權(quán)利要求

1.鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，包括：

將鈾礦石進(jìn)行高壓輥磨處理，得到粒度不大于8mm的鈾礦碎石；

在所述鈾礦碎石中加入濃硫酸以及含膠結(jié)劑的水溶液，經(jīng)混合均勻后進(jìn)行筑堆處理，得到筑堆高度為4~12m的膠結(jié)礦粒筑堆；

用噴淋液對(duì)熟化處理后的膠結(jié)礦粒筑堆進(jìn)行串堆噴淋浸出，所述噴淋液為在硫酸溶液中加入硫酸亞鐵配置而成，并將所得浸出液經(jīng)離子交換處理后得到的余液返回至所述噴淋液中，噴淋強(qiáng)度為10~20 l/h/m2，當(dāng)檢測(cè)到浸出液的鈾濃度低于50mg/L時(shí)，向所述噴淋液中加入氧化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述鈾礦碎石、濃硫酸、膠結(jié)劑的質(zhì)量比為1000:（15~34）:（0.075~0.15）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述筑堆高度為9m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述氧化劑為雙氧水、高氯酸鈉中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述氧化劑為雙氧水；所述雙氧水的濃度為1~3g/L，添加量為0.5~3kg/t鈾礦石。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述膠結(jié)劑為聚丙烯酰胺。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于90%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述噴淋液中硫酸溶液的濃度為15~100g/L，鐵離子的濃度不小于3g/L。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述熟化處理的時(shí)間為1-8天。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述串堆噴淋浸出的時(shí)間為30~50天。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鈾礦冶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鈾礦石高堆堆浸方法。

背景技術(shù)

鈾礦水冶技術(shù)主要有常規(guī)攪拌浸出、地下浸出和堆置浸出(簡(jiǎn)稱(chēng)“堆浸”)。相比于常規(guī)攪拌浸出，堆浸雖然存在資源回收率較低和適應(yīng)性差的不足，但是也具有基建投資少，生產(chǎn)成本低和能耗低等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)鈾礦資源礦床存在規(guī)模小、礦體分散、品位低等特點(diǎn)，非常適合堆浸技術(shù)的發(fā)展，因此大部分鈾礦企業(yè)采用了堆浸水冶工藝回收低品位鈾礦石，這也進(jìn)一步促進(jìn)了我國(guó)堆浸技術(shù)的成熟發(fā)展。根據(jù)鈾礦床條件和礦石性質(zhì)不同，自上世紀(jì)80年代開(kāi)始，我國(guó)開(kāi)始研究堆浸鈾礦水冶技術(shù)。經(jīng)過(guò)近四十年的發(fā)展，目前我國(guó)已有多種堆浸技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。其中包括細(xì)粒級(jí)堆浸技術(shù)、濃酸熟化-高鐵淋濾堆浸技術(shù)、細(xì)菌氧化浸出堆浸技術(shù)和滲濾堆浸技術(shù)等，且資源回收率僅比常規(guī)攪拌浸出的回收率低2％-6％，實(shí)現(xiàn)了鈾資源的最大化利用。

湖山鈾礦是世界上已發(fā)現(xiàn)的少有的大型鈾礦之一，總資源量近30萬(wàn)噸，其中低品位鈾礦石約占1/3，為世界第二大鈾礦。為實(shí)現(xiàn)資源最大化利用，對(duì)湖山鈾礦的低品位礦石，前期做過(guò)堆浸實(shí)用性探索試驗(yàn)，結(jié)果表明鈾的浸出率僅為65％左右，遠(yuǎn)低于常規(guī)攪拌浸出技術(shù)90％左右的浸出率。同時(shí)由于湖山鈾礦堆浸規(guī)模大，堆體較高產(chǎn)生了浸出期間礦石離析、溝流和表面結(jié)構(gòu)等問(wèn)題，這將進(jìn)一步降低堆浸效率。

由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的堆浸技術(shù)存在鈾的浸出率低以及堆浸效率低，不能充分回收湖山鈾礦的鈾資源的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種鈾礦石高堆堆浸方法，旨在解決現(xiàn)有的堆浸技術(shù)存在鈾的浸出率低以及堆浸效率低，不能充分回收湖山鈾礦的鈾資源的問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種鈾礦石高堆堆浸方法，包括：

