CN113042198A - 一种从贫铀矿物资源中提取低浓缩铀的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种从贫铀矿物资源中提取低浓缩铀的方法，并同步回收共伴生的稀有稀土有色非金属矿的综合利用技术方案。实施本发明的技术方案的要点是：采用聚磁永磁超强磁—射频介电分选—磁重一体技术的选矿流程，实现从含铀超低品位(0.0034％)的资源提取低浓缩铀(3‑10％)，可将核铀工业品位0.05％以下至0.0034％的非铀资源开发利用。应用范围扩大到硬岩(花岗岩、火山岩)、砂岩、泥岩及褐煤等领域。具有显著节能、环保、低成本的特点。同步综合回收稀有(铌、钽、锆等)稀土、有色金属、非金属矿物。为我国核铀资源开发扩大储量、产能，并综合利用相关固体矿产资源，提供了一条全新的技术方案。配合冶金水冶提铀，实现资源全方位综合回收。

Description

一种从贫铀矿物资源中提取低浓缩铀的方法
技术领域
本发明涉及矿产资源综合回收利用技术领域，具体涉及一种从贫铀矿物资源中提取低浓缩铀的方法。
背景技术
我国铀矿资源开发利用的行业规范的工业品位为含铀0.05％以上的含铀资源为可开采资源，低于此标准的资源一般不列入可开采的铀矿资源。铀在《铀矿地质勘查规范DZ/T 0199-2002》的最低工业品位为0.05％，一直沿用至今。建国以来核铀地质勘察开发行业取得巨大成果和科技进步，无论是硬岩型，还是砂岩型或泥岩型铀矿均是按上述规范开采应用。开采的有用矿物目标均为铀矿物(一般含铀40％以上的矿物资源，主要有晶质铀矿、沥青铀矿、钙铀云母等)。
但是随着我国核铀事业的发展，铀资源需求急速增加。为满足核电及国防需求，铀资源大力发展海外铀业开发及进口铀资源，国内铀矿资源世界排名十名以外。
现有铀矿资源回收金属铀的主要技术方案是地浸砂岩采铀方案。存在的问题是：1)单一浸铀，不能综合回收。2)我国砂岩铀矿仅占铀矿资源的19.6％(其余主要为花岗岩、火山岩60％，其余20％为泥岩)，应用开发资源有限。3)适用原矿含铀品位为0.05-0.2％(国标工业品位0.05％)，仅适用于高于工业品位铀矿物资源。4)不能对非铀矿物提铀及废石、尾矿中提铀。
另外，现有硬岩铀矿提铀技术，仍限于铀矿物(晶质铀矿、沥青铀矿、铌钛铀铀矿等)。该技术仍然是浮选技术为主，存在药剂环保及成本问题。
例如，现有技术CN 106925433 A公开了一种含铌钛铀矿的多金属矿选矿工艺，包括矿石经磨矿分级重选后，加入起泡剂进行浮选，然后用弱磁选机将铁矿物选出，从选铁后的富铀矿浆中浮选回收铀矿物。该工艺是针对铀平均品位在0.02％以下的矿床，且浮选作业成本高，使用的起泡剂存在污染，产生的废水量大。最后得到的铀精矿品位为1.12％，铀富集比不高。
现有技术CN 108787159 A公开了一种含铀多金属矿的综合回收方法，包括将含铀矿经磨矿得到的溢流产品进行磁选、浓缩和浮选，得到铀铌稀土混合精矿。原矿中铀品位0.014-0.016％，精矿铀品位0.5-1.2wt％，富集比为34倍至80倍。选矿流程主要为浮选，存在药剂成本高和环保问题。尾矿中铀品位0.004-0.005％偏高。
因此需要提供铀含量低于铀废石尾矿级资源(低于0.004-0.005％含铀量)作为原矿再回收，并主要不采用高成本、药剂存在环保问题的浮选法，来回收超低品位铀及综合利用矿石中的铌、钽、锆、稀土等资源。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从贫铀矿物资源，即铀废石尾矿级非铀矿物中提取低浓缩铀，并同步综合回收稀土矿物的方法。
本发明所指贫铀矿物资源的范围是，低于《铀矿地质勘查规范DZ/T0199-2002》的最低铀工业品位0.05％以下至含铀0.003％(即30ppm)的矿产资源。包括稀有稀土、有色、非金属(粘土)等矿产资源。例如稀有铌、钽、锆矿物、钍石、稀土(独居石等)低含铀矿物资源，也包括开采铀矿的铀废石尾矿资源。废石中的铀含量为0.03％，粗砂尾矿中铀含量为0.01-0.03％，细砂尾矿中铀含量为0.007-0.01％(根据《铀矿冶》第31卷第1期表1)。
本发明所列具体实施方式选矿流程中，所列新疆某大型铌钽锆稀土矿床中，原矿中含铀为0.0034％。
本发明所列贫铀的最低下限为0.0030％，即30ppm。地壳资源含铀平均品位为2.5ppm，即0.0025％。因此勘察开发贫铀资源将数十倍以上规模扩大我国铀资源储量。
