CN115161474B - 一种铀矿石浸出设备及方法 - Google Patents
一种铀矿石浸出设备及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115161474B CN115161474B CN202210936565.5A CN202210936565A CN115161474B CN 115161474 B CN115161474 B CN 115161474B CN 202210936565 A CN202210936565 A CN 202210936565A CN 115161474 B CN115161474 B CN 115161474B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- leaching
- uranium
- stirring
- ore
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002386 leaching Methods 0.000 title claims abstract description 187
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 112
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 24
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 14
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 2
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 10
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 10
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 10
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 10
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 10
- 229910001727 uranium mineral Inorganic materials 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 241000907663 Siproeta stelenes Species 0.000 description 5
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 5
- 229910052964 arsenopyrite Inorganic materials 0.000 description 5
- MJLGNAGLHAQFHV-UHFFFAOYSA-N arsenopyrite Chemical compound [S-2].[Fe+3].[As-] MJLGNAGLHAQFHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 description 5
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxosilane oxo(oxoalumanyloxy)alumane oxygen(2-) Chemical compound [O--].[K+].[K+].O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 229910052949 galena Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 5
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N lead(ii) sulfide Chemical compound [Pb]=S XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052950 sphalerite Inorganic materials 0.000 description 5
- CXVCSRUYMINUSF-UHFFFAOYSA-N tetrathiomolybdate(2-) Chemical compound [S-][Mo]([S-])(=S)=S CXVCSRUYMINUSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052847 thorite Inorganic materials 0.000 description 5