將鈾礦石進(jìn)行高壓輥磨處理，得到粒度不大于8mm的鈾礦碎石；

在所述鈾礦碎石中加入濃硫酸以及含膠結(jié)劑的水溶液，經(jīng)混合均勻后進(jìn)行筑堆處理，得到筑堆高度為4～12m的膠結(jié)礦粒筑堆；

用噴淋液對(duì)熟化處理后的膠結(jié)礦粒筑堆進(jìn)行串堆噴淋浸出，所述噴淋液為在硫酸溶液中加入硫酸亞鐵配置而成，并將所得浸出液經(jīng)離子交換處理后得到的余液返回至所述噴淋液中，噴淋強(qiáng)度為10～20l/h/m2，當(dāng)檢測(cè)到浸出液的鈾濃度低于50mg/L時(shí)，向所述噴淋液中加入氧化劑。

本發(fā)明實(shí)施例提供的鈾礦石高堆堆浸方法，通過(guò)對(duì)鈾礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至一定粒度后，對(duì)其進(jìn)行拌酸膠結(jié)制粒處理，可得筑堆高度為4～9m的膠結(jié)礦粒筑堆，經(jīng)熟化處理后在一定噴淋強(qiáng)度下進(jìn)行高酸串堆噴淋浸出；本發(fā)明利用膠結(jié)制粒手段克服了堆高造成滲透性差的問(wèn)題，并且結(jié)合拌酸熟化和高酸噴淋提高浸出率，克服礦石本身礦性及滲透性差等不利因素，抑制浸出液沉淀的產(chǎn)生，成功實(shí)現(xiàn)湖山鈾礦在堆高9m的條件下，鈾的浸出率達(dá)到80％以上，明顯優(yōu)異于現(xiàn)有堆浸技術(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的鈾礦石高堆堆浸工藝流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的不同噴淋強(qiáng)度影響試驗(yàn)中各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)浸出液濃度變化曲線圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的不同噴淋強(qiáng)度影響試驗(yàn)中各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)鈾的液計(jì)浸出率變化曲線圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的不同堆高影響試驗(yàn)中各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)浸出液濃度變化曲線圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的不同堆高影響試驗(yàn)中各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)鈾的液計(jì)浸出率變化曲線圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的不同拌酸制粒條件影響試驗(yàn)中各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)浸出液濃度變化曲線圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的不同拌酸制粒條件影響試驗(yàn)中各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)鈾的液計(jì)浸出率變化曲線圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的不同初始噴淋酸度影響試驗(yàn)中各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)浸出液濃度變化曲線圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的不同初始噴淋酸度影響試驗(yàn)中各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)鈾的液計(jì)浸出率變化曲線圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

湖山鈾礦的礦石主要為白崗巖型鈾礦石，鈾礦物嵌布粒度細(xì)小，需要破碎至較小粒度進(jìn)行堆浸，并不利于采用高堆堆浸。由于鈾礦浸出的特殊性，堆浸高度過(guò)高將導(dǎo)致浸出液酸度降低而產(chǎn)生堆內(nèi)沉淀并造成堵塞。但是鑒于湖山鈾礦的規(guī)模，其堆浸臺(tái)架試驗(yàn)的設(shè)計(jì)高度已經(jīng)達(dá)到6m以上，采用更高的堆高進(jìn)行堆浸勢(shì)在必行，而且在世界鈾礦水冶史上沒(méi)有先例，如何解決堆高的影響是堆浸技術(shù)在湖山鈾礦成功應(yīng)用的關(guān)鍵。

本發(fā)明實(shí)施例為解決現(xiàn)有的堆浸技術(shù)存在鈾的浸出率低以及堆浸效率低，不能充分回收湖山鈾礦的鈾資源的問(wèn)題，提供了一種鈾礦石高堆堆浸方法，其通過(guò)對(duì)鈾礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至一定粒度后，對(duì)其進(jìn)行拌酸膠結(jié)制粒處理，可得筑堆高度為4～9m的膠結(jié)礦粒筑堆，經(jīng)熟化處理后在一定噴淋強(qiáng)度下進(jìn)行高酸串堆噴淋浸出；即利用膠結(jié)制粒手段克服堆高造成滲透性差的問(wèn)題，并且結(jié)合拌酸熟化和高酸噴淋提高浸出率，克服礦石本身礦性及滲透性差等不利因素，抑制浸出液沉淀的產(chǎn)生，成功實(shí)現(xiàn)湖山鈾礦在堆高9m的條件下，鈾的浸出率達(dá)到80％以上，明顯優(yōu)異于現(xiàn)有堆浸技術(shù)。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鈾礦石高堆堆浸方法，包括以下步驟：

