CS268942B1

CS268942B1 - The method of acid leaching of sandstone ores, especially uranium ores

Info

Publication number: CS268942B1
Application number: CS873165A
Authority: CS
Inventors: Petr Ing Fiala; Stanislav Ing Baloun; Otto Ing Hinterholzinger
Original assignee: Fiala Petr; Baloun Stanislav; Hinterholzinger Otto
Priority date: 1987-05-05
Filing date: 1987-05-05
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS316587A1

Abstract

Řešeni se týká louženi pískovcových rud v kyselině sirové při nízkém obsahu kapalné fáze s možnosti provádět dolouženi v následujícím stupni, ze kterého lze recyklovat loužicí látku na počátek louženi. Louženi se provádi ve směsi rudy a obohacených podílů vyloužené rudy, které jsou získávány vytříděním z reakčni smě si. Tříděni se provádi na základě velikosti částic nebo na základě koncentrace užitkové komponenty.The solution concerns the leaching of sandstone ores in sulfuric acid at a low liquid phase content with the possibility of performing a subsequent leaching in the following stage, from which the leaching agent can be recycled to the beginning of the leaching. The leaching is carried out in a mixture of ore and enriched portions of the leached ore, which are obtained by sorting from the reaction mixture. The sorting is carried out based on particle size or on the concentration of the useful component.

Description

Vynález se týká způsobu kyselého touženi rud pískovcového typu, zejména uranových.The invention relates to a method of acid beneficiation of sandstone-type ores, in particular uranium ores.

Rada známých technologických postupů pro zpracováni rud pískovcového typu využívá k vytoužení užitková komponenty působení anorganických kyselin, zvláště kyselinu sírovou na fyzikálně upravenou rudu, nebo její vytříděné slož.ky. Loužení se zpravidla provádí tak, že ruda se zdrobní, potom se provede její rozdělení podle velikosti pevných částic. Zejména u uranových ložisek sedimentárního typu se větší část uranu koncentruje do částic rozměrů menších než 0,1 mm. Částice větších rozměrů bývají tímto způsobem separace ochuzeny. K nakoncentrování užitkové komponenty do zmenšeného podílu rudy se používá také jiných obohacovacich principů, jejichž využití je závislé na mineralogické vazbě užitkové komponenty. U pískovcových rud je využívána především flotace. Na takto rozdělené a zdrobnělé složky rudy se působí kyselinou sírovou. Proces je veden tak, že kyselina nebo její větší část se dávkuje na vytříděný podíl rudy, který obsahuje větší koncentraci louženě složky rudy v pevné fázi. V kyselině, zbylé po tomto loužení, se dále louži ostatní podíly rudy, obsahující menši koncentraci toužené složky v pevné fází.A number of known technological processes for processing sandstone-type ores use the action of inorganic acids, especially sulfuric acid, on physically treated ore or its sorted components to extract the useful components. Leaching is usually carried out by crushing the ore, then dividing it according to the size of the solid particles. Especially in sedimentary uranium deposits, the greater part of the uranium is concentrated into particles smaller than 0.1 mm. Particles of larger dimensions are usually depleted by this method of separation. Other enrichment principles are also used to concentrate the useful component into a reduced portion of the ore, the use of which depends on the mineralogical bond of the useful component. Flotation is mainly used for sandstone ores. The ore components divided and crushed in this way are treated with sulfuric acid. The process is carried out in such a way that the acid or its larger part is dosed onto the sorted portion of the ore, which contains a greater concentration of the leachable component of the ore in the solid phase. In the acid remaining after this leaching, other portions of the ore containing a lower concentration of the desired component in the solid phase are further leached.

Loužení rudných složek se provádí v suspenzi těchto složek v loužicí kyselině. Loužení v suspenzí vyžaduje před vlastním louženim provádět zdrobněni rudy na velikost částic nejvýše 1 až 3 mm. V případě obtížně loužitelné rudy je nutné v kapalné fázi suspenze vytvořit vysokou koncentraci kyseliny sirové, čímž se zvyšuje její spotřeba na vytouženi. Ztráty kyseliny se v některých postupech snižuji tím, že výluh, obsahující zbytkovou kyselinu, se po oddělení pevné fáze recykluje do předcházejícího stupně touženi. Snížení spotřeby kyseliny se také dosahuje snížením množství kapalné fáze při loužení. Ruda se v těchto, postupech nezpracovává v suspenzi, ale ve směsi, která má zpravidla sypký nebo granulovaný charakter. Kyselina sírová se v rudě rozptýlí promícháním nebo perkolaci. Účinnějšího vytoužení se dosahuje při snížení obsahu vody v rudě sušením, zpravidla pod 5 Z hmot, vody, následným promícháním s kyselinou a louženim při vyšších teplotách od 50 do 160 °C. Sušení rudy, jejíž přírodní vlhkost bývá obvykle 8 až 18 X hmot., je energeticky nákladné.Leaching of ore components is carried out in a suspension of these components in a leaching acid. Leaching in suspension requires the ore to be crushed to a particle size of no more than 1 to 3 mm before the actual leaching. In the case of difficult-to-leach ore, it is necessary to create a high concentration of sulfuric acid in the liquid phase of the suspension, which increases its consumption during the extraction. Acid losses are reduced in some processes by recycling the leachate containing residual acid to the previous extraction stage after separation of the solid phase. Reduction of acid consumption is also achieved by reducing the amount of liquid phase during leaching. In these processes, the ore is not processed in suspension, but in a mixture that is usually loose or granular in nature. The sulfuric acid is dispersed in the ore by mixing or percolation. More efficient desulfurization is achieved by reducing the water content in the ore by drying, usually below 5% by weight, water, followed by mixing with acid and leaching at higher temperatures from 50 to 160 °C. Drying ore, whose natural moisture content is usually 8 to 18% by weight, is energy-intensive.

