CN115679133A - 一种含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法 - Google Patents

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孟运生
刘辉
张静敏
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Abstract

本发明属于铀矿石加工技术领域，具体涉及一种含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法。(1)将含硫硅质铀矿石破碎；(2)将破碎后的含硫硅质铀矿进行筑堆；(3)对筑好的堆进行润湿作业；(4)矿堆酸化期，使用清水、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业；(5)当矿堆中流出的浸出液pH<2.0时，喷淋含有微生物的浸出剂；(6)步骤(5)结束后，使用清水、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业；(7)当矿堆中流出的浸出液ρ(U)<20mg/L时，使用清水洗堆，卸堆，取尾渣，分析尾渣铀含量；(8)对步骤(4)(5)(6)所得浸出液进行离子交换提取铀。其能够氧化分解包裹铀矿物的黄铁矿，使得其中的铀浸出，提高铀的浸出率，有效降低试剂消耗。

Description

一种含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法
技术领域
本发明属于铀矿石加工技术领域，具体涉及一种含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法。
背景技术
沉积型含硫硅质铀矿石的主要造岩矿物是石英和伊利石，矿石中黄铁矿含量通常较高，一般5％左右，局部可达10％，碳酸盐成分含量较低，矿石的基本酸耗很低，仅为1％左右。矿石中的铀矿物常被黄铁矿包裹，为了减低浸出尾渣中铀含量，提高铀浸出率，需要将包裹铀矿物的黄铁矿氧化或分解。采用酸法浸出时，为了使浸出尾渣铀含量降低到0.02％以下，必须增加硫酸用量，增大浸出的试剂消耗。一般搅拌浸出酸用量为6％～8％，由于矿石基本酸耗低，而浸出所需的酸用量较高，因此浸出液的余酸较高，其中硫酸浓度近40g/L～60g/L。由于浸出后续的离子交换吸附所用的强碱性阴离子交换树脂对溶液中HSO4 －有较大亲和力，而随溶液酸度的提高，溶液中HSO4 －增加，减少了能与UO2 2+形成阴离子配合物的SO4 2－，结果造成树脂铀容量的大幅下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其能够氧化分解包裹铀矿物的黄铁矿，使得其中的铀浸出，提高铀的浸出率，有效降低试剂消耗，且浸出液的余酸低，有利于后续的离子交换吸附工艺。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，包括如下步骤：
(1)将含硫硅质铀矿石破碎；
(2)将破碎后的含硫硅质铀矿进行筑堆；
(3)对筑好的堆进行润湿作业；
(4)矿堆酸化期，使用清水、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业；
(5)当矿堆中流出的浸出液pH<2.0时，喷淋含有微生物的浸出剂；
(6)步骤(5)结束后，使用清水、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业；
(7)当矿堆中流出的浸出液ρ(U)<20mg/L时，使用清水洗堆，卸堆，取尾渣，分析尾渣铀含量；
(8)对步骤(4)(5)(6)所得浸出液进行离子交换提取铀。
所述的步骤(1)，将含硫硅质铀矿石破碎至矿石粒度为-3mm以下。
所述的步骤(2)，堆高1-4m。
所述的步骤(3)，采用清水对筑好的堆进行润湿作业。
所述的步骤(5)，喷淋时间为3～5d。
所述的步骤(6)，清水用吸附尾液代替。
所述的步骤(7)，使用清水洗堆1～2d。
所述的步骤(5)，含有微生物的浸出剂包括可以氧化黄铁矿的微生物，其含量为10％～30％。
含硫硅质铀矿石中铀品位为0.07％～0.15％。
含硫硅质铀矿石中黄铁矿品位为4％～15％。
本发明所取得的有益效果为：
本发明是一种降低含硫硅质铀矿试剂消耗的浸出方法，通过向浸出剂中添加微生物，使包裹铀矿物的黄铁矿氧化分解，暴露出铀矿物，有效提高铀的浸出率，同时氧化黄铁矿产生硫酸，降低试剂消耗，降低浸出液余酸，有利于后续的离子交换吸附工艺。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明所述的一种含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，包括如下步骤：
(1)将含硫硅质铀矿石破碎至矿石粒度为-3mm以下；
(2)将步骤(1)破碎后的含硫硅质铀矿进行筑堆，堆高1-4m；
(3)采用清水对步骤(2)筑好的堆进行润湿作业；
(4)矿堆酸化期，使用清水、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业；
(5)当矿堆中流出的浸出液pH<2.0时，喷淋含有微生物的浸出剂，喷淋时间为3～5d；
(6)步骤(5)结束后，使用清水(或吸附尾液)、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业；
(7)当矿堆中流出的浸出液ρ(U)<20mg/L时，使用清水洗堆1～2d，卸堆，取尾渣，分析尾渣铀含量；
(8)对步骤(4)(5)(6)所得浸出液进行离子交换提取铀。
所述的含有微生物的浸出剂，包括可以氧化黄铁矿的微生物，其含量为10％～30％；所述的含硫硅质铀矿石中，铀品位为0.07％～0.15％，黄铁矿品位为4％～15％。
对比例
试验用含硫硅质铀矿石铀品位0.094％，黄铁矿品位为6％。
在实验室采用柱浸模拟堆浸试验从铀矿石中提取铀，具体步骤如下：
(1)将含硫硅质铀矿石破碎至矿石粒度为-3mm；
(2)将步骤(1)破碎后的铀矿石装柱，矿柱直径100mm，矿柱高1.7m；
(3)对步骤(2)所得的矿柱进行清水润湿作业；
(4)浸出酸化期，使用清水、硫酸配置浸出试剂，硫酸浓度10g/L；
(5)当矿堆中流出的浸出液pH<2.0时，使用清水、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业，硫酸浓度5～10g/L；
(6)当矿堆中流出的浸出液ρ(U)<20mg/L时，使用清水洗堆1d，卸堆，取尾渣，分析尾渣铀含量；
(7)对步骤(4)(5)所得浸出液进行离子交换提取铀。
结果表明：浸出60天，尾渣铀含量为0.024％，硫酸用量为4.25％。
实施例1
试验用含硫硅质铀矿石铀品位0.094％，黄铁矿品位为6％。
在实验室采用柱浸模拟堆浸试验从铀矿石中提取铀，具体步骤如下：
(1)将含硫硅质铀矿石破碎至矿石粒度为-3mm；
(2)将步骤(1)破碎后的铀矿石装柱，矿柱直径100mm，矿柱高1.7m；
(3)对步骤(2)所得的矿柱进行清水润湿作业；
(4)浸出酸化期，使用清水、硫酸配置浸出试剂，其中硫酸浓度10g/L，浸出液电位290mV～350mV；
(5)当矿堆中流出的浸出液pH<2.0时，喷淋含有微生物的浸出剂，喷淋时间为3d，硫酸浓度2g/L；
(6)步骤(5)结束后，使用清水、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业，硫酸浓度2g/L；
(7)当矿堆中流出的浸出液ρ(U)<20mg/L时，使用清水洗堆1～2d，卸堆，取尾渣，分析尾渣铀含量；
(8)对步骤(4)(5)(6)所得浸出液进行离子交换提取铀。
结果表明：浸出45天，尾渣铀含量为0.018％，硫酸用量为2.33％。
实施例2
试验用含硫硅质铀矿石铀品位0.094％，黄铁矿品位为6％。
在实验室采用常规模拟堆浸试验从铀矿石中提取铀，具体步骤如下：
(1)将含硫硅质铀矿石破碎至矿石粒度为-3mm；
(2)将步骤(1)破碎后的铀矿石装柱，矿柱直径100mm，矿柱高1.7m；
(3)对步骤(2)所得的矿柱进行清水润湿作业；
(4)浸出酸化期，使用清水、硫酸配置浸出试剂，硫酸浓度10g/L；
(5)当矿堆中流出的浸出液pH<2.0时，喷淋含有微生物的浸出剂，喷淋时间为3～5d，硫酸浓度2g/L；
(6)步骤(5)结束后，使用吸附尾液、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业；
(7)当矿堆中流出的浸出液ρ(U)<20mg/L时，使用清水洗堆1d，卸堆，取尾渣，分析尾渣铀含量；
(8)对步骤(4)(5)(6)所得浸出液进行离子交换提取铀。
结果表明：浸出45天，尾渣铀含量为0.017％，硫酸用量为1.85％。
针对含硫硅质铀矿中黄铁矿含量高、浸出试剂消耗高、浸出液余酸高等问题，本发明提供了一种降低含硫硅质铀矿试剂消耗的浸出方法，通过向浸出剂中添加微生物，使包裹铀矿物的黄铁矿氧化分解，暴露出铀矿物，有效提高铀的浸出率，降低试剂消耗，硫酸用量可降低56％，同时降低浸出液余酸，有利于后续的离子交换吸附工艺。