步驟S1：將鈾礦石進(jìn)行高壓輥磨處理，得到粒度不大于8mm的鈾礦碎石。

在本發(fā)明實(shí)施例中，經(jīng)前期試驗(yàn)過(guò)程中分別針對(duì)高壓輥磨處理工藝、普通磨礦工藝以及鈾礦碎石粒度進(jìn)行的研究，發(fā)現(xiàn)在同一鈾礦碎石粒度條件下，經(jīng)高壓輥磨處理得到的鈾礦碎石對(duì)應(yīng)的鈾的浸出率高于經(jīng)普通磨礦處理得到的鈾礦碎石，且當(dāng)鈾礦碎石的粒度大于8mm時(shí)對(duì)應(yīng)所得鈾的浸出率明顯下降，而隨著鈾礦碎石的粒度變小，所得鈾的浸出率越高。

步驟S2：在所述鈾礦碎石中加入濃硫酸以及含膠結(jié)劑的水溶液，經(jīng)混合均勻后進(jìn)行筑堆處理，得到筑堆高度為4～12m的膠結(jié)礦粒筑堆。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)在鈾礦碎石中加入濃硫酸以及含膠結(jié)劑的水溶液以進(jìn)行拌酸膠結(jié)制粒，要求制粒成型后水的質(zhì)量百分比占10％左右即可，本發(fā)明實(shí)施例所用水為蒸餾水。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述鈾礦碎石、濃硫酸、膠結(jié)劑的質(zhì)量比為1000:(15～34):(0.075～0.15)。本發(fā)明通過(guò)拌酸熟化技術(shù)采用濃酸拌混熟化后稀酸浸出，但拌酸量過(guò)高將造成酸的反應(yīng)不完全；過(guò)低又造成浸出液pH值太高而產(chǎn)生沉淀。采用適量拌酸與高酸噴淋，分解硫酸在拌酸和噴淋過(guò)程中的酸用量，同時(shí)配以制粒以增加礦堆滲透性能，達(dá)到提高浸出效果的目的。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述膠結(jié)劑為聚丙烯酰胺，應(yīng)該注意的是，其他與聚丙烯酰胺性質(zhì)相當(dāng)?shù)哪z結(jié)劑均可使用。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)只要滿足不小于90％即可。

在本發(fā)明實(shí)施例中，筑堆高度優(yōu)選為9m。鈾礦堆浸由于粒級(jí)較小，噴淋強(qiáng)度太大容易造成積液。為了確保流經(jīng)礦堆的溶液保持一定的余酸，堆浸高度往往受到一定限制，這對(duì)于大型堆浸來(lái)說(shuō)，將大大增加堆場(chǎng)面積，大幅度增加項(xiàng)目投資。從目前世界上堆浸生產(chǎn)來(lái)看，精細(xì)化堆浸中，高度通?？刂圃?m以下。國(guó)內(nèi)鈾礦堆浸生產(chǎn)企業(yè)，堆高控制在4～5m。而本發(fā)明經(jīng)研究確定最佳堆高為9m，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模堆浸高堆技術(shù)在鈾礦行業(yè)的首次應(yīng)用，創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)鈾礦精細(xì)化堆浸的堆高突破。

在本發(fā)明實(shí)施例中，熟化處理過(guò)程為酸對(duì)礦石一個(gè)自然滲透的過(guò)程，而熟化處理的時(shí)間一般是按照約定俗成，可參考現(xiàn)有技術(shù)，如熟化處理的時(shí)間可為1-8天。