- XSSPKPCFRBQLBU-UHFFFAOYSA-N thorium(iv) orthosilicate Chemical compound [Th+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] XSSPKPCFRBQLBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BBNISNJBVLWCLJ-UHFFFAOYSA-N titanium uranium Chemical compound [Ti].[U].[U] BBNISNJBVLWCLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 5
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/02—Apparatus therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/08—Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
- C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
- C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
- C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
- C22B60/0221—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
- C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
- C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
- C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
- C22B60/0221—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes by leaching
- C22B60/0226—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes by leaching using acidic solutions or liquors
- C22B60/0234—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes by leaching using acidic solutions or liquors sulfurated ion as active agent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铀矿石浸出设备及方法，涉及铀矿石搅拌浸出技术领域，包括支撑架体和浸出槽，所述浸出槽内设有用于加热其内部矿浆的加热装置以及搅拌其内部矿浆的永磁体转子，所述永磁体转子由搅拌驱动装置驱动旋转，所述永磁体转子外套设有定子，所述定子上设有与其内部连通的自吸气进气管，所述自吸气进气管的进气端向所述浸出槽的上部延伸设置，所述浸出槽内壁设有导流板，所述浸出槽外侧壁绕设有电磁线圈。本发明提供的铀矿石浸出设备及方法，提高矿石中铀的浸出率，降低浸出成本。
Description
技术领域
本发明涉及铀矿石搅拌浸出技术领域，特别是涉及一种铀矿石浸出设备及方法。
背景技术
当前我国铀矿石的主要浸出方法包括搅拌浸出、堆浸和原位浸出，浸出方法的选择主要取决于铀矿床的类型和铀矿石的特性。搅拌浸出具有适用范围广、设备简单、操作方便、浸出周期短、铀浸出率高等特点而被广泛采用。搅拌浸出的主要设备是搅拌浸出槽，按搅拌方式可分为机械搅拌浸出槽和空气搅拌浸出槽。近年来随着我国硬岩铀矿的不断开发，易浸出和生产成本低的铀矿资源消耗殆尽，一些难浸出的铀矿资源成为开发利用主体。铀的浸出率低一般是因为铀矿石中的铀矿物难破解、原生铀矿物多、铀矿物赋存粒度细，被脉石矿物包裹等原因。为了提高铀的回收率，在搅拌浸出时往往需要采用加大磨矿细度、添加氧化剂、加温、加大试剂用量、延长浸出时间等手段，导致生产成本高。目前常压搅拌浸出设备在浸出难浸出铀矿时，普遍存在浸出率低、浸出周期长、试剂成本高等问题，因此，急需研发一种新型搅拌浸出设备，以改善以上问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种铀矿石浸出设备及方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高矿石中铀的浸出率，降低浸出成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种铀矿石浸出设备，包括支撑架体和浸出槽，所述浸出槽内设有用于加热其内部矿浆的加热装置以及搅拌其内部矿浆的永磁体转子，所述永磁体转子由搅拌驱动装置驱动旋转，所述永磁体转子外套设有定子，所述定子上设有与其内部连通的自吸气进气管，所述自吸气进气管的进气端向所述浸出槽的上部延伸设置，所述浸出槽内壁设有导流板，所述浸出槽外侧壁绕设有电磁线圈。