Při zpracováni rud toužením v malém množství kapalné fáze dochází při použiti přírodního granu lometrického složení rudy ke ztrátám na výtěžnosti loužené složky větších částic rudy. V některých známých postupech je proto prováděno zdrobněni rudy na velikost částic menších než 0,8 mm, výjimečně než 10 mm. Zdrobněni je u pískovcových rud s jilovitými pojivý možné provádět až po předchozím vysušeni rudy na vlhkost pod 1 X až 3 X, protože dochází k zalepováni zdrobnovacich a třídicích zařízení. Při zdrobněni odsušené rudy vzniká prach, který je nebezpečný zvláště u uranových rud a jehož zachycováni vyžaduje použití odlučovací zařízení. Zá.měs zdrobnělé jílovité rudy s kyselinou sírovou se provádí obtížně, protože směs má lepivé vlastností a snadno zatuhává při vyšších reakčních teplotách. Zatuháváni reakční směsi se projevuje také při prodloužení reakční doby nad 0,5 hodiny, takže se musi skladování reakční směsi provádět na transportním pase nebo za pohybu v rotačním bubnu. Obtížná homogenizovatelnost jílovitých podílů rudy s kyselinou má také za následek sníženi výtěžnosti loužení.When processing ores by grinding in a small amount of liquid phase, when using the natural granulometric composition of the ore, losses in the yield of the leached component of larger ore particles occur. In some known processes, therefore, the ore is crushed to a particle size smaller than 0.8 mm, exceptionally less than 10 mm. In the case of sandstone ores with clayey binders, crushing can only be carried out after the ore has been dried to a moisture content below 1 X to 3 X, because the crushing and sorting equipment becomes clogged. When crushing the dried ore, dust is generated, which is dangerous especially for uranium ores and whose capture requires the use of a separation device. Mixing the crushed clayey ore with sulfuric acid is difficult because the mixture has sticky properties and easily solidifies at higher reaction temperatures. Solidification of the reaction mixture also occurs when the reaction time is extended beyond 0.5 hours, so that the storage of the reaction mixture must be carried out on a conveyor belt or while moving in a rotating drum. The difficulty in homogenizing the clayey ore fractions with acid also results in a reduction in the leaching yield.

Podstatou způsobu kyselého loužení rud pískovcového typu, zejména uranových, je loužení směsi rudy s obohaceným podílem vyloužené rudy kyselinou sírovou, pří teplotě 5 až 220 °C. Z vyloužené směsi se vytřídí částice větší než 0,5 až 100 mm. Tyto částice se zdrobní, podrobí dalšímu třídění, kterým se oddělí buď částice rozměrů menších než je rozměr největších zdrobnělých částic, nebo částice s vyšším obsahem užitkové složky. Takto oddělené částice tvoří obohacený podíl vyloužené rudy, který se částečné nebo ůplaně vrátí ke smísení se vstupující rudou. Třídění je výhod2 CS 268942 B1 né provádět ve vodném prostředí. Zbylé podíly po tříděni vytoužené rudý a po tříděni zdrobnělých podílů vytoužené rudy tvoři společně s roztokem užitkových složek produkty určené k dalšímu zpracováni. Balil zlepšeni tohoto způsobu se dosahuje odtříděním částic menších než 0.01 až 0.5 mm z těchto produktů. určených k dalšímu zpracováni. Tříděni lze také provádět na základě obsahu užitkové složky. Takto vzniklé obohacené podíly se vylouži v kyselině sirové, přičemž se po proběhlém louženi může provést odděleni pevné fáze z takto získaných výluhů. Výluh s obsahem nezreagované kyseliny sirové lze použit jako částečnou nebo úplnou náhradu kyseliny sirové, dávkovanou při louženi směsi rudy a obohaceného podílu vytoužené rudy.The essence of the method of acid leaching of sandstone-type ores, especially uranium ores, is the leaching of an ore mixture with an enriched portion of the leached ore with sulfuric acid at a temperature of 5 to 220 °C. Particles larger than 0.5 to 100 mm are sorted out from the leached mixture. These particles are crushed and subjected to further sorting, which separates either particles smaller than the size of the largest crushed particles or particles with a higher content of the useful component. The particles separated in this way form an enriched portion of the leached ore, which is partially or completely returned to mix with the incoming ore. Sorting is preferably carried out in an aqueous environment. The remaining portions after sorting the desired ore and after sorting the crushed portions of the desired ore, together with a solution of useful components, form products intended for further processing. The improvement of this method is achieved by sorting particles smaller than 0.01 to 0.5 mm from these products. intended for further processing. Sorting can also be carried out on the basis of the content of the useful component. The enriched portions thus formed are leached in sulfuric acid, and after the leaching has been completed, the solid phase can be separated from the leaches thus obtained. The leachate containing unreacted sulfuric acid can be used as a partial or complete replacement for sulfuric acid, dosed during leaching of the mixture of ore and the enriched portion of the desired ore.