步驟S3：用噴淋液對(duì)熟化處理后的膠結(jié)礦粒筑堆進(jìn)行串堆噴淋浸出，所述噴淋液為在硫酸溶液中加入硫酸亞鐵配置而成，并將所得浸出液經(jīng)離子交換處理后得到的余液返回至所述噴淋液中，噴淋強(qiáng)度為10～20L/h/m2，當(dāng)檢測(cè)到浸出液的鈾濃度低于50mg/L時(shí)，向所述噴淋液中加入氧化劑。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述氧化劑為雙氧水、高氯酸鈉中的一種。本發(fā)明經(jīng)前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同的氧化劑種類(lèi)選擇對(duì)鈾的浸出率的影響較少，且浸出效果均較為理想，經(jīng)過(guò)比較，考慮經(jīng)濟(jì)性和氯離子對(duì)堆浸后端工序的影響，應(yīng)優(yōu)選為H2O2。其中，H2O2的濃度為1～3g/L，添加量為0.5～3kg/t鈾礦石。另外，需要注意的是，氧化劑不能加入過(guò)早，否則礦石中還原性物質(zhì)(如硫化物等)會(huì)大量消耗氧化劑，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)檢測(cè)到浸出液的鈾濃度低于50mg/L時(shí)，再向所述噴淋液中加入氧化劑，可在保證鈾的浸出率的同時(shí)，大大減少氧化劑量的消耗。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述硫酸溶液的濃度為15～100g/L，作為初始噴淋酸度。經(jīng)前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著初始噴淋酸度的下降，對(duì)應(yīng)鈾的浸出率也有所下降。

在本發(fā)明實(shí)施例中，經(jīng)前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，噴淋強(qiáng)度在20l/h/m2以內(nèi)時(shí)，隨著噴淋強(qiáng)度的增大對(duì)應(yīng)鈾的浸出率增大，而當(dāng)噴淋強(qiáng)度大于20l/h/m2時(shí)，將產(chǎn)生積液，需要停止噴淋。

在本發(fā)明實(shí)施例中，噴淋時(shí)間主要取決于浸出率，一般噴淋時(shí)間越長(zhǎng)，浸出率越高；但是噴淋周期過(guò)長(zhǎng)不適合快速回收資源，因此一般是30～50天，優(yōu)選40天，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)不經(jīng)濟(jì)。一般在檢測(cè)到尾液的鈾的濃度低于10mg/L時(shí)，可以結(jié)束噴淋。

在本發(fā)明實(shí)施例中，初始配置的噴淋液是通過(guò)在硫酸溶液中加入硫酸亞鐵配置而成，保持鐵離子濃度不小于3g/L，在初次噴淋過(guò)程中，引入Fe2+起到催化劑作用，F(xiàn)e2+與氧化劑反應(yīng)生成Fe3+，進(jìn)而Fe3+與四價(jià)鈾反應(yīng)生成易溶解于溶液的六價(jià)鈾和Fe2+，如此循環(huán)，可提高鈾的浸出率；一般只有當(dāng)噴淋液中的鐵離子濃度低于3g/L時(shí)，才會(huì)在噴淋液中加入硫酸亞鐵；另外，由于鈾礦石內(nèi)含有鐵離子，因此，通常僅初始噴淋液引入適量鐵離子，經(jīng)浸出液返回噴淋液后，后續(xù)噴淋液中的鐵離子濃度一般能保持在不小于3g/L，故無(wú)需再額外補(bǔ)充鐵離子。

在本發(fā)明實(shí)施例中，離子交換處理手段可參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行實(shí)施。

值得注意的是，本發(fā)明在拌酸熟化技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合湖山鈾礦的特點(diǎn)，采用拌酸熟化、制粒、高酸噴淋等技術(shù)相結(jié)合，是拌酸熟化技術(shù)的一次延伸和提高，對(duì)推動(dòng)低品位堆浸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用有著十分重要的意義。另外，堆浸高度的突破，將有利于大幅度減少堆場(chǎng)面積，這對(duì)于大型堆浸有著十分積極的作用。

以下給出本發(fā)明某些實(shí)施方式的實(shí)施例，其目的不在于對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。如無(wú)特殊說(shuō)明，本發(fā)明實(shí)施例所采用的原料均來(lái)自商購(gòu)或者采用常規(guī)的制備方法制備得到。