优选地，所述浸出槽内下端设有温度传感器、氧化还原电位传感器和pH传感器，所述支撑架体上设有氧化还原电位-pH显示面板和搅拌-温度控制及显示面板，所述氧化还原电位传感器和所述pH传感器均与所述氧化还原电位-pH显示面板电连接，所述温度传感器、所述加热装置和所述搅拌驱动装置均与所述搅拌-温度控制及显示面板电连接。
优选地，所述支撑架体上设有电磁线圈电流控制及显示面板，所述电磁线圈与所述电磁线圈电流控制及显示面板电连接。
优选地，所述导流板为环形导流板，所述导流板和所述定子上均设有多个循环孔，所述定子和所述永磁体转子位于所述导流板的下方。
优选地，所述搅拌驱动装置为电动机，所述电动机通过液压传动杆连接在所述浸出槽上方的所述支撑架体上，所述电动机的输出轴与所述永磁体转子连接，以驱动所述永磁体转子旋转。
优选地，所述浸出槽的顶部槽口设有盖板；所述浸出槽的底部设有排液管，所述排液管上设有开关阀。
优选地，所述自吸气进气管包括空心圆柱管和橡胶管，所述空心圆柱管下端与所述定子固定连接，所述空心圆柱管上端与所述电动机壳体固定连接，所述空心圆柱管侧壁上端连接所述橡胶管一端，所述橡胶管另一端穿过所述盖板延伸至所述浸出槽的外部，所述橡胶管上设有流量控制阀和转子流量计；所述空心圆柱管内设有连接杆，所述连接杆上端与所述电动机的输出轴连接，所述连接杆下端穿过所述空心圆柱管与所述永磁体转子连接。
本发明还提供一种铀矿石浸出方法，采用以上所述的铀矿石浸出设备，包括以下步骤：
(1)将矿浆加入至所述浸出槽中，添加浸出试剂；
(2)设定浸出温度、搅拌速度、搅拌时间、电磁线圈电流强度和进气流量，启动所述加热装置、所述搅拌驱动装置和所述电磁线圈，并打开所述自吸气进气管上的流量控制阀，开始浸出过程；
(3)达到设定的浸出时间后，浸出设备停止运行，结束浸出，将矿浆排出；
(4)将浸出矿浆固液分离，得到浸出渣和浸出液，分别分析两者中的铀品位，计算铀的浸出率。
优选地，步骤(2)中，设定浸出温度20～90℃，搅拌速度200～2000r/min，搅拌时间5～300min，电磁线圈电流强度0～15A，所述自吸气进气管的进气流量0～3m3/h。
优选地，步骤(2)浸出过程中，利用氧化还原电位传感器和pH传感器实时检测实验数据，以进行实时调控与分析。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的铀矿石浸出设备及方法，通过给矿浆加温、自吸空气氧化、动磁场和静磁场相结合的磁化方式及增加矿浆紊流作用的导流板等方法，在多种复合物理场耦合协同作用下，可以有效提高铀的浸出率，降低浸出成本。
进一步地，该设备能够实现氧化还原电位、pH值、搅拌转速、温度等关键因素的精准控制和监测，应用于铀矿石的浸出具有可视化程度高、便于操作、生产成本低等优点，可为难浸铀矿石的高效经济浸出提供设备及技术支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的铀矿石浸出设备的结构示意图；
图2为本发明中定子和导流板的俯视结构示意图；
图中：100-铀矿石浸出设备、1-支撑架体、2-浸出槽、3-加热装置、4-永磁体转子、5-搅拌驱动装置、6-定子、7-自吸气进气管、8-导流板、9-电磁线圈、10-温度传感器、11-氧化还原电位传感器、12-pH传感器、13-氧化还原电位-pH显示面板、14-搅拌-温度控制及显示面板、15-电磁线圈电流控制及显示面板、16-循环孔、17-液压传动杆、18-盖板、19-排液管、20-开关阀、21-转子流量计、22-空心圆柱管、23-橡胶管、24-连接杆、25-流量控制阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种铀矿石浸出设备及方法，以解决现有技术存在的问题，提高矿石中铀的浸出率，降低浸出成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图2所示，本实施例提供一种铀矿石浸出设备100，包括支撑架体1和浸出槽2，浸出槽2内设有用于加热其内部矿浆的加热装置3以及搅拌其内部矿浆的永磁体转子4，永磁体转子4由搅拌驱动装置5驱动旋转，永磁体转子4外套设有定子6，定子6上设有与其内部连通的自吸气进气管7，自吸气进气管7的进气端向浸出槽2的上部延伸设置，浸出槽2内壁设有导流板8，浸出槽2外侧壁绕设有电磁线圈9。
浸出时，通过加热装置3对矿浆进行加热，通过搅拌驱动装置5驱动永磁体转子4转动并结合导流板8实现矿浆的均匀搅拌，同时由于永磁体转子4高速旋转产生负压，空气经自吸气进气管7进入矿浆中，实现自吸空气氧化，结合永磁体转子4与电磁线圈9的动磁场和静磁场相结合的磁化方式，在多种复合物理场耦合协同作用下，可以有效提高铀的浸出率，降低浸出成本。其中，永磁体转子4的叶片为永磁铁，加热装置3为电加热棒。
