CO2+O2地浸采铀饱和树脂酸化技术与应用

介绍了CO₂+O₂地浸采铀和酸法地浸采铀的水冶回收工艺,依据新疆某地浸铀矿山的铀矿水冶工艺现状,提出将CO₂+O₂地浸采铀工艺下饱和树脂纳入酸法地浸水冶回收系统进行处理的酸化工艺。分析了CO₂+O₂浸出工艺下碳酸铀酰型饱和树脂的酸化转化机理,开展了以酸法水冶系统中淋洗剂、转型剂、洗涤合格液为酸化剂的搅拌浸泡试验。结果表明,酸法水冶系统中的洗涤合格液是符合工艺要求的酸化剂,可充分利用洗涤合格液中的剩余酸度对碳酸铀酰型饱和树脂进行转化,并将转化后树脂对铀的吸附容量由74.71 g/L提高至76.73 g/L,实现了与酸法水冶系统再饱和树脂的共同淋洗和转型。     

沉积岩铀矿单岩性矿样的浸出研究

这是一个沉积岩类型铀矿床。我们完成了四种不同岩性的单矿样的浸出行为的研究。这四种矿样是:(1)含有机质凝灰质砾岩;(2)凝灰质含砾砂岩;(3)泥质粉砂岩;(4)凝灰岩。利用电子探针及X射线衍射提供了一个有效的方法,研究了主要矿物组成及铀的赋存状态。研究结果为浸出工艺提供参数。使用浸出条件是:液固比1:1,温度60℃,时间3小时,粒度-32目,NaClO_3加入量0.3%,浸出剂硫酸。一系列实验表明、前三种矿样在硫酸用量分别为12%、12%、8%时,铀的浸出率均接近90%;而凝灰岩在用酸量为6%时浸出率仅60%,细磨或用硝酸作浸出剂能提高铀的浸出率。如果提高浸出液中剩余酸浓度、前三种矿样渣含铀量会降低,而凝灰岩作用不大。实验证实,各岩性中耗酸矿物主要是碳酸盐矿的方解石、白云石等,凝灰岩含耗酸矿物少。     

某花岗岩铀矿实验室溶浸工艺实验

采用传统水冶工艺开采铀,生产成本高,选冶效率较低。通过对某花岗岩铀矿石实验室工艺实验的研究,获得最佳溶浸工艺参数,为下一步进行现场原地破碎浸出实验提供技术依据。对铀矿床矿石进行了取样加工及化学全分析,并主要进行了搅拌浸出实验、泡浸实验、柱浸实验。结果表明:某花岗岩铀矿石浸出性能好,耗酸量低, 铀浸出率高,浸出时间短;与常规水冶工艺相比,改变了浸出剂的硫酸浓度常规工艺从高到低的布液方式,采用由低到高再低的周期流程布液方式,有效地避免了硫酸钙的沉淀,降低了成本。     

从铀矿石浸出液中沉淀过氧化铀

研究了从铀矿石浸出液中回收铀的化学沉淀法。该法主要包括石灰沉淀铁、氢氧化铁浆体预处理和H_2O_2沉淀铀。浸出液用石灰乳中和至pH3.7,沉淀氢氧化铁,此沉淀物经絮凝、沉降之后,在高压釜内于170℃温度下预处理。用H_2O_2从除铁浸出液中沉淀铀,用MgO浆体调节铀沉淀过程的pH值至3.5,沉铀尾液可用于洗涤浸出尾渣的滤饼。氢氧化铁沉淀浆体,预处理后返回浸出工序回收铀,这不仅省去了氢氧化铁浆体的过滤工序,而且还使     

密度-电导-温度法测量铀-酸体系中铀和硝酸

提出了密度-电导-温度法测量铀-酸溶液中铀和硝酸含量。建立铀-酸溶液的密度、电导率和铀质量浓度、硝酸浓度以及温度之间的数学模型,该模型为一非线性二元二次方程组。只要测出铀-酸溶液的温度、密度和电导率,代入上述方程组,即可由计算机计算出铀-酸体系中铀和硝酸浓度。结果表明:当铀-酸体系中铀质量浓度范围在50~200g/L、硝酸浓度范围在1~4mol/L时,该法对铀和硝酸浓度的测量相对误差均在±5%之间。     

