低品位砂岩型铀矿石微生物浸出试验研究

采用不同酸度和不同Fe~(3+)浓度的菌液,对取自新疆伊犁盆地的低品位砂岩铀矿石进行了浸出对比试验,研究矿石的浸出特征及酸度和Fe~(3+)浓度对浸出效果的影响。结果表明,铀的浸出主要发生在前8h,铀浸出最高速度达到16%/h左右,且浸出速度迅速衰减;铀的浸出与酸度正相关,Fe~(3+)浓度高于2.0g/L则对铀的浸出存在明显抑制作用,这可能与发生黄铁钾钒沉淀有关。浸出过程中体系pH和Eh分别上升和下降,变化幅度均与Fe~(3+)浓度呈反相关关系;综合试验成果认为,对研究区矿石而言,微生物浸出酸度5g/L、Fe~(3+)浓度1.5g/L的工艺条件是适宜的。     

铀矿石酸法浸出中氧化还原电位的控制

本文概述了酸法浸出原生铀矿物时的氧化过程,以及铁、氟等离子对矿浆氧化还原电位的影响。根据作者的生产经验,当浸出液中的Fe~(3+)/Fe~(2+)>1.25或总铁浓度>5克/升时,控制氧化还原电位在400～430毫伏,就能使铀充分氧化,从而达到较高的浸出率。作者还认为控氧化还原电位过高,不但增大氧化剂的耗量,降低浸出工序的经济效益,而且会影响尔后吸附工艺的控制。     

磁场强化某硬岩铀矿浸出试验研究

针对江西某花岗岩型难浸硬岩沥青铀矿石,采用常规稀硫酸浸出时稀硫酸、双氧水药剂消耗大,浸出时间长,铀浸出率较低的问题;为了提高该难浸硬岩铀矿的浸出率,通过采用稀土永磁内磁处理器对稀硫酸进行磁化处理后再进行浸出铀的对比试验。试验得出：在磁场强度为610KA/m、磁化时间45min、细度-0.295mm含量占88%、硫酸浓度为21%、H2O2用量为0.7%、浸出时间3.5h的条件下,最终获得了浸出矿渣含铀0.0092%、铀浸出率为91.24%的试验指标。与常规条件下铀浸出试验对比,铀浸出率提高了8.99%,浸出矿渣含铀量减少0.0168%,并且稀硫酸浓度降低2%,H2O2用量减少0.1%,浸出时间缩短0.5h。磁场强化硬岩铀矿浸出工艺为硬岩铀矿浸出技术提供了新的强化浸出方法,同时也为同类型矿山的浸出工艺技术提供技术参考。     

低品位铀矿资源强化浸出提铀技术研究进展

铀矿开发过程中产生的低品位铀矿资源被抛弃，造成了严重的环境污染和资源浪费。采用常规浸出技术无法有效提取低品位铀矿、铀尾矿、铀浸渣、含铀废渣等低品位铀矿资源中的铀，为此，强化浸出提铀技术受到了关注。介绍了氧化浸出、焙烧—浸出、微波辅助浸出、超声辅助浸出、微生物浸出、酸碱联合浸出加压浸出、电场辅助浸出等8种强化浸出技术及其机理的研究现状，归纳和总结了目前低品位铀矿资源绿色高效浸出技术的研究方向，为提高铀的浸出率、解决常规技术无法有效提取低品位铀矿资源中铀的难题提供借鉴。     

某硬岩铀矿磁场强化浸出试验研究

江西某花岗岩型难浸硬岩沥青铀矿石,采用常规稀硫酸浸出时稀硫酸、双氧水药剂消耗大,浸出时间长,铀浸出率较低。为了提高该难浸硬岩铀矿的浸出率,通过采用稀土永磁内磁处理器对稀硫酸进行磁化处理后再进行浸出铀的对比试验。试验结果表明,在磁场强度为610kA/m、磁化时间45min、磨矿细度-0.295mm含量占88%、硫酸浓度为21%、H_2O_2用量为0.7%、浸出时间3.5h的条件下,获得了浸出矿渣含铀0.0092%、铀浸出率为91.24%的试验指标。与常规条件下铀浸出试验对比,铀浸出率提高了8.99个百分点,浸出矿渣含铀量减少0.0168个百分点,并且稀硫酸浓度降低2个百分点,H_2O_2用量减少0.1个百分点,浸出时间缩短0.5h。磁场强化硬岩铀矿浸出工艺为硬岩铀矿浸出技术提供了新的强化浸出方法,同时也为同类型矿山的浸出提供技术参考。     

黑曲霉产酸调控及其浸出碳硅泥岩型铀矿石

在黑曲霉发酵液浸铀体系中,发酵液中的有机酸浓度直接影响铀的浸出率。为了提高黑曲霉发酵液对碳硅泥岩型铀矿的浸出性能,本文设计正交实验对黑曲霉的产酸条件进行优化,研究了预培养时间、微粒子浓度、接种比例、发酵培养时间对黑曲霉代谢产酸的调控作用,分析了发酵液中有机酸含量与铀浸出率的关系。结果表明,在预培养时间15 h、微粒子浓度5 g/L、接种比例4%、发酵培养时间96 h的最优实验条件下,黑曲霉发酵液中的总酸浓度为6880 mg/L,利用该条件下的发酵液浸出碳硅泥岩型铀矿,铀的浸出率达69.27%,铀浸出率与黑曲霉发酵液的总酸量呈正相关。     

