一种从提铀尾矿中回收铀的方法技术

本发明专利技术是一种从提铀尾矿中回收铀的方法。尾矿破碎至２ｍｍ以下加入硝酸进行调浆，使矿浆的ｐＨ值达到０．６－０．９，加入硝酸和水的二者的体积控制为尾矿质量的１．５－２倍，加热至６５－７０℃进行搅拌浸出１－１．５小时，或常温搅拌混匀后浸泡浸出３０天，进行液固分离，用水洗涤浸出渣，使浸出渣的ｐＨ值达到近中性（ｐＨ＝５－７）。硝酸浸出液加入骨胶后，放置陈化５－７天，使浸出液中过饱和的盐类物质析出，浸出液用烧碱调节ｐＨ值至１．７５后，用７１７型阴离子交换树脂对铀进行离子交换吸附，用０．２ｍｏｌ／Ｌ硝酸－０．４ｍｏｌ／Ｌ的硝酸铵溶液作为洗脱液，对铀离子进行洗脱。调节洗脱液的ｐＨ值至７－８中和沉淀铀，从而得到含铀为６５－７５％的铀矿浓缩物。铀的回收率可达９０％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金
，具体地说是一种从火山岩型提铀尾矿渣中用湿法二次回收 铀的方法。
技术介绍
在我国境内有许多大型甚至特大型的火山岩型铀矿床，其矿床规模较大，矿物成分相 似，成因类型基本相同，如位于江西抚州的乐安铀矿床等。这些大型铀矿的开采及冶炼在 为我国早期的原子能事业的发展奠定了坚实的基础，特别是在打破西方核垄断，以及核能 的和平利用等方面做出了巨大贡献。从上世纪50年代后期起，历经近50余年的铀矿开采与冶炼，这类火山岩型铀矿床在 长期的开采冶炼过程中产生了超过2千万吨的高放射性的铀尾矿，由于这些尾矿规模巨大， 放射性强度高，且数量还在持续不断地增长，长期储存在尾矿坝中，对周围的生态环境构 成了威胁。此前由于技术条件上的限制，特别是上世纪六、七十年代铀的采冶技术较落后， 在提取铀后的尾矿中，还含有丰富的有价值的铀资源。如在某些铀矿的尾矿中，铀含量在 300-500ppm，这部分铀尾矿的长期大量堆积一是造成了放射性及废液对环境的污染，二是 其中的铀资源未能充分利用。我国是核能利用大国之一，在近50多年的铀矿采冶历程中，形成了相当大数量的高 放射性的铀尾矿，铀尾矿的处置是世界性的难题，历来为有核能利用的国家所重视。在今 后的几十年中，我国的核电将会得到飞跃发展，这势必将由此引发国内新一轮的铀矿开发 热潮，随之而来的高放性铀尾矿数量也会大幅增加。因此，对我国高放铀尾矿中的铀进行 二次回收利用研究，找到经济高效地二次提取铀的方法，将会大大降低我国高放铀尾矿中 的铀含量，从根本上改善铀尾矿堆放地周边地区的生态环境，以提高我国铀矿资源的综合 利用水平，以此可减少新开铀矿对环境的影响，还可缓解我国在核电工业高速发展过程中 铀的供需矛盾。由于一些铀水冶厂对原生铀矿已经采用了传统的水冶工艺进行了铀的提取，残留在尾 矿中的铀再用传统的提铀工艺进行提取时， 一是铀回收率低于60%，渣中的铀含量高于 120ppm; 二是提取成本较高，在目前的铀市场价格条件下，不具有商业化的提取价值。由 于以上因数的限制，不能进行有效而经济地回收尾矿中的铀。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种从铀尾矿中二次回收铀的新工艺方法，此方法在铀提取的经 济技术指标方面取得了很好的成效，对于非常规铀资源的开发和利用，特别是从铀尾矿中 回收铀，改善铀尾矿所在地区的生态环境、促进当地经济和社会发展方面有着极其重要的 意义。本专利技术在非常规铀资源的开发利用方面进行了大量的研究。对火电厂的含铀粉煤灰， 对提锗后富含铀的煤渣，含铀磷矿石加工过程中铀的回收等进行了深入研究，特别在对我 国多个铀矿山所产出的尾矿，如江西某铀矿尾矿等，进行了资源性调査，在选冶性能、铀 回收新工艺、环保措施等方面做了深入的研究，得到一种高效回收铀的工艺方法，从铀尾 矿到铀矿浓縮物的回收率可以达到90%以上，渣中铀含量低于20ppm，达到了国家规定的 无害化排放标准。此类尾矿代表性的化学组成见表1，由其成分可知，此类尾矿主要是花 岗岩类矿物，其中含有7.79%左右的钙(以CaC03计)及2.83%左右的镁，在浸出时会消 耗部分的硫酸，此外还含有2.66%左右的铁(以Fe203计)及2.28%左右的硫。此类铀尾矿的典型组成见表1。表1铀尾矿的化学组成<table>table see original document page 4</column></row><table>本专利技术的具体技术方案如下先采用筛分的方法，使粒度大于2mm的尾矿与小于2mm的尾矿进行分离，对于2mm 以上的尾矿颗粒，进行湿磨破碎至2mm以下，然后与小于2mm的尾矿混合，加入硝酸进 行调浆，使矿浆的pH值达到0.6-0.9，加入硝酸和水的二者的体积控制为尾矿质量的1.5-2 倍，加热至65-7(TC进行搅拌浸出1-1.5小时，或常温搅拌混匀后浸泡浸出30天，然后进 行液固分离，用水分两次洗涤浸出渣，使浸出渣的pH值达到近中性(pH=5-7)。