本实施例中，浸出槽2内下端设有温度传感器10、氧化还原电位传感器11和pH传感器12，支撑架体1上设有氧化还原电位-pH显示面板13和搅拌-温度控制及显示面板14，氧化还原电位传感器11和pH传感器12均与氧化还原电位-pH显示面板13电连接，温度传感器10、加热装置3和搅拌驱动装置5均与搅拌-温度控制及显示面板14电连接。能够实现氧化还原电位、pH值、搅拌转速、温度等关键因素的精准控制和监测，应用于铀矿石的浸出具有可视化程度高、便于操作、生产成本低等优点。可以根据浸出过程中实时显示的矿浆pH值、氧化还原电位等参数，通过调整电磁线圈电流、自吸空气流量、浸出矿浆温度、添加浸出试剂等方法进行浸出参数调整。
本实施例中，支撑架体1上设有电磁线圈电流控制及显示面板15，电磁线圈9与电磁线圈电流控制及显示面板15电连接，便于设定并监测电磁线圈电流强度。
本实施例中，导流板8为环形导流板，导流板8和定子6上均设有多个循环孔16，定子6和永磁体转子4位于导流板8的下方。通过循环孔16的设置，增加矿浆紊流作用，混合更加均匀，并增加与空气接触的效率。
本实施例中，搅拌驱动装置5为电动机，电动机通过液压传动杆17连接在浸出槽2上方的支撑架体1上，电动机的输出轴与永磁体转子4连接，以驱动永磁体转子4旋转。通过液压传动杆17便于驱动电动机升降，从而带动永磁体转子4升降，以调节搅拌高度。
本实施例中，浸出槽2的顶部槽口设有盖板18，浸出槽2的底部设有排液管19，排液管19上设有开关阀20。盖板18由可拆卸的两块半月形钢板构成，防止矿浆飞溅。通过开关阀20便于将浸出槽2内的液体(矿浆或清洗液)排出。
本实施例中，自吸气进气管7包括空心圆柱管22和橡胶管23，空心圆柱管22下端与定子6固定连接，空心圆柱管22上端与电动机壳体固定连接，空心圆柱管22侧壁上端连接橡胶管23一端，橡胶管23另一端穿过盖板18延伸至浸出槽2的外部，橡胶管23上设有流量控制阀25和转子流量计21；空心圆柱管22内设有连接杆24，连接杆24上端与电动机的输出轴连接，连接杆24下端穿过空心圆柱管22与永磁体转子4连接。通过转子流量计21可实时检测自吸空气流量，通过调节流量控制阀25的开度以调节自吸空气流量大小。
一种铀矿石浸出方法，采用以上所述的铀矿石浸出设备100，包括以下步骤：
(1)将矿浆加入至浸出槽2中，添加浸出试剂；
(2)设定浸出温度、搅拌速度、搅拌时间、电磁线圈电流强度和进气流量，启动加热装置3、搅拌驱动装置5和电磁线圈9，并打开自吸气进气管7上的流量控制阀25，开始浸出过程；
(3)达到设定的浸出时间后，浸出设备停止运行，结束浸出，将矿浆排出；
(4)将浸出矿浆固液分离，得到浸出渣和浸出液，分别分析两者中的铀品位，计算铀的浸出率。
步骤(2)中，设定浸出温度20～90℃，搅拌速度200～2000r/min，搅拌时间5～300min，电磁线圈电流强度0～15A，自吸气进气管7的进气流量0～3m3/h。
步骤(2)浸出过程中，利用氧化还原电位传感器11和pH传感器12实时检测实验数据，以进行实时调控与分析。
在铀矿石浸出实验开始前，将浸出槽2、定子6和永磁体转子4用清水清洗干净，清洗水通过排液管19排出，将矿石细度磨至-0.15mm，按照矿石与水质量比为0.8～3配置矿浆；然后将矿浆加入至浸出槽2中，在矿浆中添加浸出试剂，浸出试剂可以是酸也可以是碱，包括硫酸、硝酸、氢氟酸、盐酸、碳酸钠和氢氧化钠，浸出试剂用量为矿石质量的1％～150％。
搅拌开始前进行浸出准备工作，通过调节液压传动杆17使定子6和永磁体转子4至合适的位置，并盖上盖板18。自吸气进气管7的进气流量通过流量控制阀25调节。
应用实施例如下：
实施例1
我国南方某硬岩铀矿石中主要脉石矿物有石英、长石、锆石、绿帘石、孔雀石、萤石、石榴子石、磷灰石、黄铁矿、胶硫钼矿、毒砂、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、磁铁矿，铀矿物主要包括钛铀矿、沥青铀矿、铀石，少量以类质同像的形式存在于铀钍石中，铀矿物与黄铁矿、萤石、金红石、磷灰石、白云母等关系密切，矿石中铀品位0.175％。
将矿石磨矿至-0.15mm，取4份磨好的矿石，每份质量200g，分别编号为A、B、C、D，按照矿石与水的质量比1:1.5配成矿浆，分别转移至浸出槽2，分别加入98％的浓硫酸，加入量均为矿石质量的8％，设定浸出温度均为40℃，搅拌速度均为300r/min，空气通量均为1m3/h，电磁线圈电流强度分别为0A、4A、8A、12A，浸出时间30min，浸出结束后，进行固液分离，浸出渣烘干后，分别分析浸出渣中铀的品位，计算铀的浸出率。A、B、C、D浸出渣中铀品位分别为0.028％、0.025％、0.023％、0.018％，铀浸出率分别为84.00％、85.71％、86.86％、89.71％。
实施例2