含铀灰渣的多级逆流浸出工艺技术

在铀产品及核燃料元件制造过程中，各种可燃性废物经裂解焚烧减容处理而产生大量含铀灰渣。通过对含铀灰渣进行多级逆流浸出，考察灰渣预处理方式、灰渣粒度、浸出级数以及超声作用对溶解浸出效率的影响，结果表明：（1） 含铀灰渣的预处理方式对溶解浸出过程有明显的影响，120 ℃烘干预处理灰渣比800 ℃煅烧预处理灰渣更易于浸出；（2） 灰渣粒度对浸出过程无明显影响；（3） 含铀灰渣经一级浸出后，铀质量分数从20%左右降至1.5%以下，二级浸出渣铀质量分数降至0.8%左右，三级浸出灰渣铀质量分数变化不大；（4）超声能明显强化含铀灰渣的溶解浸出过程，使一级浸出渣铀质量分数从1.26%降至0.34%，超声强化二级浸出渣铀质量分数可降至0.12%。     

含铀灰渣的多级逆流浸出工艺技术

在铀产品及核燃料元件制造过程中，各种可燃性废物经裂解焚烧减容处理而产生大量含铀灰渣。通过对含铀灰渣进行多级逆流浸出，考察灰渣预处理方式、灰渣粒度、浸出级数以及超声作用对溶解浸出效率的影响，结果表明：（1） 含铀灰渣的预处理方式对溶解浸出过程有明显的影响，120 ℃烘干预处理灰渣比800 ℃煅烧预处理灰渣更易于浸出；（2） 灰渣粒度对浸出过程无明显影响；（3） 含铀灰渣经一级浸出后，铀质量分数从20%左右降至1.5%以下，二级浸出渣铀质量分数降至0.8%左右，三级浸出灰渣铀质量分数变化不大；（4）超声能明显强化含铀灰渣的溶解浸出过程，使一级浸出渣铀质量分数从1.26%降至0.34%，超声强化二级浸出渣铀质量分数可降至0.12%。     

含铀煤燃烧过程中煤灰烧结现象的研究——煤中几种常见无机矿物的烧结及其对铀包裹

本文用八氧化三铀粉末和三碳酸铀酰铵溶液,分别和煤中常见的五种无机矿物——高岭土、长石、石英、黄铁矿、褐铁矿等混合制得的人工配料,在300—1100℃温度下焙烧,对焙烧产物进行了浸出、松装密度测定和X射线衍射分析。由分析结果提出了温度升高铀浸出率下降的原因是由于铀被无机组份烧结-包裹所致。     

从铀矿石浸出液中沉淀过氧化铀

研究了从铀矿石浸出液中回收铀的化学沉淀法。该法主要包括石灰沉淀铁、氢氧化铁浆体预处理和H_2O_2沉淀铀。浸出液用石灰乳中和至pH3.7,沉淀氢氧化铁,此沉淀物经絮凝、沉降之后,在高压釜内于170℃温度下预处理。用H_2O_2从除铁浸出液中沉淀铀,用MgO浆体调节铀沉淀过程的pH值至3.5,沉铀尾液可用于洗涤浸出尾渣的滤饼。氢氧化铁沉淀浆体,预处理后返回浸出工序回收铀,这不仅省去了氢氧化铁浆体的过滤工序,而且还使铁沉淀物不再溶解,因而浸出液中铁浓度不增加。研究结果表明:用石灰、H_2O_2和MgO三种主要试剂就能从浸出液中获得铀含量高于65％的过氧化铀产品,上述化学试剂均不污染环境,按浸出液中铀含量计,化学试剂H_2O_2(30％)和MgO的耗量分别为0.95kg/kgU和0.169kg/kgU。     