根据国际原子能机构的定义，丰度为3％的铀235为核电站发电用低浓缩铀。本发明所指低浓缩铀的范围是含铀3-10％。因此本发明将贫铀资源(铀含量达到30ppm以上级)富集到低浓缩铀(铀含量大于3％)的技术方案。富集比达到1000倍以上。
本技术方案也包括同步富集回收贫铀矿中存在的稀有金属(铌、钽、锆等)、稀土等矿产资源。
本发明涉及一种从贫铀矿物资源中提取低浓缩铀的方法，包括以下步骤：
(1)原矿经破碎筛分和磨矿分级后，在弱磁条件下进行磁选，得到有磁矿物1和磁尾1(磁选尾矿，简称为磁尾)；
优选地，所述原矿属于碱性花岗岩型铌-钽-锆矿床，含有烧绿石、锆石、独居石、萤石、磷灰石、磷钇矿、钍石和石英等，其中铀的质量百分含量≤0.0030％。
优选地，所述原矿经破碎筛分和磨矿分级后，得到40-120目、120-200目、200-300目及300目以上的矿石；所述弱磁条件下的磁场强度为0.3-0.6T。
优选地，所述有磁矿物1主要为磁性铁矿，可对其进一步回收。
(2)对所述磁尾1在中磁条件下进行磁选，得到有磁矿物2和磁尾2；
优选地，所述中磁条件下的磁场强度为0.8-1.2T。
(3)对所述磁尾2进行重选，得到重矿物2和轻矿物2；
优选地，所述重矿物2的密度＞3.5g/cm3，轻矿物2的密度＜3.5g/cm3。
(4)对所述重矿物2在强磁条件下进行磁选，得到磁矿4和磁尾4；
优选地，所述强磁条件下的磁场强度为1.6-1.8T。
优选地，所述磁尾4中含有黄铁矿30％、烧绿石35％、锆石20％、晶质铀矿13％，其余为独居石、氟碳铈矿、钍石等。
所述磁矿4中含有烧绿石50％、锆石35％，以及独居石、氟碳铈矿、磷钇矿、晶质铀矿、钍石合计18％，萤石和磷灰石合计15％，石英12％。
(5)对所述磁矿4在超强磁条件下进行磁选，得到磁矿5和磁尾5；
优选地，所述超强磁条件下的磁场强度为2.2T。
优选地，所述磁矿5中含有烧绿石60％、锆石34％、独居石磷钇矿等9％、黄铁矿1％。
所述磁尾5中主要含有锆石、长石、石英等。
(6)对所述磁矿5在永磁超强磁选条件下进行磁选，得到磁矿6和磁尾6；
优选地，所述超强磁选的磁场强度为2.6T。
优选地，所述磁矿6中含有烧绿石60％、锆石30％、独居石5％、黄铁矿1％。
所述磁尾6为无磁性矿物，如长石、石英等抛尾。
(7)对所述磁矿6在永磁超强磁选条件下进行磁选，得到磁矿7和磁尾7；
优选地，所述超强磁选的磁场强度为2.6T。
优选地，所述磁矿7中含有烧绿石60％、锆石20％、独居石等18％、萤石、磷灰石1％，黄铁矿1％。
所述磁尾7中为轻矿物，抛尾。
(8)对所述磁矿7进行射频介电分选，得到电精1和电尾1。
优选地，所述射频介电分选的电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε大于26的条件下进行。
优选地，所述电精1主要产品为黄铁矿，大于60％，其次烧绿石20％等。
优选地，所述电尾1，烧绿石含量大于65％，锆石34％。
(9)对所述电尾1进行射频电选，得到电精2和电尾2。
优选地，所述射频电选的电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9的条件下进行。
优选地，所述电精2含烧绿石85％，锆石10％。为铌、钽精矿，平均含量ZrO25.09％，Nb2O3 49.94％，Ce2O3 4.55％，Ta2O5 1.36％，ThO2 1.24％，UO2 6.40％。
所含烧绿石最高值：Nb2O3 63.83％，Ce2O3 0.23％，ThO2 0.11％，UO2 1.48％。
所含铀烧绿石Nb2O3 58.72％，Ta2O5 2.5％，Ce2O3 6.46％，ThO2 0.72％，UO211.29％。
所述电精2是本项目最佳精矿产品之一，铀平均6.40％，最高11.29％，铌平均49.94％，最高63.83％。
优选地，所述电尾2，含烧绿石50％，锆石49％。
(10)对所述电精2进行射频电选，得到电精3和电尾3。
优选地，所述射频电选的电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9的条件下进行。
优选地，所述电精3为铌、铀精矿。Nb2O3平均52.61％，ZrO2 2.91％，Ce2O3 5.80％，Ta2O5 0.85％，ThO2 1.72％，UO2 7.51％。其中铀烧绿石Nb2O3 57.14％，Ta2O5 3.20％，Ce2O35.76％(稀土)，UO2 9.43％。
