一种含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法技术

本发明专利技术提供了一种含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法，涉及湿法冶金技术领域。本发明专利技术提供的含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法，包括以下步骤：将含铁硼铀混合精矿进行热压氧浸出，固液分离后，得到含铀浸出液和水冶尾渣；所述热压氧浸出采用的浸出剂为硫酸溶液；所述热压氧浸出的温度为120～145℃，浸出时间为1～6h，氧分压为0.2～1.5MPa。本发明专利技术能够实现铀的高效回收，降低固体废物和过程废液中放射性核素的含量。素的含量。素的含量。

【技术实现步骤摘要】
一种含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法


[0001]本专利技术涉及湿法冶金
，具体涉及一种含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法。

技术介绍

[0002]伴生放射性矿，除所需的矿用成分外，同时伴生有一定规格水平的天然放射性核素，在开采、冶炼、加工和利用过程中，伴生矿中的天然放射性物质也将被迁移、富集和扩散，含有天然放射性的废弃物将对环境造成一定程度的放射性污染。研究伴生矿开发利用过程中的放射性环境污染，将会为国家对伴生矿开发利用、环境污染防治提供基础资料和科学依据。数据表明，国内开发伴生放射性矿的过程中，初加工是产生放射性污染物的主要来源，深加工使用的原料中放射性含量相对较低。因此，放射性污染源头、科学开发、有序管理是发挥伴生资源效益最大化、改善放射性环境保护的必经之路。
[0003]某多金属矿床属于伴生放射性矿产资源，该矿床中矿物种类多，已发现的矿物有60多种，矿石物质成分复杂，主要有用元素为铁、硼、铀，主要有用矿物为磁铁矿、硼镁石、晶质铀矿、硼镁铁，其次为磁黄铁矿、黄铁矿等。现有的工艺流程：矿石露天开采后经选矿分选获得含硼铁精矿、硼精矿和含铁硼铀精矿，该流程中放射性核素主要集中在含铁硼铀精矿，无论是加工回收、还是产出固废，放射性核素均会在环境中进一步迁移和扩散，因此，有必要减少放射性核素过程废液、固废的产出，源头上减少放射性核素废物。针对含硼铁铀精矿采用湿法冶金回收放射性核素铀，现有提取铀的主要工艺是低酸浸出
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离子交换富集铀
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氢氧化钠沉淀铀，铀浸出率为91％，铀渣品位为0.01％，铀水冶回收率为90％。铀的残余迁移主要集中在三方面：(1)晶质铀矿呈浸染状分布于磁铁矿矿石、含磁铁矿蛇纹石岩和含磁铁矿硅镁石岩中，有穿插于伴生矿物中、有包裹状态，与含铁矿矿物紧密共生，增加铀的浸出难度，部分铀无法转移到溶液中；(2)该含硼铁铀矿浸出铀的过程中，铁矿物也大量溶出，在离子交换工序中，不仅影响树脂吸附铀的容量，也会影响树脂吸附效率，降低铀的回收率；(3)部分含铁络合物同铀一起被离子交换树脂吸附、淋洗，大量含铁离子的铀合格液直接沉淀影响铀的纯度，通常是先除铁再沉铀，除铁过程有部分铀随铁共沉淀。因此，现有技术存在铀回收率低、固体废物和废液中存在大量放射性核素的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法，本专利技术能够实现铀的高效回收，降低固体废物和过程废液中放射性核素的含量。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法，包括以下步骤：
[0007]将含铁硼铀混合精矿进行热压氧浸出，固液分离后，得到含铀浸出液和水冶尾渣；所述热压氧浸出采用的浸出剂为硫酸溶液；所述热压氧浸出的温度为120～145℃，浸出时间为1～6h，氧分压为0.2～1.5MPa。
[0008]优选地，所述含铁硼铀混合精矿中铁的品位为10～42wt％，铀的品位为0.1～0.3wt％。
[0009]优选地，所述硫酸的质量为含铁硼铀混合精矿质量的0.5～6％。
[0010]优选地，所述热压氧浸出的液固比为1～3：1。
[0011]优选地，得到含铀浸出液后，还包括：将所述含铀浸出液进行离子交换，得到高铀集合液；利用片碱或氢氧化钠颗粒从所述高铀集合液中沉淀铀，得到铀产品。
[0012]优选地，所述离子交换包括：将所述含铀浸出液采用强碱性阴离子交换树脂进行吸附
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淋洗工序。
[0013]优选地，所述吸附
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淋洗工序的吸附接触时间为3～10min；淋洗接触时间为30～45min。
[0014]优选地，所述吸附