výhodou způsobu louženi podle vynálezu je lepši dosaženi homogenizace směsi s kyselinou sirovou, zlepšeni stability reakční směsi, která se projevuje snížením lepivosti, zatuhávání, a tím možnosti prodloužit reakční dobu a zvýšit teplotu s možnosti využiti skladovacích sil jako reakčnich nádob. Zdrobněni rudy se provádí ve vlhkém stavu, čímž se prašnost snižuje na minimum. Směs vytříděných podílů vyloučené rudy se vstupní rudou má v důsledku odlouženi a vytříděni značné části jllovitých složek v recyklovaných podílech příznivý vliv na lepivost a propustnost směsi, což usnadňuje zpracováni sušením a zlepšuje homogenizaci s kyselinou sírovou prakticky bez zvýšení její specifické dávky. Volbou hranice tříděni při tříděni reakční směsi a produktu zdrobněni a velikosti stupně zdrobněni lze při následujícím třídění dosáhnout oddělení zrnitostních tříd, které se nevyloučily na potřebný stupen, recyklovat je a dosáhnout vyššího stupně vytouženi. Zdrobněnim je dosaženo zpřístupnění minerálů užitkových složek loužicímu činidlu.The advantage of the leaching method according to the invention is better achievement of homogenization of the mixture with sulfuric acid, improvement of the stability of the reaction mixture, which is manifested by a decrease in stickiness, solidification, and thus the possibility of extending the reaction time and increasing the temperature with the possibility of using storage silos as reaction vessels. The ore is crushed in a wet state, which reduces dustiness to a minimum. The mixture of the sorted portions of the separated ore with the input ore has, due to the leaching and sorting of a significant part of the clay components in the recycled portions, a positive effect on the stickiness and permeability of the mixture, which facilitates processing by drying and improves homogenization with sulfuric acid practically without increasing its specific dose. By choosing the sorting limit when sorting the reaction mixture and the product of crushing and the size of the degree of crushing, it is possible to achieve separation of the grain sizes that have not been separated to the required degree during the subsequent sorting, recycle them and achieve a higher degree of desirability. The reduction makes the minerals of the useful components accessible to the leaching agent.

Výhoda způsobu dle vynálezu spočívá také v tom, že částice, nevyloučené do požadovaného stupně se po oddělení dolouži, přičemž je možné k dolouženi použit kyselinu sírovou vysoké koncentrace, kterou je výhodné po oddělení l ouzence recyklovat do předchozího louženi. Těmito způsoby lze dosáhnout vysokého stupně vyloučení obtíčně loučitelných rud při nízké spotřebě kyseliny sírové.The advantage of the method according to the invention also lies in the fact that particles not separated to the required degree are further leached after separation, and it is possible to use high concentration sulfuric acid for further leaching, which is advantageously recycled to the previous leaching after separation of the leaching solution. These methods can achieve a high degree of separation of difficult-to-separate ores with low sulfuric acid consumption.

