RU2234550C2 - Способ извлечения урана из руд - Google Patents
Способ извлечения урана из руд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234550C2 RU2234550C2 RU2002107663/02A RU2002107663A RU2234550C2 RU 2234550 C2 RU2234550 C2 RU 2234550C2 RU 2002107663/02 A RU2002107663/02 A RU 2002107663/02A RU 2002107663 A RU2002107663 A RU 2002107663A RU 2234550 C2 RU2234550 C2 RU 2234550C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- leaching
- oxygen
- uranium
- sulfur dioxide
- solutions
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки руд и может быть использовано для извлечения урана из рудных материалов методами кучного (КВ) и подземного (ПВ) выщелачивания. Технический результат - снижение затрат и интенсификация процесса выщелачивания. Способ извлечения урана из руд методом кучного или подземного выщелачивания включает приготовление выщелачивающих растворов, содержащих серную кислоту, фильтрацию их через руду с переводом урана, железа и других металлов в фильтраты и извлечение из них урана с получением маточных растворов. Выщелачивающие растворы приготавливают путем обработки водной фазы диоксидом серы и кислородсодержащим газом с образованием серной и сернистой кислот, при этом в выщелачивающих растворах поддерживают суммарную концентрацию серной и сернистой кислот в пределах 3-30 г/л, преимущественно 5-20 г/л, а соотношение концентраций ионов трех- и двухвалентного железа поддерживают равным или более 0,5. 7 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки руд и может быть использовано для извлечения урана из рудных материалов методами кучного (KB) и подземного (ПВ) выщелачивания.
Известен способ выщелачивания урана из руд методами ПВ и KB с применением серной кислоты, сущность которого сводится к просачиванию разбавленных ею растворов через слой рудной массы, уложенной в кучи, либо непосредственно через рудоносный пласт (Лунев Л.Н. Шахтные системы разработки месторождений урана подземным выщелачиванием. - М.: Энергоиздат, 1982 г., стр.8, 13) [l].
Недостатком такого метода выщелачивания является малая интенсивность процесса и, как следствие, большая продолжительность его, повышенный расход кислоты, большой объем продукционных растворов, подлежащих последующей переработке. Кроме того, используемая в качестве выщелачивающего агента серная кислота является относительно дорогостоящим реагентом.
Известно, что соли трехвалентного железа способствуют интенсификации процесса выщелачивания вследствие окисления U(IV) в более растворимый уран U(VI) [1]. Роль такого ускорителя процесса могут выполнять ионы железа (II), содержащиеся в циркулирующих выщелачивающих растворах (ЦВР) при условии их окисления до трехвалентного состояния каким-либо окислителем. Однако на практике такого процесса не существует ввиду отсутствия эффективного окислителя.
Известен также способ извлечения урана из руд методами ПВ и KB, в котором для окисления железа (II) в циркулирующих растворах используют азотную кислоту, обычно вводимую в эти растворы в качестве пассиватора технологического оборудования (Пат. РФ №2172792) [2]. Этот способ является ближайшим аналогом патентуемого изобретения.
Недостатком способа [2] является необходимость применения относительно дорогостоящих реагентов - азотной и серной кислот и оборудования.
Задачей патентуемого изобретения является усовершенствование способа выщелачивания урана из руд путем исключения азотной кислоты и замены серной кислоты более доступным реагентом.
Технический результат - снижение затрат и интенсификация процесса выщелачивания посредством использования сернистого газа в сочетании с кислородом воздуха - обеспечивается тем, что способ извлечения урана из руд методом кучного или подземного выщелачивания включает приготовление выщелачивающих растворов, содержащих серную кислоту, фильтрацию их через руду с переводом урана, железа и других металлов в фильтраты и извлечение из них урана с получением маточных растворов, согласно изобретению выщелачивающие растворы приготавливают путем обработки водной фазы диоксидом серы и кислородсодержащим газом с образованием серной и сернистой кислот, при этом в выщелачивающих растворах поддерживают суммарную концентрацию серной и сернистой кислот в пределах 3-30 г/л, преимущественно 5-20 г/л, а соотношение концентраций ионов трех- и двухвалентного железа поддерживают равным или более 0,5.
Способ может характеризоваться тем, что в качестве водной фазы используют природные пластовые воды, фильтраты, маточные растворы или их смеси.
Способ может характеризоваться также тем, что диоксид серы используют в газообразном и/или сжиженном виде.
Способ может, кроме того, характеризоваться тем, что в качестве кислородсодержащего газа используют воздух и/или воздух, обогащенный кислородом, и/или технический кислород.
Способ может характеризоваться также тем, что концентрацию диоксида серы в кислородсодержащем газе поддерживают в пределах 2-10 об.%.
Способ может характеризоваться тем, что водную фазу обрабатывают в абсорбционном аппарате.
Способ может характеризоваться тем, что водную фазу обрабатывают газом путем его эжекции в скважину.
Способ может характеризоваться тем, что диоксид серы получают путем сжигания элементной серы и/или сульфидов металлов.
