某碳硅泥岩型铀矿石浸出性能的研究

某碳硅泥岩型铀矿石富含黄铁矿和有机质,用一般酸法浸出,铀浸出率低。浸出工艺条件对铀浸出率均有影响,而以酸度影响最甚。本文根据矿石的矿物组成及其溶解特性,应用矿物分离、红外光谱分析等技术研究了该矿石的铀浸出特性。从矿石中分离出了“可溶性腐植酸”和“酸不溶性腐植酸”。试验结果证明,“酸不溶性腐植酸”是造成该矿石铀浸出率偏低的主要原因,认为适当提高浸出剩余酸度是提高铀浸出率的合理方案。     

地浸终采残留液对某砂岩型铀矿的浸出性能研究

为推动终场采场残留液在地浸采铀中的利用,通过室内静态试验,研究了酸法地浸终采残留液对砂岩铀矿含矿岩芯的浸出条件和浸出动力学。试验结果表明:1)该砂岩岩芯适合酸法浸出;2)残留液对该矿在自然粒径下的最佳浸出条件:固液质量体积比为1∶8 g/mL,浸出时间为48 h,双氧水加入质量浓度为1 g/L,铀浸出率为77.36%。残留液的铀浸出动力学研究(反应活化能Ea=27.519 kJ/mol)结果表明,残留液对该铀矿的浸出过程主要受混合控制。该研究可为终场残留液在地浸采铀中的应用提供参考。     

磁场强化某硬岩铀矿浸出试验研究

针对江西某花岗岩型难浸硬岩沥青铀矿石,采用常规稀硫酸浸出时稀硫酸、双氧水药剂消耗大,浸出时间长,铀浸出率较低的问题;为了提高该难浸硬岩铀矿的浸出率,通过采用稀土永磁内磁处理器对稀硫酸进行磁化处理后再进行浸出铀的对比试验。试验得出：在磁场强度为610KA/m、磁化时间45min、细度-0.295mm含量占88%、硫酸浓度为21%、H2O2用量为0.7%、浸出时间3.5h的条件下,最终获得了浸出矿渣含铀0.0092%、铀浸出率为91.24%的试验指标。与常规条件下铀浸出试验对比,铀浸出率提高了8.99%,浸出矿渣含铀量减少0.0168%,并且稀硫酸浓度降低2%,H2O2用量减少0.1%,浸出时间缩短0.5h。磁场强化硬岩铀矿浸出工艺为硬岩铀矿浸出技术提供了新的强化浸出方法,同时也为同类型矿山的浸出工艺技术提供技术参考。     

新疆某铀矿空气预氧化矿层地浸采铀现场试验

天然成因试剂地浸采铀在我国是一项较新的铀矿开采方法,空气预氧化矿层技术是其核心内容。空气预氧化铀矿层的基本原理是向矿层送入压缩空气,利用空气中的氧氧化铀矿石,再利用地下水中的碳酸氢根或碳酸根将铀浸出。为了积累更多的基础资料和经验以便在我国推广应用空气预氧化铀矿层技术,在新疆某铀矿进行了现场试验。试验中浸出液铀浓度最高达230mg／L,钻孔抽液量可逐渐恢复到原始抽水试验最大值10．5m^3／h。该结果表明：空气预氧化工艺可成功实现矿石中铀的氧化,节约氧化剂成本,提高铀的浸出率,并且对矿石渗透性能影响较小,可以避免高矿化度地下水条件下的化学堵塞。     

安徽省宁国地区碳硅泥岩型铀矿成矿条件分析

介绍了宁国地区铀成矿区域地质背景,在寒武纪荷塘组地层中凸显的碳硅泥岩型铀矿及其铀矿成矿地质条件。     

某含铜铀矿石浸出工艺条件试验研究

根据某含铜铀矿石的矿物特性和化学组成,开展酸法搅拌浸出及柱浸条件试验,探索处理该矿石的最佳工艺条件。试验结果表明:采用酸法搅拌浸出,铀浸出率达到96.3%,但铜浸出率仅为40.2%;采用柱浸出,铀浸出率达到94.4%,铜浸出率为63.6%。推荐采用堆浸工艺从该矿石中回收铀和铜,其工艺参数:矿石粒度为-10mm,软锰矿用量为2%(与矿石质量比),硫酸质量浓度为30g/L,喷淋强度为20L/(m2·h),淋停时间比为1∶1。     