實(shí)施例

本實(shí)施例中，該鈾礦石高堆堆浸方法，包括：

對(duì)湖山鈾礦的低品位礦石進(jìn)行高壓輥磨處理，破碎至粒度小于或等于8mm；在所得鈾礦碎石中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的濃硫酸以及含聚丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后得到筑堆用的膠結(jié)礦粒，其中，鈾礦碎石、濃硫酸、膠結(jié)劑的質(zhì)量比為799～837:20:0.125，并控制制粒成型后水的質(zhì)量百分比為8.75％～9.76％；將所述膠結(jié)礦粒進(jìn)行筑堆處理，得到筑堆高度為9m的6柱膠結(jié)礦粒筑堆(對(duì)應(yīng)表1-2中1-1～1-6)；用噴淋液對(duì)熟化處理1～8天后的各柱膠結(jié)礦粒筑堆進(jìn)行串堆噴淋浸出，初始噴淋液為在硫酸溶液中加入硫酸亞鐵配置而成，其中，硫酸溶液的濃度保持為100g/L，鐵離子的濃度保持為3g/L，并將所得浸出液經(jīng)離子交換處理后得到的余液返回至所述噴淋液中，噴淋強(qiáng)度為20l/h/m2，當(dāng)檢測(cè)到浸出液的鈾濃度低于50mg/L時(shí)，向所述噴淋液中加入濃度為3g/L的雙氧水，各柱添加量為0.87～2.76kg/t鈾礦石，各柱串堆噴淋浸出的時(shí)間為22～46天。

對(duì)各柱膠結(jié)礦粒筑堆的拌酸制粒條件以及試驗(yàn)結(jié)果記錄如表1-2所示：

表1拌酸制粒條件

柱號(hào)1-11-21-31-41-51-6礦石干重(kg)837836824799826825拌酸后濕重(kg)927926903881913812水分(％)9.768.818.759.279.609.48拌酸量(kg/t)20.0020.0020.0020.0020.0020.00膠結(jié)劑量(g/t)125125125125125125原礦品位(ppm)220186227220223215U3O8(g)184.125155.406186.986175.761174.151177.448礦堆高度(m)999999堆比重(t/m3)1.521.511.491.451.501.50熟化時(shí)間(d)368621

表2

綜上，從表1可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的鈾礦石高堆堆浸方法，利用膠結(jié)制粒手段克服了堆高造成滲透性差的問(wèn)題，并且結(jié)合拌酸熟化和高酸噴淋提高浸出率，克服礦石本身礦性及滲透性差等不利因素，抑制浸出液沉淀的產(chǎn)生，經(jīng)串柱循環(huán)試驗(yàn)確定本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)湖山鈾礦在堆高9m的條件下，鈾的浸出率達(dá)到80％以上，明顯優(yōu)異于現(xiàn)有堆浸技術(shù)。

以下為本發(fā)明在前期小批量試驗(yàn)過(guò)程中針對(duì)湖山鈾礦礦石特性，對(duì)堆浸工藝條件進(jìn)行強(qiáng)化和優(yōu)化，以確定處理湖山低品位礦石的高堆浸出工藝和工藝參數(shù)進(jìn)行的相關(guān)研究，具體地，本發(fā)明采用室內(nèi)柱浸試驗(yàn)分別進(jìn)行了氧化劑選擇試驗(yàn)以及高壓輥磨與普通磨礦對(duì)比試驗(yàn)，采用串柱試驗(yàn)分別進(jìn)行了不同噴淋強(qiáng)度影響試驗(yàn)、不同堆高影響試驗(yàn)、不同拌酸制粒條件影響試驗(yàn)以及不同初始噴淋酸度影響試驗(yàn)。

(1)氧化劑選擇試驗(yàn)

稱(chēng)取一定量的湖山低品位礦石，將其研磨到355μm，然后加入到燒杯中，控制固液比為1：1。往燒杯中添加硫酸保持pH在1.5左右，添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再分別添加一定量的H2O2、MnO2和NaClO3，保持氧化還原電位在500mV左右，常溫下浸出24h后考察鈾的浸出率。具體試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3

