一种流动浸铀系统及流动浸铀工艺的制作方法_2

文档序号:9745262阅读:来源:国知局

[0039] d)第二次翻堆,浸出液中U含量在50~7 5mg/l;
[0040] e)浸轴后期,浸出液中轴浓度曲线呈平缓状态,所进的菌液酸度满足浸出液pH = 1.6~1.8(降低菌液的硫酸酸度至抑=1.3~1.5,翻堆后第一次进液的抑增大1档),Fe3+在5 ~lOg/L,滞留4~加;每回观测U、化、口山]?、化 2\化3+和0曰(其中要求(:曰<500~700111邑/1),〔曰 的观测值大于要求值时,缩短浸泡周期;
[0041 ] f)第Ξ次翻堆,浸出液中U含量在25~35mg/l;
[0042] g)浸轴尾期:当浸出液中U< 25mg/L,进液酸度满足浸出液pH= 1.6~1.8 (降低菌 液的硫酸酸度至pH= 1.3~1.5,翻堆后第一次进液的抑增大1档),化3+在5~lOg/L,滞留6~ 她;每回观测1]、化、9山1少6 2+少63+和化(要求〔曰<500~700111旨/1),化的观测值大于要求值 时,缩短浸泡周期;
[0043] 4洗矿:溶浸液U< 15~20mg/L时,浸轴工程可W结束;洗矿到抑>4.5、Fe<0.2g/ L,采渣样测U,对渣样进行化学全分析(包括C〇2 、U、S6+)。
[0044] 本发明采用溶浸液的流动工艺取代传统的使用强酸、加强氧化剂和延长浸泡时间 W提高浸轴效率,将传统的批式池、堆式浸轴工艺改变为连续的不间断的流动浸轴工艺,应 用先进的水文地球化学学术思想,将水文地球化学作用与水动力学有机禪合,达到了良好 效果:
[0045] ①本发明从根本上改变了传统思想,即改变了过去单纯依靠破坏矿石来获取所需 资源,采用了快速浸轴的同时,限制有害物质、无用物质浸出的新思想,达到了高效、低成 本、清洁的效果。效果明显,是创新性的发明。
[0046] ②本发明应用先进的水文地球化学学术思想,将水文地球化学作用与水动力学有 机禪合,达到了良好效果,具有科学性、先进性、创新性。
[0047] ③本发明在保证现有生产工艺同等轴浸出率的条件下,生产效率可提高7-10倍、 材料成本减少一半W上,是轴矿浸出工艺一个革命性的进步,是具有创新性的发明。
[0048] ④本发明突破了难浸碱性云际轴矿石的高效经济浸出,对我国其它较易浸出的硬 岩轴矿石的浸出效果将更加显著。
[0049] ⑤尾液循环使用,尾液中巧和其它金属含量相对较低,便于处理。能避免生铁、粘 ±和石膏的板结,是相对较清洁和文明的冶轴工艺。
[0050] ⑥容易实现工厂化生产管理,有利于大幅度提高产量。实现自动化控制后,可W节 省人力。
[0051] ⑦本发明的流动浸轴工艺是当今国内外硬岩溶浸轴矿石的最为高效低成本的工 艺,在工业试验完成后,不仅可W在国内推广使用,改变当前硬岩轴矿冶轴的困难现状,而 且还可W进入国际市场,成为核工业矿冶业有潜力的出口技术。
【附图说明】
[0052] 图1是本发明流动浸轴系统的总体结构示意图;
[0053] 图2是本发明中流动浸轴池的结构示意图;
[0054] 图3是本发明中氧化槽的结构示意图;
[0055] 图4是本发明实施例纯酸与5g/L Fe3+菌液中硫酸巧平衡时硫酸酸度-巧边界含量 关系曲线图;
[0056] 图5是本发明实施例不同酸度条件下浸泡液化含量变化曲线对比图;
[0057] 图6是本发明实施例不同酸度条件下浸泡液化和U含量变化曲线图;
[0058] 图7是本发明实施例轴浸出率曲线与浸轴工程的不同阶段对比图;
[0059] 图8是本发明实施例浸轴前中期单溶浸回次轴浓度随时间增长曲线对比图;
[0060] 图9是本发明实施例流动微生物浸轴的工艺流程图;
[0061 ]图10是本发明实施例流动浸轴试验耗酸率对比图;
[0062] 图11是本发明实施例流动浸轴试验溶浸液和浸出液混合样抑曲线对比图;
[0063] 图12是本发明实施例流动浸轴试验溶浸液和浸出液瞬时样抑曲线图;
[0064] 图13是本发明实施例流动浸轴试验溶浸液和浸出液混合样化曲线对比图;
[0065] 图14是本发明实施例流动浸轴试验溶浸液和浸出液巧含量曲线对比图。
[0066] 其中:1、配液池;2、流动浸轴池;21、进液管;22、布液管;23、出液口; 24、溶浸液进 口;3、原液槽;4、吸附塔;5、尾液槽;6、氧化槽;61、曝气管;62、曝气眼;63、Ξ通管;64、阀口; 7、液累;8、流量计;9、压气累;10硫酸罐;11、储液罐;12、培养液配液槽。
【具体实施方式】
[0067] 本发明可W通过
【发明内容】