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。     

若尔盖碳硅泥岩型铀矿钻探工作回顾与技术对策

碳硅泥岩型铀矿床是我国四大基本类型铀矿之一,在我国铀矿资源中具有重要的地位,若尔盖碳硅泥岩型铀矿床是我国重要的十大铀资源基地之一。虽然它是当前中国碳硅泥岩型铀矿勘查的第一个突破口,并已经勘查开采近半个世纪,但在钻探工作中仍然存在一系列难题。回顾了若尔盖铀矿区的钻探技术发展、存在的问题和困难,阐述了应对若尔盖碳硅泥岩型铀矿复杂地层的技术措施。     

某砂岩铀矿床不同岩性铀矿石浸出性能研究

某矿床发育有砂岩和泥质砂岩2种类型铀矿体,铀资源主要存在于泥质砂岩型铀矿体中。工艺矿物学和室内酸法搅拌浸出试验结果表明:原矿铀品位与黏土矿物含量呈正比,以蒙脱石为主的黏土矿物既是铀富集的重要吸附剂,也是导致矿石渗透性较低的主要因素;在液固体积质量比为5L/kg,硫酸质量浓度≥5g/L条件下,砂岩铀矿石和泥质砂岩铀矿石的浸出性能均较好,其四价铀和六价铀均能达到较好的浸出效果,总铀浸出率均可达75%以上。     

黑曲霉对辉石中硅的浸出及其机理研究

普通铁精矿的含铁硅酸盐中硅的有效脱除是制备超纯铁精矿的前提。通过摇瓶浸出的方式,研究了浸矿时间、矿浆浓度对黑曲霉浸出含铁硅酸盐矿石--辉石中硅的影响,并通过SEM、XRD、EDS和FTIR等手段对浸出前后的矿物进行性能表征,以探究其浸矿机理。研究结果表明：随着浸出时间的延长,硅浸出率呈现先上升后下降的趋势,浸出13 d时的硅浸出率较高,为10.68%;随矿浆浓度的提高,硅浸出率呈先上升后下降趋势,矿浆浓度为10%时的硅浸出率较高,为6.01%;在黑曲霉浸出辉石的过程中,辉石的晶体结构遭到破坏,出现断裂甚至崩塌,晶体结构中O-H键、Si-O键的变化,与黑曲霉代谢产物通过酸解和络合作用降低矿物结晶度、破坏晶体结构、使矿石组分溶解有关。     

黑曲霉发酵液和过氧化钙协同强化黑麦草提取土壤中铀

以黑麦草为供试植物,通过温室大棚试验,开展铀表土植物提铀研究。研究CaO₂、黑曲霉发酵液及两者协同施用对黑麦草部分生理特性及其强化提铀能力的影响。结果表明,单独施加高剂量黑曲霉发酵液可促进黑麦草生长,但单独施加高剂量CaO₂及协同施用高剂量CaO₂+发酵液均对黑麦草生长有抑制。所有处理组都对黑麦草叶片可溶性蛋白积累有促进作用,其中单独施加40 mL/kg发酵液时,可溶性蛋白含量最高,比对照组相增加了511.11 %。单独施加黑曲霉发酵液使黑麦草叶片SOD活性和MDA含量降低,而单独施加高剂量CaO₂和协同施加高剂量CaO₂+发酵液可使SOD活性和MDA含量增加。所有处理组均提高了土壤溶液铀浓度和黑麦草富铀能力,其中1 g/kg CaO₂+20 mL/kg发酵液协同施用时效果最佳,黑麦草地上部分灰分中铀品位增加了622.80 %,对铀的富集量提高了483.65 %。     

某低品位铀矿石的浸出性能研究

采用搅拌浸出和柱浸2种方式对江西某矿低品位铀矿石进行浸出性能的试验验研究。搅拌浸出结果表明,该矿石属易浸出矿石,在硫酸质量浓度为10g/L、搅拌浸出12h时,铀的浸出率高于85%,且加氧化剂对浸出改善较小。柱浸试验结果表明,-5mm为堆浸工艺的最佳筑堆粒度,此时,铀的浸出率为85.7%,酸耗为4.6%(与矿石质量比),且矿堆透水性能良好,为33L/(m2.h)。试验获得的浸出参数,可作为堆浸工业性试验设计和生产中调整浸出参数的依据。     

