FR2475065A2

FR2475065A2 - Procede d'attaque oxydante d'un minerai uranifere par une liqueur carbonatee

Info

Publication number: FR2475065A2
Application number: FR8002879A
Authority: FR
Inventors: Pierre Maurel; Francois Nicolas
Original assignee: Aluminium Pechiney SA
Current assignee: Rio Tinto France SAS
Priority date: 1979-07-27
Filing date: 1980-02-05
Publication date: 1981-08-07
Also published as: AU533123B2; ES8207589A1; YU185380A; OA06587A; IT1132218B; BR8004695A; AU6071380A; AR230753A1; FR2478674A2; SE8005304L; ZA804512B; US4400359A; SE446748B; ES493662A0; FR2478674B2; YU40779B; FR2475065B2; IT8023605A0; CA1157663A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE CONTINU D'ATTAQUE OXYDANTE D'UN MINERAI URANIFERE PAR UNE LIQUEUR AQUEUSE DE RECYCLAGE CONTENANT EN SOLUTION DES CARBONATE ET BICARBONATE ALCALINS AINSI QUE DE L'URANIUM A UNE CONCENTRATION PROCHE DE LA LIMITE DE SA SOLUBILITE A LA TEMPERATURE DE L'ATTAQUE. L'URANIUM PRECIPITE AU COURS DE L'ATTAQUE EST RECUEILLI AU SEIN DE LA PHASE SOLIDE RESTANT APRES L'ATTAQUE, PAR REDISSOLUTION DANS UNE LIQUEUR AQUEUSE APPROPRIEE, SEPARATION D'AVEC LES STERILES, LAVAGE EN DEUX ETAPES DESDITS STERILES AVEC RECYCLAGE DES LIQUEURS EFFLUENTES.

Description

PROCEDE D'A'TAQUE 0,XYDANTE D'UN MINERAI URANIFERE

PAR UNE LIQUEUR CAJ.BONATEE

La présente addition concerne un procédé continu d'attaque oxydante d'un minerai uranifère par une liqueur aqueuse de recyclage contenant en solution des carbonate et bicarbonate alcalins ainsi que de l'uranium

à une concentration proche de la limite de sa solubilité à la tempéra-

ture d'attaque, et de récupération de l'uranium précipité au sein de la

phase solide restant après l'attaque.

Depuis longtemps déjà, il est connu de réaliser préférentiellement l'at-

taque alcaline de minerais uranifères renfermant des carbonates alcali-

no-terreux tels que carbonates de calcium et de magnésium en quantité

élevée, par l'intermédiaire d'une liqueur aqueuse de bicarbonate et car-

bonate de sodium, d'autant plus concentrée en ces deux composants que le

minerai est plus réfractaire.

L'attaque est généralement effectuée en un milieu oxydant obtenu par exemple par insufflation d'oxygène libre dans le milieu réactionnel chaud afin de permettre l'oxydation de l'uranium et sa solubilisation, mais aussi assurer l'oxydation des sulfures d'impuretés et des matières

organiques présentes dans le minerai.

Selon la littérature spécialisée, la concentration en réactifs de la li-

queur d'attaque est généralement faible, ce qui conduit,dans le cas de

l'attaque d'un minerai uranifère réfractaire, à un rendement de solubili-

sation de l'uranium généralement médiocre.

Un moyen connu pour augmenter le rendement de solubilisation est d'utili-

ser une liqueur d'attaque ayant des concentrations en réactifs plus éle-

vées. Dans ce cas, la liqueur recueillie après l'attaque dispose encore d'une grande quantité d'ions CO3 et HCO3 n'ayant pas réagi, dont la présence est d'autant plus gênante lors de l'extraction ultérieure de

l'uranium et lors de l'élimination des impuretés solubilisées dans la li-

queur provenant de l'attaque du minerai, que les concentrations en ces ions sont plus élevées, car la liqueur provenant de l'attaque du minerai

uranifère est ensuite traitée par une méthode usuelle en vue d'en extrai-

re ''uranium.

Généralement, la liqueur après attaque est traitée au moyen d'une solu-

tion d'hydroxyde de sodium pour précipiter l'uranium sous la forme d'ura-

nate de sodium, et cette précipitation, pour être satisfaisante, néces-

site une teneur en NaOH suffisante à l'état libre après la transformation complète des ions HCO3 présents dans la liqueur, en ions C03. Mais, il est bien connu de l'homme de l'art que l'augmentation de la teneur en ions

