CS248634B1 - Způsob oxidace dvojmocnóho železa v síranu železnatém na trojmocné železo v přítomnosti rmutu uranové rudy - Google Patents

Abstract

Vynález řeSl způsob oxidace dvojmocnáho železa v síranu železnatém na trojmocné železo v přítomnosti rmutu uranové rudy, při némž je využito aerace vzduchem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že rmut uranová rudy se smísí se síranem železnatým v množství 1 g až 25 g dvojmocnáho železa v přepočtu na 1 kg zpracovávané rudy. Potom sa vzniklá směs aeruje vzduchem, při teplotě v rozmezí 30 °C až 100 °C a při pH 4 až 8 po dobu 1 až 5 hodin. Způsob oxidace podole vynálezu je určen pro zpracování uranových rud kyselým loužením.

Description

Vynález řeší způsob oxidace dvojmocného železa v síranu železnatám na trojmocná železo v přítomnosti rmutu uranová rudy, při námž je využito aerace vzduchem.

Při kyselám loužení uranových ruá se používají různá oxidační činidla, která zvyšují výtážek kovu tím, že převádějí v rudě přítomný čtyřmocný uran na Sestivalentní, snadněji loužitelnou formou. Běžným oxidantem bývá mimo Jiná i trojmocná železo, která se při loužení dávkuje do rmutu ve formě svých sloučenin nebo se v procesu hydrometěluxgického zpracování uměle vytváří oxidací z dvojmocnáho železa, běžně přítomného v rudách.

K oxidaci dvojmocnáho železa na trojmocná se prakticky používá nejr&znějěích oxidačních látek, mimo jiné i kyslíku a vzduchu. Kinetlka přímé oxidace síranu železnatáho kyslíkem je závislá na kyselosti roztoku, s rostoucí kyselostí se prodlužuje reakčni doba. Síran železnatý je sám o sobě kyselý, což platí tím spíáe o jeho technické soli, ve která bývají navíc jeátě zbytky volné kyseliny sírová. Oxidace síranu železnatáho probíhá poměrně snadno v nitrátovém prostředí.

Při kyselám síranovém loužení uranových rud s uzavřeným okruhem technologických vod věak není vhodná do systému zanášet nitrátová ionty, což omezuje výbšr oxidačních metod, nebot oxidaci je třeba provádět pouze v síranovém prostředí.

Je znám rovněž způsob oxidace síranu železnatáho, při němž se využívá oxidačních schopností některých mikroorganismů, například bakterií Thio-baclllus ferrooxidans, který vlak vykazuje poměrně nízkou rychlost okysličování.

i

Také je znám způsob oxidace dvojmocnáho žeieza na trojmocná, při němž se síran železnatý získává vyloužením dvojmocnáho železa kyselinou sirovou z části celkového množství rudy, po čemž se druhou částí rudy provede neutralizace na pH 5,0 až 6,5 a takto získaný směsný rmut se provzdušnuje vzduchem, přičemž dochází, zejména za zvýšené teploty, k vytvoření síranu železitého.

Nedostatek tohoto způsobu spočívá v tom, že jej lze použít pouze pro rudy, které obsahují dostatek neutralizačních látek k tomu, aby oddělená část byla schopna neutralizovat část, která byla naloužena kyselinou sírovou. Kromě toho, ne každá ruda obsahuje potřebné množství vyloužitelného železa.

Uvedené nedostatky do značná míry odstraňuje způsob oxidace dvojmocnáho železa v síranu železnatám na trojmocná železo v přítomnosti uranové rudy, při. němž je využito aerace vzduchem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že rmut uranová rudy se smísí se síranem železnatým v množství 1 g až 25 g dvojmocného železa v přepočtu na 1 kg zpracovávané rudy.

Potom se vzniklá směs aeruje vzduchem při teplotě v rozmezí 30 °C až 100 °C a při pH 4 až 8 po dobu 1 až 5 hodin. Výhodným provedením vynálezu je, že je rmut uranové rudy tvořen buá jedním typem rudy s obsahem 1 až 20 % hmot. dobře loužitelných složek nebo se do rmutu uranová rudy přimíchá 0,5 až 15 % hmot. jiné uranové rudy, které obsahuje 1 až 20 % hmot. dobře loužitelných složek, například uhličitanů.

Dále je výhodným provedením vynálezu to, že se síran železnátý do rmutu uranové rudy dávkuje ve formě vodného roztoku nebo v pevné formě. Rovněž je vhodným provedením vynálezu to, že sá síran železnatý do rmutu uranová rudy dávkuje najednou v celé dávce nebo se do rmutu přidává po částech.

U většiny rud je přídavkem síranu železnatého možné dosáhnout pH v rozmezí hodnot 4 až 6 podle typu rudy, což je v oblasti, která umožňuje poměrně snadnou oxidaci dvojmocnáho železa na železo trojmocná. S výhodou je k tomuto účelu možno použít odpadního síranu železnatáho z výroby titanové běloby, což je v současné době dále nevyužitelný odpad, který kromě dvojmocného železa obsahuje i část železa v trojmocné formě. Trojmocné železo, vyprodukované oxidací síranu železnatého, oxiduje čtyřmocný uran v rudě, čímž se zvyšuje celková výtěžnost uranu a snižuje se spotřeba loužicí kyseliny.