我国南方某硬岩铀矿石中主要脉石矿物有石英、长石、锆石、绿帘石、孔雀石、萤石、石榴子石、磷灰石、黄铁矿、胶硫钼矿、毒砂、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、磁铁矿，铀矿物主要包括钛铀矿、沥青铀矿、铀石，少量以类质同像的形式存在于铀钍石中，铀矿物与黄铁矿、萤石、金红石、磷灰石、白云母等关系密切，矿石中铀品位0.175％。
将矿石磨矿至-0.15mm，取4份磨好的矿石，每份质量200g，分别编号为A、B、C、D，按照矿石与水的质量比1:1.5配成矿浆，分别转移至浸出槽2，分别加入98％的浓硫酸，加入量均为矿石质量的8％，设定浸出温度分别为30℃、40℃、50℃、60℃，搅拌速度均为300r/min，空气通量均为0.5m3/h，电磁线圈电流强度均为12A，浸出时间30min，浸出结束后，进行固液分离，浸出渣烘干后，分别分析浸出渣中铀的品位，计算铀的浸出率。A、B、C、D浸出渣中铀品位分别为0.021％、0.019％、0.017％、0.016％，铀浸出率分别为88.00％、89.14％、90.29％、90.86％。
实施例3
我国南方某硬岩铀矿石中主要脉石矿物有石英、长石、锆石、绿帘石、孔雀石、萤石、石榴子石、磷灰石、黄铁矿、胶硫钼矿、毒砂、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、磁铁矿，铀矿物主要包括钛铀矿、沥青铀矿、铀石，少量以类质同像的形式存在于铀钍石中，铀矿物与黄铁矿、萤石、金红石、磷灰石、白云母等关系密切，矿石中铀品位0.175％。
将矿石磨矿至-0.15mm，取4份磨好的矿石，每份质量200g，分别编号为A、B、C、D，按照矿石与水的质量比1:1.5配成矿浆，分别转移至浸出槽2，分别加入98％的浓硫酸，加入量均为矿石质量的8％，设定浸出温度均为40℃，搅拌速度均为300r/min，空气通量分别为0m3/h、0.5m3/h、1m3/h、1.5m3/h，电磁线圈电流强度均为12A，浸出时间30min，浸出结束后，进行固液分离，浸出渣烘干后，分别分析浸出渣中铀的品位，计算铀的浸出率。A、B、C、D浸出渣中铀品位分别为0.019％、0.017％、0.015％、0.012％，铀浸出率分别为89.14％、90.29％、90.86％、93.14％。
实施例4
我国南方某硬岩铀矿石中主要脉石矿物有石英、长石、锆石、绿帘石、孔雀石、萤石、石榴子石、磷灰石、黄铁矿、胶硫钼矿、毒砂、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、磁铁矿，铀矿物主要包括钛铀矿、沥青铀矿、铀石，少量以类质同像的形式存在于铀钍石中，铀矿物与黄铁矿、萤石、金红石、磷灰石、白云母等关系密切，矿石中铀品位0.175％。
将矿石磨矿至-0.15mm，取2份磨好的矿石，每份质量200g，分别编号为A、B、按照矿石与水的质量比1:1.5配成矿浆，分别转移至浸出槽2，分别加入98％的浓硫酸，加入量均为矿石质量的8％，设定浸出温度均为40℃，搅拌速度均为300r/min，空气通量分别为0m3/h，1.5m3/h，电磁线圈电流强度分别为0A、15A，浸出时间分别为60min、30min，浸出结束后，进行固液分离，浸出渣烘干后，分别分析浸出渣中铀的品位，计算铀的浸出率。A、B浸出渣中铀品位分别为0.030％、0.012％，铀浸出率分别为82.86％、93.14％。
实施例5
我国南方某硬岩铀矿石中主要脉石矿物有石英、长石、锆石、绿帘石、孔雀石、萤石、石榴子石、磷灰石、黄铁矿、胶硫钼矿、毒砂、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、磁铁矿，铀矿物主要包括钛铀矿、沥青铀矿、铀石，少量以类质同像的形式存在于铀钍石中，铀矿物与黄铁矿、萤石、金红石、磷灰石、白云母等关系密切，矿石中铀品位0.175％。
将矿石磨矿至-0.15mm，取2份磨好的矿石，每份质量200g，分别编号为A、B、按照矿石与水的质量比1:1.5配成矿浆，分别转移至浸出槽2，分别加入98％的浓硫酸，加入量分别为矿石质量的12％、8％，设定浸出温度均为50℃，搅拌速度均为300r/min，空气通量分别为0m3/h，1.5m3/h，电磁线圈电流强度分别为0A、15A，浸出时间分别为60min、30min，浸出结束后，进行固液分离，浸出渣烘干后，分别分析浸出渣中铀的品位，计算铀的浸出率。A、B浸出渣中铀品位分别为0.0275％、0.011％，铀浸出率分别为84.29％、93.71％。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种铀矿石浸出设备，其特征在于：包括支撑架体和浸出槽，所述浸出槽内设有用于加热其内部矿浆的加热装置以及搅拌其内部矿浆的永磁体转子，所述永磁体转子由搅拌驱动装置驱动旋转，所述永磁体转子外套设有定子，所述定子上设有与其内部连通的自吸气进气管，所述自吸气进气管的进气端向所述浸出槽的上部延伸设置，所述浸出槽内壁设有导流板，所述浸出槽外侧壁绕设有电磁线圈；所述导流板为环形导流板，所述导流板和所述定子上均设有多个循环孔，所述定子和所述永磁体转子位于所述导流板的下方。