原地浸出采铀过程中浸出率影响因素分析*

原地浸出采铀具有生产成本低、环境破坏小和资源利用率高等优点，已成为我国铀矿开发的主要方式。铀浸出率是原地浸出采铀成败的关键问题，最大限度地提高浸出率对铀资源的深度开发具有重要的现实意义。通过以原地浸出采铀关键性指标铀浸出率为研究对象，对铀浸出率的影响因素进行综合分析，得出铀浸出率主要受内在和外在因素影响。内在因素主要有铀矿的结构演化、矿岩的孔隙结构和矿物蚀变等，矿岩结构演化造成孔隙结构的差异，从而导致孔隙度和渗透性变化，最终影响浸出率；矿物蚀变可造成孔隙堵塞，使得渗透率降低，影响浸出效果。外在影响因素主要为铁离子浓度、氧化剂、H2SO4浓度、表面活性剂和井网参数等生产工艺技术参数，可以添加氧化剂、表面活性剂等来促进溶浸液与铀矿石的充分接触，加快反应速率等来提高铀浸出率。建议进一步研究多孔介质渗流理论和溶浸液渗流数值模拟技术，并开展多因素、多过程、相互耦合作用下外因素对浸出率的影响研究。     

含氟铀矿的生物柱浸试验研究

针对南方某含氟铀矿,采用对氟具有一定抗受能力的嗜酸类铁氧化细菌(Acidithiobacillus ferivorans、Acidithiobacillus ferrooxidans和Leptospirillum ferriphilum)开展了生物柱浸试验,并用XRF、XRD、SEM-EDS等检测手段查明了矿石性质。研究结果表明,该矿石中含铀矿物为沥青铀矿和钛铀矿。采用细菌浸出能大大提高铀的浸出效率。浸出时间38 d,以细菌培养液作为溶浸液时的铀浸出率达到62%,以稀硫酸为溶浸液时的铀浸出率为55%。细菌浸出铀的机制为间接作用机理,在细菌浸出时测得氧化还原电位E_h值比酸法时提高了100 m V左右,有效地增强了氧化气氛,促进了还原态铀U(Ⅳ)的氧化。细菌浸出铀具有以下优点:利用提铀尾液培养细菌,节约了成本、保护了环境,且铀浸出效率比常规酸浸高,极大地利用了铀资源。     

伊犁盆地某砂岩铀矿的浸出动力学特征

研究浸出过程动力学的主要目的为揭示浸出过程的控制步骤,从而有针对性地采取措施进行强化。以伊犁盆地某砂岩铀矿为研究对象,分析了其浸出动力学特征。铀浸出反应速率主要受扩散控制,表面化学反应的影响相对较小。对该砂岩铀矿含矿层粒度分布特征进行系统研究显得十分必要,它可为铀矿山合理采用地浸技术及其经济技术评价提供重要参考。增加溶浸剂浓度也可在一定程度上提高铀浸出率与资源回收率。     

新疆某砂岩铀矿地球化学特征及其地浸意义

以新疆某砂岩铀矿为研究对象,分析了其地球化学特征（主量、微量元素及铀赋存形态）及其对地浸采铀的影响。样品中铀赋存形态表现出活性铀占主体地位、惰性铀所占比例小的特征。SiO2、Na2O含量及烧失量均对浸出液铀浓度具有较大的影响,微量元素分布特征对铀浸出的影响很小。铀赋存形态是影响铀浸出率的决定性因素,即活性铀含量越高,铀浸出率一般越高,反之亦然。从主量元素分布特征及铀赋存形态角度考虑,本砂岩铀矿是适合采用酸法地浸技术开采的。     

某铀矿床矿石搅拌浸出试验

为了克服常规工艺高能耗、低效益的缺点,充分利用铀矿资源,针对某碱性铀矿石碳酸盐含量高、铀品位低的特点,开展了堆浸法提取铀的研究。首先进行了酸法搅拌浸出实验、碱法搅拌浸出实验、焙烧去除有机物实验、原矿加温浸出实验、焙烧矿石的加温碱法浸出实验研究。实验结果表明,在常温下的搅拌浸出其浸出率只有65%左右,加温搅拌浸出可达80%左右,找到了从这种低品位碱性铀矿石中浸出铀的有效方法,为下一步堆浸浸出试验研究提供了依据。     

