含铀富硼渣硼铀分离的研究

对辽宁凤城含铀硼镁矿炼铁后得到的富硼渣的硼铀分离问题进行了研究．采用单因素条件试验和正交试验研究了碱性条件下在碳解液中采用Fe（OH）3吸附铀时，各种条件对硼铀分离及除铀的影响，得到了最佳的试验条件．还研究了酸性条件下不同pH值对活性炭吸附铀的影响．试验结果表明，在碱性条件下，可把Fe2（SO4）3加入碳解液中，利用生成的Fe（OH）3沉淀吸附铀，在适宜的Fe2（SO4）3用量，反应温度和反应时间条件下，可获得除铀率达62.9％，硼回收率达93．2％的硼砂产品；在酸性条件下，可以用活性炭吸附铀，获得合格的硼砂产品，且适于在工业生产硼酸的酸性条件下进行处理．     

从铀钼合金燃料中选择性分离铀、钼试验研究

研究了以硝酸溶液为沉淀剂,从U-10%Mo合金中选择性沉淀分离铀和钼,考察了硝酸浓度、硝酸过量系数对铀、钼分离的影响。试验结果表明:在n(HNO3)/n(Mo)一定条件下,硝酸浓度对铀溶解率影响较小;随n(HNO3)/n(Mo)增大,铀溶解率增大至95.2%,钼沉淀率先降低后升高,铀钼分离系数(β)先减小后增大;[HNO3]≥12 mol/L时,n(HNO3)/n(Mo)≥94有利于铀钼分离,且工艺上容易实现。     

某稀土矿优溶渣中铀的超声强化浸出试验研究

针对稀土矿优溶渣中铀的回收利用工作,开展了铀的超声强化浸出试验研究。通过优化超声浸出参数,确定了以3%硫酸溶液作为浸提剂,液固比为5∶1,浸出温度60℃,浸出时间60 min作为最佳浸出条件,铀浸出率可达90.53%。通过与常规的搅拌浸出方式进行对比试验,超声强化浸出具有提高浸出率,降低提取液浓度及温度,缩短浸出时间等优点,为进一步开展稀土矿优溶渣中铀的浸出回收工业化生产提供一种新型的技术手段。     

CO2+O2浸铀体系铀的Eh-pH优势场分布特征

铀的存在形式是决定铀的水迁移能力的重要条件。基于不同CO2和O2压力条件下的浸铀试验和地球化学模式软件PHREEQC计算,研究各浸铀体系中铀的Eh-pH优势场图特征及其影响因素。在CO2+O2浸铀体系中,碳酸铀酰络合物是铀在水中的主要存在形式,水的pH影响碳酸铀酰络合物优势域临界pH,HCO3-浓度则是铀的氧化还原临界电位变化的主控条件,而CO2是这些影响产生的根本因素。     

影响酸法加压铀浸出矿浆过滤的因素及改善方法研究

研究了矿浆浓度、浸出温度和压力、金属离子浓度、胶体物及矿石粒度等因素对铀酸法加压浸出矿浆过滤性能的影响,以及改善其过滤的方法。试验发现,在满足铀浸出率要求的条件下,三价铁的结晶形态和在溶液中的浓度是影响矿浆过滤速度的最关键因素。     

铀、钼分离工艺中铀和钼的测定(Ⅰ).铀的测定

介绍了铀、钼分离工艺中钼铀矿、浸出渣、淋浸液、离子交换树脂和产品中铀的快速测定方法。矿石和浸出渣样品用混合铵盐熔解 ,树脂样品经高温灼烧灰化 ,以磷酸溶解。在 60 %磷酸介质中 ,用硫酸亚铁铵将铀( )还原成铀 ( )。在 40 %磷酸和铵盐存在下 ,用亚硝酸钠氧化过量的亚铁 ,并立即用尿素破坏过剩的亚硝酸钠 ,以消除钼的干扰。用二苯胺磺酸钠和苯基邻氨基苯甲酸作指示剂 ,以钒酸铵容量法快速测定铀。对钼含量较高的样品 ,在测定铀之前 ,可在硝酸介质中将钼以钼酸形式析出 ,使铀与大量钼分离 ,然后 ,在 3 0 %～ 40 %磷酸溶液中用亚铁还原 -溴水氧化 -钒酸铵容量法快速测定铀。铀产品 (化学浓缩物 )中的铀 ,可借助适量的盐酸溶解试样 ,然后直接用钒酸铵容量法滴定。本法操作简单、快速 ,适用于从铀、钼共生矿中提取铀的工艺过程中各种样品体系中铀的测定。大量实际样品的例行分析结果表明 ,所得结果准确可靠 ,方法精密度优于± 1 0 % ,标准加入回收率为 98%～ 1 0 5 %     

