[发明专利]一种用于高泥碱性铀矿的酸性洗矿生物浸出工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铀矿生物溶浸技术领域，特别是一种铀矿酸性洗矿浸出工艺。

背景技术

生物溶浸铀矿的技术在原苏联、加拿大、美国等已有生产应用实例。近年来国内也分别在多个铀矿开展了生物溶浸铀矿研究工作，取得了可喜的成绩。中国是铀矿资源不甚丰富的国家，现已探明的铀矿储量居世界第10位之后，不能适应核电发展的长远需要。而且目前我国铀矿冶工业出现原材料价格上涨，矿山不断老化，新开矿点投资短缺，按常规水冶加工经济亏损等问题。在这种形势下，生物溶浸铀矿技术由于其一系列优点，在低品位铀矿浸出中发挥越来越重要的作用。它在不断降低我国天然铀提取生产的投资和成本，不断提高提铀生产效率和产品质量的同时，逐步扩大了我国铀矿资源的开发利用范围和拓展了我国可供开发的铀资源量。

我国铀矿资源普遍存在品位低、氧化率高、嵌布粒度细、含泥量大等特点，采用生物溶浸技术处理该类矿石较之使用常规选冶技术会获得更好的技术经济指标。但铀矿矿石中往往混有一定程度的泥和水，当矿石中含泥含水量过多时，会对浸出过程造成不利影响，矿泥会堵塞进料仓、漏斗和破碎设备，同时脉石中的钙镁氧化物等碱性化合物溶浸后进入浸出液，也会产生大量的沉淀物和络合物，与矿泥一起作用造成浸出过程中矿堆渗透性差、透气性差、浸堆表面积液沟流、铀离子浸出速度慢、浸出率低等一系列问题，从而恶化浸出效果和浸出指标，增大生产成本。

一般来说，当铀矿矿石含泥量大于5wt％、含水量大于5wt％时，应考虑进行洗矿。洗矿一般都是在破碎筛分过程中进行的。

洗矿方法的选择与矿石中所含脉石物质成分和粘土的种类、比例及其可塑性、膨胀性、渗透性等相关。根据铀矿矿石中所含粘土的表观状态、塑性指数和粘聚系数值，可将待洗含泥矿石大致分为三种类型。

1、易洗矿石：带有砂质粘土，粘土的塑性指数小于5，粘聚系数(t／m²)≤0.5，此类矿物可冲水筛洗。

2、中等可洗矿石：粘土在手中可以碾碎。粘土的塑性指数5～10，粘聚系数(t／m²)为0.5～2，此类矿物可用洗矿机械洗1～2次。

3、难洗矿石：粘土在手中难以碾碎。粘土的塑性指数大于10，粘聚系数(t／m²)≥2，此类矿物需用洗矿机械洗2次以上。

在洗矿过程中所采用的常见洗矿设备包括螺旋分级机、水力旋流器或槽式洗矿机等。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于处理含泥碱性铀矿的酸性洗矿生物浸出工艺，应用该工艺可降低铀矿中杂质离子浓度，使铀矿中的铀离子得到有效回收。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于高泥碱性铀矿的酸性洗矿生物浸出工艺，包括以下步骤：

(1)原矿经破碎筛分后，+30mm粒级的粗粒级矿石送往堆场筑堆，-30mm粒级的细粒级矿石送往洗矿系统进行洗矿分级；

(2)洗矿过程中采用浓度为0.05～0.1mol／l的稀硫酸作为洗液，除去部分碱性脉石；

(3)洗矿后得到的矿砂送往堆场进行堆浸，泥矿送往搅拌槽进行搅拌浸出；堆浸及搅拌浸出工序获得的浸出液通过离子交换树脂，得到合格的浓缩铀产品。

如上所述的高泥碱性铀矿酸性洗矿生物浸出工艺，优选地，所述的高泥碱性铀矿为晶质铀矿或沥青铀矿，嵌布粒度小于0.005mm；矿石中钙镁氧化物含量大于5wt％；矿物含泥量比例≥10wt％。

如上所述的高泥碱性铀矿酸性洗矿生物浸出工艺，优选地，所述步骤(3)中洗矿后+0.074mm粒级的矿砂送往堆场筑堆，-0.074mm粒级的泥矿送往机械搅拌槽进行强化搅拌浸出。

如上所述的高泥碱性铀矿酸性洗矿生物浸出工艺，优选地，所述矿砂中-0.074mm粒级含量≤5wt％。

如上所述的高泥碱性铀矿酸性洗矿生物浸出工艺，优选地，所述步骤(3)中的堆场为间歇性堆场，矿堆层高为3m～5m。

如上所述的高泥碱性铀矿酸性洗矿生物浸出工艺，优选地，所述步骤(3)的堆浸工序中，滴淋速度为10～15L／m²·h，滴淋液酸度为20～30g／L H₂SO₄。

如上所述的高泥碱性铀矿酸性洗矿生物浸出工艺，优选地，所述步骤(3)的搅拌浸出工序中，固体含量35～50wt％，加酸调至pH值1.0～1.5，搅拌转速为120～150转／min，当浸出液含铀250mg／L时，送往离子交换树脂吸附解吸工段；浸出渣经中和处理后，其pH值≥6时，送往尾矿库堆存。