Při provádění způsobu podle vynálezu se pro vytvoření žádané koncentrace trojmocného železa ve rautu uranové rudy přidává do rmutu potřebné množství síranu železnatého bu5 najednou nebo postupně v dílčích dávkách tak, aby při současné aeraci vzduchem se pH rmutu udrželo v rozmezí hodnot 4 až 8. Při aerací se udržuje teplota na hodnotách vyšších než 40 °C, reakce probíhá dobře i za varu směsi.

Takto se ze síranu železnatého získá trojmocné železo, schopné za podmínek loužení oxidovat čtyřmocný uran ve zpracovávané rudě. K úpravě koncentrace vodíkových iontů ve rmutu na hodnoty alespoň 10~^mol na litr se přitom využije přímo zpracovávané rudy, pokud tato ruda obsahuje složky schopné neutralizace, to jest především uhličitany, nebo v opačném případě se použije vhodná směs rud, z nichž alespoň jedna obsahuje neutralizační složky.

Příklad I

Do rautu směsné silikátová a karbonátové rudy v poměru 10 : 1 byl přidán roztok síranu železnatého s koncentrací železa 12,5 g na 1 kg rudy. Rmut obsahoval 50 % hmotnosti kapalné fáze. Po čtyřhodinová aeraci při teplotě 60 °C bylo ve rmutu nalezeno 12,03 g trojmocného železa na litr vodné fáze. Aerace se prováděla v rozsahu pH 5,2 až 6,2.

Příklad 2

Rmut s obsahem 500 g silikátokarbonátové uranové rudy a 500 g vody, ve které bylo rozpuštěno 2,3 g dvojmocného železa ve formě síranu železnatého se během tříhodinové aerace při teplotě 90 °C a v rozmezí pH 4 až 6,5 vytvořilo 2,08 g trojmocného železa.

Příklad 3

Do 700 ml rmutu silikátokarbonátové uranové rudy s obsahem pevná a kapalné fáze v hmotnostním poměru 1,05 bylo při teplotě 75 °C přidáno celkem 150 ml roztoku síranu železnatého o koncentraci dvojmocného železa 16,4 g na litr a to v dávkách po 5 ml pravidelně každých 5 minut po celkovou dobu 2,5 hodin.

Koncentrace vodíkových iontů klesla během uvedeného období z původních 3,25 . 10”^ mol na litr na konečných 2,2 . 10~⁴ mol na litr. Přidané dvojmocné železo se během udané doby přeměnilo zhruba z 96 % na trojmocnou formu.

Příklad 4

Do rmutu převážně silikátové rudy s obsahem 48 % hmot. pevné fáze byla postupně dávkována kapalná směs síranu železnatého a další dobře loužitelné rudy a to tak, že celkové množství přidaného dvojmocného železa do rmutu bylo 5 g na 1 kg rudy a přidané neutralizační rudy bylo celkem 3 % hmot. v přepočtu na původní rudu ve rmutu.

Během čtyřhodinového intenzivního provzduěňovéní při teplotě 55 °C kleslo původní pH 7,3 ha hodnotu pH 5,2. Ve rmutu bylo analyticky prokázáno 4,98 g trojmocného železa na kg rudy. Toto železo je rozpustné v kyselině sírové a vzniklo prokazatelně z přidaného síranu železnatáho.

Způsob oxidace podle vynálezu je určen pro zpracování uranových rud kyselým loužením

Claims (7)

1. Způsob oxidace dvojmocného železa v síranu železnatém na trojmocné železo v přítomnosti rmutu uranové rudy, při němž je využito aerace vzduchem, vyznačený tím, že rmut uranové rudy se smísí se síranem železnatým v množství 1 g až 25 g dvojmocného železa v přepočtu na , kg zpracovávané rudy a potom vzniklá směs aeruje vzduchem při teplotě v rozmezí 30 do 100 °C a při pH 4 až 8 po dobu 1 až 5 hodin.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že rmut uranové rudy je tvořen pouze jedním typem rudy s obsahem 1 až 20 % hmot. dobře loužitelných složek, například uhličitanů.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že do rmutu uranové rudy se přimíchá 0,5 až 15 % hmot. jiné uranové rudy, která obsahuje 1 až 20 % hmot. dobře loužitelných složek, například uhličitanů.

4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, kuje ve formě vodného roztoku.

5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, kuje v pevné formě.

že síran železnatý se do rautu uranové rudy dévže síran železnatý se do rmutu uranové rudy dáv

6. Způsob podle rudy dávkuje naráz v bodu 1, vyznačený celá dávce.

tím, že veškerý síran železnatý se do rmutu uranová

7. Způsob podle uranové rudy přidává bodu 1, vyznačený po částech.

tím, že celková dávka síranu železnatého se do rmutu