低品位铀矿资源强化浸出提铀技术研究进展

铀矿开发过程中产生的低品位铀矿资源被抛弃,造成了严重的环境污染和资源浪费。采用常规浸出技术无法有效提取低品位铀矿、铀尾矿、铀浸渣、含铀废渣等低品位铀矿资源中的铀,为此,强化浸出提铀技术受到了关注。介绍了氧化浸出、焙烧—浸出、微波辅助浸出、超声辅助浸出、微生物浸出、酸碱联合浸出加压浸出、电场辅助浸出等8种强化浸出技术及其机理的研究现状,归纳和总结了目前低品位铀矿资源绿色高效浸出技术的研究方向,为提高铀的浸出率、解决常规技术无法有效提取低品位铀矿资源中铀的难题提供借鉴。

新型铀矿石品位在线监测仪器的研制

研制了一种利用235 U的185.7keV的γ能量峰来测量铀矿石品位的在线监测仪器。该仪器不考虑射气系数,减小了钍、铀、钾的子体对测量结果的影响;以探测器内嵌黄饼的方式,利用动态捕捉235 U的185.7keV的γ能量峰技术,克服了温度对测量结果的影响,解决了在品位测量过程中温度和铀、钍、钾等子体放射性对测量结果的影响问题。研究了矿石质量变化、密度变化对矿石品位测量的影响,并且给出了补偿后的结果。经过一系列测试,仪器系统误差在10%以内,偶然误差为0.57%,测量重复性为0.97%,满足行业要求。

低品位铀矿石微生物柱浸试验

对某低品位铀矿石进行了不同喷淋条件的微生物柱浸试验。结果表明,试验用混合菌群对目标铀矿石具有较强适应性,浸出周期172d,菌浸期间5%和10%喷淋量条件下渣计平均浸出率分别为87.70%和88.53%,耗酸率分别为5.36%和5.37%。菌浸阶段采用较大喷淋量可提高浸出率,但液固比会显著增加,综合成本相应提高。因此,喷淋量的选择应综合考虑铀资源回收率与浸出成本。

低品位铀矿石细菌浸出摇瓶试验

对某铀矿山低品位铀矿石开展了不同矿浆浓度的细菌浸出摇瓶试验。在相同浸出条件下,经90h浸出,10%、20%、30%和40%矿浆浓度的铀浸出率分别为77.76%、76.20%、60.04%和35.85%,通过适度控制矿浆浓度可以维持比较好的铀浸出效率。

低品位铀矿石硫酸搅拌浸出与细菌搅拌浸出研究

采用广东某矿的低品位铀矿石,分别开展了硫酸搅拌浸出和细菌搅拌浸出研究。结果表明:(1)对于硫酸搅拌浸出,硫酸浓度为30 g/L、矿浆浓度为25%为最佳浸出条件,铀的浸出率为92.92%。(2)对于细菌搅拌浸出,pH值为1.5、接种量为10%、矿浆浓度为10%为最佳浸出条件,铀的浸出率为95.93%。(3)细菌搅拌浸出与硫酸搅拌浸出相比,前者的酸耗降低了17.2%,浸出率提高了3%。(4)在硫酸搅拌浸出的最佳浸出条件下,若再加入1%的氯酸钠,则浸出率与细菌搅拌浸出的浸出率基本相同,但每吨铀矿石需另外消耗10 kg氯酸钠。

低品位铀矿渣微生物间歇喷淋浸出工艺

对某铀矿堆浸尾渣进行了不同喷淋间隔的微生物柱浸试验,3个柱每次的喷淋量都为2%,喷淋制度采用喷淋6h间隔分别为18、42、66h。结果表明,经过300天的喷淋以及100天的放置后洗堆,铀浸出率分别达到87.83%、77.23%、80.60%,浸出溶液铀浓度大于50mg/L。