一株硫酸盐还原菌脱硫固铀性能及其固铀稳定性研究

从某铀矿山周边土壤中富集分离出一株硫酸盐还原菌A1SXC21Q,研究了该菌株在不同pH、温度、SO42-浓度下的脱硫和固铀性能,及其固铀产物的稳定性。结果表明,pH升高有利于该菌对SO42-和铀的去除,初始pH为5.5~7.0条件下SO42-和铀的去除率均可达到95%以上;初始SO42-浓度增加会降低菌株对SO42-和铀的去除率,但在SO42-浓度为2 000 mg/L条件下SO42-和铀的去除率仍可达到75.42%和50.57%;温度升高可显著加速SO42-和铀的去除,25~35 ℃条件下SO42-和铀的去除率均达到95%左右;A1SXC21Q菌株可将富集于其表面的铀转移到细胞内部并形成多个“核状”磷酸铀酰络合物,形成的固铀产物稳定。从A1SXC21Q菌脱硫固铀效果及其固铀产物稳定性来看,该菌有望用于后续酸法地浸铀矿山退役采区地下水生物修复技术试验研究中。     

某尾矿库区水环境中放射性核素铀的变化特征及影响因素

选取铀矿区尾矿库周边排放水、渗滤水以及浅层地下水为研究对象,通过现场调查、取样分析、研究铀的含量变化、存在形态以及影响因素。采用地球化学模型PHREEQC-Ⅱ计算水环境中铀的赋存形态。通过SPSS数据处理软件对排放水、渗滤水、浅层地下水中的各化学指标进行相关性分析。结果表明,水环境中近100%的为U(Ⅵ),三组水样中铀主要以UO_2F~+、UO_2F_2、UO_2OH~+、UO_2(CO_3)_2~(2-)、(UO_2)_2CO_3(OH)_3~–和UO_2(OH)_2的形态赋存于水环境中,并且铀浓度含量受HCO~(3-)、SO_4~(2-)等阴离子以及氧化还原电位影响显著。     

海泡石辅助含铀土壤化学清洗及对铀富集研究

运用海泡石辅助对铀矿山的含铀土壤进行化学淋洗。研究了铀在不同粒级含铀污染土壤中的含量,通过搅拌淋洗的方法对土壤进行修复研究,探讨了淋洗时间、淋洗剂种类、温度、超声加热等因素对淋洗效果以及海泡石对土壤中铀的富集的影响。结果表明,随着土壤粒径的增大,土壤中的含铀量逐渐减少,即土壤中含铀量与土壤粒径成负相关关系,且除了砂砾外,其他的铀含量均已超过了铀的目标修复值40 mg/kg。在淋洗时间为8 h,淋洗较为充分,淋洗效果达到最佳,成本合适。通过提高温度、超声辅助等方法,既可以使淋洗效果得到明显的提升,对海泡石的富集效果也有很好的促进作用。在淋洗方面,柠檬酸的效果最好,盐酸的效果最差;在海泡石对土壤中铀的富集方面,硫酸淋洗土壤铀的富集倍数最高,柠檬酸淋洗土壤铀的富集倍数最差。通过构建土壤—淋洗液—海泡石的铀迁移路径实现土壤中铀去除并在海泡石中的富集。     

用过氧化氢连续沉淀铀

研究了从含硫酸根的模拟工厂溶液中回收铀的三种不同的连续工艺流程。用这三种流程均可制得钼和钒含量低、易于过滤和干燥的高质量产品。硫酸根的存在降低了沉淀速率,产生较大的沉淀颗粒,从而有利于沉淀物的过滤和干燥。按本文给出的流程制得了大颗粒的多种形态,这说明在沉淀器中晶体的成长支配着成核过程。在60℃时过氧化铀以二水合物形式沉淀,但在50℃—60℃以下则形成四水合物,基于这种认识引出了有关沉淀速率的重要结论。研究中曾发现了各种各样的颗粒形态,其中最罕见的是由一些针状结晶聚集体,这些针状结晶以颗料中心为共同点向四周辐射。     

某铀矿下游河流水化学特征与铀的分布特征分析

以某铀矿废水纳入河—临水河为研究对象,分析其水化学特征与铀的分布特征,并探明在不同季节时铀矿对河流的影响程度。结果表明,临水河流域属于低矿化度水,其TDS整体变化范围为25.84~45.68mg/L,在平水期,矿区附近流域水化学类型由HCO_3-Ca型变为HCO_3-SO_4-Ca型水,丰水期未有显著改变。河水中铀体现出时空不同分布特征。空间上,临水河流域在上、中、下游呈现出先增高再降低的趋势;时间上,相同点位上平水期的铀含量高于丰水期。以江西省背景值为标准采用单因子指数法评价临水河放射性铀污染,临水河仅有中游地区受到污染,但整体流域铀含量远远低于WHO的限值,处于安全范围之内。     

矿物原料对保护渣物理化学性能的影响

实验室内通过配比不同矿物原料的保护渣系（/%:29~39水泥熟料,8硼砂,16~24石英,11~19硅灰石,8~16萤石,10~18纯碱）研究石英、硅灰石、萤石、纯碱对保护渣熔点、黏度、结晶温度、临界冷却速度的影响。试验结果表明,随着基料矿物石英、硅灰石含量增加,保护渣熔点、黏度增加,石英对熔点和黏度的影响明显大于硅灰石;随熔剂矿物萤石、纯碱含量增加,保护渣的熔点和黏度降低,萤石对降低黏度的作用显著,纯碱对降低熔点的作用相对较大;石英、硅灰石、纯碱含量增加,保护渣临界冷却速度减小,结晶温度降低,结晶能力减弱;相反,萤石含量增加,保护渣临界冷却速度却增大,结晶温度升高,说明萤石具有促进保护渣结晶的作用。最终得出包晶钢板坯连铸最佳保护渣配比为（/%）:37水泥熟料,8硼砂,20石英砂,15硅灰石,10萤石和10纯碱。     

均匀设计-X射线荧光光谱分析铀锆合金中铀和锆的方法探讨

铀锆合金燃料是第4代先进核能系统主要燃料形式,合金成分及含量是燃料性能的关键参数之一,及时、准确地测定铀锆合金中铀(U)、锆(Zr)含量至关重要。常规测量常量水平的铀、锆含量的方法,存在分析过程繁琐或受铀锆元素间基体效应干扰明显等问题。实验通过均匀设计试验方案设置试验点的布置方式,采用均匀设计方案,利用4因素9水平的均匀设计表(U_9~*(9~4))设置试验点,以满足不同铀、锆元素含量的铀锆合金燃料研制需求,建立了X射线荧光光谱(XRF)测定铀锆合金中铀和锆含量的方法。通过实验建立铀、锆信号强度(I)与元素浓度(C)的多元回归模型分别为C_(Zr)=-0.032+0.008 I_(Zr)+2.395×10~(-5)I_(Zr)·I_U,C_U=-0.408+0.03 I_U+1.003×10~(-5)I_(Zr)~2,锆、铀含量分别与锆、铀信号基本呈线性关系。对标准溶液中锆含量分析结果的相对偏差可控制在2.0%内,铀含量分析结果的相对偏差可控制在1.0%内;利用实验方法计算获得的6组铀锆合金中铀锆含量与二元比例方法较为吻合。     

用堆浸—液体—凝胶萃取联合流程从含铀磷酸盐砂岩中回收铀的研究：Ⅰ—堆浸

在所研究的矿石中,铀不形成独立的矿物,而是存在于磷灰石晶格中。工作中所使用矿样的铀含量在0.045—0.048％之间。堆浸最早采用pH1.7的Fe_2(SO_4)_3/H_2SO_4溶液进行试验,但是结果不理想。后改用具有中等酸度的含有低浓度HNO_3的硫酸溶液进行试验。浸出过程分为溶解和冲洗两个不同阶段。本文研究了溶解阶段影响铀的回收率和酸耗的因素,并确定了回收铀的最佳条件。     

低温碳热氯化法回收包钢尾矿中的铀

以活性炭为还原剂、Cl2为氯化剂,研究了包钢选矿厂尾矿直接加碳氯化和经Na2CO3焙烧后加碳氯化在提取稀土氯化物的同时提取氯化铀的新工艺.结果表明,随反应温度的升高及反应时间的增加,铀的氯化率均提高,且当反应时间大于2h时其氯化率变化不明显,在反应温度为600C时铀的氯化率可达到较高的水平.在最佳的反应条件600℃、2h下,铀提取率可达79.6％.经Na2CO3焙烧后的尾矿在相同的工艺条件下铀的氯化率有所降低.     

某铀矿区水稻土—地表水铀含量对稻米铀含量的影响

以水稻土—地表水铀含量为视角,从水稻土剖面铀含量分布规律、水稻土与下伏岩体稀土元素特征、不同河流不同河段水稻土—地表水—稻米铀含量特征、水稻土与稻米铀含量关系4个方面研究721铀矿区稻米铀含量成因。结果表明,水稻土剖面铀含量从表层至半风化花岗质基岩层呈明显降低的特征,说明水稻土铀含量高的原因不是土壤母质铀含量高;岩石与水稻土稀土元素标准化模式均表现为向右倾斜型,均属轻稀土富集型,轻稀土分馏明显,表明水稻土为还原环境,吸附作用较强;不同河流不同河段水稻土—地表水—稻米铀含量平均值的特性均为上游最低、中游最高、下游次之。铀矿区地表水环境符合铀元素在水稻土中被平衡吸附的动力学条件,有利于铀元素在矿区内河流中游地区的水稻土中沉淀富集;正在采矿区水稻土与稻米铀含量具有高度的空间耦合性,呈指数正相关关系,相关系数0.749。矿区内河流沿岸稻米铀含量的分布特征是由铀元素的迁移途径决定的"采矿活动(铀尾矿露天堆放)→地表水→水稻土"。     

铀钼共生矿加压碱法浸出试验

针对某低品位铀钼伴生矿复杂矿性的特点,开展了加压碱法浸出试验,分析了难处理铀钼伴生矿加压碱法浸出的主要反应原理及反应机理,查明了浸出的主要难点是硫化物包裹体中钼的有效浸出以及胶硫钼矿的有效破解溶解和氧化。试验结果表明,在矿石粒度-0.147 mm、总压0.7 MPa(氧分压0.5 MPa)、碱总用量16%(碳酸氢钠4%、碳酸钠12%)、反应温度110℃、浸出液固比1.5、反应时间3 h的条件下,尾渣中铀和钼的品位分别降至0.009%和0.125%以下,浸出率分别达到89.77%、84.62%以上。解决了包裹型难处理硫化钼的高效分解的难题,实现了铀、钼金属的高效回收,为该类型矿石处理提供了技术路线选择的依据。     

电感耦合等离子体质谱法测定铀铌铅矿重选流程样品中铀

采用HCl、HNO_3、HF和HClO_4溶解铀铌铅矿,以电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)测定了铀铌铅矿重选流程样品(原矿、精矿、中矿和尾矿)中铀(U)。通过选择合适的同位素238 U避免了质谱干扰,通过稀释基体质量浓度不大于0.30mg/mL和选择45ng/mL185 Re为内标相结合的方法消除了非质谱干扰。实验表明,在选定的实验条件下,U质谱强度与ρ(U)在5~60ng/mL范围内呈良好的线性关系,校准曲线相关系数r为0.999 2,方法检出限为0.000 4ng/mL。将实验方法应用于铀铌铅矿重选流程中的原矿、精矿、中矿和尾矿实际样品中U的测定,所得结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.80%~3.9%,加标回收率为102%~106%。采用实验方法对铀铌铅矿重选流程样品(原矿、精矿、中矿和尾矿)中任意3个流程样品中的U含量进行测定,将其测定值代入质量守恒定律计算得到第4个流程样品中U含量的计算值,由实验方法对第4个流程样品中U含量的测定值与其计算值相比可计算得到第4个流程样品中U的回算率,实验表明,U的回算率为98%~106%。     

提高仲钨酸铵结晶氨尾气冷凝氨水浓度的研究

研究了冷凝和蒸发面积比值、结晶温度及搅拌速度对仲钨酸铵结晶氨尾气冷凝氨水浓度的影响.结果表明:降低结晶温度及增加搅拌速度,均能够不同程度地提高结晶氨尾气回收液中氨的浓度;冷凝和蒸发面积比为3.9、结晶温度为110℃时,回收的氨水总浓度为9.9 mol/L.     

酸法地浸采铀中孔隙度及铀浸出迁移的时空演化

在酸法地浸采铀过程中,铀在溶解—沉淀—再溶解的过程中会生成石膏堵塞空隙,导致孔隙度及铀浸出迁移的变化。为探明酸法浸铀过程中因石膏沉淀堵塞产生的变化,以某实际地浸采铀过程为例,通过模型概化构建孔隙度变化下的不同模型进行对比分析。结果表明:1)模拟过程结束后(600d),整个模型孔隙度均发生不同程度的变化,在注液孔2与注液孔5所在截面内,0m处孔隙度增幅最大,增大了3.66%,8m处孔隙度降幅最大,减少了1.66%。2)铀矿的浸出速率与该处孔隙度呈正相关,t=8d时,0m处生产模型孔隙度达到最大,理想模型与生产模型在该处的铀矿剩余量差值也达到最大,理想模型沥青铀矿剩余量为54.84%,生产模型沥青铀矿剩余量为54.74%。t8d时,0m处生产模型孔隙度开始减小,铀矿浸出速率下降,t=18d时,理想模型与生产模型铀矿剩余量相等。3)孔隙度减少的矿层直接影响到溶浸液在其中的迁移,降低了铀浸出迁移的效果。t=600d时,8m处生产模型孔隙度达到最小值,溶浸液运移阻碍影响达到最大时,理想模型与生产模型中10m处沥青铀矿剩余量差值也达到最大,理想模型为9.65%,生产模型为13.34%。