不同酸度降水对某铀矿废石中铀、钍核素的释放迁移

以南方某铀尾矿石为研究对象,探究pH、粒径、浸泡时间等因素对尾矿中铀、钍放射性元素释放的影响。将待测铀尾矿样分为-0.45mm、0.45～8mm、+8mm三个粒度区间,设置三组pH分别为4.0、5.0、6.0的淋浸液,连续浸泡42d。结果表明:三组粒度,在相同试验条件下,钍元素比铀元素更难从尾矿中酸泡浸出,其中粒度越小的尾矿,放射性元素(U、Th)的释放量越大。粒度-0.45mm组中,U和Th最大释放量分别为8.42mg/L和0.151mg/L。     

不同酸度降水对某铀矿废石中铀钍核素释放迁移的影响

以南方某铀尾矿石为研究对象,探究pH、粒径、浸泡时间等因素对尾矿中铀、钍放射性元素释放的影响。将待测铀尾矿样分为-0.45mm、0.45～8mm、+8mm三个粒度区间,设置三组pH分别为4.0、5.0、6.0的淋浸液,连续浸泡42d。结果表明:三组粒度,在相同试验条件下,钍元素比铀元素更难从尾矿中酸泡浸出,其中粒度越小的尾矿,放射性元素(U、Th)的释放量越大。粒度-0.45mm组中,U和Th最大释放量分别为8.42mg/L和0.151mg/L。     

氧压酸浸法从铌钛铀矿中选择性提取铀

采用氧压酸浸工艺选择性提取铌钛铀复杂多金属矿石中的铀,并对浸出过程铀、铌、钛、铁等元素的溶出行为进行了研究。结果表明,在硫酸用量240g/kg、矿浆液固体积质量比1.5mL/g、浸出反应温度180℃、氧气分压0.5MPa、反应时间6h条件下,铀浸出率可达到97.2%,而铌、钛、铁等则留于浸出残渣中。实现了从复杂难破解多金属矿石中高效选择性提铀的目的。     

土壤电动修复中匀强电场对土壤细菌群落的影响

对土壤电动修复过程中匀强电场对土壤细菌群落的影响进行研究土壤细菌计数及PCR-DGGE研究结果显示,在匀强电场中,电场强度与土壤细菌的数量和多样性存在着密切的相关性在电场强度为3.0 V/cm时,电场对土壤细菌的刺激与抑制作用基本平衡.较低的电场强度刺激土壤细菌生长繁殖,高电场强度显著抑制甚至致死土壤细菌在匀强电场中,中间土壤细菌群落受到的影响较小,电极附近土壤细菌群落受到的影响较大.电场阳极对土壤细菌的数量和多样性产生较大影响,而电场阴极对土壤细菌群落结构的影响较大.     

某细粒低品位钼钨氧化矿粗精矿浸出新工艺

针对某细粒低品位钼钨氧化矿粗精矿钼钨含量较低、脉石矿物方解石含量较高的特点,研究了采用碳酸钠溶液加压浸出钨和钼。试验结果表明,在浸出温度160℃、浸出时间0.5～1.0h、碳酸钠用量为理论量的2.5倍、液固体积质量比1.0～1.5的最佳条件下,钼浸出率大于98%,WO3浸出率在90%左右。     

砂岩型铀矿石无氧化剂碱法浸出特征

为研究无氧化剂条件下砂岩铀矿碱法溶浸水岩作用过程及铀浸出特征,在实验室开展了蒸馏水浸泡和无氧化剂碱法浸出试验。结果表明,无试剂的水岩作用盐离子综合体及水中天然溶氧作用,可使铀向水中弱迁移;无氧化剂碱法浸出铀迁移强度与HCO3-浓度正相关,HCO3-浓度700～900mg/L是对浸铀影响相对显著的区间;UO2(CO3)22-和UO2(CO3)34-是无试剂和碱法浸出溶解铀的主要存在形式,两者占比与HCO3-浓度和pH相关。缺少氧化作用的碱法浸铀强度较弱,液固比1.5∶1浸出40d铀回收率17.17%～22.37%,且浸出速度衰减较快,这与矿石中的铀以四价占优有关。尽管如此,在碱性地下水体系尤其是碱法地浸退役采区,长时间内铀的迁移仍不可忽视。     

新疆某铀矿床碱法浸出元素迁移探究

为探索新疆某可地浸砂岩型铀矿床开采工艺参数和浸出过程中的元素迁移规律,在室内开展不同HCO3-浓度梯度(0.6、1、3、5、7g/L)的碱法摇瓶试验,同时对比是否添加氧化剂对浸出的影响。结果表明:碱法浸出铀浓度与加入HCO3-浓度正相关,且添加氧化剂时,浸出效果明显更优。HCO3-浓度在0.6～1g/L时,铀浸出效果不明显,HCO3-浓度增加到3g/L时,铀浓度出现增长突变,继续增大HCO3-浓度时,铀浓度虽呈增长趋势,但增长幅度较小。综合考虑效益、成本等因素,最佳HCO3-浓度为3g/L,且添加氧化剂更有利于浸出。     