В основе способа лежит совокупная химическая реакция
2Fe2++SO2+О2=2Fe3++SО .
Технологическая сущность способа состоит в том, что выщелачивающие растворы приготавливают путем обработки водной фазы, в качестве которой могут быть природные пластовые воды, фильтраты, маточные растворы и их смеси, диоксидом серы и кислородсодержащим газом. При этом диоксид серы получают путем сжигания элементной серы либо колчеданов (сульфидов металлов) непосредственно на полигоне ПВ или КВ. Образующийся диоксид серы смешивают с кислородсодержащим газом (воздух, технический кислород), поддерживая в смеси концентрацию SO2 в пределах 2-10 об.%. Затем этой газовой смесью при обычной температуре обрабатывают водную фазу в абсорбционном аппарате либо непосредственно в скважине с использованием эжекции этого газа.
В результате взаимодействия сернистого газа с кислородом в водной фазе образуются сернистая и серная кислоты в концентрации от 5 до 20 г/л и одновременно происходит окисление содержащихся в ЦБР ионов железа (II) кислородом. При этом соотношение концентраций ионов Fe (III)/Fе(II) достигает 0,5 и более, что обеспечивает окисление U(IV) в руде до U(VI) и тем самым интенсифицирует процесс выщелачивания урана в целом.
Это позволяет избежать завоза серной и азотной кислот, приготовленных в заводских условиях, снизить затраты на реагенты и их транспортировку, обеспечить интенсификацию и упрощение технологического процесса в целом.
Пример 1. В химический стакан емкостью 1 л заливается 500 мл водного раствора с рН, равным 2,0, содержащего Fе(II) 1,0 г/л. При включенной турбинной мешалке под слой раствора подается газовоздушная смесь, содержащая 2 об.% SO2, температура - комнатная. Через определенные промежутки времени отбираются пробы обработанного таким путем раствора, в которых определяются содержание кислоты и окислительно-восстановительный потенциал (Е, мВ). Результаты эксперимента приведены в табл. 1.
Приведенным в табл.1 значениям Е, равным 436 и 485 мв, отвечает соотношение Fе(III)/Fе(II), равное 0,46 и 0,65 соответственно.
Из приведенных в табл.1 данных видно, что в результате взаимодействия сернистого газа и кислорода с ионами железа (II), находящимися в растворе, повышаются его окислительно-восстановительный потенциал и кислотность раствора.
Пример 2. В колонку диаметром 35 мм загружают 350 г песчанистой руды естественной крупности с содержанием урана 0,209%. Руду замачивают водой, “закисляют” слабокислым раствором серной кислоты. Затем в колонку подают со скоростью 80-100 мл в сутки раствор, содержащий 2-3 г/л серной кислоты и ионы железа, полученные по примеру 1. На выходе из колонки ежесуточно отбирают пробы продукционного раствора, в которых определяют содержание урана.
По аналогичной методике проводят опыт с раствором серной кислоты без добавки железа (III). Результаты экспериментов приведены в табл.2.
Как следует из данных табл.2, присутствие в выщелачивающих растворах ионов Fе(III) (Е=485 мВ) обеспечивает более высокую степень извлечения урана из руды методом ПВ при всех значениях отношений ЖЛ в сравнении с результатами, полученными при выщелачивании раствором одной серной кислоты.
Таким образом, опираясь на химические особенности используемых реагентов и разработанный технологический режим, достигается интенсификация процесса выщелачивания урана методами ПВ и КВ.
Claims (8)
1. Способ извлечения урана из руд методом кучного или подземного выщелачивания, включающий приготовление выщелачивающих растворов, содержащих серную кислоту, фильтрацию их через руду с переводом урана, железа и других металлов в фильтраты, и извлечение из них урана с получением маточных растворов, отличающийся тем, что выщелачивающие растворы приготавливают путем обработки водной фазы диоксидом серы и кислородсодержащим газом с образованием серной и сернистой кислот, при этом поддерживают в выщелачивающих растворах суммарную концентрацию серной и сернистой кислот в пределах 3-30 г/л, преимущественно 5-20 г/л, а соотношение концентраций ионов трех- и двухвалентного железа поддерживают равным или более 0,5.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водной фазы используют природные пластовые воды, фильтраты, маточные растворы или их смеси.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что диоксид серы используют в газообразном и/или сжиженном виде.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего газа используют воздух и/или воздух, обогащенный кислородом, и/или технический кислород.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что концентрацию диоксида серы в кислородсодержащем газе поддерживают в пределах 2-10 об.%.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что водную фазу обрабатывают в абсорбционном аппарате.
7. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что водную фазу обрабатывают газом путем его эжекции в скважину.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что диоксид серы получают путем сжигания элементной серы и/или сульфидов металлов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002107663/02A RU2234550C2 (ru) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Способ извлечения урана из руд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002107663/02A RU2234550C2 (ru) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Способ извлечения урана из руд |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002107663A RU2002107663A (ru) | 2003-11-10 |
RU2234550C2 true RU2234550C2 (ru) | 2004-08-20 |
Family
ID=33412356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002107663/02A RU2234550C2 (ru) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Способ извлечения урана из руд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2234550C2 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465449C1 (ru) * | 2011-02-01 | 2012-10-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральская Геотехнологическая Компания" | Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд |
RU2485193C1 (ru) * | 2012-03-20 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ извлечения урана из руд |
RU2535867C2 (ru) * | 2012-12-24 | 2014-12-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Институт Минералогии, Геохимии и Кристаллохимии Редких Элементов" (ФГУП "ИМГРЭ") | Способ подземного выщелачивания руд месторождений на геохимических окислительно-восстановительных барьерах |
RU2543122C2 (ru) * | 2012-09-27 | 2015-02-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" | Способ переработки упорных урановых руд, содержащих браннерит |
RU2571676C1 (ru) * | 2014-08-26 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ переработки полиметаллических руд |
RU2572910C2 (ru) * | 2013-12-03 | 2016-01-20 | Зао "Далур" | Способ выщелачивания урана из руд |
RU2653400C2 (ru) * | 2016-08-04 | 2018-05-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" | Способ выщелачивания урана из пород с незначительным его содержанием |
-
2002
- 2002-03-25 RU RU2002107663/02A patent/RU2234550C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465449C1 (ru) * | 2011-02-01 | 2012-10-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральская Геотехнологическая Компания" | Способ извлечения никеля и кобальта из силикатных никель-кобальтовых руд |
RU2485193C1 (ru) * | 2012-03-20 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ извлечения урана из руд |
RU2543122C2 (ru) * | 2012-09-27 | 2015-02-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" | Способ переработки упорных урановых руд, содержащих браннерит |
RU2535867C2 (ru) * | 2012-12-24 | 2014-12-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Институт Минералогии, Геохимии и Кристаллохимии Редких Элементов" (ФГУП "ИМГРЭ") | Способ подземного выщелачивания руд месторождений на геохимических окислительно-восстановительных барьерах |
RU2572910C2 (ru) * | 2013-12-03 | 2016-01-20 | Зао "Далур" | Способ выщелачивания урана из руд |
RU2571676C1 (ru) * | 2014-08-26 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ переработки полиметаллических руд |
RU2653400C2 (ru) * | 2016-08-04 | 2018-05-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" | Способ выщелачивания урана из пород с незначительным его содержанием |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Acharya et al. | Studies on reaction mechanism of bioleaching of manganese ore | |
Wu et al. | The role of glycine in the ammonium thiocyanate leaching of gold | |
Vecino et al. | Valorisation options for Zn and Cu recovery from metal influenced acid mine waters through selective precipitation and ion-exchange processes: promotion of on-site/off-site management options | |
CN110304757A (zh) | 一种用于处理含砷废水的工艺 | |
Muravyov et al. | Leaching of nonferrous metals from copper converter slag with application of acidophilic microorganisms | |
RU2234550C2 (ru) | Способ извлечения урана из руд | |
CN104630466A (zh) | 一种超声强化氯化氧化协同浸出难浸金矿中金的方法 | |
Tiwari et al. | Oxidation of ferrous sulfate in acid solution by a mixture of sulfur dioxide and oxygen | |
Antonijević et al. | Investigation of molybdenite oxidation by sodium dichromate | |
US6143259A (en) | Treatment of pyrite and arsenophrite containing material with ferric ions and sulfur dioxide/oxygen mixture to improve extraction of valuable metals therefrom | |
Livesey-Goldblatt et al. | Pilot-plant bacterial film oxidation (Bacfox process) of recycled acidified uranium plant ferrous sulphate leach solution | |
RU2172792C1 (ru) | Способ извлечения урана из руд | |
Ren et al. | Effect of different surfactants on removal efficiency of heavy metals in sewage sludge treated by a novel method combining bio-acidification with Fenton oxidation | |
Muzadi et al. | A new development in the oxidative precipitation of Fe and Mn by SO2/air | |
RU2749310C2 (ru) | Способ переработки сульфидного золотомедного флотоконцентрата | |
CA3120395C (en) | Solid-liquid-solid hydrometallurgical method for the solubilization of metals from sulfide copper minerals and/or concentrates | |
Eligwe et al. | Leaching of uranium ores with the H2O2 Na2SO4 H2SO4 system | |
CN115552047A (zh) | 贱金属的氧化生物浸出 | |
RU2002107663A (ru) | Способ извлечения урана из руд | |
RU2502814C2 (ru) | Комбинированный способ кучного выщелачивания золота из упорных сульфидных руд | |
RU2572910C2 (ru) | Способ выщелачивания урана из руд | |
Tiwari et al. | Leaching of high-solids, attritor-ground chalcopyrite concentrate by in situ generated ferric sulfate solution | |
US2863716A (en) | Sulphur dioxide leaching of uranium containing material | |
RU2354819C1 (ru) | Способ выщелачивания окисленных и смешанных медьсодержащих руд и продуктов их обогащения | |
Liao et al. | Oxygen Used as an Oxidizer in Acid In-Situ Leach Uranium: From Theory to Practice |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060326 |