2.根据权利要求1所述的铀矿石浸出设备，其特征在于：所述浸出槽内下端设有温度传感器、氧化还原电位传感器和pH传感器，所述支撑架体上设有氧化还原电位-pH显示面板和搅拌-温度控制及显示面板，所述氧化还原电位传感器和所述pH传感器均与所述氧化还原电位-pH显示面板电连接，所述温度传感器、所述加热装置和所述搅拌驱动装置均与所述搅拌-温度控制及显示面板电连接。
3.根据权利要求1所述的铀矿石浸出设备，其特征在于：所述支撑架体上设有电磁线圈电流控制及显示面板，所述电磁线圈与所述电磁线圈电流控制及显示面板电连接。
4.根据权利要求1所述的铀矿石浸出设备，其特征在于：所述搅拌驱动装置为电动机，所述电动机通过液压传动杆连接在所述浸出槽上方的所述支撑架体上，所述电动机的输出轴与所述永磁体转子连接，以驱动所述永磁体转子旋转。
5.根据权利要求4所述的铀矿石浸出设备，其特征在于：所述浸出槽的顶部槽口设有盖板；所述浸出槽的底部设有排液管，所述排液管上设有开关阀。
6.根据权利要求5所述的铀矿石浸出设备，其特征在于：所述自吸气进气管包括空心圆柱管和橡胶管，所述空心圆柱管下端与所述定子固定连接，所述空心圆柱管上端与所述电动机壳体固定连接，所述空心圆柱管侧壁上端连接所述橡胶管一端，所述橡胶管另一端穿过所述盖板延伸至所述浸出槽的外部，所述橡胶管上设有流量控制阀和转子流量计；所述空心圆柱管内设有连接杆，所述连接杆上端与所述电动机的输出轴连接，所述连接杆下端穿过所述空心圆柱管与所述永磁体转子连接。
7.一种铀矿石浸出方法，其特征在于，采用权利要求1～6中任意一项所述的铀矿石浸出设备，包括以下步骤：
(1)将矿浆加入至所述浸出槽中，添加浸出试剂；
(2)设定浸出温度、搅拌速度、搅拌时间、电磁线圈电流强度和进气流量，启动所述加热装置、所述搅拌驱动装置和所述电磁线圈，并打开所述自吸气进气管上的流量控制阀，开始浸出过程；
(3)达到设定的浸出时间后，浸出设备停止运行，结束浸出，将矿浆排出；
(4)将浸出矿浆固液分离，得到浸出渣和浸出液，分别分析两者中的铀品位，计算铀的浸出率。
8.根据权利要求7所述的铀矿石浸出方法，其特征在于：步骤(2)中，设定浸出温度20～90℃，搅拌速度200～2000r/min，搅拌时间5～300min，电磁线圈电流强度0～15A，所述自吸气进气管的进气流量0～3m3/h。
9.根据权利要求7所述的铀矿石浸出方法，其特征在于：步骤(2)浸出过程中，利用氧化还原电位传感器和pH传感器实时检测实验数据，以进行实时调控与分析。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210936565.5A CN115161474B (zh) | 2022-08-05 | 2022-08-05 | 一种铀矿石浸出设备及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210936565.5A CN115161474B (zh) | 2022-08-05 | 2022-08-05 | 一种铀矿石浸出设备及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115161474A CN115161474A (zh) | 2022-10-11 |
| CN115161474B true CN115161474B (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=83478472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210936565.5A Active CN115161474B (zh) | 2022-08-05 | 2022-08-05 | 一种铀矿石浸出设备及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115161474B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1765475A (zh) * | 2004-10-29 | 2006-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 自引气式气液混合叶轮 |
| CN101172217A (zh) * | 2006-11-01 | 2008-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种自吸式气液混合叶轮 |
| CN205205201U (zh) * | 2015-11-27 | 2016-05-04 | 皖西学院 | 一种简易湿法冶金浸出装置 |
| CN205653494U (zh) * | 2016-05-26 | 2016-10-19 | 东华理工大学 | 一种选矿实验用浸出搅拌机 |
| WO2020220585A1 (zh) * | 2019-04-29 | 2020-11-05 | 中国矿业大学 | 一种强制循环快速浮选分离装置及方法 |