影响赤泥中浸出锌铜钒铬的主要因素探讨

重金属元素的浸出研究对提高赤泥中元素的综合回收和环境保护具有重要意义,因此需要对赤泥中Zn、Cu、V、Cr元素的主要浸出因素进行探讨。实验以盐酸浓度、浸出温度、浸出时间为考察因素,各元素浸出量为考察指标,采用L₁₆(4³)的正交试验,借助电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES),对影响赤泥中浸出Zn、Cu、V、Cr的主要因素进行探讨。结果显示,各待测元素校准曲线的线性相关系数均大于0.999 7。盐酸浓度与浸出温度对元素的浸出影响较为显著,而浸出时间影响较弱,4种元素浸出的最佳条件为盐酸浓度9 mol/L、浸出温度100 ℃、浸出时间60 min。上述浸出条件下,赤泥样品中Zn、Cu、V、Cr的浸出率分别为86.67%、85.88%、88.55%和87.57%。研究表明,合理控制盐酸浓度、浸出温度和浸出时间,可以有效地提高赤泥中Zn、Cu、V、Cr浸出量,为赤泥中重金属元素的回收提供参考。     

尾砂中重金属迁移释放影响因素研究

文章以铜尾砂为研究对象,通过静态浸出试验探索了雨水对尾砂中Pb、Cd、As离子迁移释放的影响效应。结果表明,固液比越小Pb离子浸出率越高,而Cd、As离子的浸出率均与固液比无明显相关性,Pb、Cd离子更易在酸性条件下释放,而As在碱性条件下更易释放,三种离子浸出率均与尾砂粒径成反比,与温度成正比。     

高岭土对酸性水中铀的吸附试验

黏土矿物的吸附作用是铀矿酸法地浸体系铀的迁移影响因素之一。采用高岭土与pH 2.0、铀浓度55mg/L的酸性含铀溶液在17℃恒温条件下开展了不同液固比的吸附试验。结果表明,经与高岭土作用97.5h后,不同液固比条件下液相铀浓度依次降至0.06～48.76mg/L,铀浓度与液固比正相关。铀浓度下降不仅因吸附作用,铀的水解沉淀是重要原因、甚至是主要原因。液固比越小,溶液pH上升幅度越大,铀水解沉淀越显著,pH=2.8～2.9是溶解铀开始发生明显沉淀的临界值。酸性条件下高岭土对铀的吸附量较小,且主要发生在初期短时间内,吸附反应进行0.5h时不同液固比试验吸附量为44.8～57.04μg/g,随后出现解吸的现象,解吸平衡后的铀吸附量总体与液固比正相关。解吸过程的发生与溶解铀水解沉淀导致液相铀含量降低、高岭土分子结构和表面电荷变化、以及水化学组分变化等多因素综合影响有关。     

基于PHT3D软件的酸法地浸采铀过程模拟探讨

运用反应运移模拟软件PHT3D建立酸法地浸采铀一维模型,阐明强酸低含氧情况下地浸采铀过程中铀水解与迁移的时空演化规律。模拟结果表明,铀矿溶解后,四价铀最多,六价铀次之;矿层水溶液的pe(电位)和pH在时间上的变化与各个液相主要组分的浓度变化相关,pe和pH变化曲线的交点为液相主要组分浓度显著变化的起点;铀矿不仅会溶解也伴随着铀矿微量生成的现象,且溶解沉淀的量与位置有关。     

外源Fe2+浓度及矿物粒径对生物浸铀的影响

为改善以往生物浸铀效率不高的缺陷,通过添加外源Fe2+及改变矿物粒径来提高生物对铀的浸出率。研究结果表明：外源Fe2+浓度分别为0、0.5、1.0和2.0 g/L时,铀浸出率分别为87.34%、88.27%、91.23%、89.13%,当浸出体系中Fe2+浓度为1.0 g/L时,铀矿石会产生部分溶解且表面粗糙孔隙明显,有利于铀的浸出,溶浸液中存在适量的Fe2+对生物浸铀的能力具有提升效果。另外,外源Fe2+对铀矿生物浸出符合固体产物层缩核模型,浸出过程主要受扩散控制。当粒径＜- mm和-5 mm时铀浸出率分别为91.23%和83.70%,矿物粒径适当减小可增大颗粒比表面积,同样利于铀的浸出。     

石煤中铀在水-岩作用下浸出释放的环境影响及控制因素

含铀石煤广泛分布于中国南方地区，富含有机质和金属硫化物。石煤被人为开采暴露于地表后很容易在水-岩作用下发生氧化，产生矿山酸性排水并释放出放射性和有毒金属元素铀，因此废弃裸露的石煤矿山成为重要的潜在铀污染源。综述了水-岩作用下石煤矿山铀浸出释放的环境效应，铀的浸出释放过程受到多种因素的影响，包括石煤中铀的丰度、铀赋存状态、石煤风化程度、微生物作用，以及浸出液pH、Eh和气象水文等。尽管石煤中铀在水-岩作用下浸出释放研究取得了长足的进展，但控制铀浸出释放的主要因素及相关机制还不清楚，尤其是微生物在铀浸出释放过程中的作用机制还有待深入研究。     

