權(quán)利要求

1.鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，包括：

將鈾礦石進(jìn)行高壓輥磨處理，得到粒度不大于8mm的鈾礦碎石；

在所述鈾礦碎石中加入濃硫酸以及含膠結(jié)劑的水溶液，經(jīng)混合均勻后進(jìn)行筑堆處理，得到筑堆高度為4~12m的膠結(jié)礦粒筑堆；

用噴淋液對熟化處理后的膠結(jié)礦粒筑堆進(jìn)行串堆噴淋浸出，所述噴淋液為在硫酸溶液中加入硫酸亞鐵配置而成，并將所得浸出液經(jīng)離子交換處理后得到的余液返回至所述噴淋液中，噴淋強(qiáng)度為10~20 l/h/m2，當(dāng)檢測到浸出液的鈾濃度低于50mg/L時，向所述噴淋液中加入氧化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述鈾礦碎石、濃硫酸、膠結(jié)劑的質(zhì)量比為1000:（15~34）:（0.075~0.15）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述筑堆高度為9m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述氧化劑為雙氧水、高氯酸鈉中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述氧化劑為雙氧水；所述雙氧水的濃度為1~3g/L，添加量為0.5~3kg/t鈾礦石。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述膠結(jié)劑為聚丙烯酰胺。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于90%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述噴淋液中硫酸溶液的濃度為15~100g/L，鐵離子的濃度不小于3g/L。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述熟化處理的時間為1-8天。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈾礦石高堆堆浸方法，其特征在于，所述串堆噴淋浸出的時間為30~50天。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鈾礦冶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鈾礦石高堆堆浸方法。

背景技術(shù)

鈾礦水冶技術(shù)主要有常規(guī)攪拌浸出、地下浸出和堆置浸出(簡稱“堆浸”)。相比于常規(guī)攪拌浸出，堆浸雖然存在資源回收率較低和適應(yīng)性差的不足，但是也具有基建投資少，生產(chǎn)成本低和能耗低等優(yōu)點(diǎn)。我國鈾礦資源礦床存在規(guī)模小、礦體分散、品位低等特點(diǎn)，非常適合堆浸技術(shù)的發(fā)展，因此大部分鈾礦企業(yè)采用了堆浸水冶工藝回收低品位鈾礦石，這也進(jìn)一步促進(jìn)了我國堆浸技術(shù)的成熟發(fā)展。根據(jù)鈾礦床條件和礦石性質(zhì)不同，自上世紀(jì)80年代開始，我國開始研究堆浸鈾礦水冶技術(shù)。經(jīng)過近四十年的發(fā)展，目前我國已有多種堆浸技術(shù)實現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。其中包括細(xì)粒級堆浸技術(shù)、濃酸熟化-高鐵淋濾堆浸技術(shù)、細(xì)菌氧化浸出堆浸技術(shù)和滲濾堆浸技術(shù)等，且資源回收率僅比常規(guī)攪拌浸出的回收率低2％-6％，實現(xiàn)了鈾資源的最大化利用。

湖山鈾礦是世界上已發(fā)現(xiàn)的少有的大型鈾礦之一，總資源量近30萬噸，其中低品位鈾礦石約占1/3，為世界第二大鈾礦。為實現(xiàn)資源最大化利用，對湖山鈾礦的低品位礦石，前期做過堆浸實用性探索試驗，結(jié)果表明鈾的浸出率僅為65％左右，遠(yuǎn)低于常規(guī)攪拌浸出技術(shù)90％左右的浸出率。同時由于湖山鈾礦堆浸規(guī)模大，堆體較高產(chǎn)生了浸出期間礦石離析、溝流和表面結(jié)構(gòu)等問題，這將進(jìn)一步降低堆浸效率。

由此可見，現(xiàn)有的堆浸技術(shù)存在鈾的浸出率低以及堆浸效率低，不能充分回收湖山鈾礦的鈾資源的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種鈾礦石高堆堆浸方法，旨在解決現(xiàn)有的堆浸技術(shù)存在鈾的浸出率低以及堆浸效率低，不能充分回收湖山鈾礦的鈾資源的問題。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種鈾礦石高堆堆浸方法，包括：

