一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法技术

本发明专利技术提供一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，该方法包括步骤：(1)将含铀铌钽矿石磨细、过筛；(2)将磨细后矿粉通过调节加入水量控制浸出液固比为1.0～3.0，浸出温度为75～100℃，先加入浓硫酸反应0.5～1h，再加入氢氟酸继续浸出2～4h；(3)对浸出矿浆进行过滤、洗涤，浸出液进行铀、铌钽分离回收；(4)采用P204、TBP以及磺化煤油组成的混合有机相直接对浸出液中的铀进行分离；(5)用HF和H

Method for comprehensively recovering uranium, niobium and tantalum from ore

The present invention provides a method for the comprehensive recovery of uranium niobium and tantalum, the method comprises the following steps: (1) the uranium niobium tantalum ore grinding and sieving; (2) the milled powder by adjusting the adding water quantity control leaching liquid-solid ratio of 1 ~ 3, the extraction temperature is 75 ~ 100 degrees. Adding concentrated sulfuric acid reaction of 0.5 ~ 1H, adding hydrofluoric acid to leaching of 2 ~ 4H; (3) for filtering and washing of pulp leaching, separation and recovery of the leaching solution of uranium, niobium and tantalum; (4) by P204, TBP and sulfonated kerosene mixture of organic phase in leaching solution of uranium in separation; (5) using HF and H

