CS244644B1

CS244644B1 - Způsob oxidačního kyselého síranového loužoni uranových rud

Info

Publication number: CS244644B1
Application number: CS85118A
Authority: CS
Inventors: Bohus Bosina; Vaclav Homolka; Zdenek Kohout; Jan Krepelka; Miroslav Kriha; Stefan Lasica; Oldrich Mohyla; Miroslav Nemota; Cenek Polivka; Vladimir Vesely
Original assignee: Bohus Bosina; Vaclav Homolka; Zdenek Kohout; Jan Krepelka; Miroslav Kriha; Stefan Lasica; Oldrich Mohyla; Miroslav Nemota; Cenek Polivka; Vladimir Vesely
Priority date: 1985-01-07
Filing date: 1985-01-07
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS11885A1

Abstract

Způsob oxidačního loužení uranových rud v kyselině sírové prostřednictvím iontů trojmocného Železa je vyřešen tak, že do uranové rudy nebo do rmutu uranové rudy obsahujícího 100 až 800 g rudy na 1 kg rmutu se přidá 5 až 200 g vanadového loužence na 1 kg uranové rudy. Uranové ruda se louží kyselinou sírovou o koncentraci 100 až 1 100 g na litr kapalnéffize při teplotě 10 až 250 °C a při hmotovém poměru kapalné a pevné fáze 1 : 1,5 až 1 : 0,8 po dobu 1 až 20 hodin. Vanadový louženec obsahuje zejména 30 až 45 % hmot. oxidu železitého, 0,4 až 1,8 % hmot. vandu, 4 až 7 % hmot. manganu al až 8 % hmot. chrómu.

Description

(54) Způsob oxidačního kyselého síranového loužoni uranových rud

Způsob oxidačního loužení uranových rud v kyselině sírové prostřednictvím iontů trojmocného Železa je vyřešen tak, že do uranové rudy nebo do rmutu uranové rudy obsahujícího 100 až 800 g rudy na 1 kg rmutu se přidá 5 až 200 g vanadového loužence na 1 kg uranové rudy. Uranové ruda se louží kyselinou sírovou o koncentraci 100 až 1 100 g na litr kapalnéffize při teplotě 10 až 250 °C a při hmotovém poměru kapalné a pevné fáze 1 : 1,5 až 1 : 0,8 po dobu 1 až 20 hodin. Vanadový louženec obsahuje zejména 30 až 45 % hmot. oxidu železitého,

0,4 až 1,8 % hmot. vandu, 4 až 7 % hmot. manganu al až 8 % hmot. chrómu.

Vynález se týká způsobu oxidačního loužení uranových rud v kyselině sirové prostřednictvím iontů trojmocného železa.

Je známo, že ětyřmocný uran, obsažený v uranonosných minerálech snižuje loužitelnost uranu při loužení uranových rud v kyselině sírové. Výzkumnými pracemi bylo prokázáno, že v prostředí kyseliny sírové probíhá reakění mechanismus oxidace Styřmocného uranu na Šestimocný uren působením želeaitých radikálů, které se redukují na železnaté sloučeniny,

Není-li v loužicím roztoku kyseliny sírové přítomno trojmocná železo, nedochází k vyloužení čtyřmocného uranu z uranových minerálů. Uranové rudy vSak zpravidla obsahují určitá množství minerálů s obsahem dvojmocného železa, které je dobře loužitelné v kyselině sírové.

Vyloužené dvojmocné železo z rudy je obvykle oxidováno na trojmocná železo použitím oxidačních činidel,jako jsou například burel, chlorečňany, peroxid vodíku, kyselina Caarová nebo pomocí jiných chemikálií, schopných přenášet kyslík v prostředí kyseliny sírové.

Některé technologie používají k oxidaci dvojmocného železa vzdušný kyslík,' například za zvýšeného tlaku nebo využívají biologické funkce specifických mikroorganismů.

Potřebná koncentrace trojmocného železa v loužicím roztoku kyseliny sírové může být dosažena taká přídavkem separátně připraveného síranu železitáho. K jeho přípravě jsou ooužívány různé látky obsahující hlavně kysličník železitý. K uvedenému účelu jsou využívány hlavně krevelové a hematitové rudy, kyzové výpražky, odpadní kysličník železitý z moří cích lázní a podobně.

Nevýhodou doposud používaných způsobů je, že jsou použitý poměrně drahé oxidační látky a náročné technologické postupy.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob oxidačního kyselého síranového loužení uranových rud, při němž se k oxidaci čtyřmocného uranu využívá iontů trojmocného Železa, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se do uranové rudy, případně do ·· rmutu uranové rudy obsahujícího 100 až 800 g rudy na 1 kg rmutu, přidá 5 až 200 g vanadového loužence na 1 kg uranové rudy.

Uranová ruda se louží kyselinou sírovou o koncentraci 100 až 1 100 g na litr kapalné fáze při teplotě 10 až 250 °C a při hmotovém poměru kapalné a pevné fáze 1 : 1,5 až 1 : 0,8.

Vanadový louženec obsahuje v % hmot. zejména 30 až 45 % oxidu železitáho, 0,4 až 1,8 % vanadu, 4 až 7 % manganu a 1 až 1,8 86 ohromu.

Provedenými experimenty bylo zjištěno, že vhodným materiálem pro přípravu síranu železitého, potřebného k oxidaci čtyřmocného uranu na šestimocný uran, loužltelný x kyselině sírové, je vanadový louženec, který je při oxidačním loužení uranových rud vhodným, levným zdrojem trojmocného železa.