C03 dans ladite liqueur provoque une augmentation importante de la solu-

bilité de l'uranium dans le milieu, ce qui diminue la quantité d'uranate

de sodium qui peut être recueillie par précipitation. Puis, la liqueur-

mère appauvrie en uranium, mais contenant les impuretés solubilisées au

cours de l'attaque, est soumise à un traitement de purification et de ré-

génération avant d'être recyclée à l'attaque dudit "minerai". Un tel traitement a été décrit par la demanderesse dans la demande de brevet français 77 30176 du 30 Septembre 1977 et les additions 78 24843 et 78 24844 du 18 Août 1978. Ce traitement consiste à traiter la liqueur provenant de l'attaque et appauvrie en uranium, à une température au plus

égale à l'ébullition, par la quantité de chaux nécessaire pour transfor-

mer en hydroxyde de sodium les carbonates présents, puis à effectuer la

séparation d'un précipité composé,pour l'essentiel, de carbonate de cal-

ciumr et de sels organiques et inorganiques de calcium, et de la liqueur enrichie en hydroxyde de sodium, à concentrer cette liqueur jusqu'à la précipitation du sulfate de sodium, et à récupérer une liqueur riche en hydroxyde de sodium dont une partie est recyclée à la précipitation de

l'uranate de sodium et l'autre partie est carbonatée par sa rmise en con-

tact avec du gaz carbonique et recyclée à l'attaque du minerai. Si la li-

queur d'attaque est concentrée en réactifs, la liqueur après attaque, appauvrie en uranium, nécessite pour sa purification et sa régénération avant recyclage, la mise en oeuvre de quantités importantes de chaux pour

la caustification totale et une consommation élevée en C02 pour la régéné-

ration de la liqueur recyclée. Si la liqueur issue de l'attaque est des-

tinée à être traitée sur une résine échangeuse d'ions en vue de récupérer l'uranium, la présence de quantités importantes d'ions C03 = et HCO3 dans la liqueur, gêne fortement, ou peut même rendre impossible la fixation de

l'uranium sur la résine.

Dès lors, il apparaît,dans les procédés décrits dans la littérature spécia-

lisée, une antinomie entre les conditions de solubilisation de l'uranium par la liqueur d'attaque et les conditions de restitution de cet uranium par cette liqueur après attaque. Enfin, la présence dans les liqueurs de matières organiques solubilisées à l'attaque, provoque la formation de complexes uranifères dont certair ne sont pas solubles lors du lavage de la fraction solide sterile, et qui, de ce fait, sont entraînés avec cette fraction en diminuant le rendement de récupération de l'uranium. En raison de tous ces inconvénients, la demanderesse, dans sa demande principale de brevet n 79 19910 du 27 Juillet 1979, a décrit un procédé

d'attaque en continu de minerai uranifère sous une forme divisée,en pré-

sence d'un oxydant dans le milieu réactionnel, au moyen d'une liqueur aqueu-

se de carbonate et bicarbonate alcalins dans les conditions de concentra-

tion, de température et de pression provoquant la solubilisation de l'ura-

nium présent dans le minerai, comportant la récupération d'une susDen-

sion d'une phase solide dans une phase liquide, la séparation de cette phase solide de la phase liquide qui consiste en ce que: a) la liqueur d'attaque est constituée par la phase liquide contenant en solution des carbonate et bicarbonate alcalins ainsi que de l'uranium

à une concentration proche de la limite de sa solubilité à la tempéra-

ture d'attaque, séparée de la suspension provenant de l'attaque, réa-

justée en réactifs d'attaque et recyclée à l'attaque du minerai;

b) l'uranium du minlerai est solubilisé pendant l'attaque qui est effec-

tuée à une température inférieure à 300 C par la liqueur d'attaque,

dans laquel]e l'uranium se maintient en état de saturation puis est im-

médiatement reprécipité dans le milieu d'attaque;

c) la suspension recueillie après l'attaque est refroidie à une tempéra-

ture toujours supérieure à 4O0C; d) la phase solide, séparée de la suspension provenant de l'attaque et constituée par les stériles et de l'uranium précipité, est traitée au moyen d'une liqueur aqueuse pour, d'une part, récupérer la liqueur d'imprégnation provenant de l'attaque et, d'autre part, redissoudre l'uranium précipité; e) la suspension résultant de la redissolution de l'uranium est soumise à

une séparation en une fraction solide qui, après lavage, est consti-

tuée par les stériles et une liqueur uranifère valorisable.

