CS268927B1

CS268927B1 - A method of acidic gradual pressure leaching of hardly leachable ores

Info

Publication number: CS268927B1
Application number: CS871259A
Authority: CS
Inventors: Petr Ing Fiala; Vladimir F Ing Drsc Smirnov; Zdenek Ing Vebr
Original assignee: Fiala Petr; Vladimir F Ing Drsc Smirnov; Vebr Zdenek
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS125987A1

Abstract

Řešení se týká způsobu kyselého postupného tlakového loužení těžce loužitelných rud, například rud uran-zirkoniových, titan-zirkoniových nebo jajich směsí, v autoklávech. Rudný rmut se zavede do prvního stupně loužení, kde se louží při koncentrací volné anorganické kyseliny, například kyseliny sírové, v kapalné fázi 20 až 200 g.l-1, při oxidačně-redukěním potenciálu, měřeném proti standardní kalomelové elektrodě, - 300 až - 700 mV po dobu 0,2 až 5,0 hodin. Potom se reakční směs přivede do druhého stupně loužení, kde se koncentrace volné anorganické kyseliny zvýší oproti předchozímu stupni loužení o 1 až 180 g.l-l a loužení se pak provádí při oxidačně-redukěním potenciálu -300 až -800 mV po dobu 0,5 až 6,0 hodin. Teplota H v obou stupních loužení se udržuje v rozw mezí 110 až 250 °C.The solution relates to a method of acid gradual pressure leaching of difficult-to-leach ores, for example uranium-zirconium ore, titanium-zirconium or egg mixtures, in autoclaves. The ore mash is introduced into the first leaching stage, where it is leached at a concentration of free inorganic acid, for example sulfuric acid, in the liquid phase of 20 to 200 g.l-1, at an oxidation-reduction potential, measured against a standard calomel electrode, of - 300 to - 700 mV for a period of 0.2 to 5.0 hours. Then the reaction mixture is introduced into the second leaching stage, where the concentration of free inorganic acid is increased by 1 to 180 g.l-1 compared to the previous leaching stage and the leaching is then carried out at an oxidation-reduction potential of -300 to -800 mV for a period of 0.5 to 6.0 hours. The temperature H in both leaching stages is maintained in the range of 110 to 250 °C.

Description

Vynález se týká způsobu kyselého postupného tlakového loužení těžce loužitelných rud, například rud uran-zirkoniových, titan-zirkoniových nebo jejich směsí, v autoklávech.The invention relates to a method for acid gradual pressure leaching of difficult-to-leach ores, for example uranium-zirconium ores, titanium-zirconium ores or mixtures thereof, in autoclaves.

V současné době je znám způsob kyselého tlakového loužení těžce loužitelných rud v autoklávech, probíhajícího při vysoké teplotě, zpravidla mezi 140 °C až 200 °C. Při tomto způsobu se relativně lehce loužitelné složky louží při současném dosažení vysoké výtěžnosti. Avšak při zpracování rud se složitým minerálním složením, obsahujících například čtyřmocný uran, který je chemicky vázaný na těžce rozložitelné minerály zirkonia a titanu nebo za přítomnosti většího množství přírodních redukujících složek v rudě, například organického uhlíku, sulfidů, dvojmocného železa a podobně, se výtěžnost loužení ve srovnání s výtěžností při zpracování rud obsahujících lehce loužitelné složky snižuje zpravidla o více než 5 %.Currently, there is a known method of acid pressure leaching of difficult-to-leach ores in autoclaves, which takes place at a high temperature, usually between 140 °C and 200 °C. In this method, relatively easily leachable components are leached while achieving a high yield. However, when processing ores with a complex mineral composition, containing, for example, tetravalent uranium, which is chemically bound to difficult-to-decompose zirconium and titanium minerals or in the presence of a larger amount of natural reducing components in the ore, for example organic carbon, sulfides, divalent iron and the like, the leaching yield is usually reduced by more than 5% compared to the yield when processing ores containing easily leachable components.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob kyselého postupného loužení těžko loužitelných rud podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se rudný rmut zavede do prvního stupně loužení, kde se louží při koncentraci volné anorganické kyseliny» například kyseliny sírové, v kapalné fázi 20 až 200 b.l“\ při oxidačně redukčním potenciálu, měřeném proti standardní kalomelové elektrodě, -300 až -700 mV po dobu 0,2 až 5,0 hodin. Potom se reakční směs převede do druhého stupně loužení, kde se koncentrace volné anorganické kyseliny zvýší dodatečným dávkováním oproti předchozímu stupni loužení o 1 až 180 g.l^-1 a loužení se provádí při oxidačně redukčním potenciálu, měřeném tímtéž způsobem, -300 až -800 mV po dobu 0,5 až 6,0 hodin. Teplota v obou stupních loužení se při tom udržuje v rozmezí 110 až 250 °C.The above-mentioned shortcomings are largely eliminated by the method of acid gradual leaching of difficult-to-leach ores according to the invention, the essence of which consists in introducing the ore mash into the first leaching stage, where it is leached at a concentration of free inorganic acid, for example sulfuric acid, in the liquid phase of 20 to 200 bl"\ at an oxidation-reduction potential, measured against a standard calomel electrode, of -300 to -700 mV for a period of 0.2 to 5.0 hours. Then the reaction mixture is transferred to the second leaching stage, where the concentration of free inorganic acid is increased by additional dosing compared to the previous leaching stage by 1 to 180 gl ^-1 and leaching is carried out at an oxidation-reduction potential, measured in the same way, of -300 to -800 mV for a period of 0.5 to 6.0 hours. The temperature in both leaching stages is maintained in the range of 110 to 250 °C.