优选地，所述电尾3与电尾2合并，成份见电尾2。
(11)对所述电精3进行射频电选，得到电精4和电尾4。
优选地，所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9.5的条件下进行。
优选地，所述电精4为铌铀精矿，平均Nb2O3 54.24％，Ta2O5 2.89％，ZrO2 3.41％，Ce2O3 5.82％，ThO2 1.07％，UO2 8.09％。铀烧绿石含Nb2O3 61.27％，Ta2O5 2.23％，Ce2O36.28％，ThO2 0.72％，UO2 10.44％。
优选地，所述电尾4为铌中矿。
(12)对所述电尾2进行射频电选，得到电精5和电尾5。
优选地，所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9的条件下进行。
优选地，所述电精5含烧绿石60％，锆石30％。
优选地，所述电尾5为锆石精矿。平均ZrO2 55.21％-57.12％，最高值为65.15％，达锆石精矿国标ZrO2>65％的二级品标准。
(13)对所述电精5进行射频电选，得到电精6和电尾6。
优选地，所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>26的条件下进行。
优选地，所述电精6主要为黄铁矿，其中含有微量铀烧绿石，Nb2O3 64.81％，UO29.61％。
优选地，所述电尾6为烧绿石精矿，烧绿石平均Nb2O3 47.32％，ZrO2 9.49％，Ce2O35.08％，Ta2O5 0.58％，ThO2 2.64％，UO2 7.11％。铀烧绿石Nb2O3 58.93％，Ce2O3 0.99％，Ta2O5 0.29％，ThO2 0.24％，UO2 10.47％。
(14)对所述电尾4进行射频电选，得到电精7和电尾7。
优选地，所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>8的条件下进行。
优选地，所述电精7为铌锆混合精矿，平均ZrO2 18.7％，Nb2O3 41.15％，Ce2O34.81％，Ta2O5 1.14％，ThO2 1.09％，UO2 6.54％。最高铀烧绿石Nb2O3 57.18％，Ce2O37.10％，Ta2O5 4.16％，UO2 10.59％。
优选地，所述电尾7为锆石精矿，最高64.28％。
(15)对所述电尾7进行射频电选，得到电精8和电尾8。
优选地，所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>7的条件下进行。
优选地，所述电精8与电精7合并，成分为电精7。
优选地，所述电尾8为锆石精矿，ZrO2为64.34％。
(16)对所述全部技术方案实施的最高富集比为：
铀：原矿0.0034％，精矿11.29％，富集比为3320倍。铌：原矿0.0437％，精矿64.51％，富集比1480倍。钽：原矿0.031％，精矿4.16％，富集比134.19倍。锆：原矿0.197％，精矿65.15％，富集比330倍。稀土：原矿0.091％，精矿Ce2O3 7.10％，富集比78倍。实施的回收率达到75％以上。
本发明的有益效果
1、本专利从微量含铀的废石、尾矿中回收铀技术，可对低于行业标准工业品位含铀0.05％以下至废石、尾矿级含铀0.005％，及以下至含铀0.003％的非铀矿产资源中提铀，开辟了一个提铀的新领域。每吨地壳物质含铀为2.5克铀(2.5ppm)，本专利技术下限达到0.003％(30ppm)，稍高于地壳物质的平均含铀量。这使原来相当大的非铀矿产资源变成可用铀矿资源，大幅度扩大了可回收铀矿资源的储量，以国家行业标准铀0.05％为限，扩大的领域将增加可用铀矿资源，是现有铀资源的数倍或数十倍以上。为改变我国从排名十名以后的贫铀国家地位，增加数十万吨至上百万吨级铀资源提供新的铀基础原料，为跃升产铀前列国家作出贡献。
2、本专利的铀精矿含铀量可达到3-10％，达到核发电低浓缩铀级别要求，远高于铀精矿含铀量0.5％-1.2％的行业级别。这是一种非铀资源选铀提质技术的突破，是非铀矿产资源提高精矿品位领域的突破。对水冶铀提铀采用高品位精矿提出了一条新途径。
3、本专利对所述全部技术方案实施的最高富集比为：
