一种含钪铀矿中分离钪、铀的方法与流程

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种含钪铀矿中分离钪、铀的方法。

背景技术：

全球钪储量约为200万吨，中国占27.5％，居世界第一。已知的含钪矿物种类多达800多种，矿物组成复杂，含钪量低，并且以类质同象或吸附状态分布于其他矿物中，富集、分离和提取高纯钪的过程相当复杂。钪及其化合物具有多种优异性能，广泛应用于国防、电光源、航天、化工、冶金等领域，在钪消耗量逐年递增的情况下，寻求更多含钪物料且有效从中提取回收钪具有非常大的现实意义。

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种矿床，成矿地质条件复杂。我国的铀矿床中中小型居多(占91.7％)，且矿石品位以中低品位为主，矿床品位平均低于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出铀最终产品。

新疆某铀矿，含有钪30g/吨，含有铀0.18％，现有的分离、富集方法工艺复杂，且回收率低，导致原矿浪费。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种含钪铀矿中分离钪、铀的方法，通过物理选矿方法分离出钪精矿，含铀尾矿再进行湿法冶金收集铀，本发明可避免在溶液中分离钪、铀带来的污染以及能源消耗。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含钪铀矿中钪、铀的方法，包括以下步骤：

s1：将-2mm粒级的原矿破碎、研磨至-200目(即筛下物料的粒径小于0.074mm)的数量占65-70％；

s2：将步骤s1中研磨后的颗粒加入强磁磁选机中进行磁选，得到含钪精矿以及含铀尾矿，收集含钪精矿；

s3：将步骤s2中的含铀尾矿通过酸溶液浸出，得富含铀的酸溶液和尾矿，将含铀酸溶液和尾矿分离。

进一步地，所述步骤s2中，强磁浮选机的磁感应强度为1.2-1.5t。

进一步地，所述步骤s3中的酸溶液为硫酸。

进一步地，所述硫酸的ph值为1-3。

进一步地，所述原矿中钪和铀的含量分别为35ppm、1800ppm。

进一步地，所述步骤s3中，所述含钪精矿钪品位559.8-561.2ppm。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

本发明提供的含钪铀矿分离钪、铀的方法，先用物理方法富集钪，然后通过湿法冶金收集铀，实现选-冶相结合，本发明具有操作简单，分选精度高、富集比高的优点。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明旨在提供一种含钪铀矿中分离钪、铀的方法，先用物理方法富集钪，然后通过湿法冶金收集铀，以选-冶相结合的方式分离钪、铀，具体如下：

一种含钪铀矿分离钪、铀的方法，包括以下步骤：

s1：将-2mm粒级的原矿破碎、研磨至-200目的数量占65-70％；

s2：将步骤s1中研磨后的颗粒加入强磁磁选机中进行磁选，磁选时，强磁磁选机中的磁感应强度为1.2-1.5t，得到含钪精矿以及含铀尾矿，收集含钪精矿；

s3：将步骤s2中的含铀尾矿在ph为1-3的硫酸溶液中浸出，得富含铀的酸溶液和尾矿，将含铀酸溶液和尾矿分离。

经上述制备方法，所述步骤s2中钪精矿钪品位559.8-561.2ppm，回收率可达80.15；铀回收率可达97.71。

本发明先使用物理方法富集钪，然后通过湿法冶金收集铀，实现选-冶相结合，具有操作简单、分选精度高、富集比高的优点。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

新疆某铀矿多元素分析(％)如表1所示：

表1新疆某铀矿多元素分析

经分析，该矿石中sc主要富含在弱磁性矿物如在feo、tio2等弱磁性矿物中，采用本发明的方法，先用强磁磁选机分离钪，然后使用湿法冶金富集铀，具体流程如图1所示。以上为下述实施例1-3所采用的原矿。

实施例1

一种含钪铀矿分离钪、铀的方法，具体步骤为：

s1：将-2mm粒级的原矿使用破碎机破碎、研磨至-200目的数量占65-70％；

s2：将步骤s1中研磨后的颗粒加入强磁磁选机中进行磁选，强磁浮选机的感应强度为1.2t，得到含钪精矿和含铀尾矿，收集含钪精矿；

s3：将步骤s2中的含铀尾矿通过ph＝3的浓酸浸出，得富含铀的酸溶液和尾矿，过滤，将含铀酸溶液和尾矿分离，所得含铀酸溶液进行下一步处理并收集铀。

将上述含钪精矿和含铀酸溶液进行测试，测试结果如表2所示

表2磁选和浸出实验指标

如表2所示，使用本发明的方法，钪精矿钪品位561.2ppm，回收率高达80.15％；铀回收率达97.71％，由此可见，本发明使用选-冶相结合，具有分选精度高、富集比高的优点

实施例2

一种含钪铀矿分离钪、铀的方法，包括以下步骤：

s1：将-2mm粒级的原矿使用破碎机破碎、研磨至-200目的数量占65-70％；

s2：将步骤s1中研磨后的颗粒加入强磁磁选机中进行磁选，强磁浮选机的感应强度为1.5t，得到含钪精矿和含铀尾矿，收集含钪精矿；

s3：将步骤s2中的含铀尾矿通过ph＝1的硫酸浸出，得富含铀的酸溶液和尾矿，过滤，将含铀酸溶液和尾矿分离，所得含铀酸溶液进行下一步处理并收集铀。

含钪精矿钪品位560.5ppm，回收率75.9％；铀回收率96.0％。

实施例3

一种含钪铀矿分离钪、铀的方法，包括以下步骤：

s1：将-2mm粒级的原矿使用破碎机破碎、研磨至-200目的数量占65-70％；

s2：将步骤s1中研磨后的颗粒加入强磁磁选机中进行磁选，强磁浮选机的感应强度为1.3t，得到含钪精矿和含铀尾矿，收集含钪精矿；

s3：将步骤s2中的含铀尾矿通过ph＝3的浓酸浸出，得富含铀的酸溶液和尾矿，过滤，将含铀酸溶液和尾矿分离，所得含铀酸溶液进行下一步处理并收集铀。

含钪精矿中钪品位559.8ppm，回收率74.8％；铀回收率96.0％。

需要说明的是，本发明的操作严格按照以下顺序：先将原矿使用破碎机破碎、研磨至-200目的数量为65-70％，然后使用强磁磁选机进行高梯度磁选富集钪，即先将钪从原矿中分离，高梯度磁选后所得的磁选尾矿为含铀尾矿，将含铀尾矿在浓酸(ph为1-3)中浸出，得含铀酸溶液及尾矿，分离含铀酸溶液和尾矿，将含铀酸溶液进行下一步处理。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围的方案，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。