一种低品位铀矿重液富集方法与流程

本发明属于铀矿分选技术领域，具体涉及一种低品位铀矿重液富集方法。

背景技术：

铀资源是我国重要的战略资源和能源矿产，也是我国核工业发展的基础原料。我国是铀矿资源不甚丰富的一个国家，已查明资源主要分布于全国23个省、市、自治区，矿床类型主要有花岗岩型、火山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型4种铀矿床，成矿地质条件复杂。我国的铀矿床中小型居多（占91.7%），且矿石品位以中低品位为主，矿床平均品位低于0.3%的占96.7%，矿化不均匀，品位变化系数大，品位之间呈跳跃式的分布，废石含量大，有相当部分铀矿床含多种伴生元素和组分，对水冶不利，很有必要进行选矿预富集，再进行浸出与萃取才能得到出铀最终产品。

目前，用于处理低品位铀矿的选矿方法主要有放射性分选、重选矿磁选和浮选。放射性分选处理的矿石粒度上限为250～300mm，下限为20～30mm，而针对的是共生关系比较简单的单一铀矿石。我国低品位含铀多金属矿石除含铀外，还常常与金、银、铋、镉、钡锶、稀土等共伴生，通过放射性分选难以对有用矿物进行综合回收，而采用常规的重选、磁选方法抛尾预富集，其分选精度不高，难以达到抛尾的目的。浮选方法主要用于处理细粒的分选。因此，工艺简单、分选精度高的低品位铀矿选矿技术是需要解决的问题。

重液分选是一种重力分选方法，通过调整重液比重可以实现将轻于重液的矿物浮起，而重于重液的矿物下沉，从而实现轻矿物与重矿物的分离。具有分选精度高、工艺简单等优点。

技术实现要素：

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种低品位铀矿重液富集方法。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种低品位铀矿重液富集方法，包括以下步骤：

（1）原矿经过粗碎和细碎后进行筛分，得到粒度范围为0.1-3mm的矿石，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；

（2）将步骤（1）所得的矿石送入重液分离设备中，通过重液将含铀矿物富集并与脉石矿物分离，得到铀精矿和铀尾矿，其中重矿物为铀精矿，轻矿物为铀尾矿。

所述重液的密度为2.4-3.325g/cm³。

所述重液为二碘甲烷、四溴乙烷、三溴甲烷、三溴氟甲烷或二溴甲烷，或上述五种物质中的至少一种与酒精的混溶体。

所述重液分离的时间为5-60min。

步骤（1）中原矿经过粗碎后先进行中碎，再进行细碎。

所述粗碎设备为颚式破碎机。

所述细碎设备为对辊破碎机。

所述中碎设备为圆锥破碎机。

相对于现有技术，本发明具有操作简单、分选精度高、富集比高等优点，重液分选的精度可达到0.1个比重差；且设备简单、重液可循环利用。

附图说明

图1是重液分选试验流程图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

粗碎设备为颚式破碎机，粗碎后粒度一般为10-30mm；中碎设备为圆锥破碎机，细碎设备一般为对辊破碎机，细碎粒度一般为1-5mm；筛分设备为振动筛，筛网尺寸分别为3mm、0.1mm。

含铀矿物是重矿物，而脉石矿物一般是铝硅酸盐矿物，密度相对较小；通过调节重液的密度，可以使密度大的含铀矿物下沉，密度小脉石矿物的则上浮。

实施例1：

一种低品位铀矿重液富集方法，包括以下步骤：

（1）原矿经过粗碎和细碎后进行筛分，得到粒度范围为0.1-3mm的矿石，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；

（2）将步骤（1）所得的矿石送入重液分离设备中，通过重液将含铀矿物富集并与脉石矿物分离，重液分离时间为5-60min，得到铀精矿和铀尾矿，其中重矿物为铀精矿，轻矿物为铀尾矿。