Alors que les procédés antérieurs consistaient à solubiliser dans la li-

queur d'attaque l'uranium et une partie des impuretés contenues dans le miinerai, puis, après l'élimination des stériles, à traiter la liqueur uranif-re pFour en extraire l'uranium, le procédé décrit dans la demande

principale de brevet se révèle être à l'opposé de la technique antérieu-

re, puisqu'il consiste à solubiliser puis à précipiter dans le milieu d'attaque l'uranium, à le sortir du milieu d'attaque avec les stériles sous la forme d'une phase solide, puis à séparer l'uranium des stériles par sa redissolution dans une liqueur aqueuse appropriée. La demanderesse a maintenant trouvé qu'après avoir effectué l'attaque du minerai, le refroidissement de la suspension résultant de l'attaque, la

séparation des phases solide et liquide de cette suspension, le traite-

ment de la phase solide qui consistait en la redissolution par une li-

queur aqueuse de l'uranium précipité à l'attaque, et en la récupération de la liqueur d'imprégnation, enfin, en la séparation des phases solide et liquide de la suspension résultant de la redissolution de l'uranium, il était intéressant d'effectuer en deux étapes le lavage de laphase solide résultant de cette dernière séparation, la première étape consistant à

traiter cette phase solide par une solution aqueuse de recyclage faible-

ment chargée en uranium, puis une deuxième étape consistant à achever le

lavage par de l'eau.

La demanderesse a pu constater, en effet, que la réalisation du lavage en

deux étapes permet, à l'égard de la demande principale de brevet, de di-

minuer d'une manière conséquente la quantité d'eau introduite dans le cy--

cle de traitement du minerai, sans provoquer une augmentation des pertes

en uranium dans les stériles, après leur lavage.

Selon l'invention, la fraction solide résultant de la séparation des pha-

ses solide et liquide provenant de la redissolution de l'uranium est sou-

mise, comme cela a déjà été dit, à un lavage en deux étapes.

La première étape de lavage de ladite fraction solide est généralement réa-

lisée au moyen d'une solution aqueuse de recyclage provenant du traite-

ment de la liqueur uranifère de production issue de la séparation posté-

rieure à la redissolution de l'uranium après que cette liqueur uranifère

de production ait été soumise à un procédé de restitution des ions urani-

fères par un moyen connu de l'homme de l'art, tel que précipitation, extrac-

tion par solvant, extraction par échange d'ions, etc...

Avant la mise en oeuvre du procédé de restitution de l'uranium, il peut être avantageux de faire subir à cette liqueur uranifère de production un -5- traitement de décomposition thermique des ions bicarbonatés en solution, pour que, lors de l'extraction de l'uranium par précipitation basique, la consommation du réactif utilisé pour cette précipitation soit plus faible. Après cette précipitation, la liqueur,appauvrie en uranium, constitue la solution aqueuse de recyclage utilisée dans la première étape de lavage de la fraction solide.. Elle peut être employée telle quelle, ou bien

subir préalablement divers traitements tels que, par exemple, caustifica-

tion, épuration en molybdène, en vanadium, épuration en ions sulfates et carbonatation.

Cette solution aqueuse de recyclage destinée à la première étape de lava-

ge de la fraction solide renferme du carbonate de sodium, éventuellement du bicarbonate de sodium, du sulfate de sodium et une teneur en uranium

généralement faible.

La composition quantitative de cette liqueur de recyclage destinée à la première étape de lavage est de 5 g/il à 170 g/i de C03 et, de préférence, de 10 g/l à 60 g/il de CO3, de 90 g/l à 0 g/l et, de préférence, de 75 g/il

à 10 g/i de HCO3, tandis que la teneur en uranium doit être la plus fai-

ble possible, généralement inférieure à 1 g/l mais, de préférence, infé-

rieure à 0,05 g/l.

La liqueur sortant de la première étape de lavage, contenant la majeure partie de la liqueur d'imprégnation de la fraction solide est recyclée à

l'attaque du minerai.

La deuxième étape de lavage de la fraction solide issue de la première étape de lavage est réalisée par déplacement de la liqueur d'imprégnation

au moyen d'eau.

La liqueur provenant de la deuxième étape de lavage est alors recyclée

dans le circuit, de préférence à la redissolution de l'uranium. La composi-

tion quantitative de la liqueur provenant de la deuxième étape de lavage peut varier entre 5 g/l et 45 g/l de C03, entre 0 g/l et 80 g/l de HCO3 mais de préférence, entre 10 g/il et 30 g/Il de C03, et de 10 g/l à 40 g/il

de 1CO-.

Comme cela a déjà été décrit dans la demande principale, l'attaque oxy-

dante des minerais uranifères s'effectue en présence d'un oxydant. En

général, cet oxydant-est de l'oxygène insufflé dans le milieu réaction-

nel, sous forme d'air enrichi en oxygène, ou encore d'oxygène seul. La pression partielle de l'oxygène dans le réacteur est comprise entre 0,1

et 40 bars, mais, de préférence, entre 5 et 15 bars.

Mais, le milieu oxydant de l'attaque du minerai uranifère peut être éga-

lement obtenu par introduction d'un agent oxydant liquide ou solide dans

les conditions normales, tels que par exemple du permanganate de potas-

sium, du bioxyde de sodium ou du persulfate de sodium.

