含氯浸铀尾液对混合浸铀菌株生长动力学影响的研究

以嗜酸性氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌及氧化硫硫杆菌三种混合菌种为受试材料,通过试验分析培养基中pH、Eh、Fe~(2+)和总铁的变化情况,研究氯离子浓度胁迫对混合菌活性的影响。利用[Fe~(2+)]/[Fe~(3+)]的比值及菌种对Fe~(2+)的得率系数对不同Cl~-浓度下细菌的比生长率进行拟合来表征不同Cl~-浓度的浸铀尾液对混合菌生长活性的胁迫效应。结果表明,混合菌对含氯浸铀尾液具有一定的耐受能力。当尾液培养液中Cl~-≤1.0g/L时,Cl~-对混合菌的生长基本没有影响;当Cl~-浓度在1.0~5.0g/L时,混合菌对Fe~(2+)的氧化转化能力开始受到不同程度的影响,影响程度随着Cl~-浓度的增加逐渐增大;当Cl~-=10.0g/L时,混合菌的生长完全受到抑制。     

新疆洪海沟矿床酸法地浸采铀试验

洪海沟矿床是我国新疆千吨铀矿大基地的重要后备资源。为确立该矿床开发的适宜浸出工艺,在前期实验室研究基础上,开展了“四注一抽”规模的酸法地浸采铀试验。结果表明：该矿床微酸和低酸浸出均未达到预期浸出效果,采用3.0~4.0 g/L酸度酸化、7.0~7.5 g/L酸度浸出是适宜工艺;300 mg/L剂量的H2O2能加速铀的浸出,但受限于溶出的Fe含量较低,氧化剂效能受限;尽管矿床碳酸盐含量不高,但浸出液Ca2+、SO42-持续增加易形成石膏沉淀导致抽注流量下降,需要在后续生产中予以关注。     

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。     

黄铁矿筑堆方式对微生物浸铀的影响

在黄铁矿混合筑堆、顶置筑堆和分层筑堆三种情况下,通过柱浸方式对铀矿石进行微生物浸铀试验,探索微生物浸铀中黄铁矿的最佳筑堆方式。结果表明,混合筑堆、顶置筑堆、分层筑堆的渣计浸出率分别为89.12%、84.37%、85.47%,与顶置筑堆和分层筑堆的柱浸相比,混合筑堆对微生物浸铀具有强化作用。     

用稀酸淋浸法从铀钼矿石中浸出铀和钼

毛洋头570矿床为原生铀矿床，其中SiO2质量分数在70％以上，铀和钼的质量分数分别为0．116％和0．475％。采用稀酸淋浸法可浸出其中的铀和钼。矿石粒径小于10mm，淋浸剂质量浓度10g／L，pH2．0左右，电位-400mV以上，氧化剂为Fe2(SO4)3，浸出134d，80％以上的铀，50％左右的钼得到浸出。     

某砂岩型铀矿床矿石柱浸试验

柱浸试验是选择确定新矿床溶浸开采工艺的重要环节。采用某拟开发砂岩铀矿床的矿石,在实验室进行酸、碱法柱浸试验,并进行氧化浸出对比。酸法溶浸剂为6 g/L的硫酸溶液,碱法为3 g/L的碳酸氢铵溶液,氧化剂为300 mg/L的过氧化氢。结果表明,酸法浸出效果优于碱法浸出,氧化浸出优于无氧化浸出;酸度6 g/L+300 mg/L过氧化氢浸出效果相对最好,浸出54 d液计浸出率为87.42%,浸出率达到75%时液固比为2.29,酸耗9.0 kg/t。结合矿石碳酸盐含量较低的特点,建议采用6 g/L酸度的酸法工艺开展现场浸出条件试验,可考虑适量添加氧化剂。     

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%。     

低品位金矿柱浸试验

对某低品位金矿进行柱浸试验研究,考察喷淋制度对金、铜浸出率的影响,探索了在现行堆浸条件下矿石浸出的可行性。结果表明,采用现行堆浸技术处理低品位金矿石是可行的,在合适的喷淋制度下,20天内金的浸出率可达84%以上。     

某砂岩铀矿石CO_2+O_2柱浸试验

在实验室开展了某砂岩铀矿石CO_2+O_2浸出工艺的柱浸试验。当液固体积质量比达到5.20(mL/g)时,铀浸出率可达到67.05%;HCO_3~-浓度是影响铀浸出浓度的关键因素,保持HCO_3~-浓度不低于800mg/L时浸铀效果较理想;浸出中后期铀浓度随矿石中铀的消耗而降低;溶浸液与矿石中碳酸钙、黄铁矿相互作用导致浸出液中Ca~(2+)、SO_4~(2-)浓度升高,pH在6.6以上时方解石和白云石都处于过饱和状态,为避免发生沉淀,应将pH控制在6.6以下;试验中石膏虽未达到饱和,但地浸实践中应关注Ca~(2+)、SO_4~(2-)浓度持续升高趋势,避免发生石膏沉淀堵塞。     

