[发明专利]石煤钒矿富集U3O8

说明书

技术领域

本发明涉及一种从石煤钒矿中富集U₃O₈的方法。

背景技术

石煤钒矿是一种低品位多金属共生矿，石煤中除钒外，还含有硅、碳、磷、铝和铀等元素。我国石煤资源极其丰富，储量618亿吨，石煤中钒品位普遍在0.13～1.2％。石煤钒矿中含有的伴生元素铀，品位极低，一般为(3～7)×10^-5。仅以湖南湘西自治州石煤钒矿资源31.7亿吨测算，铀储量15.0万吨以上。

目前开发利用铀资源主要是通过采矿-选矿-提取常规工艺流程和原地浸出法。业界认为，铀矿品位高于0.05％具有开采价值。

铀在石煤酸浸提钒过程分布在硫酸浸液中，铀浓度一般为每升十几毫克，难以用萃取或树脂吸附等物理方法富集浸液中的铀。

本发明能将石煤钒矿中的U₃O₈富集达到≥0.2％的中高品位，回收率＞99％；每生产1吨V₂O₅，同时能获得2.5～3.0吨铀次生矿。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从石煤钒矿中富集U₃O₈的方法，使其中铀资源得以有效利用。

本发明从石煤钒矿中富集U₃O₈的方法，其特征在于依次包含以下步骤：

(1)将石煤钒矿进行破碎、研磨，磨矿粒度＞20目；

(2)焙烧石煤钒矿，温度650℃～900℃；

(3)焙砂用稀硫酸浸出，硫酸用量为石煤矿质量的1～8％，液固比＝3∶1～1∶1，常温循环淋浸或多段搅拌浸出，搅拌浸出时间2～8h；

(4)固液分离，过滤获得酸浸液，酸浸液钒浓度＞6.0g/L；

(5)常温条件下，无需除杂，直接在步骤(4)酸浸液中加入铵盐类复合沉淀剂，调整并控制pH为3.0～6.5，获得多聚钒酸盐及铀、铝和磷等沉淀物。其中复合沉淀剂为(NH₄)₂SO₄、NH₄HSO₄、NH₄Cl、NH₄NO₃、(NH₄)₂HPO₄、(NH₄)₃PO₄、NH₄HCO₃、(NH₄)₂CO₃、NH₄F及氨水中的两种组合而成。有效反应时间1～5h，钒沉淀率≥95％。

(6)依据步骤(5)沉淀物中钒含量，计算加水量，使溶液钒浓度＞20g/L，并将溶液加温至40～80℃，加入碱性物质调整pH为8～9，有效反应时间0.5～3h。其中碱性物质为氨水、C_a(OH)₂、N_aOH、KOH和N_a2CO₃中的一种。

(7)过滤碱溶液，将钒与铀等分离，钒留在滤液中，钒溶得率≥95％。

(8)含铀等滤渣即为铀次生矿，U₃O₈品位≥0.2％，回收率＞99％；每生产1吨V₂O₅，同时能获得2.5～3.0吨铀次生矿。

本发明具有如下优点：

1、常温直接沉淀钒富集铀。常温条件下，针对石煤焙砂稀酸浸液不需要复杂的除杂工序，直接沉淀钒，并使分散在浸液中的铀得以富集。调整焙砂酸浸工艺，在提高酸浸液钒浓度的同时，能大幅度提升铀次生矿品位。

2、能有效的将沉淀物中钒与铀等分离。

3、工艺流程短，工序简便，有效反应时间短，工效高。

4、技术参数稳定可靠，可操作性强，容易实现工业自动化。

5、生产设备简单，除石煤钒矿破磨、焙烧外，其余各步主要设备只需要沉淀罐和压滤机。

6、获得的铀次生矿(省去了勘查-采矿-选矿-破磨等工序)呈粉状，结构松散，便于进一步提纯作业。

7、试剂材料价格低廉，生产成本较低。