| CN113000223A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-22 | 王贵珍 | 一种机械搅拌式矿物浮选机 |
| CN216878933U (zh) * | 2022-01-24 | 2022-07-05 | 吉林省探矿机械厂 | 一种单槽浮选机的搅拌装置 |
-
2022
- 2022-08-05 CN CN202210936565.5A patent/CN115161474B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1765475A (zh) * | 2004-10-29 | 2006-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 自引气式气液混合叶轮 |
| CN101172217A (zh) * | 2006-11-01 | 2008-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种自吸式气液混合叶轮 |
| CN205205201U (zh) * | 2015-11-27 | 2016-05-04 | 皖西学院 | 一种简易湿法冶金浸出装置 |
| CN205653494U (zh) * | 2016-05-26 | 2016-10-19 | 东华理工大学 | 一种选矿实验用浸出搅拌机 |
| WO2020220585A1 (zh) * | 2019-04-29 | 2020-11-05 | 中国矿业大学 | 一种强制循环快速浮选分离装置及方法 |
| CN113000223A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-22 | 王贵珍 | 一种机械搅拌式矿物浮选机 |
| CN216878933U (zh) * | 2022-01-24 | 2022-07-05 | 吉林省探矿机械厂 | 一种单槽浮选机的搅拌装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨仕教.现代铀矿床开采科学技术.哈尔滨工程大学出版社,2010,159. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115161474A (zh) | 2022-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209005951U (zh) | 一种实现高度提纯的石英砂浮选机 | |
| CN206425018U (zh) | 一种化工用物料粉碎及搅拌一体化装置 | |
| CN206577618U (zh) | 一种充分混合且可控的搅拌器 | |
| CN108043575A (zh) | 一种铁屑清除系统中的铁屑分离单元 | |
| CN106984229B (zh) | 一种用于稀土矿的高效制浆装置 | |
| CN115161474B (zh) | 一种铀矿石浸出设备及方法 | |
| CN211586865U (zh) | 球磨机进料浓度调控装置 | |
| CN108636164A (zh) | 一种磁环均布的立式铁质除杂混合罐设备 | |
| CN216303283U (zh) | 一种石英砂除杂装置 | |
| CN206666209U (zh) | 氨氮废水处理用pH值调节设备 | |
| CN214032100U (zh) | 一种实验室废水处理设备 | |
| CN214106552U (zh) | 烧结机头灰搅拌器 | |
| CN107166873A (zh) | 一种用于碳酸稀土的新型脱水装置 | |
| CN208660908U (zh) | 一种稀土冶炼用溶液混合装置 | |
| CN209292448U (zh) | 一种锰硅合金综合冶炼系统 | |
| CN206837957U (zh) | 一种光敏涂料生产用原料均匀混合设备 | |
| CN207076391U (zh) | 一种高效率的助焊剂生产装置 | |
| CN218872522U (zh) | 提升式搅拌桶 | |
| CN217856684U (zh) | 一种用于硅水混合物加工过程中的除铁装置 | |
| CN209646260U (zh) | 一种具有双层壳体的稀土溶解装置 | |
| CN212954445U (zh) | 一种不锈钢生产加工用废水处理装置 | |
| CN221964801U (zh) | 一种硅锰合金冶炼用排烟除尘装置 | |
| CN220386251U (zh) | 一种稀土氧化物用混料装置 | |
| CN216457890U (zh) | 用于石英砂生产的反应釜 | |
| CN220127027U (zh) | 一种石英砂除杂装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |