内蒙古某铀矿CO_2+O_2地浸采铀浸出试验研究

内蒙古某铀矿床开展了地质与水文地质条件评价、室内试验、条件试验。室内试验表明:含矿层的岩性、渗透率及铀的存在形式等因素有利于铀的浸出;采用组成为ρ(CO_2)=400mg/L、ρ(O_2)=300mg/L的浸出剂,浸出液中峰值铀质量浓度可达424mg/L,浸出液中平均铀质量浓度达34.6mg/L,浸出率为64.8%。地浸现场条件试验表明:浸出液平均铀质量浓度达到43.05mg/L,单孔注液量3.47m~3/h,单孔抽液量8.98m~3/h,证实了该矿段采用CO_2+O_2地浸采铀工艺的可行性。     

多层澄清萃取器的应用：铀纯化的半工业试验

在相当于生产规模1/10—1/6的半工业性工厂试验中,用12％—14％TBP煤油溶液,从含铀量为13—40g/L的硝酸中进行了萃取和洗涤试验。萃取8级,水洗2级。混合室边长为388mm,混合室与澄清室的边长比为1:2。铀的提取率大于99.9％,萃余液中含铀量小于5mg/L。     

磷酸/磷酸酯基功能材料的制备及提铀性能研究

针对硝酸体系低浓度铀的吸附问题,以氯甲基化苯乙烯-二乙烯苯共聚物为骨架,以三氯化磷为功能化试剂,通过傅克烷基化反应及淬灭-水解/醇解反应,将长链羟基及烷基接枝到树脂上,从而得到分别含有磷酸和磷酸酯基功能基团的提铀树脂。通过红外光谱、元素分析、热重分析,对树脂进行了结构表征;在树脂制备过程中,考察了不同工艺参数对树脂含磷量及铀吸附性能的影响,确定了树脂合成的最优工艺参数。通过静态试验考察了pH、平衡铀浓度、吸附时间对树脂材料吸铀性能的影响,并进行了解吸剂的筛选和树脂重复使用性能的验证。结果表明：制备的磷酸酯基提铀树脂对于模拟溶液(1 mol/L HNO₃+1 mol/L NaNO₃)中的低浓度铀(<20 mg/L)具有较好的吸附效果,该树脂对铀的饱和吸附容量为21.9 mg/g干树脂,吸附后残余尾液中的铀质量浓度<0.05 mg/L;以0.4 mol/L NaHCO₃与0.1 mol/L Na₂CO₃作为复合解吸剂,铀的解吸率为98.3%。制备的磷酸酯基提铀树脂可用于...     

内蒙古某砂岩型铀矿地浸采铀技术的高效优化与应用

地浸采铀是当前砂岩型铀矿开采最主要的方法,采用该方法进行铀矿开采其生产能力、浸采率、开采成本是地浸采铀工作关注的重点。为提高浸出效率、降低成本,在内蒙古某地浸采铀矿山开展过滤器、酸度、抽液量对铀浸出效能的优化研究与应用。研究表明将过滤器长度控制在4~6m能保证其处于高效工作状态,过滤器上段与品位相对较高的富矿段对接有助于铀浸采率的提升。将溶浸液酸度控制在15g/L左右可提高铀浸出效率和浸出液铀浓度。将抽液量（单宽）维持在0.75m2/h~1.0m2/h,能使采区保持较高的铀生产能力和较低的浸出液量。通过优化的工艺技术参数,优化后的浸出液峰值铀浓度由优化前的28.89mg/L提升至59.72mg/L。采区投运的前两年,铀浸出率由47.20%提升到60.99%,浸出液平均铀浓度由17.43mg/L提升至32.63mg/L,吨铀耗酸减少15.26%,吨铀耗电减少46.51%。从而实现了地浸采铀技术的高效优化。     

流化床离子交换从含铀废水中吸附铀

研究流化床离子交换从含铀废水中吸附铀的过程.结果表明,在吸附溶液pH=3左右,铀浓度15～36mg/L,塔有效吸附段高6.65m的条件下,采用30～40m/h的空塔线速度,流量比400～600,用新旧树脂吸附都可使吸附尾液中的铀浓度≤0.1mg/L.     

用阴离子交换树脂从含氯离子较高的硫酸浸出液中回收铀(二)负载树脂氯化铵溶液转型-水淋洗工艺研究

研究了用氯化铵溶液将SLD-225b树脂吸附的硫酸铀酰,转为氯化铀酰、水淋洗、碳酸氢铵沉淀工艺。与常规的硝酸铵溶液淋洗工艺相比,此工艺省去贫树脂转型,得到铀浓度较高的淋洗合格液和脱水、过滤性能良好的铀产品。用4倍树脂床体积氯离子质量浓度为179.8 g/L的氯化铵溶液转型、用3倍树脂床体积的水淋洗,贫树脂含铀<1 mg/g,淋洗效率>99%,试验条件下合格液铀质量浓度>30 g/L。     

四氟化铀溶样方法的研究

研究不同器皿及溶样方法对四氟化铀的溶解效果.溶样试验和样品中微量元素检测的结果表明,用自行设计的新型聚四氟乙烯坩埚溶解高纯四氟化铀可以解决石英、玻璃等器皿易引入杂质元素和铂金坩埚溶样不完全等问题,保证了ICP-AES法测定四氟化铀中40种杂质元素的准确度.对200 mg四氟化铀样品,加入1 mL稀硝酸溶液(3 mol/L)作底酸,2 mL 6 mol/L硝酸溶液和1.5 mol/L H2O2溶样最为理想.     

壳聚糖吸附铀的机理探讨

试验探讨了壳聚糖吸附水中铀时的影响因素、吸附动力学和吸附等温线。结果表明,当溶液初始铀质量浓度1 000 mg/L,pH=5左右,壳聚糖用量2.0 g,固液比1∶50,反应时间为120 min时,壳聚糖对铀的去除率最大为94%,吸附量为1.43 mg/g。吸附过程动力学更适合二级反应,相关系数0.999 2~0.999 7,吸附等温式较符合Langmuir方程,相关系数0.997 2~0.998 4。     

吸附尾液中铀浓度在线分析仪的研制

采用5-Br-PADAP分光光度法,研制了一种测定吸附尾液中铀浓度的在线分析仪,介绍了仪器的化学原理、硬件组成、测定程序及其他功能。仪器实现了对质量浓度为0.05~2.00mg/L铀的测定。仪器的重复性误差为1.0%,示值误差为1.5%,加标回收率为96.0%~104.0%。现场测试表明:仪器运行稳定性好,测量精度高,测量数据与现场滴定分析基本一致,满足现场分析要求。     

某低品位高酸耗矿床地浸生物采铀试验研究

针对新疆某地浸采铀矿床品位低、硫酸消耗大的特点,利用设计加工的生物反应器,进行了生物地浸采铀试验研究.2年多的现场试验表明:抽液孔反注菌液较反注硫酸溶液优势明显,其浸出液铀浓度峰值高,可达178 mg/L,维持时间长,可获得较高的500 mV以上高氧化还原电位;使用菌液连续抽注一个月后,浸出液铀浓度由12.8 mg/L上涨至25.2 mg/L,说明菌液中高浓度的Fe3+可将矿层U4氧化为U6,从而获得较高的铀浓度.针对生物地浸采铀技术的应用前景,提出了建议和展望.     

U3O8型铀矿石浓缩物的溶解液铀质量浓度最大值探讨

在探讨单因素对溶解液ρ(U)的影响基础上,对比、分析了诸如U3O8型铀矿石浓缩物的w(U)、w(H2O)以及m(P)/m(U)的影响强度。结果表明:w(U)与溶解液ρ(U)呈正相关,U3O8型铀矿石浓缩物的w(U)每增加1%,溶解液ρ(U)平均增加4.8～5.7g/L;w(H2O)与溶解液ρ(U)值呈负相关,w(H2O)每增加1%,ρ(U)最大值下降46.1～55.2g/L;m(P)/m(U)与溶解液ρ(U)值呈负相关,m(P)/m(U)每增加0.1%,ρ(U)最大值平均下降116.0～181.0g/L。当w(U)=62.5%,不考虑m(P)/m(U)的影响时,溶解液ρ(U)最大值为1 578g/L;在m(P)/m(U)=0.35%条件下,ρ(U)最大值下降至716g/L,ρ(U)最大值下降54.5%:故m(P)/m(U)为瓶颈控制因素。     

固定化活性炭吸附铀(Ⅵ)试验

为探索海藻酸钠包埋法制备的固定化活性炭微球对铀(Ⅵ)的吸附效果,进行了固定化活性炭微球吸附铀(Ⅵ)试验。结果显示：在溶液初始pH=5.0、铀(Ⅵ)初始浓度为0.4 mg/L、固定化活性炭微球投加量为0.7 g/L时,反应6 h可以达到吸附平衡,此时铀(Ⅵ)吸附量为1.7 mg/g、吸附率为84.50%。对铀吸附机理的探讨表明,固定化活性炭微球对铀的吸附行为符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型。     

耐辐射奇球菌对水中铀（Ⅵ）的吸附试验

为探索治理铀污染的新工艺、新方法,对耐辐射奇球菌吸附铀（Ⅵ）的影响因素进行了研究。结果表明,溶液的pH值、吸附时间和吸附剂投加量对铀去除率影响显著。在含铀（Ⅵ）模拟废水pH=5、吸附时间为180 min、初始浓度为50 mg/L的情况下,投加0.2 g/L的耐辐射奇球菌体吸附剂,铀（Ⅵ）吸附率可达92.30%;随着铀（Ⅵ）初始浓度的提高,铀吸附率微幅下降,吸附量几乎与铀（Ⅵ）浓度成正比。对吸附机理的探讨表明,耐辐射奇球菌对铀（Ⅵ）的吸附行为符合Freundlich等温模型和准二级动力学模型。     

Removal of uranium(VI) under aerobic and anaerobic conditions using an indigenous mine consortium

Biological uranium removal was investigated using bacteria sourced from an uranium mine in Limpopo, South Africa. Background uranium concentration in the soil from the mine was determined to be 168 mg/kg using the ICP-OES calibrated against the uranium atomic absorption standard solution. Thus the bacteria isolated from the site were expected to be resistant to uranium-6 [U(VI)] toxicity. Preliminary studies using mixed cultures suggest that uranium reduction occurs under anaerobic conditions in most cases. U(VI) reduction by obligate aerobes isolated from the soil consortium was poor. The pure cultures namely; Pseudomonas sp., Pantoea sp. and Enterobacter sp. showed a high reduction rate at pH 5–6. The initial U(VI) reduction rate determined at 50% of added U(VI) was highest in the Pseudomonas sp. at 30 mg/L. Enterobacter sp. outperformed the other two species at 200 mg/L and 400 mg/L with a rate of 63 and 198 mg/L/h, respectively. Rapid reduction was observed in all cultures during the first 4–6 h of incubation with equilibrium conditions obtained only after incubation for 24 h. The results demonstrate the potential of microbial U(VI) reduction as an alternative technology to currently used physical/chemical processes for treatment and recovery of uranium in the nuclear industry.     

新疆某铀矿矿石浸出性能研究

为探索适合新疆某砂岩铀矿床的地浸采铀工艺,在室内开展了分别以不同质量浓度的硫酸和碳酸氢盐溶液作为浸出剂的搅拌浸出试验。结果表明：该矿铀矿石的浸出性能好,硫酸、碳酸氢盐搅拌浸出均取得了较好的溶浸效果;酸法搅拌浸出,硫酸浓度为2.79 g/L时,铀浸出率达87.65%,铀浓度峰值199.5 mg/L;硫酸浓度为7.04g/L时,铀浸出率达95.06%,浸出液峰值铀浓度达250.20mg/L;碳酸氢盐搅拌浸出,HCO_3^-浓度为5.07g/L时,铀浸出率达83.17%,浸出液峰值铀浓度达213.46mg/L,浸出液中的Ca^₂₊、Mg^₂₊含量仅30~40mg/L,浸出的Ca^₂₊、Mg^₂₊再次沉淀。综合考虑溶浸工艺对矿层孔隙堵塞的风险、生产成本等因素,建议该矿床在地浸采铀条件试验中采用低酸浸出工艺,硫酸酸度建议为2~3g/L。     

分光光度法测定钼萃原液中钼含量的研究

在HNO3体系中,用SnCl2将Mo(Ⅵ)还原为Mo(Ⅴ),NaSCN与Mo(Ⅴ)形成橙红色配合物,该配合物在460nm处产生最大吸收,吸光度和钼质量浓度在0.0~2.0 mg/L范围内呈线性关系,线性方程式为A=0.008 2+0.117 3ρ(Mo),相关系数R=0.999。利用过量的SnCl2还原Fe3+形成Fe2+消除了Fe3+对Mo(Ⅴ)测定的影响,由此建立钼浓度测定方法,当测量体系中钼质量浓度为2 mg/L、铁质量浓度为1.0~3.0 mg/L时,对测定钼的干扰可忽略。对实际钼萃原液进行稀释测定,发现样品中钼质量浓度为3.0g/L时,进行加标回收试验测得平均回收率为103.5%。     

用季铵盐从碳酸铵、硫酸铵碱性解吸液中萃取分离铀、钼

本文提出了以季铵盐为萃取剂,在加入过氧化氢的条件下,从(NH_4)_2CO_3-(NH_4)_2SO_4溶液解吸某铀水冶厂含铀、钼树脂所得的料液中分离铀、钼的新方法。结果表明,当料液中含铀4—5g/L、钼～2g/L时,季铵盐浓度为0.15mol/L,加入过氧化氢0.8％(v/v),相比(有/水)为1/4,经一段萃取,钼的萃取率可达97.9％,负载有机相中含铀小于0.1g/L。     

中性地浸采铀浸出液除铁研究

针对某地浸采铀浸出液的铁浓度异常升高造成的不良影响,通过改进传统氧化-絮凝-沉淀-过滤工艺,在不增设沉淀池的情况下,实现了去除铁的同时降低铀损失的目的。连续60 d的扩大试验结果表明,在投加氧化剂150 mg/L,PAC 70 mg/L时,采用氧化-絮凝-过滤工艺可以使浸出液中的铁质量浓度由8~18 mg/L降低到平均值1.57 mg/L;浸出液铀质量浓度在6~12 mg/L变化时,滤液中残留铀质量浓度平均值为6.02 mg/L。     

Uranium recovery from strong acidic solutions by solvent extraction with Cyanex 923 and a modifier

Uranium stripping with strong acid solution is always highly desired due to its simple operation and less pollution. However, intensive acid neutralisation for uranium precipitation in the subsequent step limited its application. A new solvent extraction process has been developed to transfer uranium from strong to weak sulphuric acid solutions suitable for uranium precipitation without intensive neutralisation. An organic system consisting of 10% Cyanex 923 and 10% isodecanol as the modifier in ShellSol D70 was optimised for the process. It was found that uranium was extracted efficiently from 4 to 6 M H₂SO₄ solutions with the organic system, and it could be efficiently stripped with 0.2–0.5 M H₂SO₄ solutions. Both extraction and stripping kinetics of uranium were very fast, reaching the equilibrium within 0.5 min. Temperature between 30 and 60 °C has slight effect on uranium extraction and stripping. Four theoretical stages could effectively extract more than 98% uranium from a solution containing 17.5 g/L U and 6.0 M H₂SO₄ at an A/O ratio of 1:1.5, and it could generate a loaded organic solution containing about 12 g/L U. More than 99% U could be stripped from the loaded organic solution containing 14.6 g/L U with 0.5 M H₂SO₄ using five stages at an A/O ratio of 1:3. As a result, the loaded strip liquor containing more than 40 g/L U would be obtained which is suitable for uranium recovery by precipitation using hydrogen peroxide. A conceptual process has been proposed for uranium transfer from strong to weak sulphuric acid solutions for its recovery.     

浸铀过程中氧化硫硫杆菌的耐氟性试验研究

铀矿石中常含有较高的氟含量,在浸铀过程中矿石中的氟会进入菌液中。氟离子是抑制氧化硫硫杆菌生长和影响氧化硫硫杆菌产酸能力的重要因素。试验表明,当氟离子浓度小于16 mg/L时,氧化硫硫杆菌4 d内生长发育良好;当氟离子浓度达到30 mg/L时,其生长发育时间超过15 d。当菌液中氟离子浓度小于8 mg/L时,对氧化硫硫杆菌产酸能力影响很小;当氟离子浓度大于16 mg/L时,对氧化硫硫杆菌产酸能力影响较大。氧化硫硫杆菌的耐氟能力可以通过驯化提高,驯化后浸铀氧化硫硫杆菌适应氟浓度能力可达40 mg/L。