La liqueur aqueuse d'attaque, qui est une liqueur recyclée, est constituée

en partie par la phase liquide séparée de la suspension provenant de l'at-

taque du minerai uranifère. L'expérience a montré que, lorsque l'attaque du minerai uranifère est effectuée au moyen d'une liqueur aqueuse contenant des carbonate et bicarbonate alcalins et de l'uranium à une concentration

proche de la limite de sa solubilité à la température de l'attaque, l'ura-

nium du minerai est solubilisé puis immédiatement précipité dans le milieu

d'attaque sur les boues constituées par les stériles.

Les carbonate et bicarbonate alcalins utilisés comme réactifs d'attaque des minerais uranifères sont, en pratique, ceux de sodium, de potassium et d'apmonium.

Selon la nature du minerai, la concentration de la liqueur destinée à l'at-

taque peut varier dans de larges limites pour chacun des réactifs pré-

sents. Ainsi, la concentration en HCO3 peut varier entre 0 et 220 g/l, mais, de préférence, entre 15 g/l et 80 g/l, tandis que la concentration en CO = peut varier entre 10 g/l et 90 g/l, mais, de préférence, entre g/l et 60 g/l et que la concentration des ions uranifères peut varier

entre 0,5 g/l et 10 g/il et, plus généralement, entre 1 et 5 g/l.

Le domaine des températures pratiquées pour l'attaque a été particulière-

ment étudié par la demanderesse qui a constaté avec un vif intérêt que,

pour une concentration en réactifs d'attaque maintenue constante, la solu-

bilité de l'uranium diminuait dans le milieu d'attaque quand la températu-

re d'attaque augmentait. Ainsi, la demanderesse a pu vérifier que l'atta-

-7- que du minerai uranifère doit s'effectuer à la température la plus élevée

possible pour favoriser la cinétique d'attaque et diminuer la concentra-

tion en uranium dans la liqueur d'attaque, c'est-à-dire favoriser la pré-

cipitation de l'uranium dans le milieu d'attaque.

En pratique, la température d'attaque du minerai uranifère ne dépasse pas

300 C et se situe préférentiellement entre 120 C et 240 C.

La durée d'attaque dépend de la nature du minerai et de la température d'attaque. Elle est généralement comprise entre quelques minutes et six

heures, et peut atteindre quinze heures dans le cas de minerais réfractai-

res, même si l'attaque est effectuée à température élevée.

Selon une disposition particulière, il peut se révéler avantageux, dans le

cas de certains minerais, d'introduire dans le milieu réactionnel un cata-

lyseur d'oxydation usuel permettant d'améliorer la cinétique d'attaque.

La suspension issue de l'attaque est soumise à un refroidissement pour ra-

mener sa température à une valeur comprise entre 40 C et 100 C. Ce refroi-

dissement peut être effectué par des moyens connus tels que, par exemple, ule détente-et/ou unl échange à contre-courant entre la suspension sortant de l'attaque et la suspenision entrant à l'attaque. Il doit être réalisé rapidement, de telle manière que l'uranium précipité ne se redissolve pas d'une manière substantielle dans la liqueur d'attaque. Dans le cas o le refroidissement est effectué par détente, il se produit une vaporisation d'une certaine quantité d'eau dépendant de la température pratiquée à l'attaque. Dans le cas o le refroidissement s'effectue entièrement par un échange thermique direct entre les deux suspensions, comme cela a déjà été

dit, la vaporisation re se produit pas.

La -phase solide, séparée de la suspension provenant de l'attaque du minerai, constituée par les stériles et l'uranium précipité, est imprégnéepar de la

liqueur d'attaque. Pour éliminer cette liqueur d'imprégnation, la phase so-

lide est traitée au moyen d'une liqueur aqueuse pour récupérer la liqueur

d'imprégnation provenant de l'attaque et redissoudre l'uranium précipité.

Selon une première variante, la récupération de la liqueur d'imprégnation et!a redissolution de 1 ?uraniuim précipité se font simultanément au moyen -8-

de la même liqueur aqueuse.

Selon une deuxième variante, on réalise successivement, au moyen de la mê-

me liqueur aqueuse ou de liqueurs aqueuses de compositions différentes, la récupération par lavage d'une majeure partie de la liqueur d'imprégnation

de la phase solide provenant de l'attaque, puis la redissolution de l'ura-

nium précipité ainsi que la récupération de la mineure partie de ladite

liqueur d'imprégnation.