將鈾礦石進(jìn)行高壓輥磨處理，得到粒度不大于8mm的鈾礦碎石；

在所述鈾礦碎石中加入濃硫酸以及含膠結(jié)劑的水溶液，經(jīng)混合均勻后進(jìn)行筑堆處理，得到筑堆高度為4～12m的膠結(jié)礦粒筑堆；

用噴淋液對熟化處理后的膠結(jié)礦粒筑堆進(jìn)行串堆噴淋浸出，所述噴淋液為在硫酸溶液中加入硫酸亞鐵配置而成，并將所得浸出液經(jīng)離子交換處理后得到的余液返回至所述噴淋液中，噴淋強(qiáng)度為10～20l/h/m2，當(dāng)檢測到浸出液的鈾濃度低于50mg/L時，向所述噴淋液中加入氧化劑。

本發(fā)明實施例提供的鈾礦石高堆堆浸方法，通過對鈾礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至一定粒度后，對其進(jìn)行拌酸膠結(jié)制粒處理，可得筑堆高度為4～9m的膠結(jié)礦粒筑堆，經(jīng)熟化處理后在一定噴淋強(qiáng)度下進(jìn)行高酸串堆噴淋浸出；本發(fā)明利用膠結(jié)制粒手段克服了堆高造成滲透性差的問題，并且結(jié)合拌酸熟化和高酸噴淋提高浸出率，克服礦石本身礦性及滲透性差等不利因素，抑制浸出液沉淀的產(chǎn)生，成功實現(xiàn)湖山鈾礦在堆高9m的條件下，鈾的浸出率達(dá)到80％以上，明顯優(yōu)異于現(xiàn)有堆浸技術(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的鈾礦石高堆堆浸工藝流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的不同噴淋強(qiáng)度影響試驗中各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)浸出液濃度變化曲線圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的不同噴淋強(qiáng)度影響試驗中各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)鈾的液計浸出率變化曲線圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的不同堆高影響試驗中各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)浸出液濃度變化曲線圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的不同堆高影響試驗中各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)鈾的液計浸出率變化曲線圖；

圖6是本發(fā)明實施例提供的不同拌酸制粒條件影響試驗中各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)浸出液濃度變化曲線圖；

圖7是本發(fā)明實施例提供的不同拌酸制粒條件影響試驗中各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)鈾的液計浸出率變化曲線圖；

圖8是本發(fā)明實施例提供的不同初始噴淋酸度影響試驗中各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)浸出液濃度變化曲線圖；

圖9是本發(fā)明實施例提供的不同初始噴淋酸度影響試驗中各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)鈾的液計浸出率變化曲線圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

湖山鈾礦的礦石主要為白崗巖型鈾礦石，鈾礦物嵌布粒度細(xì)小，需要破碎至較小粒度進(jìn)行堆浸，并不利于采用高堆堆浸。由于鈾礦浸出的特殊性，堆浸高度過高將導(dǎo)致浸出液酸度降低而產(chǎn)生堆內(nèi)沉淀并造成堵塞。但是鑒于湖山鈾礦的規(guī)模，其堆浸臺架試驗的設(shè)計高度已經(jīng)達(dá)到6m以上，采用更高的堆高進(jìn)行堆浸勢在必行，而且在世界鈾礦水冶史上沒有先例，如何解決堆高的影響是堆浸技術(shù)在湖山鈾礦成功應(yīng)用的關(guān)鍵。