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淋洗工序采用的淋洗剂为硫酸和氯化钠的混合溶液。
[0015]优选地，所述淋洗剂中硫酸的浓度为5～10g/L；氯化钠的浓度为50～80g/L。
[0016]优选地，所述沉淀的温度为20～35℃；所述沉淀的时间为3～6h。
[0017]本专利技术提供了一种含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法，包括以下步骤：将含铁硼铀混合精矿进行热压氧浸出，固液分离后，得到含铀浸出液和水冶尾渣；所述热压氧浸出采用的浸出剂为硫酸溶液；所述热压氧浸出的温度为120～145℃，浸出时间为1～6h，氧分压为0.2～1.5MPa。本专利技术在所述热压氧浸出过程中，铀与硫酸反应生成硫酸铀酰离子存在于浸出液中，而含铁硼铀混合精矿溶出的铁离子发生水解反应，生成草黄铁矾、针铁矿等固体保留在浸出渣中，最大限度地浸铀抑铁，经固液分离后，铀铁分离效率大幅提高，实现铀的选择性浸出，降低固体废物和过程废液中放射性核素的含量。
[0018]在本专利技术中，由于草黄铁矾呈晶体状，具有棱形光滑物理表面，不会吸附夹带其他元素离子，有价金属离子铀损失较少；同时浸出过程结束后，可有效降低浆体的黏度，加快固液分离效率。
[0019]进一步地，本专利技术通过离子交换和沉淀工序进一步富集铀，实现铀的高效回收。
[0020]进一步地，本专利技术在所述热压氧浸出过程中，矿石中的黄铁矿溶蚀后，硫化物转化成硫酸或硫酸盐，不仅降低了硫酸的使用量，而且减少了矿石中杂质离子的溶出。
[0021]实施例结果表明，采用本专利技术的方法从含铁硼铀混合精矿中提取铀，铀的浸出率在97％以上，综合回收率在95％以上，含铀浸出液中铁的浓度在0.2g/L以下，水冶尾渣中铀品位降低至0.004％以下。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1～2对含铁硼铀混合精矿的强化浸出工艺；
[0023]图2为本专利技术实施例3～4对含铁硼铀混合精矿的强化浸出工艺。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法，包括以下步骤：
[0025]将含铁硼铀混合精矿进行热压氧浸出，固液分离后，得到含铀浸出液和水冶尾渣；所述热压氧浸出采用的浸出剂为硫酸溶液；所述热压氧浸出的温度为120～145℃，浸出时间为1～6h，氧分压为0.2～1.5MPa。
[0026]在本专利技术中，所述含铁硼铀混合精矿中铁的品位优选为10～42wt％，更优选为37.25～41.05wt％；铀的品位优选为0.1～0.3wt％，更优选为0.209～0.225wt％。在本专利技术中，所述含铁硼铀混合精矿的粒度优选为
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200目占比优选为60～80wt％。在本专利技术中，所述含铁硼铀混合精矿中铀分布率(
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200目的铀占总铀的质量含量)优选为85～96wt％，更优选为85.2～95.8wt％。
[0027]在本专利技术中，所述硫酸的质量优选为含铁硼铀混合精矿质量的0.5～6％，更优选为1～5％。在本专利技术中，所述液固比优选为1～3：1，更优选为1～1.5：1。在本专利技术中，所述液固比指的是浸出剂和含铁硼铀混合精矿的质量比。
[0028]在本专利技术中，所述热压氧浸出的温度优选为130～140℃，浸出时间优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法，其特征在于，包括以下步骤：将含铁硼铀混合精矿进行热压氧浸出，固液分离后，得到含铀浸出液和水冶尾渣；所述热压氧浸出采用的浸出剂为硫酸溶液；所述热压氧浸出的温度为120～145℃，浸出时间为1～6h，氧分压为0.2～1.5MPa。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含铁硼铀混合精矿中铁的品位为10～42wt％，铀的品位为0.1～0.3wt％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫酸的质量为含铁硼铀混合精矿质量的0.5～6％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热压氧浸出的液固比为1～3：1。5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，得到含铀浸出液后，还包括：将所述含铀浸出液进行离子交换，得到高铀集合液；利用片碱或氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，李建华，王立民，陈希，周越，高尚，
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：