Les liqueurs aqueuses,utilisées pour la récupération de la liqueur d'im-

prégnation et la redissolution de l'uranium précipité, contiennent princi-

palement de 0 à 15 g/l de C03, de 0 à 50 g/l de C03H et de 0 à 10 g/l d'uranium. La redissolution de l'uranium s'effectue généralement à une température

comprise entre 40 C et 80 C.

La liqueur d'imprégnation ainsi extraite est alors recyclée à l'attaque, tandis que la suspension résultant de la redissolution de l'uranium est soumise à une séparation en une fraction solide qui, après lavage, est constituée par les stériles, et une liqueur uranifère valorisable. Cette liqueur uranifère valorisable peut être recyclée en mineure partie à la redissolution de l'uranium ou à l'attaque, l'autre partie, majeure, étant

traitée par un procédé connu d'extraction de l'uranium.

Le procédé selon l'invention peut également comporter un ou plusieurs

traitements préalables du minerai avant que s'effectue son attaque propre-

ment dite selon les conditions précitées. Tout d'abord, il peut se révéler nécessaire que le minerai subisse, non pas un habituel broyage, mais un broyage particulièrement poussé en vue de multiplier les interfaces entre

les grains du minerai et la liqueur d'attaque.

De même, il peut être avantageux, dans le cas-de certains minerais, d'éli-

miner les matières organiques contenues dans la liqueur après l'attaque du minerai, soit sur la phase liquide obtenue après la séparation de la phase

solide contenant les stériles et l'uranium précipité, soit sur la suspen-

sion provenant de l'attaque, c'est-à-dire avant la séparation des phases liquide et solide. Dans ce cas, cette élimination s'effectue au moyen d'un -9- agent oxydant telsque, par exemple, l'ozone, le persulfate de sodium, le permanganate de potassium, ou encore par oxydation anodique. Mais, il n'est pas exclu d'éliminer préalablement lesdites matières organiques par une calcination à température contrôlée du minerai avant d'en effectuer l'attaque. Il peut aussi s'avérer avantageux de réaliser un traitement préalable à l'attaque, d'enrichissement physique du minerai par les techniques connues

de l'homme de l'art, telle que, par exemple, par flottation.

L'invention sera mieux comprise grâce à la description du schéma annexé.

Selon la figure, le minerai uranifère, sous une forme divisée, et la liqueur d'attaque L9 recyclée sont introduits dans le réacteur (A)en même temps

qu'est insufflé de l'oxygène dans le milieu réactionnel.

La suspension résultant de l'attaque est refroidie en partie par détente avec élimination d'une certaine quantité d'eau, puis est introduite en (B) o s'effectue la séparation d'un gâteau S. constitué par le mélange de la

fraction stérile et du précipité d'uranium et d'une liqueur aqueuse L1 con-

tenant en solution des carbonate et bicarbonate alcalins et de l'uranium.

Les eaux-mères du gâteau S1 sont déplacées en (C) au moyen d'une liqueur de lavage L11 recyclée. Les eaw -mères L2 ainsi déplacées sont mélangées à la

liqueur L1 en formant la liqueur L5 recyclée vers l'attaque (A) du minerai.

Le gâteau S2 résultant, extrait de (C) est introduit en (D) o s'effectue la redissolution du précipité d'uranium dans une liqueur appropriée formée

par les liqueurs de recyclage L10 et L6.

La liqueur L10 a la même composition que la liqueur L11 précitée, utilisée pour le lavage du gâteau S2* Selon une variante, le gâteau S1 constitué par le mélange de la fraction stérile et du précipité d'uranium peut être directement introduit en (D), sans que soit préalablement effectué le déplacement des eaux-mères en (C), o se réalise la redissolution du précipité d'uranium dans les liqueurs L6

et L10, cette dernière étant formée par la totalité de la liqueur L4 ve-

nant du lavage (F).

-10- Lorsque la redissolution de l'uranium précipité à l'attaque est achevée, la bouillie résultante est traitée en (E) o se réalise la séparation

d'un gâteau S3 et d'une liqueur L3.

Le gâteau S3 essentiellement constitué par les stériles est, selon l'in-

vention, placé en (M) o il subit la première étape de lavage en effec-

tuant le déplacement partiel de la liqueur d'imprégnation au moyen d'une liqueur de recyclage L14 provenant, par exemple, du'cycle de traitement

de la liqueur de production L7 contenant l'uranium à valoriser.

Les eaux-mères ainsi déplacées forment la liqueur L15 recyclée vers l'at-

taque du minerai.

Le gâteau S15 résultant, extrait en (0), est introduit en (F) o il subit la deuxième étape de lavage par de l'eau avec recyclage de la liqueur de lavage L4 en (C) et (D) selon les fractions L10 et L11, lorsqu'on réalise le lavage en (C) ou bien, selon la variante précitée, avec recyclage de ladite liqueur de lavage L4 en (D) selon la seule fraction L10 lorsqu'on

réalise l'introduction directe du gâteau S1 dans la zone (D) de redissolu-

tion de l'uranium sans pratiquer le lavage préalable dudit gâteau en (C).

La liqueur L3, riche en uranium dissous sous la forme d'un uranyle carbo-

nate alcalin, est partagée en deux fractions inégales, l'une L6 étant re-

cyclée en (D) à la redissolution de l'uranium, l'autre L7, la plus impor-

tante, constituant la liqueur de production à partir de laquelle est ex-

trait en (G) l'uranium par un procédé connu, tel que, par exemple, sous la

forme d'un uranate de sodium.

Dans le cas o l'uranium est extrait sous forme d'uranate de sodium, la liqueur L3 riche en uranium, dont une partie est envoyée sous la forme de L6 à la redissolution (D) de l'uranium, est introduite sous la forme de L7 en (I), constituant une zone de décomposition du bicarbonate de sodium selon la réaction: 2HC03 Na Na2CO3 + CO2 + H2 3 >N 2oe3 C2 H2

qui entraîne un dégagement de C02.

Puis, la liqueur L12 débicarbonatée, est introduite en (G) en même temps

que l'hydroxyde de sodium (NaOH) pour provoquer la précipitation de l'ura-

a475065 -11-

nate de sodium.

La bouillie obtenue en (G) est introduite en (K) o s'effectue la sépa-

ration des phases solide S13 et liquide L13.

La phase solide S13 constituée par de l'uranate de sodium est alors sou-

mise à divers traitements de type connu mais non décrit, en vue de récu-

pérer un composé d'uranium pur.

La phase liquide L13 sortant de (K) est alors partagée en deux fractions inégales. L'une L16, la moins importante, constitue une liqueur de purge

permettant d'éliminer les impuretés solubilisées à l'attaque et de mainte-

nir sensiblement constant le volune des liqueurs et la quantité de sodium en circulation dans l'en)semble du cycle. Cette liqueur de purge peut être

soumise à un traitement permettant l'élimination des impuretés et la ré-

cupération des réactifs valorisables. L'autre, L17, la plus importante,

est introduite en (J) o elle subit tn traitement decargonatation-Arinjec-

tion de C02, en donnant la liqueur L14 recyclée en (M) pour effectuer le premier lavage selon l'invention, en donnapt la liqueur L15 recyclée vers

l'attaque (A).

Selon une autre variante. lorsque le minerai uranifère contient des matiè-

res organiques gênantes, il est mis sous for'e divisée et est introduit

en (A) avec la liqueur d'attaque L9 en même temps qu'est insufflé de l'oxy-

gène dans le milieu réactionnel. Après refroidissement, la bouillie obte-

nue après l'attaque est introduite en (B) o s'effectue la séparation d'un gâteau S1 constitue par le mélange de la fraction stérile et du précipité

d'uranium, et de la liqueur aqueuse L1 contenant en solution des carbona-

te et bicarbonate alcalins, l'uranium et des matières organiques solubi-

lisées lors de l'attaque.

Les eaux-mères du gâteau S1 sont déplacées en (C) au moyen d'une liqueur

de lavage L11 recyclée.

Le mélange des liqueurs L1 et L2 est alors déplacé en (H) o s'effectue le traitement des matières organiques gênantes au moyen d'un agent oxydant,

donnant une liqueur épurée L9.

Les avantages du procédé selon l'invention seront plus perceptibles grâce

-12- 2475065

-12-

à l'exemple donné à titre illustratif.

EXEMPLE:

On a traité,selon le procédé de l'invention, un minerai uranifère ayant la composition suivante, exprimé en pour cent en poids, après-séchage: Uranium 0,093 % Molybdène 0,005 % SiO2 68,5 % Al203 12,1 % Fe203 4,3 % mgO 05 % CaO 3,4 % Na20 2,5 %

K20 0,1 %

TiO2 0,6 %

S 0,03 %

Divers 7,872 % (dont 3,22 % de C02) 1.015 kg de ce minerai ayant une humidité de 1,5 % ont été broyés à 160p puis introduits dans un réacteur d'attaque (A) avec 1277 kg de la liqueur

*L9 de densité 1,13.

La liqueur L9 avait la composition suivante: Uranium 3,38 g/l Na2CO3 50,0 g/l NaHCO3 80,0 g/l NaSCO -Na2SO4 10,9 g/l Le réacteur était chauffé de telle manière que le milieu réactionnel soit à 220 C tout en injectant de l'oxygène à un débit moyen de 2 Nm3/h qui

barbotait dans la pulpe. La pression totale régnant dans le réacteur pen-

dant l'attaque oxydante était de 35 bars.

Au bout d'un temps de séjour de 30 minutes à 220 C (temps écoulé entre

le début de l'introduction de l'oxygène et la fin de l'attaque), la bouil-

lie était détendue et refroidie jusqu'à 60 C avec dégagement de 113,3 kg d'eau sous forme de vapeur, ainsi que 1,02 Nm3 de CO2 et 0,4 Nm3 d'oxygène

n'ayant pas réagi. Puis, cette bouillie était filtrée en (B) après addi-

tion de 30 kg de suspension aqueuse de floculant en donnant une phase so-

lide S1 et une phase liquide L1.

La liqueur L1 provenant de la séparation (B) représentait une masse de 852 kg, avait unedensité 1,13 et sa composition était la suivante: -13Uranium 3,73 g/1 Na2Co3 45,0 g/1 NaHCO3 76,2 g/l Na2S04 11,2 g/l La phasesolide S1 constituée par le mélange de la fraction stérile et du précipité d'uranyl carbonate de sodium,était imnprignée d'eaux mères à

raison de 25,5 % en poids. Le gâteau S1 était transvasé en (D) pour y su-

bir la redissolution du précipité d'uranyl carbonate de sodium.

Le gâteau S1, qui avait une masse de 995 kg de matière sèche et 341 kg de liqueur d'imprégnation, renfermait en kilo: Uranium 1,478 kg Na2C03 13,49 kg NaHCO3 22,85 kg Na2SO4 3,368 kg H20 300,0 kg Le gâteau S1 était alors traité en (D) par le mélange de deux liqueurs

aqueuses L10 et L6.

La liqueur L10, qui représentait une masse de 380 kg, avait une densité de 1,05 et la composition suivante: Uranium 0,26 g/l Na2CO3 34,2 g/il NaHCO3 44,1 g/il Na2SO4 3,9 g/il La liqueur L6, liqueur de recyclage, présentait une masse de 385 kg, une densité de 1,06 et avait la composition suivante: Uranium 2,16 g/il Na2CO3 35,5 g/l NaHCO3 53,4 g/l Na2SO4 6,4 g/l Quand la redissolution de l'uranyl carbonate de sodium était achevée, la

bouillie résultante était déplacée en (E) o, après introduction de 50 li-

tres de suspension aqueuse de floculant, s'effectuait la séparation d'un

gâteau S3 et d'tme liqueur aqueuse L3.

Le gâteau S3, imprégné de liqueur mère, était introduit dans une première

zone de lavage (M) o il subissait un lavage au moyen de 363 kg d'une li-

queur aqueuse L14 de recyclage qui arait une densité 1,1 et la composition suivante: Uranium 0,032 g/l Na2CO3 57,2 g/i NaHCO3 72,6 g/l Na2SO4 6,0 g/1

A la sortie de (M), on recueillait 390 kg d'une liqueur L15 qui étaient re-

cyclés vers l'attaque A)duwminerai. -La- liqueur L15 avait une densité de 1,1 et la composition suivante: Uranium 1,62 g/l Na2CO3 45,8 g/l NaHC03 64,4 g/1 Na2SO4 6,9 g/li Le gâteau S15, représentant une masse de 1328 kg imprégnée de liqueur,

était introduit dans la deuxième zone de lavage (F). La liqueur d'impré-

gnation représentait une masse de 333 kg, une densité de 1,09 et avait la composition suivante: Uranium 0,35 g/l Na2CO3 44,9 gl NaHCO3 58,2 g/1 Na2SO4 5,1 g/1 Le gâteau S15 était lavé au moyen de 350 kg d'eau et représentait, après

le deuxième lavage, une masse de 1298 kg imprégnée de liqueur d'imprégna-

tion, et était sorti de (P). Cette liqueur représentait une masse de 303 kg, avait une densité de 1,02 et la composition suivante: Uranium 0,036 g/il Na2CO3 4,6 g/1 NaHCO3 5,95 g/l Na2SO4 0,54 g/1 Le gâteau était constitué par la masse des stériles et renfermait 30 ppm

d'uranium non solubilisé à l'attaque.

La liqueur L4, sortant de cette deuxième zone de lavage, était recyclée en totalité dans la zone de redissolution (D), selon la liqueur L10 dont

les masse et composition ont été antérieurement indiquées.

-15-

A la sortie de la séparation (E), on recueillait une liqueur L3 conte-

nant en solution l'uranyl carbonate de sodium, et représentant une masse de 823 kg. Cette liqueur L3 était partagée en deux fractions inégales: l'une, la liqueur L6, représentant une masse de 385 kg, était recyclée en (D), conmme cela a déjà été dit; - l'autre, -la liqueur L7, représentant une masse de 438 kg, constituait la liqueur de production envoyée en (G) et à partir de laquelle était

extrait 1 'uranium.