十年来铀水冶科学技术的新进展

本文重点介绍了十年来国内铀水冶科学技术的新进展。就世界铀水冶科学技术的发展趋势,简述了十年来的重大新进展。 介绍了它的发展背景,对铀工艺矿物学、溶液采矿、铀矿分选、浸出、由浸出液及矿浆提铀、铀化合物沉淀的新进展作了说明。还描述了由磷炔岩、褐煤、碳质页岩、含铀多金属矿及海水提铀的重大新进展,扼要阐述铀水冶的废水及尾矿处理和铀水冶的无废物工艺流程研究的新进展。对铀水冶科学技术的今后发展作了讨论。     

含铀褐煤综合利用的研究

本文是研究从含铀褐煤中直接提取铀和锗的工作报告。给出了用硫酸和硝酸方法浸取的条件和结果。重点讨论了用硫化钠溶液和清水分步浸取原煤中的锗和铀及用丹宁沉淀浸出液中锗的条件。铀的浸出率和沉淀率分别为76%和98%;锗的浸出率和沉淀率分别为80%和98—100%。分析了控制锗的浸出率的因素,提出了从研究浸取过程的化学机理和过程机理出发,进一步寻求提高铀、锗浸出率和降低试剂消耗的方向。     

含铀煤燃烧过程中煤灰烧结现象的研究——Ⅰ.含铀煤灰的烧结及其对铀的包裹

本文用中国不同地区的三种含铀煤矿样,在400—1100℃范围内进行燃烧试验。测定了煤灰的松装密度和煤灰中铀浸出率。结果表明,煤样在不同温度下燃烧后,煤灰发生了烧结,烧结时发生了煤灰对铀的包裹作用。燃烧温度越高,煤灰烧结越剧烈,对铀的包裹几率也越大,铀的浸出率降低也越厉害。烧结过程符合烧结作用理论的关系式,并得到了三种含铀煤样的烧结-包裹关系式。     

基于地球化学模拟分析杂质矿物对酸法地浸采铀的影响

为探明酸法地浸采铀过程中杂质矿物对铀浸出的影响,以分批浸出试验为基础,采用反应路径模拟探讨杂质矿物对铀浸出机制的影响,利用反应溶质运移模型探讨杂质矿物对铀浸出化学场时空特征的影响。模拟结果表明：方解石、黄铁矿、赤铁矿会与铀矿竞争酸,竞争由强至弱依次为方解石、赤铁矿、黄铁矿,其中黄铁矿在酸浸条件下溶解较弱,但生成的低价硫和亚铁离子能降低溶浸液的Eh值,导致铀浸出减少,赤铁矿在酸浸条件下因耗酸而降低溶浸液的酸度,但又促进黄铁矿的溶解,进而影响铀的浸出;在时间上,杂质矿物会使铀的溶解迁移存在不同程度的滞后,铀的溶解-沉淀旋回周期延长,整个模拟矿层沥青铀矿完全溶解时间更长,铀浸出速率降低;在空间上,杂质矿物会使模拟矿层中铀矿溶解范围减小,铀矿溶解-沉淀旋回过程中沉淀量增加,U（Ⅵ）迁移浸出所需时间延长,浸出铀的迁移累积峰值变化不同。     

不同固定剂对铀尾矿库中铀稳定效果的试验研究

利用壳聚糖、凹凸棒土、还原铁粉和羟基磷灰石4种固定剂对铀尾矿库中的铀进行固定化处理,通过逐级化学提取法和毒性浸出试验（TCLP）研究了铀尾矿库中铀的形态分布特征与浸出特性。结果表明：固定剂对铀的形态分布的影响存在显著差异,壳聚糖、凹凸棒土和还原铁粉掺杂后主要促进可交换态（包括水溶态）铀向其他较稳定结合态铀转化,羟基磷灰石掺杂显著提高了残渣态铀的含量。固定能力强弱依次为：羟基磷灰石>还原铁粉>凹凸棒土>壳聚糖。TCLP结果表明：壳聚糖增强了铀的活性,浸出量增加4%~23%;羟基磷灰石降低铀的浸出量近80%,是铀尾矿库中铀稳定效果较好的一种固定剂。     

冶炼废渣综合回收铀、铌、钽和锡

根据某冶炼尾渣的成分和矿物特性,研究了铀、铌、钽和锡的回收工艺.开发出酸浸提铀-重选抛尾-弱磁选回收铌、钽-强磁选除铁回收锡的联合工艺流程.铀浸出率大于80％;铌、钽品位大于31％,回收率大于80％;锡精矿品位大于62％,回收率大于65％,锡精矿经放射性去污后,其放射性水平基本符合有色冶金行业标准.     