綜上，從上表3可知，不同的氧化劑選擇對(duì)于浸出率的影響較少，1號(hào)帶樣品平均浸出率達(dá)到81％以上，2號(hào)帶樣品平均浸出率達(dá)到85％以上，浸出渣品位均低于50ppm，浸出效果較理想。經(jīng)過(guò)比較，并考慮經(jīng)濟(jì)性和氯離子對(duì)堆浸后端工序的影響，選擇H2O2和MnO2作為備選氧化劑進(jìn)行下階段實(shí)驗(yàn)。然而，MnO2只是在攪拌浸出的時(shí)候做了對(duì)比試驗(yàn)，后期發(fā)現(xiàn)其并不適合用于堆浸。

需要注意的是，本次試驗(yàn)中，氧化劑加入量較多，特別是軟錳礦，與湖山項(xiàng)目可研階段的試驗(yàn)對(duì)比顯著增加。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的分析，認(rèn)為氧化劑不能加入過(guò)早，否則礦石中還原性物質(zhì)(如硫化物等)會(huì)大量消耗氧化劑。經(jīng)過(guò)分析，將在后面的試驗(yàn)中加入硫酸后，2小時(shí)后再添加氧化劑，以便優(yōu)化氧化劑的添加量。

(2)高壓輥磨與普通磨礦對(duì)比試驗(yàn)

稱(chēng)取一定量的湖山低品位礦石，分別將其研磨到不同粒度，然后加入到燒杯中，控制固液比為1：1。往燒杯中添加硫酸保持pH在1.5左右，添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再添加H2O2保持氧化還原電位為500mV左右。常溫下浸出7天后考察鈾的浸出率。具體試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)結(jié)果如表4-6所示。

表4

表5

表6

綜上，從表4-6可知，在同一鈾礦碎石粒度條件下，經(jīng)高壓輥磨處理得到的鈾礦碎石對(duì)應(yīng)的鈾的浸出率高于經(jīng)普通磨礦處理得到的鈾礦碎石，且當(dāng)鈾礦碎石的粒度大于8mm時(shí)對(duì)應(yīng)所得鈾的浸出率明顯下降，而隨著鈾礦碎石的粒度變小，所得鈾的浸出率越高。

(3)不同噴淋強(qiáng)度影響試驗(yàn)

對(duì)湖山鈾礦的低品位礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至粒度8mm；在所得1t鈾礦碎石中加入20kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的濃硫酸以及含125g聚丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后得到筑堆用的膠結(jié)礦粒，控制制粒成型后水的質(zhì)量百分比為10％左右；將膠結(jié)礦粒筑堆9m后用硫酸溶液浸出，噴淋強(qiáng)度分別為10、17、20、40、60、80l/h/m2。添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再添加H2O2保持氧化還原電位為500mV左右。待浸出液鈾濃度低于10mg/L時(shí)停止噴淋，測(cè)試各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)浸出液濃度以及鈾的浸出率，如圖2-3所示。具體試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。

表7

綜上，從表7可知，噴淋強(qiáng)度在20l/h/m2以內(nèi)時(shí)，隨著噴淋強(qiáng)度的增大對(duì)應(yīng)鈾的浸出率增大，而當(dāng)噴淋強(qiáng)度大于20l/h/m2時(shí)，將產(chǎn)生積液，需要停止噴淋。另外，結(jié)合圖2-3可知，噴淋強(qiáng)度為10-20l/h/m2時(shí)對(duì)應(yīng)柱堆隨著時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)浸出液濃度成規(guī)律性下降，而鈾的浸出率在噴淋強(qiáng)度達(dá)到20l/h/m2時(shí)，可在更短的浸出時(shí)間內(nèi)達(dá)到80％以上。

(4)不同堆高影響試驗(yàn)

對(duì)湖山鈾礦的低品位礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至粒度8mm；在所得1t鈾礦碎石中加入20kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的濃硫酸以及含75g聚丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后得到筑堆用的膠結(jié)礦粒，控制制粒成型后水的質(zhì)量百分比為10％左右；將膠結(jié)礦粒分別筑堆4m、5m、9m后用硫酸溶液浸出，噴淋強(qiáng)度為20l/h/m2。添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再添加H2O2保持氧化還原電位為500mV左右。待浸出液鈾濃度低于10mg/L時(shí)停止噴淋，測(cè)試各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)浸出液濃度以及鈾的浸出率，如圖4-5所示。具體試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)結(jié)果如表8所示。