La liqueur L7 était directeent introduite en (G) sans subir une débicarbcna-

tation préalable en (I).

La précipitation de l'uranium en (G) était alors réalisée en présence

d'amorce d'uranate de sodium à raison de 8 fois la quantité d'uranate pto-

duite par introduction de 14,6 kg de NaOH sous la forme d'une solution aqueuse à 25,6 % de NaOH, le mélange aqueux étant porté à la température

de 80 C pendant un temps de 6 heures.

Au bout de ce temps, on recueillait une bouillie qui, inroduite en (K) o s'effectuait la séparation d'une phase solide S13 formée d'uranate de sodium qui, après séparation de l'amorce, lavage et séchage, représentait une mniasse de f,18 kg, et une phase liquide L13 représentant une masse de 510 kg, de densité 1,07, avait la composition suivante: Uranium 0,028 g/l Na2CO3 92,1 g/l NaOI- 7,6 g/l Na2SO4 5,9 g/l

Cette liqueur L13, sortant de (K), était ensuite partagée en deux frac-

tions liquides. L'une L16, fraction mineure, représentant une masse de 153 kg, constituait une purge. Cette fraction L16 assure l'élimination quantitative des impuretés solubilisées au moment de l'attaque du minerai, le maintien sensiblement constant du volume des liqueurs et la quantité de sodium en circulation dans le cycle. L'autre, L17, fraction majeure,

représentant une nmasse de 357 kg, était introduite en (J) o elle subis-

sait un traitement de carbonatation. Pour ce faire, la liqueur L17, qui était à la température de 51 C, était carbonatée au moyen de 3,9 Nm3 de CO2 et donnait une liqueur L14 qui était recyclée dans la première zone de lavage (M), dont la quantité et la composition ont été précédemment indiquées.

Claims

REVENDICATIONS

/ - Procédé continu d'attaque oxydante à chaud,selon la première reven-

dication de la demande principale de brevet no 79 19910, consistant à attaquer un minerai uranifère sous une forme divisée en présence d'un oxydant dans le milieu réactionnel au moyen d'une liqueur aqueuse constituée

par une solution de recyclage contenant des carbonate et bicarbonate al-

calins ainsi que de l'uranium proche de la limite de'sa solubilité, dans les conditions de concentration, de température et de pression provoquant

la solubilisation de l'uranium présent dans le minerai et sa reprécipita-

tion dans le milieu d'attaque, puis à recueillir une suspension d'une phase solide dans une phase liquide qui, après refroidissement, est soumise à une séparation, à traiter la phase solide séparée au moyen d'une liqueur

aqueuse pour redissoudre l'uranium précipité, dans le but de diminuer -

d'une manière conséquente la quantité d'eau introduite dans le cycle du

traitement du minerai, caractérisé en ce que, après avoir séparé les pha-

ses liquide et solide provenant de la suspension résultant de la redisso-

lution de l'uranium, la phase solide obtenue est lavée en deux étapes, la première étape consistant à traiter ladite phase solide par une solution

aqueuse de recyclage faiblement chargée en uranium, en recyclant la li-

queur effluente à l'attaque du minerai, la deuxième étape consistant à trai-

ter ladite phase solide provenant de la première étape par de l'eau, en

recyclant la liqueur effluente à la redissolution de l'uranium.
2 / - Procédé continu d'attaque oxydante à chaud d'un minerai uraïiifère

selon la revendication 1, caractérisé en ce que-la solution aqueuse de re-

cyclage destinée à la première étape de lavage contient 5 à 170 g/l et, de préférence, de 10 à 60 g/1 de C03, de 90 à O g/l, mais, de préférence,

de 75 à 10 g/l de C03H.

/ - Procédé continu d'attaque oxydante à chaud d'un minerai uranifère selon la revendication 1, caractérisé en ce que la phase solide séparée de

la suspension résultant de l'attaque, est lavée avant d'effectuer la re-

dissolution de l'uranium au moyen d'une liqueur aqueuse de recyclage.

/ - Procédé continu d'attaque oxydante à chaud d'un minerai uranifère

selon la revendication 3, caractérisé en ce que la liqueur aqueuse de re-

cyclage est la liqueur effluente de la deuxième étape de lavage après re-

dissolution de l'uranium.

-17 - / - Procédé continu d'attaque oxydante à chaud d'un minerai uranifère selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liqueur effluente de la deuxième étape destinée à la redissolution de l'uranium contient de g/l à 45 g/l de CO e, entre 0 g/l et 80 g/l de HCO3 mais, de préféren- ce, de 10 g/il à 30 g/1 de C03 et de 10 g/l à 40 g/l de HCO3.