/L，采渣样测U，对渣样进行化学全分析，包括CO₂、Fe³⁺、U和S⁶⁺。