中公开的技术具体实施,通过下面的实施例可W对本发 明进行进一步的描述,然而,本发明的范围并不限于下述实施例。
[006引实施例1:
[0069] -种流动浸轴系统,如图1-3所示,它包括配液池1、流动浸轴池2、原液槽3、吸附 塔4、尾液槽5、培养液配液槽12、氧化槽6、液累7、流量计8和连通管道。
[0070] 流动浸轴池2的溶浸液由底部进、上部出,流动浸轴池内高360厘米,出液口23在流 动浸轴池的设置高度330厘米,进液系统包括溶浸液进口 24、布液管22和卵石层,四个溶浸 液进口 24均匀设置在池体底部,为保持进液压力平衡,溶浸液进口 24外接进液管21,内接布 液管22,布液管22和卵石层设置在流动浸轴池内底部,流动浸轴池内底部上面铺有30厘米 高度的卵石层,布液管22上覆盖卵石层或布液管22设置在卵石层的卵石中间,卵石层一方 面能让溶浸液顺利进入流动浸轴池2,另一方面又便于堆放矿石;为保持进溶浸液浓度平 衡,布液管22的出液口均匀设置在流动浸轴池内底部。
[0071] 流动浸轴池2的翻堆也可采用人工翻堆,需要时还可设有专口的翻堆装置,翻堆装 置设置在流动浸轴池上方或流动浸轴池池内,翻堆装置包括翻堆伊、翻堆斗和翻堆奖。同时 可能采用行车系统控制翻堆装置。
[0072] 压气累9用于给氧化槽累气,硫酸罐10用于给配液池1和培养液配液槽12提供硫酸 配液,储液罐11暂储。
[0073] 氧化槽6底部设有曝气管61,曝气管61上设有曝气眼62,氧化槽6内还设有填料,氧 化槽可W单个批式培养菌液,也可W串联流动培养菌液。串联流动培养菌液时,氧化槽6内 分级设有四级连通的氧化室,相邻的氧化室之间通过Ξ通管63和阀口 64连接。
[0074] 配液池1、流动浸轴池2、原液槽3、吸附塔4、尾液槽5、培养液配液槽12、氧化槽6和 储液罐11分别设有各自的在线控制设备及检测设备或仪器。
[0075] 配液池1、流动浸轴池2、原液槽3、吸附塔4、尾液槽5、培养液配液槽12、氧化槽6和 储液罐11相邻之间通过连通管道连通,连通管道上设有阀口 64、流量计8和/或设有液累7。 一般当连通管道需要向高位输液时就可配用液累7,当连通管道输液需要计量时就可配用 流量计8,通过液累7和流量计8控制调节,计量更加准确。
[0076] 流动浸轴系统使用时,在配液池 1中配好溶浸液,溶浸液流入流动浸轴池 2中对轴 矿石进行流动浸轴,浸轴后的原液,进入原液槽3中,再进入吸附塔4中吸附洗矿,尾液进入 尾液槽5中,再经过培养液配液槽12进入氧化槽6氧化,通过液累7回流至配液池1中参与溶 浸液再一次配液,形成循环流动。
[0077] W碱性云际轴矿石为例,采用上述流动浸轴系统的一种流动浸轴工艺如下:
[007引碱性云际轴矿石是非常耗酸又较难浸出的矿石,轴品位较低,为0.1~0.12%,但 碳酸巧含量较高,为4-5% W上。2015年9月,采用碱性云际轴矿石进行两次流动浸轴工艺试 验,实施例1和实施例2,两次实施例分别为YJLS7LD4和YJLS8LD5。
[0079] 一、确定Ξ个水文地球化学参数
[0080] 1.反应条件边界值
[0081] 设定水文地球化学作用的反应自由能为零时,及设定与该作用有关的其它反应条 件为定值时,根据热力学原理计算所得的另一个被研究的反应条件的理想值,称之为反应 条件边界值。
[0082] 在硫酸介质中,与硫酸巧沉淀有关的反应条件有硫酸根与巧离子,但决定性因素 是巧离子。
[0083] 在硫酸溶液和菌液中的硫酸巧沉淀的巧离子含量边界值相应为740-880mg/L和 500-800mg/L(见表 1 和图4)。
[0084] 表1纯酸与5g/L Fe3+菌液的硫酸根与硫酸巧平衡的巧边界含量(P皿邸QCI计算结 果)
[0085]
[0086] 2.反应动力学(峰值达到时间)
[0087] (1)巧离子峰值达到时间
[0088] 根据YJLSSDSJ1试验结果,酸度由2g/L增高到40g/L,巧离子峰值达到时间由化缩 短到1.化(见表2和图5)。
[0089] 表2 YJLSSDSJ1试验不同酸度条件下浸泡液化含量峰值到达时间
[0090]
[0091] ~根据YJLSSDSJ2验证性试验结果,试验酸度为3g/L和lOg/L,巧离子峰值达到时间' 由1.化缩短到1.化;轴峰值达到时间由化缩短到1.化(见表3和图6)。
[0092] 表3 YJLSSDSJ2试验不同酸度条件下浸泡液化和U含量峰值到达时间
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