本發(fā)明實施例為解決現(xiàn)有的堆浸技術(shù)存在鈾的浸出率低以及堆浸效率低，不能充分回收湖山鈾礦的鈾資源的問題，提供了一種鈾礦石高堆堆浸方法，其通過對鈾礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至一定粒度后，對其進(jìn)行拌酸膠結(jié)制粒處理，可得筑堆高度為4～9m的膠結(jié)礦粒筑堆，經(jīng)熟化處理后在一定噴淋強(qiáng)度下進(jìn)行高酸串堆噴淋浸出；即利用膠結(jié)制粒手段克服堆高造成滲透性差的問題，并且結(jié)合拌酸熟化和高酸噴淋提高浸出率，克服礦石本身礦性及滲透性差等不利因素，抑制浸出液沉淀的產(chǎn)生，成功實現(xiàn)湖山鈾礦在堆高9m的條件下，鈾的浸出率達(dá)到80％以上，明顯優(yōu)異于現(xiàn)有堆浸技術(shù)。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種鈾礦石高堆堆浸方法，包括以下步驟：

步驟S1：將鈾礦石進(jìn)行高壓輥磨處理，得到粒度不大于8mm的鈾礦碎石。

在本發(fā)明實施例中，經(jīng)前期試驗過程中分別針對高壓輥磨處理工藝、普通磨礦工藝以及鈾礦碎石粒度進(jìn)行的研究，發(fā)現(xiàn)在同一鈾礦碎石粒度條件下，經(jīng)高壓輥磨處理得到的鈾礦碎石對應(yīng)的鈾的浸出率高于經(jīng)普通磨礦處理得到的鈾礦碎石，且當(dāng)鈾礦碎石的粒度大于8mm時對應(yīng)所得鈾的浸出率明顯下降，而隨著鈾礦碎石的粒度變小，所得鈾的浸出率越高。

步驟S2：在所述鈾礦碎石中加入濃硫酸以及含膠結(jié)劑的水溶液，經(jīng)混合均勻后進(jìn)行筑堆處理，得到筑堆高度為4～12m的膠結(jié)礦粒筑堆。

在本發(fā)明實施例中，通過在鈾礦碎石中加入濃硫酸以及含膠結(jié)劑的水溶液以進(jìn)行拌酸膠結(jié)制粒，要求制粒成型后水的質(zhì)量百分比占10％左右即可，本發(fā)明實施例所用水為蒸餾水。

在本發(fā)明實施例中，所述鈾礦碎石、濃硫酸、膠結(jié)劑的質(zhì)量比為1000:(15～34):(0.075～0.15)。本發(fā)明通過拌酸熟化技術(shù)采用濃酸拌混熟化后稀酸浸出，但拌酸量過高將造成酸的反應(yīng)不完全；過低又造成浸出液pH值太高而產(chǎn)生沉淀。采用適量拌酸與高酸噴淋，分解硫酸在拌酸和噴淋過程中的酸用量，同時配以制粒以增加礦堆滲透性能，達(dá)到提高浸出效果的目的。

在本發(fā)明實施例中，所述膠結(jié)劑為聚丙烯酰胺，應(yīng)該注意的是，其他與聚丙烯酰胺性質(zhì)相當(dāng)?shù)哪z結(jié)劑均可使用。

在本發(fā)明實施例中，所述濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)只要滿足不小于90％即可。

在本發(fā)明實施例中，筑堆高度優(yōu)選為9m。鈾礦堆浸由于粒級較小，噴淋強(qiáng)度太大容易造成積液。為了確保流經(jīng)礦堆的溶液保持一定的余酸，堆浸高度往往受到一定限制，這對于大型堆浸來說，將大大增加堆場面積，大幅度增加項目投資。從目前世界上堆浸生產(chǎn)來看，精細(xì)化堆浸中，高度通?？刂圃?m以下。國內(nèi)鈾礦堆浸生產(chǎn)企業(yè)，堆高控制在4～5m。而本發(fā)明經(jīng)研究確定最佳堆高為9m，實現(xiàn)大規(guī)模堆浸高堆技術(shù)在鈾礦行業(yè)的首次應(yīng)用，創(chuàng)新性地實現(xiàn)鈾礦精細(xì)化堆浸的堆高突破。

在本發(fā)明實施例中，熟化處理過程為酸對礦石一個自然滲透的過程，而熟化處理的時間一般是按照約定俗成，可參考現(xiàn)有技術(shù)，如熟化處理的時間可為1-8天。