Současně se s výhodou využívají přítomné vyšší oxidační stupně chrómu, manganu a vanadu k oxidaci dvojmocného železa, vylouženého z uranové rudy na potřebné železo trojmocná.

Vanadový louženec vzniká při hydrometalurgické výrobě kysličníku vanadičného z vanadových strusek. Obvyklé složení vanadového loužence ee pohybuje v těchto obsazích v 86 hmotnosti:

^Fe2°3 Na₂0	30 až 45 %	SiO₂ UgO	15 až 18 %	Ti0₂ 6 až 8 %
4	až	6	%	1 až	2,5 %	CaO	0,5 až 2 86
^Al2°3	1	až	3	%	Mn	4 až	7 %	Cr	1 « až 1,8 86

V 0,4 až 1,8 %.

Sloučeniny manganu, chrómu a vanadu jsou v různých valenčnich stavech, ovlivněných technologií přípravy pražence a následným loužicím procesem.

Při provádění postupu podle vynálezu se pro oxidační loužení uranových rud v kyselině sírové vanadový louženec dávkuje buá přímo do rudy nebo do rmutu. Loužení trojmocného železa a dalších oxidačních složek probíhá přídavkem kyseliny sírové. Podle druhu zpracovávané uranové rudy je volena koncentrace loužicí kyseliny v rozsahu 100 až 1 100 g kyseliny sírové na litr.

Bylo zjištěno, že je výhodné provádět postup při zvýšené teplotě. Podle podmínek loužení přejde z vanadového loužence do kapalné fáze až 95 % hmotnosti trojmocného železa, obsaženého v louženci a kromě toho i další oxidační látky v množství-až ,20 % hmotnosti, v přepočtu na trojmocné železo. Zvýšený obsah trojmocného železa v loužicím roztoku vede ke zvýšení výtěžnosti uranu při loužení.

Příklad 1

Dva druhy uranové rudy byly louženy v kyselině sírové o koncentraci 150 g na litr. Poměr hmotností kapalné a pevné fáze byl 1:1, teplota loužení 90 °C, doba loužení 5 hodin. Stejným způsobem byla zpracována uranová ruda s přídavkem 50 g vanadového loužence na 1 kg rudy. Po ukončení pokusů byla analyzována kapalná fáze na obsah dvojmocného železa, trojmocné ho železa a vyloužení uranu.

uranová ruda 1	Pe²⁺ g . r’	Fe³⁺ g. i¹	loužitelnost uranu *
bez přídavku loužence	4,96	0,88	75,4
s přídavkem loužence	4,11	2,64	89,7
uranová ruda 2
bez přídavku loužence	2,47	0,44	76,1
s přídavkem loužence	2,04	2,66 .	94,2

Příklad 2

Uranová ruda 3 byla loužena v kyselině sírové o koncentraci 500 g na litr. Poměr hmotností kapalné a pevné fáze byl 1 ; 1 teplota loužení 110 °C, doba loužení 2 a 7 hodin. Stejným postupem byla zpracována uranová ruda s přídavkem 12,5 g vanadového loužence na 1 kg uranové rudy. Po ukončení pokusů byla analyzována kapalná fáze ηθ obsah dvojmocného železa, trojmocného železa a vylouženého uranu.

Uranová ruda 3	Pe²⁺g . Γ¹	Fe³⁺g ., 1’	loužitelnost uranu %
bez přídavku- loužence
po dobu 2 hodin	1,33	1,03	69,1
po dobu 7 hodin	2,30	0,50	75,4
s přídavkem loužence
po dobu 2 hodin	1,20	3,28	82,2
po dobu 7 hodin	2,25	4,10	90,8

Příklad 3

Uranová ruda 4 byla loužena v kyselině sírové o koncentraci 330 g na litr. Poměr hmotností kapalné a pevné fáze byl 1,5 : 1, teplota loužení 105 °C. Doba loužení 1,3 až 6 hodin. Stejným postupem byla zpracována uranová ruda se .120 g vanadového loužence na 1 kg uranové rudy. Po ukončení pokusů byla analyzována kapalná fáze na obsah dvojmocného železa, trojmocného železa a vylouženého uranu.

uranová ruda 4	Fe‘^Tg · 1“
bez přídavku loužence
po dobu 1 hodiny	17,85
po dobu 3 hodin	18,10
po dobu 6 hodin	18,32
s přídavkem loužence
po dobu 1 hodiny	ÍM
po dobu 3 hodin	12,6
po dobu 6 hodin	12,6

Fe^⁺ loižitelnost uranu

3,60	54,5
3,05	74,2
2,85	77,8
14,4	69,3
19,1	81,1
21,6	92,5

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob oxidačního kyselého síranového loužení uranových rud, při němž se k jejich oxidaci využívá iontů trojmocného železa, vyznačený tím, že se do uranové rudy, popřípadě do rmutu uranové rudy, který obsahuje 100 až 800 g rudy na 1 kg rmutu, přidá 5 až 200 g vanadového loužence na 1 kg uranové rudy, načež se louží kyselinou sírovou o koncentraci 1Q0 až 1 100 g na litr kapalné fáze při teplotě 10 až 250 °C a při hmotovém poměru kapalné a pevné fáze 1 : 1,5 až 1 : 0,8, přičemž vanadový louženec obsahuje zejména 30 až 45 % hmot. oxidu železitého, 0,4 až 1,8 % hmot. vanadu, 4 až 7 % hmot. manganu a 1 až 1,8 íé hmot. chrómu.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se vanadový louženec přidává do uranové rudy před loužením.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se vanadový louženec přidává do uranové rudy během loužení.