所述重液的密度为2.4-3.325g/cm³。

所述重液为二碘甲烷（密度为3.325g/cm³）、四溴乙烷（密度为2.967g/cm³）、三溴甲烷（密度为2.89g/cm³）、三溴氟甲烷（密度为2.765g/cm³）或二溴甲烷（密度为2.48g/cm³），或上述五种物质中的至少一种与酒精的混溶体。

粗碎设备为颚式破碎机，细碎设备为对辊破碎机。

实施例2：

一种低品位铀矿重液富集方法，包括以下步骤：

（1）原矿经过粗碎、中碎和细碎后进行筛分，得到粒度范围为0.1-3mm的矿石，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；

（2）将步骤（1）所得的矿石送入重液分离设备中，通过重液将含铀矿物富集并与脉石矿物分离，重液分离时间为5-60min，得到铀精矿和铀尾矿，其中重矿物为铀精矿，轻矿物为铀尾矿。

所述重液的密度为2.4-3.325g/cm³。

所述重液为二碘甲烷（密度为3.2-3.32g/cm³）、四溴乙烷（密度为2.85-2.97g/cm³）、三溴甲烷（密度为2.80-2.92g/cm³）、三溴氟甲烷（密度为2.765g/cm³）或二溴甲烷（密度为2.48g/cm³），或上述五种物质中的至少一种与酒精的混溶体。

粗碎设备为颚式破碎机，细碎设备为对辊破碎机，中碎设备为圆锥破碎机。

实施例3：

一种低品位铀矿重液富集方法，包括以下步骤：

（1）原矿经过粗碎和细碎后进行筛分，得到粒度范围为0.1-3mm的矿石，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；

（2）将步骤（1）所得的矿石送入重液分离设备中，通过重液将含铀矿物富集并与脉石矿物分离，重液分离时间为5min，得到铀精矿和铀尾矿，其中重矿物为铀精矿，轻矿物为铀尾矿。

所述重液的密度为2.4g/cm³，重液为二溴甲烷与酒精的混溶体。

粗碎设备为颚式破碎机，细碎设备为对辊破碎机。

实施例4：

一种低品位铀矿重液富集方法，包括以下步骤：

（1）原矿经过粗碎和细碎后进行筛分，得到粒度范围为0.1-3mm的矿石，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；

（2）将步骤（1）所得的矿石送入重液分离设备中，通过重液将含铀矿物富集并与脉石矿物分离，重液分离时间为10min，得到铀精矿和铀尾矿，其中重矿物为铀精矿，轻矿物为铀尾矿。

所述重液的密度为2.48g/cm³，重液为二溴甲烷。

粗碎设备为颚式破碎机，细碎设备为对辊破碎机。

实施例5：

一种低品位铀矿重液富集方法，包括以下步骤：

（1）原矿经过粗碎和细碎后进行筛分，得到粒度范围为0.1-3mm的矿石，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；

（2）将步骤（1）所得的矿石送入重液分离设备中，通过重液将含铀矿物富集并与脉石矿物分离，重液分离时间为20min，得到铀精矿和铀尾矿，其中重矿物为铀精矿，轻矿物为铀尾矿。

所述重液的密度为2.765g/cm³，重液为三溴氟甲烷。

粗碎设备为颚式破碎机，细碎设备为对辊破碎机。

实施例6：

一种低品位铀矿重液富集方法，包括以下步骤：

（1）原矿经过粗碎、中碎和细碎后进行筛分，得到粒度范围为0.1-3mm的矿石，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；

（2）将步骤（1）所得的矿石送入重液分离设备中，通过重液将含铀矿物富集并与脉石矿物分离，重液分离时间为30min，得到铀精矿和铀尾矿，其中重矿物为铀精矿，轻矿物为铀尾矿。

所述重液的密度为2.89g/cm³，重液为三溴甲烷。

粗碎设备为颚式破碎机，细碎设备为对辊破碎机，中碎设备为圆锥破碎机。

实施例7：

一种低品位铀矿重液富集方法，包括以下步骤：

（1）原矿经过粗碎、中碎和细碎后进行筛分，得到粒度范围为0.1-3mm的矿石，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；