【技术实现步骤摘要】
一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法
本专利技术涉及湿法冶金领域，涉及铀铌钽多金属回收方法，具体涉及一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法。
技术介绍
大多数铌钽矿石中都含有铀、钍等放射性元素。目前，国内外铌钽工业主要采用高浓度氢氟酸和硫酸作为浸出剂提取铌钽精矿中的铌和钽，而矿石中的铀基本上仍留在浸出渣中。由于处理钽铌矿的生产企业尚无有效的铀提取技术，生产企业一般是将尾渣封存。堆置处理不仅浪费了铀资源，也增大了企业对此类中低放射性废物管理成本。美国专利US7282187B1提出了从铌钽渣中提取分离回收铀、锆、钍和钪等有价金属的工艺方法。该方法先利用浓硫酸预处理-回转窑低温焙烧去除铌钽渣中HF，再用水浸出分离回收有价金属。硫酸预处理采用1.2～1.75倍浓硫酸与铌钽渣进行混合，混合后铌钽渣在150℃～300℃条件下在回转窑中去除HF，实现氟化铌钽渣的硫酸转化。硫酸转化后铌钽渣用水浸出有价金属，从而实现了铀、锆、钍和钪等有价金属的分离回收。该工艺虽然实现了多种金属的综合回收，但存在试剂消耗大、环境压力大等诸多问题。国内颜允富等人采用石灰中和铌钽渣除氟-碱法浸出提铀工艺。该工艺首先采用石灰中和铌钽渣，实现了中和铌钽渣中高酸残液和固氟的目的。与石灰中和工艺衔接，采用碱法浸出工艺提铀，铀提取率可达到90％-93％。但该工艺存在渣产量大、铀浸出液余碱高而导致难于直接回收。CN102312094A提出了一种含铀铌钽浸出尾渣硫酸浸出的方法。该方法将铌钽尾渣先用去离子水进行洗涤浸出，浸出后过滤得到含铀浸出液和固体渣，再用稀硫酸溶液多次对固体渣浸出提铀，直至尾渣中铀含量小于82μg/g。该方法利用铌钽渣呈酸性的特点，采用硫酸浸出节省了试剂消耗，但操作步骤较为繁琐，且工艺过程会产生大量的含氟废水。综上所述，国内外铌钽矿中铀的提取回收研究都是先采用氢氟酸加硫酸提取铌钽，再对铌钽渣中的氟进行去除，之后再对铀进行提取回收。该工艺存在工艺复杂、试剂消耗较高等问题，且混酸浸出提取铌钽过程，矿石中的铀不可避免的部分溶解，最终进入废水处理工续，不但造成了金属损失，而且增加了废水处理复杂性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种铀铌钽综合提取分离的新方法，通过对矿石中铀铌钽采用同步浸出、萃取分离回收的新工艺，解决了含铀铌钽矿石铀、铌钽提取工艺脱节造成的工艺复杂、成本高等问题。实现本专利技术目的的技术方案：一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，该方法包括如下步骤：(1)将含铀铌钽矿石磨细、过筛，控制粒径<0.048mm；(2)将磨细后矿粉通过调节加入水量控制浸出液固比为1.0～3.0，浸出温度为75～100℃，先加入浓硫酸反应0.5～1h，再加入氢氟酸继续浸出2～4h，通过硫酸和氢氟酸加入量控制溶液硫酸浓度0.05～1.5mol/L、氢氟酸浓度0.5～3mol/L；(3)对浸出矿浆进行过滤、洗涤，浸出液进行铀、铌钽分离回收；(4)采用P204、TBP以及磺化煤油组成的混合有机相直接对浸出液中的铀进行分离；所述的P204、TBP以及磺化煤油组成的混合有机相，其中P204体积百分比为3％～10％，TBP体积百分比为0～10％，其余为磺化煤油；所述的TBP为磷酸三丁酯，P204为二(2-乙基己基)磷酸酯；(5)用HF和H2SO4对溶液中酸度进行调整，使调整后溶液硫酸浓度为3～7mol/L，氢氟酸浓度为4～8mol/L，得到铌钽萃取原液。如上所述的一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，其步骤(5)之后，对铌钽萃取原液采用现有铌钽工业用的MIBK、仲辛醇或乙酰胺萃取剂对溶液中铌钽进行萃取分离，并最终制得五氧化二铌、五氧化二钽产品。如上所述的一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，其步骤(2)所加入的浓硫酸浓度为80～98wt％，加入的氢氟酸浓度为30～50wt％。如上所述的一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，其步骤(5)所述的HF浓度为60～80wt％，H2SO4浓度为80～98wt％。如上所述的一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，其步骤(2)浸出完成后铀、铌、钽浸出率可分别大于95％、86％、85％。如上所述的一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，其步骤(3)对浸出矿浆进行过滤、洗涤，洗涤后浸出渣直接拌和石灰后丢弃。如上所述的一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，其步骤(4)采用P204、TBP和磺化煤油组成的混合有机相直接对浸出液中的铀进行分离，铀萃取率大于99％；负载铀有机相通过现行反萃取工艺获得铀合格液并经沉淀制得“111”产品；所述的“111”产品为重铀酸钠。本专利技术的效果在于：本专利技术提供了一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，具体是通过浸出条件控制在保证铀铌钽浸出的同时为浸出液中铀的萃取创造条件；对萃取铀后浸出液再调整酸度实现铌钽萃取分离，并最终制得铀、铌、钽产品。该方法采用同步浸出、萃取分离回收的新工艺，解决了含铀铌钽矿石铀、铌钽提取工艺脱节造成的工艺复杂、成本高等问题。与现有关于含铀铌钽提取工艺相比，本专利技术采用低浓度氢氟酸-硫酸体系同步浸出铀、铌钽，同时通过控制浸出液硫酸和氢氟酸浓度实现铀的高效萃取分离，避免了从铌钽渣中提铀过程繁琐的除氟工艺，从而简化了处理工艺，节约了试剂消耗，减少了废物产生量。附图说明图1为本专利技术所述的一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术所述的一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法作进一步描述。实施例1某含铀铌钽矿石含铀0.416％，含铌2.58％，含钽0.72％。将矿石用球磨机磨细至0.048mm，称取100g磨细后矿石加入150mL清水，加入矿重15wt％的浓硫酸(浓度98wt％)，在90℃条件下搅拌浸出1h；之后加入浓度为40wt％氢氟酸25mL，继续搅拌浸出3h。浸出完成后对矿浆进行过滤、洗涤，渣计浸出率铀、铌、钽浸出率可分别达到98.1％、86.2％、85.6％。浸出渣铀品位可降低至0.008％，拌和石灰后丢弃。浸出液中硫酸浓度0.78mol/L、氢氟酸浓度2.1mol/L，直接用5％P204+10％TBP和磺化煤油对其进行10级逆流萃取铀，铀萃取率99.5％。载铀有机相通过现行反萃取工艺获得铀合格液，并经沉淀最终制得“111”产品。再用70wt％HF和98wt％H2SO4对溶液中酸度进行调整，使调整后溶液硫酸浓度为5mol/L，氢氟酸浓度为6mol/L，得到铌钽萃取原液。铌钽萃取原液采用现有铌钽工业常用的MIBK萃取剂对溶液中铌钽进行萃取分离，并最终制得五氧化二铌、五氧化二钽产品。实施例2某选矿所得含铀铌钽精矿石含铀1.21％，含铌12.35％，含钽6.72％。称取100g矿石加入300mL清水，加入矿重23wt％的浓硫酸(浓度95wt％)，在96℃条件下搅拌浸出0.5h；之后加入浓度为40wt％氢氟酸55mL，继续搅拌浸出4h。浸出完成后对矿浆进行过滤、洗涤，渣计浸出率铀、铌、钽浸出率可分别达到99.1％、88.4％、86.6％。洗涤后浸出渣拌和石灰后丢弃。浸出液中硫酸浓度0.62mol/L、氢氟酸浓度0.5mol/L，直接用10％P204+15％TBP和磺化煤油对其进行10级逆流萃取铀，铀萃取率99.6％。载铀有机相通过现行反萃取工艺获得铀合格液，并经沉淀最终制得“111”产品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)将含铀铌钽矿石磨细、过筛，控制粒径<0.048mm；(2)将磨细后矿粉通过调节加入水量控制浸出液固比为1.0～3.0，浸出温度为75～100℃，先加入浓硫酸反应0.5～1h，再加入氢氟酸继续浸出2～4h，通过硫酸和氢氟酸加入量控制溶液硫酸浓度0.05～1.5mol/L、氢氟酸浓度0.5～3mol/L；(3)对浸出矿浆进行过滤、洗涤，浸出液进行铀、铌钽分离回收；(4)采用P204、TBP以及磺化煤油组成的混合有机相直接对浸出液中的铀进行分离；所述的P204、TBP以及磺化煤油组成的混合有机相，其中P204体积百分比为3％～10％，TBP体积百分比为0～10％，其余为磺化煤油；所述的TBP为磷酸三丁酯，P204为二(2‑乙基己基)磷酸酯；(5)用HF和H