步驟S3：用噴淋液對熟化處理后的膠結(jié)礦粒筑堆進(jìn)行串堆噴淋浸出，所述噴淋液為在硫酸溶液中加入硫酸亞鐵配置而成，并將所得浸出液經(jīng)離子交換處理后得到的余液返回至所述噴淋液中，噴淋強(qiáng)度為10～20L/h/m2，當(dāng)檢測到浸出液的鈾濃度低于50mg/L時，向所述噴淋液中加入氧化劑。

在本發(fā)明實施例中，所述氧化劑為雙氧水、高氯酸鈉中的一種。本發(fā)明經(jīng)前期試驗發(fā)現(xiàn)，不同的氧化劑種類選擇對鈾的浸出率的影響較少，且浸出效果均較為理想，經(jīng)過比較，考慮經(jīng)濟(jì)性和氯離子對堆浸后端工序的影響，應(yīng)優(yōu)選為H2O2。其中，H2O2的濃度為1～3g/L，添加量為0.5～3kg/t鈾礦石。另外，需要注意的是，氧化劑不能加入過早，否則礦石中還原性物質(zhì)(如硫化物等)會大量消耗氧化劑，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)檢測到浸出液的鈾濃度低于50mg/L時，再向所述噴淋液中加入氧化劑，可在保證鈾的浸出率的同時，大大減少氧化劑量的消耗。

在本發(fā)明實施例中，所述硫酸溶液的濃度為15～100g/L，作為初始噴淋酸度。經(jīng)前期試驗發(fā)現(xiàn)，隨著初始噴淋酸度的下降，對應(yīng)鈾的浸出率也有所下降。

在本發(fā)明實施例中，經(jīng)前期試驗發(fā)現(xiàn)，噴淋強(qiáng)度在20l/h/m2以內(nèi)時，隨著噴淋強(qiáng)度的增大對應(yīng)鈾的浸出率增大，而當(dāng)噴淋強(qiáng)度大于20l/h/m2時，將產(chǎn)生積液，需要停止噴淋。

在本發(fā)明實施例中，噴淋時間主要取決于浸出率，一般噴淋時間越長，浸出率越高；但是噴淋周期過長不適合快速回收資源，因此一般是30～50天，優(yōu)選40天，時間過長不經(jīng)濟(jì)。一般在檢測到尾液的鈾的濃度低于10mg/L時，可以結(jié)束噴淋。

在本發(fā)明實施例中，初始配置的噴淋液是通過在硫酸溶液中加入硫酸亞鐵配置而成，保持鐵離子濃度不小于3g/L，在初次噴淋過程中，引入Fe2+起到催化劑作用，F(xiàn)e2+與氧化劑反應(yīng)生成Fe3+，進(jìn)而Fe3+與四價鈾反應(yīng)生成易溶解于溶液的六價鈾和Fe2+，如此循環(huán)，可提高鈾的浸出率；一般只有當(dāng)噴淋液中的鐵離子濃度低于3g/L時，才會在噴淋液中加入硫酸亞鐵；另外，由于鈾礦石內(nèi)含有鐵離子，因此，通常僅初始噴淋液引入適量鐵離子，經(jīng)浸出液返回噴淋液后，后續(xù)噴淋液中的鐵離子濃度一般能保持在不小于3g/L，故無需再額外補(bǔ)充鐵離子。

在本發(fā)明實施例中，離子交換處理手段可參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行實施。

值得注意的是，本發(fā)明在拌酸熟化技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合湖山鈾礦的特點(diǎn)，采用拌酸熟化、制粒、高酸噴淋等技術(shù)相結(jié)合，是拌酸熟化技術(shù)的一次延伸和提高，對推動低品位堆浸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用有著十分重要的意義。另外，堆浸高度的突破，將有利于大幅度減少堆場面積，這對于大型堆浸有著十分積極的作用。

以下給出本發(fā)明某些實施方式的實施例，其目的不在于對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。如無特殊說明，本發(fā)明實施例所采用的原料均來自商購或者采用常規(guī)的制備方法制備得到。