Při použití způsobu kyselého postupného tlakového loužení podle vynálezu se například u uranu dosahuje zvýšení rychlosti jeho převedení do kapalné fáze vlivem změny čtyřmocné na šestimocnou formu v mírnějších podmínkách loužení prvního stupně. Relativní spotřeba kyseliny na loužení balastních složek rudy je nižší, než u stávajících způsobů. Ve druhém stupni dojde k rozkladu, těžce rozpustných minerálů uranu a k dosažení vysoké výtěžnosti loužení. Celková spotřeba kyseliny je vůči stávajícím způsobům nižší a postup umožňuje zpracovat rudy se složitou minerální sestavou.When using the acid gradual pressure leaching method according to the invention, for example, for uranium, an increase in the rate of its conversion into the liquid phase is achieved due to the change from tetravalent to hexavalent form under milder leaching conditions of the first stage. The relative consumption of acid for leaching the ballast components of the ore is lower than in existing methods. In the second stage, the decomposition of poorly soluble uranium minerals occurs and a high leaching yield is achieved. The total consumption of acid is lower compared to existing methods and the process allows the processing of ores with a complex mineral composition.

Příklad provedeníExample of execution

Do prvního autoklávu kontinuální linky, složené ze tří autoklávů se přivádí rmut jemných podílů uranové rudy, jehož poměr kapalné ku pevné fázi k:p je 1,1:1, a technická kyselina sírová o koncentraci 92 až 96 % v množství takovém, aby na výstupu z autoklávu byla koncentrace volné kyseliny sírové ve rmutu rovna 100 až 180 g.l^-^. Loužení se v prvním autoklávu provádí za tlaku 0,4 až 0,5 MPa, po dobu 35 minut. Oxidačně-redukční potenciál se reguluje pomocí dávky manganové rudy, která se přidává do vstupujícího rmutu v takovém množství, aby byla v prvním autoklávu zajištěna hodnota -500 až -700 mV. Zvýšený oxidačně-redukční potenciál v prvním autoklávu zajišťuje prakticky plné okysličení přírodních redukčních látek a také chemickou přeměnu uranu ze čtyřmocné formy na formu šestimocnou. Reakční směs z prvního autoklávu přetéká samospádem do druhého stupně loužení, tvořeného druhým a třetím autoklávem, kam se také dávkuje technická kyselina sírová tak, že na výstupu ze třetího autoklávu je zajištěna koncentrace volné kyseliny 200 až 300 g.l^-1. Loužení ve druhém stupni probíhá po dobu s výhodou 2,5 hodiny při tlaku udržovaném v rozmezí hodnot 0,4 až 0,5 MPa a oxidačně-redukčním potenciálu, bez přidávání dalšího oxidantu, na úrovni -400 až -700 mV, která závisí na množství redukujících látek obsažených ve rmutu.The first autoclave of a continuous line, consisting of three autoclaves, is fed with a mash of fine uranium ore, the liquid to solid phase ratio of which is 1.1:1, and technical sulfuric acid with a concentration of 92 to 96% in an amount such that at the outlet of the autoclave the concentration of free sulfuric acid in the mash is equal to 100 to 180 gl ^- ^. Leaching in the first autoclave is carried out at a pressure of 0.4 to 0.5 MPa for 35 minutes. The oxidation-reduction potential is regulated by a dose of manganese ore, which is added to the incoming mash in such an amount that a value of -500 to -700 mV is ensured in the first autoclave. The increased oxidation-reduction potential in the first autoclave ensures practically full oxidation of natural reducing substances and also the chemical conversion of uranium from the tetravalent form to the hexavalent form. The reaction mixture from the first autoclave flows by gravity into the second leaching stage, consisting of the second and third autoclaves, where technical sulfuric acid is also dosed so that a free acid concentration of 200 to 300 gl ^-1 is ensured at the outlet from the third autoclave. Leaching in the second stage takes place for a period of preferably 2.5 hours at a pressure maintained in the range of 0.4 to 0.5 MPa and an oxidation-reduction potential, without adding another oxidant, at the level of -400 to -700 mV, which depends on the amount of reducing substances contained in the mash.

² CS 268 927 Bl ² CS 268 927 Bl

Teplota se v obou stupních loužení udržuje v rozmezí 110 až 160 °C. Ve srovnání se známou technologií se výtěžnost uranu zvýší o 3 až 4 %.The temperature in both leaching stages is maintained between 110 and 160 °C. Compared to the known technology, the uranium recovery is increased by 3 to 4%.

Způsob kyselého postupného tlakového loužení podle vynálezu je určen pro zpra- 1 cování uranových rud se složitým minerálním složením, obsahujících čtyřmocný uran, například rud uran-zirkoniových a titan-zirkoniových, lze jej však použít pro zpracování jakýchkoliv těžce loužitelných rud. ’ “The acid sequential pressure leaching method according to the invention is intended for processing uranium ores with complex mineral composition containing tetravalent uranium, for example uranium-zirconium and titanium-zirconium ores, but it can be used for processing any difficult-to-leach ores. ’ “

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method of acid gradual pressure leaching of difficult-to-leach ores, for example uranium-zirconium ores, titanium-zirconium ores or mixtures thereof, in autoclaves, characterized in that the ore slurry is introduced into the first leaching stage, where the leaching is carried out at a concentration of free inorganic acid, for example sulfuric acid, in the liquid phase of 20 to 200 g.l"\ at an oxidation-reduction potential of -300 to -700 mV for a period of 0.2 to 5.0 hours, then the reaction mixture is transferred to the second leaching stage, where the concentration of free inorganic acid is increased by 1 to 180 g.l"l compared to the previous leaching stage and the leaching is then carried out at an oxidation-reduction potential of -300 to -800 mV for a period of 0.5 to 6.0 hours, while the temperature in both leaching stages is maintained in the range of 110 to 250 °C.