Claims (10)

1.一种含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将含硫硅质铀矿石破碎；
(2)将破碎后的含硫硅质铀矿进行筑堆；
(3)对筑好的堆进行润湿作业；
(4)矿堆酸化期，使用清水、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业；
(5)当矿堆中流出的浸出液pH<2.0时，喷淋含有微生物的浸出剂；
(6)步骤(5)结束后，使用清水、硫酸配制浸出剂，进行堆浸喷淋作业；
(7)当矿堆中流出的浸出液ρ(U)<20mg/L时，使用清水洗堆，卸堆，取尾渣，分析尾渣铀含量；
(8)对步骤(4)(5)(6)所得浸出液进行离子交换提取铀。
2.根据权利要求1所述的含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其特征在于：所述的步骤(1)，将含硫硅质铀矿石破碎至矿石粒度为-3mm以下。
3.根据权利要求1所述的含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其特征在于：所述的步骤(2)，堆高1-4m。
4.根据权利要求1所述的含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其特征在于：所述的步骤(3)，采用清水对筑好的堆进行润湿作业。
5.根据权利要求1所述的含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其特征在于：所述的步骤(5)，喷淋时间为3～5d。
6.根据权利要求1所述的含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其特征在于：所述的步骤(6)，清水用吸附尾液代替。
7.根据权利要求1所述的含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其特征在于：所述的步骤(7)，使用清水洗堆1～2d。
8.根据权利要求1所述的含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其特征在于：所述的步骤(5)，含有微生物的浸出剂包括可以氧化黄铁矿的微生物，其含量为10％～30％。
9.根据权利要求1所述的含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其特征在于：含硫硅质铀矿石中铀品位为0.07％～0.15％。
10.根据权利要求1所述的含硫硅质铀矿降低试剂消耗的浸出方法，其特征在于：含硫硅质铀矿石中黄铁矿品位为4％～15％。
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