铀：原矿0.0034％，精矿11.29％，富集比为3320倍。铌：原矿0.0437％，精矿64.51％，富集比1480倍。钽：原矿0.031％，精矿4.16％，富集比134.19倍。锆：原矿0.197％，精矿65.15％，富集比330倍。稀土：原矿0.091％，精矿Ce2O3 7.10％，富集比78倍。实施的回收率达到75％以上。
4、我国现有铀资源主要是地浸砂岩铀矿，占整个铀资源的19.5％。本专利技术突破硬岩型(占铀资源60％)非铀矿产资源提铀技术，对砂岩铀矿也适用。为此，扩大了铀资源领域应用范围。可实现地浸砂岩铀矿与硬岩型铀矿资源及泥岩铀资源，铀矿资源(以含铀大于40％铀矿物回收为主)与非铀资源(以含铀10％以下的微含铀矿物为主要回收目标)并举的铀资源开发模式。
5、本专利技术适用于非铀矿床(一般含铀10％以下含铀矿物为主要回收目标)提铀领域。适用于稀有、稀土、稀贵、有色、非金属低含铀矿物赋存的矿床领域，对非铀矿床低含铀(可达废石尾矿级0.005％-0.0034％含铀指标)资源开发展示了一个全新领域。在此领域同步综合回收，综合利用了相关稀有、稀土、有色、非金属矿产资源。本专利揭示了贫铀资源与共伴生矿产资源综合利用，综合开发的一个新路线。
6、本专利采用“聚磁永磁强磁—射频电选—磁重选一体化”技术路线，不采用矿物加工工程的“焙烧—浮选—酸法”为主的技术路线。前者系矿物物理加工工程技术，具有显著节能、环保、低成本的有益效果。永磁不耗电，大幅度富集抛尾，不用浮选低微毒药剂，生产成本与以浮选为主的选矿流程相比显著降低成本，是其1/5以上，得以实现上千倍铀富集及共伴生稀有、稀土等资源综合回收，综合利用，仍有较大的利税空间。
7、以本项技术完成的新疆某地特大型稀有、稀土矿床的提铀及综合利用选矿实验为例。获得显著的有益效果。该矿区矿石量7.72亿吨，(331+332+333勘探量)，Nb2O3 32.23万吨，Ta2O5 2.2万吨，锆氧化物141万吨，含铀集中于烧绿石、锆石、稀土、钍石中，以烧绿石为主。经地质调查、勘探、选矿实验及初步统计，铀储量至少达到10万吨以上，属于特大型铀矿，以每吨铀46亿元计，潜在价值460万亿元以上。本发明专利实验显示了金属铀可从超低品位0.0034％富集到浓度大于3％-10％的低浓缩铀。一个超低品位铀的多金属矿床得以综合利用。
8、本项专利技术实施流程为选矿物流程，采用矿物物理选矿技术(磁—电—重组合)同步进行矿物物质组分(矿物定量XRD分析+电子探针)分析与目标元素化学分析的方式，可有效揭示超低含铀矿物(稀有、稀土、有色、非金属矿物等)中铀的有效富集规律。有益的效果是一方面实现全矿综合利用，另一方面能有效发现超低含量的，远低于铀工业品位0.05％的铀从微铀到低浓缩铀的富集，这是仅通过元素流程分析方法难于实现的。
附图说明
图1为本发明电磁选矿的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本发明涉及一种从贫铀矿物资源中提取低浓缩铀的方法，其流程图如图1所示，包括以下步骤：
(1)原矿经破碎筛分和磨矿分级后，在弱磁条件下进行磁选，得到有磁矿物1和磁尾1(磁选尾矿，简称为磁尾)；
其中，所述原矿属于碱性花岗岩型铌-钽-锆矿床，含有烧绿石、锆石、独居石、萤石、磷灰石、磷钇矿、钍石和石英等，其中铀的质量百分含量为0.0034％。
所述原矿经破碎筛分和磨矿分级后，得到40-120目、120-200目、200-300目及300目以上的矿石；所述弱磁条件下的磁场强度为0.3-0.6T。
所述有磁矿物1主要为磁性铁矿，可对其进一步回收。
(2)对所述磁尾1在中磁条件下进行磁选，得到有磁矿物2和磁尾2；
所述中磁条件下的磁场强度为0.8-1.2T。
(3)对所述磁尾2进行重选，得到重矿物2和轻矿物2；
所述重矿物2的密度＞3.5g/cm3，轻矿物2的密度＜3.5g/cm3。
(4)对所述重矿物2在强磁条件下进行磁选，得到磁矿4和磁尾4；
所述强磁条件下的磁场强度为1.6-1.8T。
所述磁尾4中含有黄铁矿30％、烧绿石35％、锆石20％、晶质铀矿13％，其余为独居石、氟碳铈矿、钍石等。
所述磁矿4中含有烧绿石50％、锆石35％，以及独居石、氟碳铈矿、磷钇矿、晶质铀矿、钍石合计18％，萤石和磷灰石合计15％，石英12％。
(5)对所述磁矿4在超强磁条件下进行磁选，得到磁矿5和磁尾5；
所述超强磁条件下的磁场强度为2.2T。
所述磁矿5中含有烧绿石60％、锆石34％、独居石磷钇矿等9％、黄铁矿1％。
所述磁尾5中主要含有锆石、长石、石英等。
(6)对所述磁矿5在永磁超强磁选条件下进行磁选，得到磁矿6和磁尾6；
所述超强磁选的磁场强度为2.6T。
所述磁矿6中含有烧绿石60％、锆石30％、独居石5％、黄铁矿1％。
所述磁尾6为无磁性矿物，如长石、石英等抛尾。
(7)对所述磁矿6在永磁超强磁选条件下进行磁选，得到磁矿7和磁尾7；
所述超强磁选的磁场强度为2.6T。
所述磁矿7中含有烧绿石60％、锆石20％、独居石等18％、萤石、磷灰石1％，黄铁矿1％。
所述磁尾7中为轻矿物，抛尾。
(8)对所述磁矿7进行射频介电分选，得到电精1和电尾1。
所述射频介电分选的电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε大于26的条件下进行。
所述电精1主要产品为黄铁矿，大于60％，其次烧绿石20％等。
所述电尾1，烧绿石含量大于65％，锆石34％。
(9)对所述电尾1进行射频电选，得到电精2和电尾2。
需要说明的是，当磁场强度上升到一定值后，继续升高会增加选矿难度，故采用电法进行精选。本发明采用射频高压电场，亦具有节能优势。该方法可使用CN1017877B提供的方法，利用矿物在射频电场中介电常数的差别来进行分离。所述射频电选的电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9的条件下进行。
所述电精2含烧绿石85％，锆石10％。为铌、钽精矿，平均含量ZrO2 5.09％，Nb2O349.94％，Ce2O3 4.55％，Ta2O5 1.36％，ThO2 1.24％，UO2 6.40％。
所含烧绿石最高值：Nb2O3 63.83％，Ce2O3 0.23％，ThO2 0.11％，UO2 1.48％。
所含铀烧绿石Nb2O3 58.72％，Ta2O5 2.5％，Ce2O3 6.46％，ThO2 0.72％，UO211.29％。
所述电精2是本项目最佳精矿产品之一，铀平均6.40％，最高11.29％，铌平均49.94％，最高63.83％。
所述电尾2，含烧绿石50％，锆石49％。
(10)对所述电精2进行射频电选，得到电精3和电尾3。
所述射频电选的电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9的条件下进行。
所述电精3为铌、铀精矿。Nb2O3平均52.61％，ZrO2 2.91％，Ce2O3 5.80％，Ta2O50.85％，ThO2 1.72％，UO2 7.51％。其中铀烧绿石Nb2O3 57.14％，Ta2O5 3.20％，Ce2O35.76％(稀土)，UO2 9.43％。
所述电尾3与电尾2合并，成份见电尾2。
(11)对所述电精3进行射频电选，得到电精4和电尾4。
所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9.5的条件下进行。
所述电精4为铌铀精矿，平均Nb2O3 54.24％，Ta2O5 2.89％，ZrO2 3.41％，Ce2O35.82％，ThO2 1.07％，UO2 8.09％。铀烧绿石含Nb2O3 61.27％，Ta2O5 2.23％，Ce2O3 6.28％，ThO2 0.72％，UO2 10.44％。
所述电尾4为铌中矿。
(12)对所述电尾2进行射频电选，得到电精5和电尾5。
所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9的条件下进行。
所述电精5含烧绿石60％，锆石30％。
所述电尾5为锆石精矿。平均ZrO2 55.21％-57.12％，最高值为65.15％，达锆石精矿国标ZrO2>65％的二级品标准。
(13)对所述电精5进行射频电选，得到电精6和电尾6。
所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>26的条件下进行。
所述电精6主要为黄铁矿，其中含有微量铀烧绿石，Nb2O3 64.81％，UO2 9.61％。
所述电尾6为烧绿石精矿，烧绿石平均Nb2O3 47.32％，ZrO2 9.49％，Ce2O3 5.08％，Ta2O5 0.58％，ThO2 2.64％，UO2 7.11％。铀烧绿石Nb2O3 58.93％，Ce2O3 0.99％，Ta2O50.29％，ThO2 0.24％，UO2 10.47％。
(14)对所述电尾4进行射频电选，得到电精7和电尾7。
所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>8的条件下进行。
