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鈾礦石的選礦工藝是什么?
更新時間:2012-2-2   瀏覽次數:

鈾礦石選礦是從鈾礦石或含鈾礦石中分離、富集、提取鈾,得到不同形式鈾產品的過程。鈾礦石的分選方法主要包括化學選礦和物理選礦兩種。

鈾礦石

鈾礦物約有百余種,有工業意義的鈾礦物主要是瀝青鈾礦、晶質鈾礦,次為鈣鈾云母、鉀釩鈾礦、硅鈣鈾礦、水硅鈾礦和鈦鈾礦等。鈾礦石的工業類型有:花崗巖型、火山巖型、砂巖型、碳硅泥巖型、沉積巖型以及石英礫巖型、元古代不整合相關型等。世界鈾礦主要產地有加拿大、美國、原蘇聯、澳大利亞、南非、納米比亞、尼日爾和法國等。

工藝流程

鈾礦石的分選方法包括化學選礦和物理選礦兩種。大多數鈾礦石通常不經過物理選礦,而直接采用化學選礦法水冶加工提取鈾。對個別鈾礦石,有時在浸出前先予以焙燒預處理;焙燒可以提高有用組分的溶解度或改善礦石的物理性質,提高鈾的浸出率。對含鈾多金屬硫化礦,一般先選出混合精礦,浸出后再予以分離;或先浮選出單金屬精礦再分別浸出,根據槽中產品的性質,或酸浸或堿浸提取鈾,或經處理后廢棄一部分尾礦。含鈾鐵硼礦則采用磁選–重選–分級流程,分別回收鐵、鈾、硼等,回收率較高。含鈾0.15%~0.20%的鈾精礦用10.5%的酸浸出,浸出率高達98.5%。

化學選礦

鈾礦石的常規加工工藝都是先從礦石中浸出鈾。鈾礦石的浸出有酸浸和堿浸兩種。酸浸適合于耗酸礦物較少的硅酸鹽礦;堿浸宜用于含碳酸鹽礦物較多的鈾礦石。為了強化浸出過程,在堿浸工藝中常采用熱壓浸出法;當鈾礦石或選礦產品中硫化礦含量較高時,常用加壓水浸法提取鈾;濃酸熟化浸出也是強化浸出方法之一。堆浸適于處理滲透性能良好的低品位鈾礦石或廢礦堆和距水冶廠相當遠的小礦體。

酸浸礦漿經固液分離或泥砂分離、粗砂洗滌,然后從清液或礦漿介質中提取和富集鈾。對于鈾品位不高的礦石,宜采用清液吸附或礦漿吸附。飽和后的樹脂經解吸得到合格的解吸液,再經化學沉淀制得鈾的化學濃縮物。對于鈾品位較高的礦石,采用清液萃取或礦漿萃取。萃取后從飽和有機相中反萃取鈾,制得核純或高純鈾產品。先用樹脂吸附,解吸合格液再進行萃取的淋萃流程適應性強,最后得到核純產品。

堿浸礦漿經固液分離和洗滌后,得到清液。清液可用化學沉淀法制得化學濃縮物;用清液吸附、解吸液沉淀法可制得高純化學濃縮物;也可采用清液季銨萃取一反萃取結晶流程制得核純產品;還可用硫酸酸化后,再按酸法流程加工。對于既有酸浸又有堿浸的水冶廠,適于采用酸堿混合流程。

物理選礦

某些鈾礦石在水冶加工前,先進行物理選礦,其作用有三:

1、提高水冶給礦的鈾品位,廢棄部分尾礦。在鈾礦石物理選礦技術中,放射性揀選獲得了成功。放射性揀選的原則流程通常是兩段分選:第一段,將采出的礦石用礦車或卡車運到放射性檢查站進行揀選,富礦石送水冶廠,廢石用作充填料;第二段,將放射性檢查站選出中礦運往放射性分選廠,經破碎、篩分和洗礦后,進入放射性揀選機分成精礦和廢棄尾礦。現代放射性揀選機可處理的粒度范圍為20~160mm。為了提高水冶供礦品位,個別廠也采用了其他物理選礦方法:采用重介質選礦,可以廢棄部分尾礦;細粒貧礦或放射性揀選的貧中礦,經破碎后可用浮選法富集;對于具有磁性的鈾礦物,可用磁選進行富集。因浸出尾礦污染環境,一些國家正加強研究產生較“干凈”尾礦和無廢物排放的鈾工藝。加拿大對埃利奧特湖區鈾礦石先進行硫化礦浮選和強磁場磁選,不僅提高了鈾的品位,而且回收了鐳和黃鐵礦(前者是尾礦的放射性源,后者是在細菌作用下產生放射性酸液的污染源)。

2、對原礦分組,分別進行水冶加工。某些鈾礦石含有碳酸鹽、硫化物等多種組分,如直接進行酸浸或堿浸,試劑消耗高,且鈾的浸出率低。先用浮選將原礦分組,然后分別進行水冶加工,可以大幅度降低試劑消耗,提高鈾浸出率。

3、綜合回收有用組分。綜合回收金鈾共生的石英卵石礫巖礦石中的鈾、金和黃鐵礦,回收順序為:先金后鈾,或先鈾后金,最后浮選黃鐵礦;也可以先浮選黃鐵礦,然后從浮選后的精礦、尾礦中分別提鈾提金。

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