通过磁性分离从铜精矿去除铀的方法
【专利说明】
[0001] 本申请案要求2012年11月06日提交的题目为"通过磁性分离去除铜精矿中 的铀的方法（Processforremovinguraniumincopperconcentrateviamagnetic s印aration) "的美国专利申请案第61/723, 196号的优先权，所述申请案的全文通过引用 并入本文中。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种通过磁性分离从铜精矿去除铀的方法，其目的为将铜精矿中的铀 含量降低到商业上可接受的含量。
【背景技术】
[0003] 存在许多与磁性分离一起使用的技术，尤其关于从铜精矿去除铀的方法。众所周 知，分离效率取决于若干因素，包括在磁场中的滞留时间，构成矿物的释放以及竞争性力， 例如重力和摩擦力。
[0004] 大卫C?达林（DavidC.Dahlin)和阿尔伯特R?鲁尔（AlbertR.Rule)已描述，美 国矿业局（U.S.BureauofMines)已经对矿石磁化率随着磁场强度变化进行研究，来判断 这一关联是如何影响高场磁性分离作为其它分离技术的替代方案的可能性的。使用来自相 同沉积物的样品制备单个精矿，从而比较一起出现的矿石的磁化率。此外，使用来自不同沉 积物的样品制备精矿，来比较此类矿石的磁化率。其研究的结果显示在用铁磁性化合物饱 和后，矿石的磁化率与磁场强度基本上无关。
[0005] 面对这一信息，基于在高强度磁场中提高矿物磁化率的磁性分离技术是不可能的 并且是新颖的。
[0006] 关于金属的分离工艺，湿式高强度磁性分离（WMMS)或磁性过滤为所属领域的技 术人员已知的技术。此类技术适用于去除磁性杂质。
[0007] 磁性过滤的优势为污染较少和金属回收率高。与可容易地用于微米尺寸的颗粒的 其它选矿不同，这一技术需要的资金成本较高。
[0008] 关于磁性分离的另一【背景技术】方法由A.R.斯卡克（A.R.Schake)等人揭露。所述 文章教示高梯度磁性分离（HGMS)可用于浓缩废物流和被污染的土壤中的钚和铀。这一技 术的优势在于其不形成额外废物以及减少用于进一步整治的化学试剂。
[0009] 一般来说，磁性分离技术可用于采矿行业中的的各种应用中。US7, 360, 657描述 一种从浆料分离固体磁性颗粒的用于连续磁性分离的方法和设备，其提供一种实质上垂直 的磁性分离器，所述分离器包含安置成引入连续浆料馈料流的容器。
[0010]US3935094中相当好的说明了从极低铬精矿纯化钛铁矿。关于揭露内容，对钛铁 矿精矿进行湿式磁性分离并且从其中去除高磁敏感性铬铁矿污染物。接着，使非磁性部分 在氧化条件下遭遇锅炉，并且在氧化期间观测到钛铁矿重量稍微增加。此后，氧化的钛铁矿 是磁敏感的并且与铬铁矿分离。
[0011] 超导磁性分离是一种更有效去除弱磁性矿石以及处理成本较低的技术。使用超导 磁性分离可用于改良高岭土的亮度。此外，磁性稀土鼓式分离器可用于降低来自钛铁矿精 矿的铀和钍含量。
[0012] 在超导高梯度磁性分离器（SC-HGMS)上使用低级别（分析〈lOOppmU30s)铀矿 进行实验研究，所述铀矿由铀以沥青铀矿形式存在的拉哈铜工厂设备尾矿（Rakhacopper planttailing)制备。在湿式高强度磁性分离器（WHIMS)上进行的早期研究显示当粒径 小于20ym且不超过20%颗粒小于5ym时，沥青铀矿回收率降低。所述研究显示SC-HGMS 能够有效回收极细颗粒和超细颗粒的金属，并且60%的颗粒小于5ym时回收率更高。因此 通过与SC-HGMS技术联合的WMMS的沥青铀矿的整体回收率可实现显著提高。
【发明内容】
[0013] 鉴于上述文献，本发明描述一种用于通过磁性分离（低场或高场）从铜精矿去除 铀的适宜和有效方法，其目的为将铜精矿中的铀含量降低到商业上可接受的含量。
[0014] 本发明的这些方面的额外优点和新颖特征将部分阐述于下文的描述中，并且在检 验下文或在学习本发明的实践之后，对于本领域的技术人员将部分地变得更明显。