（2）将步骤（1）所得的矿石送入重液分离设备中，通过重液将含铀矿物富集并与脉石矿物分离，重液分离时间为40min，得到铀精矿和铀尾矿，其中重矿物为铀精矿，轻矿物为铀尾矿。

所述重液的密度为2.967g/cm³，重液为四溴乙烷。

粗碎设备为颚式破碎机，细碎设备为对辊破碎机，中碎设备为圆锥破碎机。

实施例8：

一种低品位铀矿重液富集方法，包括以下步骤：

（1）原矿经过粗碎、中碎和细碎后进行筛分，得到粒度范围为0.1-3mm的矿石，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；

（2）将步骤（1）所得的矿石送入重液分离设备中，通过重液将含铀矿物富集并与脉石矿物分离，重液分离时间为50min，得到铀精矿和铀尾矿，其中重矿物为铀精矿，轻矿物为铀尾矿。

所述重液的密度为3.325g/cm³，重液为二碘甲烷。

粗碎设备为颚式破碎机，细碎设备为对辊破碎机，中碎设备为圆锥破碎机。

实施例9：

一种低品位铀矿重液富集方法，包括以下步骤：

（1）原矿经过粗碎、中碎和细碎后进行筛分，得到粒度范围为0.1-3mm的矿石，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；

（2）将步骤（1）所得的矿石送入重液分离设备中，通过重液将含铀矿物富集并与脉石矿物分离，重液分离时间为60min，得到铀精矿和铀尾矿，其中重矿物为铀精矿，轻矿物为铀尾矿。

所述重液的密度为3.2g/cm³，重液为二碘甲烷和酒精的混溶体。

粗碎设备为颚式破碎机，细碎设备为对辊破碎机，中碎设备为圆锥破碎机。

实施例10：

本实施例提供一种低品位铀矿重液富集方法，具体为：

某铀铌铅矿床是一个以铀、铌、铅矿为主，共（伴）生有金、银、铋、镉、钡锶、稀土等矿产的低品位、超大型铀多金属矿床，矿样成分见表1。

采用颚式破碎机和对辊破碎机将样品破碎至粒度小于3mm，并用筛子筛分出0.1-3mm粒级矿石，然后在密度为2.8g/cm³的重液四溴乙烷（体积分数为95%）、三溴甲烷（体积分数为1%）和酒精（体积分数为4%）的混溶体中分选，试验流程图见图1，试验结果见表2。

试验结果表明，重液分选对该矿石有较好富集，从总体来看，富集在重矿物中的u品位为2575.4g/t，富集比为12.15，回收率为70%左右，同时伴生的nb2o5和pb富集比也达到了10以上，回收率均大于60%。实现低品位铀矿的富集、分选目的，该方法具有工艺简单、分选精度高、富集比高等特点。

实施例11：

本实施例提供一种低品位铀矿重液富集方法，具体为：

某低品位铀矿，矿样成分见表3。

采用颚式破碎机、圆锥破碎机和对辊破碎机依次对样品进行粗碎、中碎和细碎，并用筛子将粒度为0.1-3mm的矿石筛分出来，粒度大于3mm的矿石返回细碎，小于0.1mm的矿石作为尾矿处理；然后在比重为2.6g/cm³的重液二溴甲烷（体积分数为9%）、三溴氟甲烷（体积分数为40%）、三溴甲烷（体积分数为45%）和酒精（体积分数为6%）的混溶体中进行分选，试验流程图见图1，试验结果见表4。

试验结果表明，u主要富集在重矿物中，富集比为9.23，重矿物中u品位为1452.6g/t，回收率为66.39%左右，同时伴生的nb2o5和pb页得到了很好的富集。实现了低品位铀矿的富集、分选目的，该方法具有工艺简单、分选精度高、富集比高等特点。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。