Příklad provedení 1Example of execution 1

Pískovcová jílovitá ruda s obsahem vlhkosti 10 % se podrti na čelistovém drtiči se štěrbinou 80 mm. Potom se zavede do rotační bubnové sušárny, kam se současně dávkuji obohacené podíly vyloučené rudy v množství 12 'í vstupující rudy. V sušárně se směs vysuší na obsah vody 6 X a současně předehřeje na teplotu 70 °C. Ze sušárny postupuje směs do bubnového rotačního granulátoru, kde se smísí s koncentrovanou kyselinou sírovou, dávkovanou v množství 150 kg na 1 000 kg směsi. Z granulátoru postupuje reakční směs do reakčního síla, kde se zdržuje po dobu 3 hodin. Ze zraciho sila se směs transportuje vodou na’ vibrační dvouetážový třídič, kde se odtřidi částice rozměrů 5 až 20 mm. Tyto částice se promyjí vodou, odvodní gravitačně v zásobníku a podrti na kuželovém drtiči pod 3 mm. Produkt drceni se hydraulicky na hydrocyklonech roztřídí, a sliv, obsahující částice rozměrů do 0,1 mm se filtraci na bubnovém filtru odvodní na vlhkost 35 X. Koláč z filtru, který tvoři obohacené podíly vyloužené rudy, se transportuje na vstup rotační bubnové sušárny, kde se suší společně se vstupní rudou.Sandstone clay ore with a moisture content of 10% is crushed in a jaw crusher with a gap of 80 mm. It is then introduced into a rotary drum dryer, where enriched portions of the separated ore are simultaneously dosed in an amount of 12% of the incoming ore. In the dryer, the mixture is dried to a water content of 6% and simultaneously preheated to a temperature of 70 °C. From the dryer, the mixture proceeds to a rotary drum granulator, where it is mixed with concentrated sulfuric acid, dosed in an amount of 150 kg per 1,000 kg of the mixture. From the granulator, the reaction mixture proceeds to a reaction silo, where it is held for 3 hours. From the maturation silo, the mixture is transported by water to a vibrating two-tier screen, where particles of dimensions 5 to 20 mm are sorted out. These particles are washed with water, drained by gravity in a tank and crushed on a cone crusher below 3 mm. The crushing product is hydraulically sorted on hydrocyclones, and the slurry containing particles of dimensions up to 0.1 mm is filtered on a drum filter and drained to a moisture content of 35 X. The filter cake, which forms the enriched portions of the leached ore, is transported to the inlet of the rotary drum dryer, where it is dried together with the incoming ore.

Příklad provedení 2Example of execution 2

Zbylé podíly po odtříděni obohacených podílů z přikladu 1, které tvoři suspenzí s výluhem, se na hydrocyklonové stanici roztřídí s hranici tříděni 0,06 mm. Sliv, obsahující jemné částice, se zahustí na koncentrací 50 X pevné fáze a louži při teplotě 150 °C v autoklávech v kyselině sírové, dávkované v množství 460 kg na 1 000 kg pevné fáze v suspenzi. Po vytouženi a ochlazení v rekuperátoru tepla se filtraciThe remaining fractions after sorting the enriched fractions from example 1, which form a suspension with leachate, are sorted at a hydrocyclone station with a sorting limit of 0.06 mm. The sludge, containing fine particles, is concentrated to a concentration of 50 X solid phase and a slurry at a temperature of 150 °C in autoclaves in sulfuric acid, dosed in an amount of 460 kg per 1,000 kg of solid phase in the suspension. After aspiration and cooling in a heat recuperator, filtration

CS 268942 Θ1 3 oddělí výluh, obsahující nezreagovanou kyselinu sírovou a tento výluh se použije k dávkováni do směsi rudy a obohacených podílů vytoužené rudy podle přikladu 1.CS 268942 Θ1 3 separates the leachate containing unreacted sulfuric acid and this leachate is used for dosing into the mixture of ore and enriched portions of the desired ore according to example 1.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A method for acid desalination of sandstone-type ores, especially uranium ores, characterized in that a mixture of ore and an enriched portion of the desalinated ore, which has a temperature of 5 to 220 °C and a water content of not more than 25% by weight, is treated for at least 0.5 hours with sulfuric acid, dosed into the mixture in an amount of 20 to 200 kg per 1,000 kg of the mixture, the reaction mixture is subjected to sorting according to the size of solid particles, preferably in an aqueous medium, with particles larger than 0.5 to. 100 mm is subjected to comminution, particles smaller than the size of the largest particles after comminution are sorted from the comminution product, or particles with a higher content of the useful component than occurs at the input to comminution are sorted from the comminution product, and the thus formed enriched stage of the desired ore is used in whole or in part for mixing with the ore, and the remaining fractions from the sorting according to particle size or from the sorting according to particle size and the content of the useful component, together with the solution of the useful components, form products for further processing.

2. The method of acid leaching of ores according to item 1, characterized in that solid particles smaller than 0.01 to 0.5 mm, or particles with a higher content of the useful component than occurs in all particles entering the sorting, are sorted out from the products for further processing, these enriched portions are leached in sulfuric acid, the resulting leachates are either used after separation of the solid phase as a partial or complete replacement of sulfuric acid dosed into the mixture, or they form products for further processing, together with the remaining portions after sorting.