表8

綜上，從表8可知，筑堆高度在9m以內(nèi)時(shí)，隨著筑堆高度的增加對(duì)應(yīng)鈾的浸出率相當(dāng)，均達(dá)到80％以上；尤其，從圖4-5可知，筑堆高度在9m以內(nèi)時(shí)對(duì)應(yīng)柱堆隨著時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)浸出液濃度成規(guī)律性下降，而鈾的液計(jì)浸出率在筑堆高度達(dá)到4.13m時(shí)可在浸出時(shí)間為25天時(shí)達(dá)到80％以上，其次為在筑堆高度達(dá)到9m時(shí)可在浸出時(shí)間為34天時(shí)達(dá)到80％以上。

(5)不同拌酸制粒條件影響試驗(yàn)

對(duì)湖山鈾礦的低品位礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至粒度8mm；在所得1t鈾礦碎石中分別加入一定量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的濃硫酸以及含一定量的聚丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后得到筑堆用的膠結(jié)礦粒，控制制粒成型后水的質(zhì)量百分比為10％左右；將膠結(jié)礦粒筑堆9m后用硫酸溶液浸出，噴淋強(qiáng)度為20l/h/m2。添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再添加H2O2保持氧化還原電位為500mV左右。待浸出液鈾濃度低于10mg/L時(shí)停止噴淋。

具體地，本發(fā)明前期對(duì)拌酸制粒條件進(jìn)行了初步試驗(yàn)，具體試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)結(jié)果如表9所示。結(jié)果表明：采用30.7kg/t的拌酸量開(kāi)展浸出試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其在20天左右的時(shí)間里，浸出率僅有50％多。而且當(dāng)噴淋強(qiáng)度增加時(shí)，浸出率有明顯增加的趨勢(shì)。于是進(jìn)一步增加了不同拌酸量對(duì)浸出率影響的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)拌酸量在13-28kg/t時(shí)，隨著拌酸量的降低，浸出率有增加趨勢(shì)，但是當(dāng)拌酸量低于16kg/t后，浸出率又逐漸降低。因此，結(jié)合以上試驗(yàn)結(jié)果，以及礦石平均酸耗25.8kg/t的實(shí)際情況，選取了15kg/t和20kg/t作為最優(yōu)拌酸量開(kāi)展了進(jìn)一步試驗(yàn)，具體試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)結(jié)果如表10所示；并對(duì)各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)浸出液濃度以及鈾的浸出率進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如圖6-7所示。

表9

表10

綜上，由表10可知，當(dāng)拌酸量為15kg/t時(shí)，在浸出49天后，其浸出率達(dá)到了81.51％；當(dāng)拌酸量為20kg/t時(shí)，在浸出34天后，浸出率達(dá)到82.08％；因此選取20kg/t作為堆浸礦石的最佳拌酸量。

(6)不同初始噴淋酸度影響試驗(yàn)

對(duì)湖山鈾礦的低品位礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至粒度8mm；在所得1t鈾礦碎石中分別加入20kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的濃硫酸以及含125g聚丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后得到筑堆用的膠結(jié)礦粒，控制制粒成型后水的質(zhì)量百分比為10％左右；將膠結(jié)礦粒筑堆9m后用硫酸溶液浸出，噴淋強(qiáng)度為20l/h/m2。添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再添加H2O2保持氧化還原電位為500mV左右。待浸出液鈾濃度低于10mg/L時(shí)停止噴淋，測(cè)試各柱隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)浸出液濃度以及鈾的浸出率，如圖8-9所示。具體試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)結(jié)果如表11所示。

表11

綜上，從表11以及圖8-9可知，當(dāng)初始噴淋酸度為15-100g/L時(shí)，隨著儲(chǔ)時(shí)噴淋酸度的增加，其浸出率呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，尤其是當(dāng)初始噴淋酸度為100g/L時(shí)，達(dá)到了82.08％。此外，考慮到尾液余酸過(guò)低容易造成礦堆滲透性差，因此選用100g/L作為初始噴淋酸度。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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鈾礦石高堆堆浸方法.pdf