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。     

低品位含铜金矿柱浸试验研究

采用柱浸法对紫金山矿区含铜金矿进行浸出试验,分别考察矿样粒度、铜品位、喷淋强度、氰化钠喷淋浓度和浸出时间对浸出率的影响。结果表明,采用堆浸法处理该含铜金矿矿样是可行的,对-80mm粒级在15天内金浸出率大于86%,浸出前期金、铜同时浸出,在浸出后期出现沉铜现象。     

不同类型黄铁矿对微生物浸铀行为的影响

针对低硫铀矿生物浸出,采用外源添加黄铁矿强化微生物浸铀,开展三种不同类型黄铁矿对微生物浸铀的影响研究。结果表明:添加黄铁矿可有效降低浸出体系pH,为微生物提供相对良好的浸出环境;添加黄铁矿促进体系内Fe2+快速氧化和氧化还原电位值迅速升高;黄铁矿体系与未添加黄铁矿空白体系相比,铀浸出率提高1.73%～5.53%;添加黄铁矿可降低微区黄钾铁矾等沉淀形成。     

酸法浸铀过程中Fe3+与浸出铀之间关系的数值模拟

为探究酸法地浸过程中Fe³⁺作为氧化剂时铀的浸出情况,通过使用模拟软件PHREEQE建立模型,观察浸出液各组分的浓度及迁移变化,揭示氧化剂Fe³⁺与浸出铀之间的关系。结果表明：作为氧化剂的Fe³⁺促使铀矿的溶解及Fe²⁺的出现,随着铀的浸出结束,Fe³⁺的浓度趋于稳定;且铀矿的溶解速率与Fe³⁺、Fe²⁺的增长速率密切相关。Fe³⁺的浓度增长变快时,Fe²⁺的浓度增长及铀矿的溶解也加快;随着铀矿的溶解速率降为零后,Fe²⁺的增长速率也趋近于零,氧化剂Fe³⁺的增长速率也降为零。     

某铀矿床矿石浸出试验研究

为了了解某铀矿石的浸出性能,在分析了其矿物学特征及化学成分的基础上,先进行了不同硫酸浓度和不同粒径条件的浸泡试验,试验结果表明酸度采用20 g/L、粒径破碎成-10 mm的浸泡试验效果最佳;再进行了不同氧化剂浓度的对比柱浸试验,试验结果表明加入氧化剂能提高浸出率7个百分点,并且不同氧化剂浓度对试验效果的影响不大。     

氰化浸金过程中过氧化物的助浸作用

介绍了过氧化物在氰化浸金工艺中的应用、作用机理及主要影响因素。过氧化物在适宜条件下可以提高氰化浸金的速率，降低氰化物的耗量。     

浸铀细菌的连续培养研究

采用小型生物接触氧化槽模拟工业化细菌堆浸中浸铀细菌的连续培养,研究生物膜形成过程中Fe2+氧化速率、菌液的产量和溶解氧含量以及氧化槽曝气量的变化情况,探索生物膜的生成、熟化规律。     

某铀矿石微生物柱浸翻柱对比试验

以某铀矿堆浸生产线的矿石为原料,考察微生物柱浸翻柱方式对铀浸出率的影响。结果表明,经过113天试验,两柱液计累计铀浸出率分别为80.62%和76.49%,渣计铀浸出率分别为88.67%和85.24%,耗酸率分别为9.17%和9.04%。在酸化阶段提前翻柱可有效减轻泥化、板结现象,促进铀的浸出。     

从热力学上探讨氧化剂对氰化浸金效率的影响

从热力学上计算氧化剂提高氰化浸金效率的可行性，为降低氰化物用量，缩短浸出时间，提高金的浸出率，提供热力学依据。云南镇源金矿提金试验间接验证了这一结论。     

亚铁浓度对铀生物浸出的影响

以某难处理铀矿石为原料,开展了添加不同浓度Fe~(2+)对铀生物浸出的影响研究。在相同浸出条件下,经84h浸出,添加Fe~(2+)浓度为0、3、5、9g/L的铀浸出率分别为48.13%、61.44%、66.12%和62.38%,添加Fe~(2+)浓度为5g/L时,铀浸出率最高。可以通过控制添加适当Fe~(2+)浓度来获得较高的铀浸出率。     

浸铀微生物及其应用

生物浸出工艺以其经济、高效和环境友好等优势,在低品位、复杂铀矿处理中受到青睐,根据矿石性质、工艺条件等采用不同的微生物。对微生物浸铀工艺主要采用的微生物种类及其生长特性、浸铀原理以及实际应用进行综述,阐述了铁/硫氧化过程、生物铁载体、低分子量有机酸及胞外多糖对铀溶解的作用。