所述电精7为铌锆混合精矿，平均ZrO2 18.7％，Nb2O3 41.15％，Ce2O3 4.81％，Ta2O5 1.14％，ThO2 1.09％，UO2 6.54％。最高铀烧绿石Nb2O3 57.18％，Ce2O3 7.10％，Ta2O54.16％，UO2 10.59％。
所述电尾7为锆石精矿，最高64.28％。
(15)对所述电尾7进行射频电选，得到电精8和电尾8。
所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>7的条件下进行。
所述电精8与电精7合并，成分为电精7。
所述电尾8为锆石精矿，ZrO2为64.34％。
(16)对所述全部技术方案实施的最高富集比为：
铀：原矿0.0034％，精矿11.29％，富集比为3320倍。铌：原矿0.0437％，精矿64.51％，富集比1480倍。钽：原矿0.031％，精矿4.16％，富集比134.19倍。锆：原矿0.197％，精矿65.15％，富集比330倍。稀土：原矿0.091％，精矿Ce2O3 7.10％，富集比78倍。实施的回收率达到75％以上。
综上所述，本发明提供了一种从贫铀矿物资源中提取低浓缩铀的方法，采用聚磁永磁超强磁技术、射频介电分选技术和重选结合的综合分选技术。
进一步地，上述采用的聚磁永磁选矿技术，包括弱磁(0.3-0.6T)，中磁(0.8-1.2T)，强磁(1.2-1.6T)，(1.6-1.8T)及超强磁(2.6-2.8-3.0T)的磁场强度，处理量为5吨/小时——20吨/小时——50吨/小时。
上述采用的射频介电分选技术，其场强为3kV-100kV；功率：5kW-100kW-1000kW；电场频率为5kHz-500kHz；分选矿物的介电常数：ε为6-81，及>81。
进一步地，上述采用的选矿流程适用的矿物为铀矿物(含铀量>40％)及非铀矿物(含铀量一般大于0.5％-1.2％，小于10％-20％)至铀废石或尾矿(含铀量可达到0.03％)，作为原矿，粒度范围20目至300目。
获得铀精矿为低浓缩铀(铀含量3％-11％)。
进一步地，上述选矿流程要求中，实行微量含铀的稀有、稀土、钍石矿物选矿富集流程与铀同步富集进行。当铀由0.03％富集到大于0.05-1.2％后，开始在线同步实施核水冶提铀工艺，开始实施核放射性防护办法，也可直到含铀达到10％左右的稀有、稀土精矿达到精矿标准的过程中，同步随时实施水冶提铀工艺。当达到高含量低浓缩铀时，需实施相关放射性严格防护程序。
进一步地，综合回收有价矿物的范围是：稀有金属矿物，含铌、钽、锆、锂、铍、铷、铯、锶等稀土金属(轻稀土、重稀土)，有色金属矿物，含铜、铅、锌、钴、钨、钼等。非金属矿物，含钾、钠、长石、石英等。
进一步地，本发明实行的选矿流程是一种物理法选矿流程，同步水冶提铀。表征和指示的方式是矿物组份和化学成分并举逐步富集的过程。矿物晶体组分在选矿过程中的富集是选矿的直接作用。矿物组分富集变化的有效定量显示方式，采用矿物X射线衍射定量分析方法(XRD)及电子探针法，进一步揭示每个矿物组分中各元素的富集变化规律。亦能显示微量铀(30ppm级至10％变化范围)的富集过程。
选矿不是直接选化学元素，化学元素分析ICP(MS)方法给出各元素总含量的变化规律，化学元素分析配合矿物组分(XRP+电子探针)分析，三合一全方位表征本发明实施流程，不同于单一化学元素分析表征，是计算产率、品位、回收率表征的模式的另一种方案。有利于揭示选矿是矿物富集变化的直接效果和元素成分变化的间接效果的结合。
进一步地，除对贫铀资源有效外，上述方法和流程也适用于含铀矿物资源，并且铀工业品位达到0.05％以上的铀资源的选矿和同步水冶提铀。其特点是节能，环保，低成本，可实施有价矿物的综合利用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种从贫铀矿物资源中提取低浓缩铀的方法，其特征在于，采用聚磁永磁超强磁技术、射频介电分选技术和重选结合的综合分选技术，包括以下步骤：
(1)原矿经破碎筛分和磨矿分级后，在弱磁条件下进行磁选，得到有磁矿物1和磁尾1；
所述原矿属于碱性花岗岩型铌-钽-锆矿床，含有烧绿石、锆石、独居石、萤石、磷灰石、磷钇矿、钍石和石英，其中铀的质量百分含量≤0.0030％；
优选地，所述原矿经破碎筛分和磨矿分级后，得到40-120目、120-200目、200-300目及300目以上的矿石；所述弱磁条件下的磁场强度为0.3-0.6T；