低品位硬岩铀矿石高柱浸出试验

对某硬岩铀矿石进行了10m高柱浸出条件试验,以便为原地破碎浸出采铀的工业性试验方案和施工设计提供参考和依据。试验结果表明,该矿石属较易浸出的矿石,不同高度、不同粒级的浸出液铀金属质量浓度、浸出率及酸耗规律明显:①高柱下部位置的铀金属质量浓度较高,特别是浸出初期浓度梯度变化显著,随着时间的延长,同一高度浸出液铀浓度变化趋缓。②不同高度的浸出液余酸变化规律说明前期耗酸多,中、后期酸耗较少。③越靠近矿堆上部的矿石浸出率越高,但顶部并非最高。④不同粒级的矿石浸出率不同,细粒级矿石浸出率高,-50mm的矿石的渣计浸出率(总浸出率)为82 1%,其中-15mm的矿石的渣计浸出率为90 2%。作者还建议采用间歇喷淋或滴淋布液方法,以提高矿堆浸出效果。

某低品位铀矿石的浸出性能研究

采用搅拌浸出和柱浸2种方式对江西某矿低品位铀矿石进行浸出性能的试验验研究。搅拌浸出结果表明,该矿石属易浸出矿石,在硫酸质量浓度为10g/L、搅拌浸出12h时,铀的浸出率高于85%,且加氧化剂对浸出改善较小。柱浸试验结果表明,-5mm为堆浸工艺的最佳筑堆粒度,此时,铀的浸出率为85.7%,酸耗为4.6%(与矿石质量比),且矿堆透水性能良好,为33L/(m2.h)。试验获得的浸出参数,可作为堆浸工业性试验设计和生产中调整浸出参数的依据。

花岗岩型低品位铀矿体开发技术探讨

矿产资源是不可再生资源,如何开发利用低品位铀资源,使矿山企业有一定的经济效益,重点论述开采矿石品位变化与开采吨铀金属成本变化测算。探讨原地爆破浸出采铀、有(无)底柱崩落法、分采分爆留矿法开采低品位铀矿的可行性等。

国外某低品位铀矿石强化堆浸工艺研究

在分析国外某低品位铀矿石的矿石特性的基础上，有针对性地进行了柱浸试验，开发出拌酸熟化强化堆浸工艺，确定了适宜的工艺参数。在矿石粒度为-6mm、熟化硫酸用量（与矿石质量比）1％、复合氧化剂用量（与矿石质量比）0．5％、熟化时间为40h、浸出时间为6d、硫酸总耗量为1．4％～1．5％的条件下，渣计铀浸出率为80．95％，浸渣中铀质量分数为0．004％。

低品位铀矿体的原地破碎浸出试采实验

详细地介绍了用原地破碎浸出采矿法试验性开采某铀矿体的方法 ,并阐述了原地破碎浸出采矿法的矿体选择、落矿筑堆工艺、布液浸出、集液工艺等内容。该方法取得的成功 ,为采用常规采矿法的铀矿山回收更多的低品位铀矿金属提供了成功方法 ,为大力发展原地破碎浸出溶浸采矿法提供了成功经验。

低品位铀矿浸出试验研究

在分析某低品位难处理铀矿工艺矿物学性质的基础上,开展了不同硫酸浓度、铁浓度和温度等因素对铀浸出的影响研究。通过X射线衍射仪和扫描电镜等手段分析铀矿浸出过程中的物相和形貌特征变化,揭示了硫酸和氧化剂Fe^3+对低品位难处理铀矿浸出的作用机理。研究结果表明,该铀矿石在硫酸浓度214.5g/L、Fe^3+浓度11.1g/L的条件下45℃浸出48h,铀浸出率达到98.38%;Fe^3+的增加可破坏脉石结构,且其氧化作用可加快铀的浸出速率。

微波氯化焙烧对低品位铀矿浸出的影响

针对低品位铀矿采用传统酸浸工艺浸出率低的问题,开展了微波氯化焙烧浸出研究,考察了氯化剂种类与添加量、微波焙烧温度、微波焙烧时间等对铀浸出率的影响。结果表明,矿石铀含量为0.0842%,在氯化铁添加量25%、焙烧温度310℃、焙烧时间60 min优化条件下,铀浸出率达到85.15%,与酸浸工艺相比,铀浸出率提高了17.64个百分点。微波氯化焙烧破坏了矿石结构,产生了微裂纹和孔隙,有利于溶浸剂与铀矿物接触反应,从而提高了铀浸出率。