【技术特征摘要】
1.一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)将含铀铌钽矿石磨细、过筛，控制粒径<0.048mm；(2)将磨细后矿粉通过调节加入水量控制浸出液固比为1.0～3.0，浸出温度为75～100℃，先加入浓硫酸反应0.5～1h，再加入氢氟酸继续浸出2～4h，通过硫酸和氢氟酸加入量控制溶液硫酸浓度0.05～1.5mol/L、氢氟酸浓度0.5～3mol/L；(3)对浸出矿浆进行过滤、洗涤，浸出液进行铀、铌钽分离回收；(4)采用P204、TBP以及磺化煤油组成的混合有机相直接对浸出液中的铀进行分离；所述的P204、TBP以及磺化煤油组成的混合有机相，其中P204体积百分比为3％～10％，TBP体积百分比为0～10％，其余为磺化煤油；所述的TBP为磷酸三丁酯，P204为二(2-乙基己基)磷酸酯；(5)用HF和H2SO4对溶液中酸度进行调整，使调整后溶液硫酸浓度为3～7mol/L，氢氟酸浓度为4～8mol/L，得到铌钽萃取原液。2.根据权利要求1所述的一种从矿石中综合回收铀铌钽的方法，其特征在于：步骤(5)之后，对铌钽萃取原液采用现...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘会武，向秋林，刘忠臣，黄永，贾秀敏，师留印，刘智，杨剑飞，陈天宝，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11