优选地，所述有磁矿物1为磁性铁矿；
(2)对所述磁尾1在中磁条件下进行磁选，得到有磁矿物2和磁尾2；
优选地，所述中磁条件下的磁场强度为0.8-1.2T；
(3)对所述磁尾2进行重选，得到重矿物2和轻矿物2；
优选地，所述重矿物2的密度＞3.5g/cm3，轻矿物2的密度＜3.5g/cm3；
(4)对所述重矿物2在强磁条件下进行磁选，得到磁矿4和磁尾4；
优选地，所述强磁条件下的磁场强度为1.6-1.8T；
优选地，所述磁尾4中含有黄铁矿30％、烧绿石35％、锆石20％、晶质铀矿13％，其余为独居石、氟碳铈矿、钍石等；
所述磁矿4中含有烧绿石50％、锆石35％，以及独居石、氟碳铈矿、磷钇矿、晶质铀矿、钍石合计18％，萤石和磷灰石合计15％，石英12％；
(5)对所述磁矿4在超强磁条件下进行磁选，得到磁矿5和磁尾5；
优选地，所述超强磁条件下的磁场强度为2.2T；
优选地，所述磁矿5中含有烧绿石60％、锆石34％、独居石磷钇矿等9％、黄铁矿1％；
所述磁尾5中主要含有锆石、长石、石英等；
(6)对所述磁矿5在永磁超强磁选条件下进行磁选，得到磁矿6和磁尾6；
优选地，所述超强磁选的磁场强度为2.6T；
优选地，所述磁矿6中含有烧绿石60％、锆石30％、独居石5％、黄铁矿1％；
所述磁尾6为无磁性矿物；
(7)对所述磁矿6在永磁超强磁选条件下进行磁选，得到磁矿7和磁尾7；
优选地，所述超强磁选的磁场强度为2.6T；
优选地，所述磁矿7中含有烧绿石60％、锆石20％、独居石等18％、萤石、磷灰石1％，黄铁矿1％；
所述磁尾7中为轻矿物，抛尾；
(8)对所述磁矿7进行射频介电分选，得到电精1和电尾1；
优选地，所述射频介电分选的电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε大于26的条件下进行；
优选地，所述电精1主要产品为黄铁矿，大于60％，其次烧绿石20％；
优选地，所述电尾1，烧绿石含量大于65％，锆石34％；
(9)对所述电尾1进行射频电选，得到电精2和电尾2；
优选地，所述射频电选的电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9的条件下进行；
优选地，所述电精2含烧绿石85％，锆石10％；为铌、钽精矿，平均含量ZrO2 5.09％，Nb2O3 49.94％，Ce2O3 4.55％，Ta2O5 1.36％，ThO2 1.24％，UO2 6.40％；
所含烧绿石最高值：Nb2O3 63.83％，Ce2O3 0.23％，ThO2 0.11％，UO2 1.48％；所含铀烧绿石Nb2O3 58.72％，Ta2O5 2.5％，Ce2O3 6.46％，ThO2 0.72％，UO211.29％；
所述电精2是本项目最佳精矿产品之一，铀平均6.40％，最高11.29％，铌平均49.94％，最高63.83％；
优选地，所述电尾2，含烧绿石50％，锆石49％；
(10)对所述电精2进行射频电选，得到电精3和电尾3；
优选地，所述射频电选的电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9的条件下进行；
优选地，所述电精3为铌、铀精矿；Nb2O3平均52.61％，ZrO2 2.91％，Ce2O35.80％，Ta2O50.85％，ThO2 1.72％，UO2 7.51％；其中铀烧绿石Nb2O3 57.14％，Ta2O5 3.20％，Ce2O35.76％(稀土)，UO2 9.43％；
优选地，所述电尾3与电尾2合并，成份见电尾2；
(11)对所述电精3进行射频电选，得到电精4和电尾4；
优选地，所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9.5的条件下进行；
优选地，所述电精4为铌铀精矿，平均Nb2O3 54.24％，Ta2O5 2.89％，ZrO23.41％，Ce2O35.82％，ThO2 1.07％，UO2 8.09％；铀烧绿石含Nb2O3 61.27％，Ta2O5 2.23％，Ce2O3 6.28％，ThO2 0.72％，UO2 10.44％；
优选地，所述电尾4为铌中矿；
(12)对所述电尾2进行射频电选，得到电精5和电尾5；
优选地，所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>9的条件下进行；
优选地，所述电精5含烧绿石60％，锆石30％；