實施例

本實施例中，該鈾礦石高堆堆浸方法，包括：

對湖山鈾礦的低品位礦石進(jìn)行高壓輥磨處理，破碎至粒度小于或等于8mm；在所得鈾礦碎石中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的濃硫酸以及含聚丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后得到筑堆用的膠結(jié)礦粒，其中，鈾礦碎石、濃硫酸、膠結(jié)劑的質(zhì)量比為799～837:20:0.125，并控制制粒成型后水的質(zhì)量百分比為8.75％～9.76％；將所述膠結(jié)礦粒進(jìn)行筑堆處理，得到筑堆高度為9m的6柱膠結(jié)礦粒筑堆(對應(yīng)表1-2中1-1～1-6)；用噴淋液對熟化處理1～8天后的各柱膠結(jié)礦粒筑堆進(jìn)行串堆噴淋浸出，初始噴淋液為在硫酸溶液中加入硫酸亞鐵配置而成，其中，硫酸溶液的濃度保持為100g/L，鐵離子的濃度保持為3g/L，并將所得浸出液經(jīng)離子交換處理后得到的余液返回至所述噴淋液中，噴淋強(qiáng)度為20l/h/m2，當(dāng)檢測到浸出液的鈾濃度低于50mg/L時，向所述噴淋液中加入濃度為3g/L的雙氧水，各柱添加量為0.87～2.76kg/t鈾礦石，各柱串堆噴淋浸出的時間為22～46天。

對各柱膠結(jié)礦粒筑堆的拌酸制粒條件以及試驗結(jié)果記錄如表1-2所示：

表1拌酸制粒條件

柱號1-11-21-31-41-51-6礦石干重(kg)837836824799826825拌酸后濕重(kg)927926903881913812水分(％)9.768.818.759.279.609.48拌酸量(kg/t)20.0020.0020.0020.0020.0020.00膠結(jié)劑量(g/t)125125125125125125原礦品位(ppm)220186227220223215U3O8(g)184.125155.406186.986175.761174.151177.448礦堆高度(m)999999堆比重(t/m3)1.521.511.491.451.501.50熟化時間(d)368621

表2

綜上，從表1可知，本發(fā)明實施例提供的鈾礦石高堆堆浸方法，利用膠結(jié)制粒手段克服了堆高造成滲透性差的問題，并且結(jié)合拌酸熟化和高酸噴淋提高浸出率，克服礦石本身礦性及滲透性差等不利因素，抑制浸出液沉淀的產(chǎn)生，經(jīng)串柱循環(huán)試驗確定本發(fā)明可實現(xiàn)湖山鈾礦在堆高9m的條件下，鈾的浸出率達(dá)到80％以上，明顯優(yōu)異于現(xiàn)有堆浸技術(shù)。

以下為本發(fā)明在前期小批量試驗過程中針對湖山鈾礦礦石特性，對堆浸工藝條件進(jìn)行強(qiáng)化和優(yōu)化，以確定處理湖山低品位礦石的高堆浸出工藝和工藝參數(shù)進(jìn)行的相關(guān)研究，具體地，本發(fā)明采用室內(nèi)柱浸試驗分別進(jìn)行了氧化劑選擇試驗以及高壓輥磨與普通磨礦對比試驗，采用串柱試驗分別進(jìn)行了不同噴淋強(qiáng)度影響試驗、不同堆高影響試驗、不同拌酸制粒條件影響試驗以及不同初始噴淋酸度影響試驗。

(1)氧化劑選擇試驗

稱取一定量的湖山低品位礦石，將其研磨到355μm，然后加入到燒杯中，控制固液比為1：1。往燒杯中添加硫酸保持pH在1.5左右，添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再分別添加一定量的H2O2、MnO2和NaClO3，保持氧化還原電位在500mV左右，常溫下浸出24h后考察鈾的浸出率。具體試驗條件以及試驗結(jié)果如表3所示。