低品位铀矿堆浸中的微生物技术

结合铀矿石细菌堆浸,从微生物特性和微生物浸矿机理等方面对微生物技术作了介绍。

高品位铀矿γ测井模型放射性含量定值结果的不确定度评定

为满足南方硬岩型富铀矿中铀品位大于1%的计量需求,核工业放射性勘查计量站在原有γ测井计量标准基础之上进行了量值拓展,研建了铀含量2%、5%的两个高品位铀矿γ测井模型。模型品位标称值由6家实验室通过物化分析确定,定值结果的相对合成标准不确定度经分析评定,铀含量为3.89%和3.44%,均不超过5%;钍、钾含量分别为10.78%和18.53%、5.01%和4.88%,均不超过20%,符合设计要求。

从某低品位铀矿石中正浮选回收铌钛铀矿

某低品位铀矿石含铀155 g/t,经过重选抛尾、粗精矿磁选回收铁、铅银浮选后可获得铀品位为377 g/t的浮铀给矿。采用正浮选工艺对其中主要有用矿物——铌钛铀矿进行了回收,并综合回收了稀土矿物。结果表明,经过两次粗选、两次精选、一次扫选闭路试验流程可获得铀品位5465 g/t、二氧化铈品位5406 g/t,铀作业回收率89.04%、二氧化铈作业回收率69.29%的铀精矿。

低品位硬岩型铀矿选冶技术的新进展

介绍了中国铀矿勘查开发现状,系统总结了近20年来低品位硬岩型铀矿选矿和水冶技术的新进展,重点阐述了放射性选矿、重选、浮选、选矿与水冶结合技术的新进展及应用实例。在分析低品位硬岩型铀矿勘查开发存在问题的基础上,提出了应对建议。

溶浸铀矿开采回顾及电动地浸采铀展望

传统溶浸采铀方法不能经济、高效、环保地开采超低品位、低渗透性铀矿。为了解决低品位、低渗透性铀矿浸出效率低以及浸出过程中对当地生态环境的影响等问题,综述了近60年来的溶浸采铀物理、化学、微生物增效方法及电动技术的研究进展。结合原地浸出方法和电动技术,分析发现电动原地浸出(EK-ISL)技术主要通过电迁移和电渗透的作用提高溶浸剂的均匀渗透能力和离子的定向迁移速度,从而促进含矿层目标矿物和脉石溶解,显著提高矿层渗透系数及铀浸出率,并在电场的定向作用下降低溶浸剂向采场外迁移的风险。电动原地浸出采铀技术在低渗透、低品位铀矿开采中的应用前景十分广阔。

低品位铀矿开采的问题及可持续发展转型

从2000年到2018年,我国运行的核反应堆数量增加了10多倍,截止2019年运行的核反应堆有45个,是继美国(96个)、法国(58个)之后的第三核反应堆国家。我国铀矿资源贫乏,基于堆浸、地浸和原地爆破浸出技术的进步,低品位铀矿的开采日益受到重视。文章分析低品位铀矿开采、浸出过程对环境、矿工和当地居民的影响,在资源开采的同时应重视和妥善解决这些问题,走可持续发展的能源转型之路。

阶段深孔空场嗣后充填采矿法在赣南低品位铀矿床的应用前景

针对南方硬岩型低品位铀矿床存在采矿效率低、成本高的问题,以高昔矿床为例,在低品位矿石水冶工艺的技术改进和完善的支持下,通过对不规则、分散的矿体进行集合划分,探讨高效的阶段深孔空场嗣后充填采矿法。总结该采矿方法在应用中的技术措施、工艺特点、效果等,探讨该采矿方法在赣南低品位铀矿床的应用前景。