浸出渣尾 弃，对硝酸浸出液，先采用加入骨胶后，放置陈化5-7天，使浸出液中过饱和的盐类物质 析出，过滤除去析出的沉淀，以减少浸出液中的杂质，提高后续铀浓縮物中铀的含量。浸 出液用烧碱调节pH值至1.75后，采用717型阴离子交换树脂对铀进行离子交换吸附，从 而使铀离子与其它大量的杂质离子分离，用0.2mol/L硝酸-0.4mol/L的硝酸铵溶液作为洗脱 液，对铀离子进行洗脱。再用液氨调节洗脱液的pH值至7-8来中和沉淀铀，液固分离出 沉淀后，母液返回配制洗脱液或作为磨矿调浆用水，滤饼烘干并焙烧，从而得到含铀为65-75%的铀矿浓縮物。 原理及效果1) 浸出过程在浸出过程中，尾矿中的三氧化铀在与稀硝酸反应时以11022+离子的形式进入到溶液 中，从而能够被稀硝酸浸出，化学反应如下U03+2H+= U022++H20 在此反应中，三氧化铀等高价态的铀与酸发生的是复分解反应，没有发生电子的转移， 不需要有氧化剂来参加反应，故1103能在稀酸中溶解，形成uo +离子进入溶液，从而铀由尾矿转移到了溶液。此外，尾矿中以11308的形式存在的铀发生了以下的反应U308+4H+= 3U022++2H20+2e 此反应属于氧化还原反应，发生了电子的迁移，必须要有氧化剂如硝酸、Fe3+、氯酸 钠、二氧化锰等参加反应，U30s才能溶解，用硝酸作为浸出剂，既提供了反应所需的H+， 硝酸本身又是优良的氧化剂，使11308形成1;022+离子进入溶液，从而铀从尾矿转移到了溶 液。2) 离子交换过程717型阴离子交换吸附过程用于从浸出液中提取纯化铀，使铀与其它杂质分离，吸附 过程由对铀的吸附和由负载铀树脂的淋洗组成的吸附循环系统， 717型阴离子交换吸附过程的吸附反应原理为 4R4NX (s) +U02 (N03) 64— (1) , (R4N) 4U02 (N03) 6 (s) +4X- (1) 2R4NX (s) +U02 (N03) 42— (1) 一 》 (R4N) 4U02 (N03) 4 (s) +2X— (1) 负载铀的树脂的淋洗是吸附的逆过程，其反应原理为-(R4N) 4U02 (N03) 6 (s) +4X— (1) , "R浑(s) +U022+ (1) +6N03— (1) (R4N) 4U02 (N03) 4 (s) +2X- (1) ^<_^2R4NX (s) + U022+ (1) +4N03— (1)3)水解沉淀过程在对浸出液进行净化除去杂质后，再进行离子交换吸附，以使铀和其它溶解了的杂质 离子分离，交换后洗脱下来的富铀液经用氨水调节pH值至中性，使铀能够水解后沉淀下 来，水解反应如下U022++2H20= U02(OH)2+2H+形成的UCMOH)2沉淀，经液固分离后，得到铀富集物，从而把铀从浸出液中分离出来。 通过以下试验方法说明本专利技术的有益效果实验方法取100.00克己经筛分破碎制备好的试料于500mL烧杯内，然后采用一定 的液固比，加入一定体积的浸出剂及一定量的氧化剂，搅拌均匀，待反应停止后，置于电 磁搅拌加热器上，升温并控温在7(TC，搅拌浸出一定的时间后，取下稍冷，用真空泵过滤， 滤饼用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从提铀尾矿中回收铀的方法，其特征在于按以下进行：将铀尾矿湿磨破碎至２ｍｍ以下的粒度，加入硝酸和水进行调浆，加入硝酸和水二者的体积控制为尾矿质量的１．５－２倍，ｐＨ值控制在０．６－０．９，加热至６５－７０℃进行搅拌浸出１－１．５小时，或常温搅拌混匀后浸泡３０天，然后进行液固分离，用水洗涤浸出渣，使浸出渣的ｐＨ值达到近中性，浸出渣尾弃，在硝酸浸出液中加入尾矿量０．０１－０．０５％的骨胶后，放置陈化５－７天，使浸出液中过饱和的盐类物质析出，过滤除去析出的沉淀，浸出液用烧碱调节ｐＨ值至１．７５后，用７１７型阴离子交换树脂对铀进行离子交换吸附，使铀与大量的杂质离子分离后，再用０．２ｍｏｌ／Ｌ　ＨＮＯ↓［３］－０．４ｍｏｌ／Ｌ　ＮＨ↓［４］ＮＯ↓［３］的混合溶液作为洗脱剂，对铀离子进行洗脱用液氨调节ｐＨ值至７－８来中和沉淀铀，液固分离后，母液返回配制洗脱液或作为磨矿用水，沉淀烘干并经６００℃焙烧后，得到含铀为６５－７５％的铀矿浓缩物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李巴克，葛启明，普世坤，谢讯，杨兴林，
申请(专利权)人：云南佰盾环保新技术咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]