掺铀榍石人造岩石固化体的制备及其浸出性能

以碳酸钙(CaCO3)、二氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)和硝酸铀酰(UO(2NO3)2.6H2O)为原料,采用固相反应工艺,制备掺铀榍石基人造岩石固化体。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段,研究固化体的烧结温度、物相组成、U元素的浸出性能等。结果表明,掺铀榍石基人造岩石固化体的较佳烧结温度是1 260℃;榍石能很好地固溶U形成榍石固溶体;配方化学式为Ca095U0.05Ti0.9Al0.1SiO5、Ca092U0.04Ti0.9SiO5固化体,28天90℃的浸出率分别为7.0×10-10m.d-1、9.5×10-10m.d-1,其归一化浸出率分别是2.10×10-3g.m-2.d-1、1.76×10-3g.m-.2d-1。     

黑曲霉两步法与化学氧化联合浸出花岗岩铀矿石

为了高效浸出花岗岩型铀矿石中的铀,采用黑曲霉两步法和化学氧化联合浸出,研究预培养时间、浸出时间和不同氧化剂及其用量对浸铀效果的影响。结果表明:黑曲霉两步法浸出时,采用预培养36 h的黑曲霉浸铀,浸出时间为72 h时,铀浸出率最高,为59.34%,随着预培养时间和浸出时间的延长,铀浸出率显著下降。加入MnO₂、NaClO₃和H₂O₂三种氧化剂对铀浸出率均有不同程度的提高,其中加入2.5%(与矿石质量比)的MnO₂时,浸铀效果最佳,铀浸出率最高可达74.09%,与未加氧化剂相比,铀浸出率提高了14.8%。     

美国铀生产方法的演变

【西德《核化学冶金公司市场报告》1990年3月号第6页报道】典型的常规铀生产方法是用地下或露天采矿法开采矿石,然后送往水冶厂用碱法或酸法提取铀。1970年,美国几乎100%的铀实际上都是这样生产的;但到了1989年,只有59%的铀是这样生产的。1989年末,实际上只有三座水冶厂在     

硅胶吸附处理含高浓度硝酸根的含铀工艺废液

利用硅胶对铀的吸附作用,实现了对同时含高浓度硝酸根及微量铀的放射性废液中铀的回收。利用模拟废液进行静态实验,研究了溶液pH值、铀初始浓度、硝酸盐浓度及硅胶比表面积对吸附效果的影响。结果表明：溶液pH值增大有利于硅胶对铀的吸附;而溶液中铀初始浓度的升高会使铀在硅胶上的吸附效率降低;pH值为8.1时的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型;硝酸根在硅胶上不吸附,且对铀的吸附几乎无影响;具有较大比表面积的硅胶有利于铀的吸附。利用实际工艺废液进行的动态柱实验结果表明,当pH值为8.1时,硅胶对铀的吸附容量可达22.3 mg/g。吸附在硅胶上的铀可被1 mol/L的硝酸溶液淋洗下来,解吸效率达近100%。     

预热退火对铀和铀铌合金氢化动力学的影响

用压力-体积-温度(P—V—T)法研究了铀和铀铌合金与氢气反应的动力学过程。研究结果表明，加热预处理可以缩短铀和铀铌合金试样与氢气反应的孕育期；加热预处理温度(600-700℃)对铀和铀铌合金与氢气反应的影响不同。加热预处理温度为600℃、反应温度为200℃时，低碳铀、高碳铀、铀-7％铌合金和铀-3．5％铌合金与氢气反应的活性依次增强。因此，高碳铀和铀铌合金比低碳铀更易于与氢气反应。