[发明专利]一种黑色页岩铀钒矿的浸出方法

说明书

本发明涉及铀矿水冶技领域，尤其涉及一种黑色页岩铀钒矿的浸出方法。浸出方法，包括以下步骤：将黑色页岩铀钒矿样品进行破碎研磨，加水和硫酸混合均匀；对混合物进行熟化，得到熟化后物料；在所述熟化后物料中加入水或者稀硫酸，控制液体与固体的体积质量比，加入铁抑制剂以及中和剂，调整pH值至1～3，80～100℃下进行浸出处理；将所述浸出处理后的矿浆进行真空过滤，得到浸出液和滤饼；所述滤饼采用稀硫酸3～10段逆流洗涤，第一段洗水并入浸出液中。该方法实现了黑色页岩型铀钒矿的酸法浸出，在保证铀、钒浸出率的条件下，降低了浸出液中剩余酸浓度，抑制了杂质元素铁的溶出，可有效降低后续分离回收过程的试剂消耗。

技术领域

本发明涉及铀矿水冶技领域，尤其涉及一种黑色页岩铀钒矿的浸出方法。

背景技术

黑色页岩一般富含有机质及细分散黄铁矿、菱铁矿等。黑色页岩型铀钒矿中，铀多呈分散状、吸附状存在，较易于浸出；钒大部分以三价形式存在于云母类及高岭石等粘土矿物中，部分取代硅氧八面体和铝氧八面体中的铝、钛、铁等，类质同象形式存在的钒必须破坏其晶格结构，并将钒氧化，方可浸出。铀钒矿的浸出方法根据其中铀、钒赋存形式的不同而有较大的不同。早期，国内外都曾采用钠化焙烧工艺处理铀钒矿或单一钒矿石，但由于环境污染严重，该工艺属已被淘汰，在钠化焙烧工艺基础上发展起来的空白氧化焙烧、钙化焙烧等工艺，均存在能耗高和高温焙烧不利于铀浸出的问题，更适用于不含或伴生少量铀的钒矿石的处理；碱浸工艺则适用于钒呈氧化状态存在的矿石；酸浸工艺适应性较碱浸工艺强，且环境友好，是目前铀钒矿综合回收中最常采用的工艺。

采用酸浸工艺处理黑色页岩铀钒矿时，为了破坏云母结构，将其中的钒解离，常规酸法搅拌浸出时需保证一定的剩余酸浓度，且反应一般需要在高温下进行，这会造成矿石中杂质元素铁、铝等的大量溶出，增加试剂消耗并造成金属分离困难。以回收钒为例，在硫酸体系一般采用阳离子萃取剂进行萃取，为保证较高的钒萃取率，平衡水相pH值一般需控制在1.5～2；此外，阳离子萃取剂对三价铁有较高的萃取率，且三价铁不易被反萃，易在有机相中累积，会造成萃取剂容量下降及钒产品铁超标。因此，一般在萃取钒之前对溶液pH值及电位进行调整，将原料液pH调至2.5～3，电位调整至-200mV。浸出液中剩余酸浓度和铁浓度过高会导致回收钒过程出现碱及还原剂用量过高、废水处理过程试剂消耗过大等问题；在铁铁浓度过高时，即使采用还原剂调整电位，铁随有萃取-反萃取过程在有机相中累积不可避免，仍会造成钒产品铁超标。

为了降低试剂消耗，保证钒产品质量，有必要研究一种黑色页岩铀钒矿的浸出方法，在达到浸出率要求的情况下，制备出满足萃取工艺要求的浸出液。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种黑色页岩铀钒矿的浸出方法，降低浸出及后续分离过程试剂消耗，保证钒产品质量。

本发明提供了一种黑色页岩铀钒矿的浸出方法，包括以下步骤：

步骤S1：将黑色页岩铀钒矿样品进行破碎研磨，加水和硫酸混合均匀，得到混合物；

步骤S2：对所述混合物进行熟化，得到熟化后物料；

步骤S3：在所述熟化后物料中加入水或者稀硫酸，控制液体与固体的体积质量比，加入铁抑制剂以及中和剂，调整pH值至1～3，80～100℃下进行浸出处理；

步骤S4：将所述浸出处理后的矿浆进行真空过滤，得到浸出液和滤饼；

所述滤饼采用稀硫酸3～10段逆流洗涤，第一段洗水并入浸出液中。

优选地，所述步骤S1中，所述水的添加量为所述黑色页岩铀钒矿样品质量的0～30wt％；所述硫酸的添加量为所述黑色页岩铀钒矿样品质量的1～100wt％。

优选地，所述步骤S2中，所述熟化的温度为20℃～300℃，所述熟化的时间为0.5～100小时。

优选地，所述步骤S3中，控制液体与固体的体积质量比为0.3～10。