表3

綜上，從上表3可知，不同的氧化劑選擇對于浸出率的影響較少，1號帶樣品平均浸出率達(dá)到81％以上，2號帶樣品平均浸出率達(dá)到85％以上，浸出渣品位均低于50ppm，浸出效果較理想。經(jīng)過比較，并考慮經(jīng)濟(jì)性和氯離子對堆浸后端工序的影響，選擇H2O2和MnO2作為備選氧化劑進(jìn)行下階段實驗。然而，MnO2只是在攪拌浸出的時候做了對比試驗，后期發(fā)現(xiàn)其并不適合用于堆浸。

需要注意的是，本次試驗中，氧化劑加入量較多，特別是軟錳礦，與湖山項目可研階段的試驗對比顯著增加。通過對實驗步驟的分析，認(rèn)為氧化劑不能加入過早，否則礦石中還原性物質(zhì)(如硫化物等)會大量消耗氧化劑。經(jīng)過分析，將在后面的試驗中加入硫酸后，2小時后再添加氧化劑，以便優(yōu)化氧化劑的添加量。

(2)高壓輥磨與普通磨礦對比試驗

稱取一定量的湖山低品位礦石，分別將其研磨到不同粒度，然后加入到燒杯中，控制固液比為1：1。往燒杯中添加硫酸保持pH在1.5左右，添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再添加H2O2保持氧化還原電位為500mV左右。常溫下浸出7天后考察鈾的浸出率。具體試驗條件以及試驗結(jié)果如表4-6所示。

表4

表5

表6

綜上，從表4-6可知，在同一鈾礦碎石粒度條件下，經(jīng)高壓輥磨處理得到的鈾礦碎石對應(yīng)的鈾的浸出率高于經(jīng)普通磨礦處理得到的鈾礦碎石，且當(dāng)鈾礦碎石的粒度大于8mm時對應(yīng)所得鈾的浸出率明顯下降，而隨著鈾礦碎石的粒度變小，所得鈾的浸出率越高。

(3)不同噴淋強(qiáng)度影響試驗

對湖山鈾礦的低品位礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至粒度8mm；在所得1t鈾礦碎石中加入20kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的濃硫酸以及含125g聚丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后得到筑堆用的膠結(jié)礦粒，控制制粒成型后水的質(zhì)量百分比為10％左右；將膠結(jié)礦粒筑堆9m后用硫酸溶液浸出，噴淋強(qiáng)度分別為10、17、20、40、60、80l/h/m2。添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再添加H2O2保持氧化還原電位為500mV左右。待浸出液鈾濃度低于10mg/L時停止噴淋，測試各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)浸出液濃度以及鈾的浸出率，如圖2-3所示。具體試驗條件以及試驗結(jié)果如表7所示。

表7

綜上，從表7可知，噴淋強(qiáng)度在20l/h/m2以內(nèi)時，隨著噴淋強(qiáng)度的增大對應(yīng)鈾的浸出率增大，而當(dāng)噴淋強(qiáng)度大于20l/h/m2時，將產(chǎn)生積液，需要停止噴淋。另外，結(jié)合圖2-3可知，噴淋強(qiáng)度為10-20l/h/m2時對應(yīng)柱堆隨著時間的延長對應(yīng)浸出液濃度成規(guī)律性下降，而鈾的浸出率在噴淋強(qiáng)度達(dá)到20l/h/m2時，可在更短的浸出時間內(nèi)達(dá)到80％以上。

(4)不同堆高影響試驗

對湖山鈾礦的低品位礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至粒度8mm；在所得1t鈾礦碎石中加入20kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的濃硫酸以及含75g聚丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后得到筑堆用的膠結(jié)礦粒，控制制粒成型后水的質(zhì)量百分比為10％左右；將膠結(jié)礦粒分別筑堆4m、5m、9m后用硫酸溶液浸出，噴淋強(qiáng)度為20l/h/m2。添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再添加H2O2保持氧化還原電位為500mV左右。待浸出液鈾濃度低于10mg/L時停止噴淋，測試各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)浸出液濃度以及鈾的浸出率，如圖4-5所示。具體試驗條件以及試驗結(jié)果如表8所示。