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。     

基于管状浸出实验的地浸开采井间距研究

为探讨地浸开采井间距的合理性,选取新疆某矿床Ⅰ-Ⅱ旋回铀矿石样品开展酸法管状浸出实验,分管体饱水和无试剂浸出、质量浓度为5g/L的硫酸稀酸浸出两个阶段进行。实验装置由注液端向出液端按一定间距依次布置5个监测断面,按8h间隔取样,重点分析浸出液的铀浓度、pH值、三价铁离子和总铁浓度等参数,探究不同监测断面参数变化特征及其与浸出剂运移距离的关系。结果表明,地浸采铀过程是一个浸出铀逐渐累积的过程,且其累积速率受井间距控制;铀浓度峰值的大小与浸出剂浓度、铀矿石品位正相关,铀浓度峰值出现的快慢与渗透速度的大小成正比;根据拟合公式,铀浓度峰值并不随着溶浸路径的增加而线性增加,而与浸出剂运移距离呈近似对数关系,随溶浸路径的延长而升高,但增速逐渐减缓,在40m的溶浸过程中,铀浓度累积量的95%在前27m内完成,因此,确定该地段矿体的酸法地浸开采合理井间距为27m左右。     

电镀污泥中铜的浸出和溶剂萃取回收研究

采用硫酸浸出-萃取-反萃工艺流程回收电镀污泥中的铜。运用MATLAB拟合了1 mol/L硫酸体系中铜的浸出动力学模型,表明该浸出过程为扩散和表面反应共同控制。在硫酸浓度1 mol/L、液固比15∶1条件下浸出10 min,铜浸出率达到90%。采用萃取-反萃取的方式回收浸出液中的Cu²⁺,以Mextral^® 984H为萃取剂、Mextral^® DT100为稀释剂,在溶液pH=2、萃取时间30 min、O/L相比1∶1、萃取剂浓度10%条件下萃取,铜萃取率可达99%;O/L相比1∶1、反萃取时间30 min,用25%的硫酸溶液进行反萃取,铜反萃取率可达95%。此工艺流程铜总回收率可达85%,实现了铜的高效回收。     

含铀难浸碱渣拌酸熟化强化浸出试验研究

针对某核燃料元件公司煅烧后的碱渣进行溶浸处理后,得到铀含量大于1.00%的难浸碱渣,未达到其处理预期要求。为了最大限度浸出和回收铀,对难浸碱渣采用拌硫酸熟化强化手段浸出,重点研究了熟化温度、浓硫酸用量、熟化时间、难浸碱渣粒度对铀浸出率的影响。拌浓硫酸熟化的最佳工艺条件为：难浸碱渣粒度-0.013 mm、熟化温度150 ℃、熟化时间5 h、浓硫酸用量75 mL;在此条件下铀渣计浸出率可达89.98%,难浸碱渣铀含量由1.940%降到0.33%以下。难浸碱渣中物相主要有二氧化硅和氧化铁,其中铀以三氧化铀的形式存在。拌硫酸熟化可以破坏难浸碱渣中以氧化铁为主的包裹结构,进而使包裹的铀被浸出。     

含钛高炉渣钛提取中酸解率影响因素的研究

采用硫酸法对含钛高炉渣进行钛提取,对影响含钛高炉渣酸解率的因素进行了实验室研究,确定了最佳工艺参数。结果表明,影响酸解率最重要的因素为酸浓度、酸渣比和反应时间;在含钛高炉渣细度300目、酸渣比（1.8~2.2）∶1,硫酸浓度85%,反应时间40 min,熟化温度160 ℃,熟化时间4 h,浸取浓度50 g/L,浸取时间8 h,浸取温度50 ℃的条件下,酸解率在85%以上,并可得到总钛浓度50 g/L以上的合格钛液。对钛液进行水解、水解产物经煅烧后得到的TiO₂其品位超过了98%。     

煤矸石酸解制备氢氧化铝的实验研究

以煤矸石为原料,经机械活化、热活化、酸浸提铝,酸浸液利用Fe3+、Al3+水解pH值的差异分离铝铁,制备氢氧化铝。研究了煤矸石预处理条件、酸浓度、反应温度、时间和液固质量比等因素对煤矸石中铝溶出率的影响机理,确定了最佳工艺条件为:粒度80目,焙烧温度750℃,焙烧时间120min,浸取温度95℃,浸取时间4h,液固质量比3,硫酸质量分数40%。此条件下煤矸石中Al2O3的溶出率达到81.8%。