一種用于高泥堿性鈾礦的酸性洗礦生物浸出工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鈾礦生物溶浸技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種鈾礦酸性洗礦浸出工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]生物溶浸鈾礦的技術(shù)在原蘇聯(lián)、加拿大、美國等已有生產(chǎn)應(yīng)用實例。近年來國內(nèi)也分別在多個鈾礦開展了生物溶浸鈾礦研究工作，取得了可喜的成績。中國是鈾礦資源不甚豐富的國家，現(xiàn)已探明的鈾礦儲量居世界第10位之后，不能適應(yīng)核電發(fā)展的長遠需要。而且目前我國鈾礦冶工業(yè)出現(xiàn)原材料價格上漲，礦山不斷老化，新開礦點投資短缺，按常規(guī)水冶加工經(jīng)濟虧損等問題。在這種形勢下，生物溶浸鈾礦技術(shù)由于其一系列優(yōu)點，在低品位鈾礦浸出中發(fā)揮越來越重要的作用。它在不斷降低我國天然鈾提取生產(chǎn)的投資和成本，不斷提高提鈾生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的同時，逐步擴大了我國鈾礦資源的開發(fā)利用范圍和拓展了我國可供開發(fā)的鈾資源量。
[0003]我國鈾礦資源普遍存在品位低、氧化率高、嵌布粒度細、含泥量大等特點，采用生物溶浸技術(shù)處理該類礦石較之使用常規(guī)選冶技術(shù)會獲得更好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。但鈾礦礦石中往往混有一定程度的泥和水，當(dāng)?shù)V石中含泥含水量過多時，會對浸出過程造成不利影響，礦泥會堵塞進料倉、漏斗和破碎設(shè)備，同時脈石中的鈣鎂氧化物等堿性化合物溶浸后進入浸出液，也會產(chǎn)生大量的沉淀物和絡(luò)合物，與礦泥一起作用造成浸出過程中礦堆滲透性差、透氣性差、浸堆表面積液溝流、鈾離子浸出速度慢、浸出率低等一系列問題，從而惡化浸出效果和浸出指標(biāo)，增大生產(chǎn)成本。
[0004]一般來說，當(dāng)鈾礦礦石含泥量大于5wt%、含水量大于5wt%時，應(yīng)考慮進行洗礦。洗礦一般都是在破碎篩分過程中進行的。
[0005]洗礦方法的選擇與礦石中所含脈石物質(zhì)成分和粘土的種類、比例及其可塑性、膨脹性、滲透性等相關(guān)。根據(jù)鈾礦礦石中所含粘土的表觀狀態(tài)、塑性指數(shù)和粘聚系數(shù)值，可將待洗含泥礦石大致分為三種類型。
[0006]1、易洗礦石:帶有砂質(zhì)粘土,粘土的塑性指數(shù)小于5，粘聚系數(shù)(t / m2)彡0.5，此類礦物可沖水篩洗。
[0007]2、中等可洗礦石:粘土在手中可以碾碎。粘土的塑性指數(shù)5?10，粘聚系數(shù)(t /m2)為0.5?2，此類礦物可用洗礦機械洗I?2次。
[0008]3、難洗礦石:粘土在手中難以碾碎。粘土的塑性指數(shù)大于10，粘聚系數(shù)(t /m2) ^ 2，此類礦物需用洗礦機械洗2次以上。
[0009]在洗礦過程中所采用的常見洗礦設(shè)備包括螺旋分級機、水力旋流器或槽式洗礦機坐寸ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種用于處理含泥堿性鈾礦的酸性洗礦生物浸出工藝，應(yīng)用該工藝可降低鈾礦中雜質(zhì)離子濃度，使鈾礦中的鈾離子得到有效回收。
[0011]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0012]一種用于高泥堿性鈾礦的酸性洗礦生物浸出工藝，包括以下步驟:
[0013](I)原礦經(jīng)破碎篩分后，+30mm粒級的粗粒級礦石送往堆場筑堆，-30mm粒級的細粒級礦石送往洗礦系統(tǒng)進行洗礦分級；
[0014](2)洗礦過程中采用濃度為0.05?0.1mol / I的稀硫酸作為洗液，除去部分堿性脈石；
[0015](3)洗礦后得到的礦砂送往堆場進行堆浸，泥礦送往攪拌槽進行攪拌浸出；堆浸及攪拌浸出工序獲得的浸出液通過離子交換樹脂，得到合格的濃縮鈾產(chǎn)品。
[0016]如上所述的高泥堿性鈾礦酸性洗礦生物浸出工藝，優(yōu)選地，所述的高泥堿性鈾礦為晶質(zhì)鈾礦或浙青鈾礦，嵌布粒度小于0.005mm ;礦石中I丐鎂氧化物含量大于5wt% ;礦物含泥量比例彡1wt%。