优选地，所述电尾5为锆石精矿；平均ZrO2 55.21％-57.12％，最高值为65.15％，达锆石精矿国标ZrO2>65％的二级品标准；
(13)对所述电精5进行射频电选，得到电精6和电尾6；
优选地，所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>26的条件下进行；
优选地，所述电精6主要为黄铁矿，其中含有微量铀烧绿石，Nb2O3 64.81％，UO29.61％；
优选地，所述电尾6为烧绿石精矿，烧绿石平均Nb2O3 47.32％，ZrO2 9.49％，Ce2O35.08％，Ta2O5 0.58％，ThO2 2.64％，UO2 7.11％；铀烧绿石Nb2O3 58.93％，Ce2O3 0.99％，Ta2O5 0.29％，ThO2 0.24％，UO2 10.47％；
(14)对所述电尾4进行射频电选，得到电精7和电尾7；
优选地，所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>8的条件下进行；
优选地，所述电精7为铌锆混合精矿，平均ZrO2 18.7％，Nb2O3 41.15％，Ce2O3 4.81％，Ta2O5 1.14％，ThO2 1.09％，UO2 6.54％；最高铀烧绿石Nb2O357.18％，Ce2O3 7.10％，Ta2O54.16％，UO2 10.59％；
优选地，所述电尾7为锆石精矿，最高64.28％；
(15)对所述电尾7进行射频电选，得到电精8和电尾8；
优选地，所述射频电选电场强度大于30kV，在介质环境介电常数ε>7的条件下进行；
优选地，所述电精8与电精7合并，成分为电精7；
优选地，所述电尾8为锆石精矿，ZrO2为64.34％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚磁永磁超强磁技术中，弱磁场强度为0.3-0.6T，中磁场强度为0.8-1.2T，强磁场强度为1.2-1.6T和1.6-1.8T，超强磁场强度为2.6-2.8-3.0T。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚磁永磁超强磁技术中，矿物处理量为5吨/小时——20吨/小时——50吨/小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射频介电分选技术，其电场场强为3kV-100kV；功率为5kW-100kW-1000kW；电场频率为5kHz-500kHz；分选矿物的介电常数：ε为6-81，及>81。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述原矿为铀矿物、非铀矿物、铀废石或尾矿。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述铀矿物的含铀量>40％；所述非铀矿物的含铀量大于0.5％-1.2％，小于10％-20％；所述铀废石或尾矿的含铀量≥0.03％。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，获得的铀精矿为低浓缩铀，其中的铀含量3％-11％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，综合回收有价矿物的范围是：稀有金属矿物，含铌、钽、锆、锂、铍、铷、铯、锶等稀土金属，有色金属矿物，含铜、铅、锌、钴、钨、钼等；非金属矿物，含钾、钠、长石、石英等。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用X射线衍射定量分析方法、化学元素全分析法及电子探针法分析矿物组分，以及铀的富集过程。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法实施的最高富集比为：
铀：原矿0.0034％，精矿11.29％，富集比为3320倍；铌：原矿0.0437％，精矿64.51％，富集比1480倍；钽：原矿0.031％，精矿4.16％，富集比134.19倍；锆：原矿0.197％，精矿65.15％，富集比330倍；稀土：原矿0.091％，精矿Ce2O3 7.10％，富集比78倍；实施的回收率达到75％以上。
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