粗粒铀矿石提取和浓酸熟化－高铁淋滤浸出法

本文在分析常规铀水冶技术存在的问题和薄层浸出法局限性的基础上，叙述了一种新的浸出体系－浓酸熟化－高铁淋滤浸出法。该法采用硫酸高铁溶液淋滤熟化矿石，完成了薄层浸出法所不能完成的残余浸出反应。浓酸熟化－高铁淋滤浸出法对我国铀矿石具有很强的适应性，是一种可与常规搅拌浸出法相竞争的粗粒矿石提取技术。以该法为基础的铀矿加工流程将可成为我国新一代铀水冶基本流程之一。该流程省去了矿石细磨，因而从根本上克服了由矿石磨细所带来的一系列困难；同时不排放工艺流出液，可改变当前铀水冶的面貌。     

桃山矿田低品位铀资源开发利用前景

通过对桃山矿田地理交通条件、各矿床铀资源可靠性、矿床开采技术条件、矿石水冶性能、环境影响条件等分析,提出对桃山矿田6个矿床按绿色铀矿山建设标准要求和区域开发模式,以规模化、集约化的建设思路进行开发,以大布铀矿床为中心,建设中心水冶厂;采用原地爆破浸出技术,最大限度地减少矿石、废石外排,实现无废开采;通过合理确定矿床开采边界品位,实现高效开采;利用放射性选矿技术,减少出窿矿石处理量。通过采用新模式、新技术,可降低开发成本,提高资源利用率,实现对桃山矿田低品位铀资源高效利用。     

某铀矿床残矿堆浸回收铀室内实验研究

对某铀矿床残矿进行了柱浸和铀回收室内实验研究，探讨了残矿石的铀浸出率、浸出耗酸、浸出周期、浸出剂用量、实验获得铀产品质量等，为生产工艺设计提供了相关的基本数据。     

地浸终采残留液对某砂岩型铀矿的浸出性能研究

为推动终场采场残留液在地浸采铀中的利用,通过室内静态试验,研究了酸法地浸终采残留液对砂岩铀矿含矿岩芯的浸出条件和浸出动力学。试验结果表明:1)该砂岩岩芯适合酸法浸出;2)残留液对该矿在自然粒径下的最佳浸出条件:固液质量体积比为1∶8 g/mL,浸出时间为48 h,双氧水加入质量浓度为1 g/L,铀浸出率为77.36%。残留液的铀浸出动力学研究(反应活化能Ea=27.519 kJ/mol)结果表明,残留液对该铀矿的浸出过程主要受混合控制。该研究可为终场残留液在地浸采铀中的应用提供参考。     

铀矿石不同细菌浸出方式对比试验

对某铀矿石进行了细菌柱浸和细菌池浸（充气条件）的对比试验研究,分析了浸出过程中有关参数的变化规律,探讨了适合该铀矿石的细菌浸出方式。试验结果表明,柱浸方式和池浸方式对该铀矿石均有较好的浸出效果,浸出率分别为89.85%和87.05%,渣铀品位分别为0.010 4%和0.013 3%,酸耗分别为3.38%和2.16%,浸出周期为48 d。综合浸出周期、酸耗、浸出率等指标及工业化实际条件,认为细菌柱浸方式可以作为优先考虑的浸出方式。     

碱法堆浸提铀新工艺的研究

研究了一种从碱性矿石中堆浸提铀的新工艺, 即加溶浸剂(Na₂CO₃ 、NaHCO₃)加热强化浸出工艺。该工艺的流程为:原矿※破碎※焙烧※预处理※加热※浸取与洗涤※铀的浓缩与纯化。使用该工艺可以使铀的浸出率达到82%以上(常规堆浸51%), 而且, 浸出时间只有8 d(常规堆浸36 d), 液固比(L/S)只有0.8(常规堆浸2.7), 使浸出液的铀金属质量浓度成倍地增加, 这非常有利于铀的浓缩与纯化。     

某多金属矿选冶过程中铀的赋存状态研究

针对某放射性多金属矿中铀存在形式复杂、工艺矿物学研究基础薄弱、选冶过程中铀元素流失等问题,利用化学分析、光学显微镜、电子探针、AMICS测试等手段,研究了铀元素在原矿中的赋存状态,并追踪其在不同选矿产品及所对应的不同水冶产物中的存在形式及变化规律。结果表明,该多金属矿中,铀元素在选冶不同阶段的各类产物中均主要呈U⁴⁺以类质同象形式分布于不同矿物中。其中,原矿中U⁴⁺主要替代Zr⁴⁺分布于锆石或替代Th⁴⁺分布于钍石中;在选冶过程中,大部分铀元素随锆石进入锆精矿,并最终以未充分溶浸的锆石形式残留在浸出渣中。提高锆精矿中锆石回收率、增强锆精矿中锆石在碱熔阶段的转化程度都有利于减少铀元素的流失。     

铀矿堆浸配酸和喷淋过程自动控制系统研究

在传统铀矿堆浸喷淋过程中,存在淋浸液浓度不均匀、酸度不精确、配制时间长等问题。为解决这些问题,引入管道静态混合器优化配酸工艺,采用记录自控系统脉冲的方式来解决喷淋时间误差大的问题,并依此制定了新的自动控制方案。现场应用表明,该技术实现了堆浸配酸和喷淋过程的高精度自动控制,大幅降低了生产酸耗。