[0017]如上所述的高泥堿性鈾礦酸性洗礦生物浸出工藝，優(yōu)選地，所述步驟(3)中洗礦后+0.074mm粒級的礦砂送往堆場筑堆，-0.074mm粒級的泥礦送往機械攪拌槽進行強化攪拌浸出。
[0018]如上所述的高泥堿性鈾礦酸性洗礦生物浸出工藝，優(yōu)選地，所述礦砂中-0.074mm粒級含量< 5wt%。
[0019]如上所述的高泥堿性鈾礦酸性洗礦生物浸出工藝，優(yōu)選地，所述步驟(3)中的堆場為間歇性堆場，礦堆層高為3m?5m。
[0020]如上所述的高泥堿性鈾礦酸性洗礦生物浸出工藝，優(yōu)選地，所述步驟(3)的堆浸工序中，滴淋速度為10?15L / m2.h，滴淋液酸度為20?30g / L H2S04。
[0021]如上所述的高泥堿性鈾礦酸性洗礦生物浸出工藝，優(yōu)選地，所述步驟(3)的攪拌浸出工序中，固體含量35?50wt %，加酸調(diào)至pH值1.0?1.5，攪拌轉(zhuǎn)速為120?150轉(zhuǎn)/min，當(dāng)浸出液含鈾250mg / L時，送往離子交換樹脂吸附解吸工段；浸出渣經(jīng)中和處理后，其pH值> 6時，送往尾礦庫堆存。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:工藝流程短、設(shè)備簡單、投資省、成本低、對環(huán)境污染小，在洗礦過程內(nèi)中和除去部分易于溶解的堿性脈石，進一步解決了因為泥礦的存在和堿性脈石的溶出沉淀而造成的堆浸滲透性差、鈾浸出率低等問題，提高了鈾的回收率，綜合利用了高堿性鈾礦礦產(chǎn)資源，可獲得更大的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0023]圖1本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的工藝流程圖。
[0024]圖1中，工序I為應(yīng)用本工藝前進行的準(zhǔn)備工序(對原礦礦物進行礦物鑒定、粒級分析和雜質(zhì)成分分析)和破碎篩分；
[0025]工序2為酸性洗礦系統(tǒng)，通過它進行洗礦分級；
[0026]工序3為沉淀分離；
[0027]工序4為攪拌浸出；
[0028]工序5為堆浸；
[0029]工序6為離子交換樹脂吸附和解吸。
【具體實施方式】
[0030]本發(fā)明采用先洗礦后生物浸出的方法來處理含泥堿性鈾礦。洗礦方法可以有效地分離泥礦和塊礦(礦砂)，增強礦堆的滲透性和透氣性，增強浸出效果，提高浸出指標(biāo)。
[0031]當(dāng)鈾礦礦石含泥量大于5%、含水量大于5%時,應(yīng)進行洗礦。洗礦一般是在破碎篩分過程中進行的。
[0032]洗礦方法的選擇與礦石中所含脈石物質(zhì)成分和粘土的種類、比例及其可塑性、膨脹性、滲透性等相關(guān)。根據(jù)鈾礦礦石中所含粘土的表觀狀態(tài)、塑性指數(shù)和粘聚系數(shù)值，可將待洗含泥礦石大致分為三種類型。
[0033]1、易洗礦石:帶有砂質(zhì)粘土,粘土的塑性指數(shù)小于5，粘聚系數(shù)(t / m2)彡0.5，此類礦物可沖水篩洗。
[0034]2、中等可洗礦石:粘土在手中可以碾碎。粘土的塑性指數(shù)5?10，粘聚系數(shù)(t /m2)為0.5?2，此類礦物可用洗礦機械洗I?2次。
[0035]3、難洗礦石:粘土在手中難以碾碎。粘土的塑性指數(shù)大于10，粘聚系數(shù)(t /m2) ^ 2，此類礦物需用洗礦機械洗2次以上。
[0036]在洗礦過程中所采用的常見洗礦設(shè)備包括螺旋分級機、水力旋流器或槽式洗礦機坐寸ο
[0037]本發(fā)明的主要技術(shù)方案如下:
[0038]原礦經(jīng)顎式破碎機進行破碎，經(jīng)振動篩進行篩分，粗粒級(+30_)礦石送往堆場筑堆，較細粒級(_30mm)含泥礦石進入酸性洗礦系統(tǒng)，進行洗礦分級。
[0039]對堿性鈾石采用稀硫酸進行洗礦操作，將其中粒度小于0.074mm的礦物認(rèn)為礦泥。洗礦時采用濃度為0.05?0.1mol / I的稀硫酸，可針對礦物脈石中粘土的粘聚系數(shù)值及鈣鎂氧化物的含量大小進行調(diào)整，采用螺旋分級機、水力旋流器或槽式洗礦機等設(shè)備，經(jīng)過稀硫酸洗礦去除掉脈石礦物中約10?15%的鈣鎂氧化物(堿性脈石)，最終使礦泥洗脫率> 85%，洗脫的-30mm?+0.074mm礦物進入堆場，進行生物堆浸操作。
[0040]對酸性洗礦后得到的泥漿進行沉淀分離，在沉淀過程中可加入陽離子絮凝劑，力口速泥漿中礦泥的沉淀過程。經(jīng)分離得到礦泥送往攪拌槽進行強化攪拌浸出