CN105506282B - 一种流动浸铀工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种流动浸铀工艺，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。本发明将传统的批式池、堆式浸铀工艺改变为连续的不间断的流动浸铀工艺，达到了良好效果。

Description

一种流动浸铀工艺
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工艺，具体涉及一种适用于硬岩铀矿石的溶浸冶铀方法。
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、池浸采铀工艺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。
流动浸铀新工艺是在研究解决难浸的碱性云际铀矿过程中发明的。2012年提出盐酸去钙、菌液(硫酸介质)浸铀的方法，解决难浸的碱性云际铀矿的浸出问题，首先用盐酸将易产生石膏沉淀的碳酸钙浸出到安全浸铀的条件，然后用微生物溶浸剂将铀安全地浸出，该方法已于2014年以取得成功。但盐酸腐蚀性强，生产上希望避免盐酸工艺，为此我们于2014年底开始了硫酸介质(微生物)浸铀的方法研究。
硫酸溶浸碱性铀矿石本是禁区(由于不可避免的硫酸钙沉淀),要突破该禁区，必须要有创新性的新思路。过去常用的通过加强酸度、加强氧化剂和延长浸泡时间的途径来提高浸铀效率的办法，其结果不仅必然进一步提高生产成本，还易引起沉淀堵塞，进而影响铀资源的回收。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的原则是：(1)实现持续有效快速浸铀，必须避免产生铁、粘土和石膏的板结；(2)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；(3)把有害物质从浸矿体系中去除的思想改为限制有限地溶解有害物质(即低于边界值)和尽可能少地溶解与浸铀无关的物质；(4)将简单提高浸出液铀含量，改为尽可能采用最高的浸铀效率(即考虑反应动力学的特征)；(5)水动力条件——恰当的溶浸液滞留时间(或流动速度)，要求铀含量达到或接近峰值时，尽快流出浸矿体系。
综上所述，流动浸铀工艺中必须建立以下三个水文地球化学参数：(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。
本发明采用的技术方案是：
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。
在配液池中配好溶浸液，溶浸液流入流动浸矿槽中对铀矿石进行流动浸铀，浸铀后的原液，进入原液槽中，再进入吸附塔中吸附洗矿，尾液进入尾液槽中，再经过氧化槽氧化，回流至配液池中参与溶浸液再一次配液，形成循环流动；优选适用于硬岩铀矿石的溶浸冶铀。
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TR—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是本发明实施例纯酸与5g/L Fe3+菌液中硫酸钙平衡时硫酸酸度-钙边界含量关系曲线图；
图2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3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4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5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6是本发明实施例流动浸铀设施示意图；
图7是本发明实施例流动微生物浸铀的工艺流程图；
图8是本发明实施例流动浸铀试验耗酸率对比图；
图9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10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11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12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。
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：
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1)。
表1 纯酸与5g/L Fe3+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2)。
表2 YJLSSDSJ1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3)。
表3 YJLSSDSJ2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4)。
图5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5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TR—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
流动浸铀的设施和工艺流程见图6和7。
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YJLS 8LD5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4)。渣计浸出率平均为81％；耗酸率仅7-8％(图8)，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9、图10)，因此浸出液中的铁含量高于溶浸液(图11)，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12)。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 (17)

1.一种流动浸铀工艺，为连续不间断的流动浸铀工艺，其特征在于，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；
在配液池中配好溶浸液，溶浸液流入流动浸矿槽中对铀矿石进行流动浸铀，浸铀后的原液，进入原液槽中，再进入吸附塔中吸附洗矿，尾液进入尾液槽中，再经过氧化槽氧化，回流至配液池中参与溶浸液再一次配液，形成循环流动；
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+；
水在浸铀体系内的滞留时间的计算方法为式中TR—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应为0.5h-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。
2.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，适用于硬岩铀矿石的溶浸冶铀。
3.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，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740mg/L和500mg/L，防止石膏沉淀的钙浓度边界值为500mg/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；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。
4.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，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880mg/L和800mg/L，防止石膏沉淀的钙浓度边界值为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。
5.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，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。
6.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，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。
7.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，酸化阶段的溶浸液滞留时间即水岩作用时间应为0.5h-1h。
8.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，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。
9.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，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。
10.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，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。
11.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，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。
12.根据权利要求1所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，酸化阶段：初期用硫酸溶液强化酸化，矿石易酸化的情况下，与下阶段合并；硫酸溶液的酸度应根据耗酸试验的结果来定，硫酸浓度为10～40g/L，滞留时间为0.5h-2h，每回观测U、Eh、pH、M、Fe2+、Fe3+和Ca，要求Ca＜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。
13.根据权利要求12所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，滞留时间为0.5h-1h，每回观测U、Eh、pH、M、Fe2+、Fe3+和Ca，要求Ca＜500mg/L。
14.根据权利要求1或12所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，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＜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＜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＜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＜700mg/L，Ca的观测值大于要求值时，缩短浸泡周期。
15.根据权利要求14所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，每回观测U、Eh、pH、M、Fe2+、Fe3+和Ca，要求Ca＜500mg/L。
16.一种流动浸铀工艺，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，矿石易酸化的情况下，与下阶段合并；硫酸溶液的酸度应根据耗酸试验的结果来定，硫酸浓度为10～40g/L，滞留时间为0.5h-2h，每回观测U、Eh、pH、M、Fe2+、Fe3+和Ca，要求Ca＜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＜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＜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＜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＜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+。
17.根据权利要求16所述的一种流动浸铀工艺，其特征在于，每回观测U、Eh、pH、M、Fe2+、Fe3+和Ca，要求Ca＜500mg/L。
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