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。     

Electrocapillary motion of copper and nickel matte droplets on fayalite-based slag surfaces

The electrocapillary motion of Cu₂S and Ni₃S₂ droplets on the surface of fayalite-based slags under 50% Ar-CO atmosphere has been studied for the effects of droplet size, temperature, electric field strength. Cu content m Cu₂S-FeS droplets, Ni content in Ni₃S₂ FeS droplets and slag composition. The copper matte droplets migrate to the anode (positive electrode) while the nickel matte droplets migrate to the cathode (negative electrode). Typical speeds encountered are of the order of 0.05–0.80 cm/s (Cu) and 0.16–0.62 cm^−s (Ni) with droplet diameters between 0.10 and 0.28 cm, applied potentials between 0.17 and 2.0 V/cm (Cu) and 0.75 and 3.3 V cm (Ni) and for temperatures between 1473 and 1573 K. The migration rate appears to be independent of droplet size for droplet diameters between 0.10 and 0.28 cm, but it increases with applied potential field and temperature.The effects of matte and slag contents on the migratory behavior are complex. As the Cu content in the Cu₂S-FeS matte droplet increases above 40% Cu. the migration rates also increase. Below 40% Cu matte grade, the migration rates are not significantly different. As the Ni content in the Ni₃S₂-FeS matte droplet increases, the migration rates decrease. These migration rates are also affected by the slag composition. As the Cu and Ni matte droplets migrate in opposite directions under the influence of the electric field, electrocapillary phenomena may be used to enhance metal recovery in slag cleaning operations using electric furnaces.     

HCl leaching behaviour of a bastnasite ore in terms of thorium and rare earth elements

Today, nuclear energy is considered as one of the most important energy sources. Thorium (Th) is also very important for nuclear energy because it can exist in nature spontaneously just as uranium (U) without depending on presence of another radioactive element. As plutonium and other trans-uranium elements are produced in lesser amounts compared to U in Th fuel cycle, Th is considered as the cleanest nuclear plant fuel. Bastnasite is one of the minerals which Th can be economically obtained. Bastnasite (Ce, La)FCO3, which is a rare earth fluorocarbonate, contains approximately 0.2–0.3% Th and 75% rare earth oxides. Within the scope of this study, dissolution behaviour of Th and rare earth element (REE) contents present in the bastnasite ores which is obtained from Eskisehir region of Turkey, with HCl leaching method was examined. In this context, the effects of different leaching parameters such as leaching time, HCl concentration and pulp temperature on Th and REE (Ce, Nd, La) dissolution efficiency and the best results have been obtained in the conditions of 5.48 M of HCl dosage, 220 min. of leach time and 70°C pulp temperature. In these optimum conditions, Th, Ce, Nd and La were obtained with dissolution efficiencies of 80.12, 77.12, 70.12 and 71.13%, respectively.     

Lactate Transport in Soil by DC Fields

Electrokinetic injection of lactate, a negatively charged biodegradable organic, in homogeneous soils is evaluated. Net lactate migration rate on the order of 5?cm2/V?day is measured in sand from cathode towards the anode. The ionic injection in sand was dependent on current density; however, the increase in electric current did not result in an equivalent increase in lactate transport due to development of an appreciable electroosmotic (EO) flow from the anode to the cathode. While high EO flow (ke on the order 10?6 to 10?5?cm2/V?s) occurred in clay samples, ion migration from cathode to anode is the dominant transport process under relatively high current density (5.3?A/m2 in this study) and can be used as an effective transport mechanism for negatively charged additives. An effective lactate reactive transport rate of more than 3?cm/d (under 1?V/cm) can be achieved in clays, which is at least two orders of magnitude greater than hydraulic injection under unit hydraulic gradient. Even though lactate concentrations in the clay were below 10% of the boundary value due to biological transformation, these concentrations (few 100?s?mg/L) are high enough to maintain microbial activities capable of degrading organic contaminants. At the same time, control experiments showed that, while lactate adsorption was negligible, hydraulic injection under a unit gradient was ineffective because of the low hydraulic conductivity of clay and the biodegradation of lactate.     

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%。     

地浸采铀工艺分类方法的探讨

随着地浸技术的发展,一些新工艺很难简单地用传统的酸、碱分类方法进行界定,出现工艺归类与地浸实际工作状态不一致的现象,也造成了技术交流的不便。在综述目前主要地浸工艺及其铀迁移原理的基础上,对地浸采铀工艺分类方法进行了探讨,提出了分别以地浸工作液pH和浸出铀的迁移形式为依据的分类方法。