表8

綜上，從表8可知，筑堆高度在9m以內(nèi)時，隨著筑堆高度的增加對應(yīng)鈾的浸出率相當(dāng)，均達(dá)到80％以上；尤其，從圖4-5可知，筑堆高度在9m以內(nèi)時對應(yīng)柱堆隨著時間的延長對應(yīng)浸出液濃度成規(guī)律性下降，而鈾的液計浸出率在筑堆高度達(dá)到4.13m時可在浸出時間為25天時達(dá)到80％以上，其次為在筑堆高度達(dá)到9m時可在浸出時間為34天時達(dá)到80％以上。

(5)不同拌酸制粒條件影響試驗

對湖山鈾礦的低品位礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至粒度8mm；在所得1t鈾礦碎石中分別加入一定量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的濃硫酸以及含一定量的聚丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后得到筑堆用的膠結(jié)礦粒，控制制粒成型后水的質(zhì)量百分比為10％左右；將膠結(jié)礦粒筑堆9m后用硫酸溶液浸出，噴淋強(qiáng)度為20l/h/m2。添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再添加H2O2保持氧化還原電位為500mV左右。待浸出液鈾濃度低于10mg/L時停止噴淋。

具體地，本發(fā)明前期對拌酸制粒條件進(jìn)行了初步試驗，具體試驗條件以及試驗結(jié)果如表9所示。結(jié)果表明：采用30.7kg/t的拌酸量開展浸出試驗發(fā)現(xiàn)，其在20天左右的時間里，浸出率僅有50％多。而且當(dāng)噴淋強(qiáng)度增加時，浸出率有明顯增加的趨勢。于是進(jìn)一步增加了不同拌酸量對浸出率影響的試驗，試驗結(jié)果表明，當(dāng)拌酸量在13-28kg/t時，隨著拌酸量的降低，浸出率有增加趨勢，但是當(dāng)拌酸量低于16kg/t后，浸出率又逐漸降低。因此，結(jié)合以上試驗結(jié)果，以及礦石平均酸耗25.8kg/t的實際情況，選取了15kg/t和20kg/t作為最優(yōu)拌酸量開展了進(jìn)一步試驗，具體試驗條件以及試驗結(jié)果如表10所示；并對各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)浸出液濃度以及鈾的浸出率進(jìn)行測試，結(jié)果如圖6-7所示。

表9

表10

綜上，由表10可知，當(dāng)拌酸量為15kg/t時，在浸出49天后，其浸出率達(dá)到了81.51％；當(dāng)拌酸量為20kg/t時，在浸出34天后，浸出率達(dá)到82.08％；因此選取20kg/t作為堆浸礦石的最佳拌酸量。

(6)不同初始噴淋酸度影響試驗

對湖山鈾礦的低品位礦石進(jìn)行高壓輥磨處理至粒度8mm；在所得1t鈾礦碎石中分別加入20kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的濃硫酸以及含125g聚丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后得到筑堆用的膠結(jié)礦粒，控制制粒成型后水的質(zhì)量百分比為10％左右；將膠結(jié)礦粒筑堆9m后用硫酸溶液浸出，噴淋強(qiáng)度為20l/h/m2。添加硫酸亞鐵保持鐵離子濃度為3g/L，然后再添加H2O2保持氧化還原電位為500mV左右。待浸出液鈾濃度低于10mg/L時停止噴淋，測試各柱隨浸出時間的延長對應(yīng)浸出液濃度以及鈾的浸出率，如圖8-9所示。具體試驗條件以及試驗結(jié)果如表11所示。

表11

綜上，從表11以及圖8-9可知，當(dāng)初始噴淋酸度為15-100g/L時，隨著儲時噴淋酸度的增加，其浸出率呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，尤其是當(dāng)初始噴淋酸度為100g/L時，達(dá)到了82.08％。此外，考慮到尾液余酸過低容易造成礦堆滲透性差，因此選用100g/L作為初始噴淋酸度。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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鈾礦石高堆堆浸方法.pdf