【附图说明】
[0015] 参见以下图式（但不限于），将详述描述系统和方法的不同实例方面，其中：
[0016]图1为说明清除机浮选循环负载的细粒浮选的流程图。
[0017]图2为说明来自清除机浮选循环负载的选矿的流程图。
[0018] 图3为操作2的浮选流程图。
[0019]图4为说明U-Pb氧化物在二次清除机精矿中的分布（操作2-闭合线路）的曲线。
[0020] 图5为说明U-Pb氧化物在二次清除机精矿中的分布（操作3-开放线路）的曲线。
[0021] 图6为说明U-Pb氧化物在扫选机-清除机精矿中的分布（操作3-开放线路）的 曲线。
[0022] 图7为操作1和操作2的浮选流程图。
[0023] 图8显示浮选操作中的铜和铀的级别和分布的平均值。
[0024]图9为样品II的闭合清除机线路的浮选流程图。
[0025]图10为表示在二次清除机浮选精矿的磁性分离中铜和铀级别（闭合清除机线 路-样品II)的结果的曲线。
[0026]图11为表示在二次清除机浮选精矿的磁性分离中铜和铀分布（闭合清除机线 路-样品II)的曲线。
[0027]图12为表示在扫选机-清除机浮选精矿的磁性分离中铜和铀级别（闭合线路清 除机）的曲线。
[0028] 图13为显示磁性分离产物-⑷非磁性产物和⑶磁性产物中的沥青铀矿共生体 的特征的显微图。
[0029] 图14表示第3工厂设备炉役。
[0030] 图15显示从磁性浮选的选矿机的物质平衡。
【具体实施方式】
[0031] 以下详细描述不打算以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。更准确地来 说，以下描述提供实施例示性模式必需的理解。使用本文所提供的教示时，本领域的技术人 员将识别可使用的合适的替代物，而无需外推本发明的范围。
[0032] 本发明描述一种用于经磁性分离从铜精矿去除铀的有效方法，其包含铜精矿的磁 性分离、研磨步骤和细粒浮选步骤，其中所述磁性分离步骤包含如下子步骤：
[0033] 卜磁性分离铜精矿，拆分磁性部分（a)和非磁性部分（b)，其中尺寸分布为约 15-40諸此。），其中铀含量为约2(^111到10(^111。在此步骤中，获得约75-99.99%选矿的 非磁性铜，其具有低含量的铀并且可销售；
[0034]ii_磁性分离i中实现的磁性部分（a)的研磨步骤，以产生具有5-15ym范围内的 精细尺寸分布（P80)且具有约lOOppm到400ppm的高铀含量的磁性铜精矿。
[0035]iii-步骤ii的细粒浮选塔步骤，因此产生铜回收率在0. 01 %到25%范围内的铜 精矿（c)。在此步骤中使用二硫代磷酸盐+ -硫代磷酸盐捕集剂和pH= 8. 6的起泡剂获得 铀含量为约lOOppm到300ppm的铜精矿。
[0036]iv_混合来自磁性分离步骤i.的具有低铀含量的非磁性部分（b)与步骤iii结束 时实现的精矿，可产生最终精矿（c)，其具有约40ppm到150ppm的铀含量并且最终铜回收率 在75%到99. 99%范围内。
[0037] 实例
[0038] 1?第一工厂设备炉役（样品I)
[0039] 使用具有磁铁角砾岩（30% )和绿泥角砾岩（70% )的岩性组成的典型矿石样品。 包含1. 5吨此类矿石的样品I来自岩心钻且其化学分析呈现于表1中。
[0040] 表卜样品I的化学分析
[0041]
[0042]首先，对样品I进行以下粉碎阶段：
[0043] i?岩心钻破碎到小于12. 5mm的粒径
[0044]ii.均质化
[0045]iii.破碎到3. 5mm以下的粒径
[0046]iv.在由球磨机（40%装球量）和螺旋分级机构成的闭合线路中分级。
[0047] 研磨线路以40%钢球装球量操作。螺旋分级机的溢流物去往粗选机浮选馈料，而 底流物被送到研磨循环负载。粗选机浮选馈料的P80为210ym。粗选机浮选在容量为40L 的机拌单元中进行并且操作条件显示于表2中。
[0048] 表2-粗选机浮选条件
[0049]
[0050] 工厂设备中又使用来自I期工程开发的捕集剂和起泡剂1为了避免试剂效率由