某含磷铀矿酸浸工艺研究
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关键词 ： 含磷铀矿 ； 酸法 浸 出 ； 逆 流 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｌ ２ １ ２ ． １ ２ 文献标志码 ： Ａ
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ ３ ４ ２ ６ ／ ｉ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｙ ｋ ｙ ． ２ ０ １ ５ ． Ｏ ２ ． Ｏ １ １
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ０ — ８ ０ ６ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ １ １ １ － ０ ６
Ｃ） 高压 （ １ ． ０ ＭＰ ａ ） 下 用 碳 酸 钠 与 碳 酸氢 钠 浸 出 该 矿石 ， 铀 的浸 出率仅 为 ３ Ｏ 左 右¨ ４ ］ 。通 常 浸 出
１ 矿 石 化 学 分 析
采用 堆锥 和 四分 取 样 法 得 到 与原 矿 石 组 成 、 比例完全 相 同的试 验样 品 ， 其 化 学 组 成 和 筛 析结 果分 别见 表 １和表 ２ 。
率还有上 升趋势 。酸浓度 过高 ， 溶解 杂质元 素量也
相应增 多 ， 会 影 响后 续铀 的提 取 、 分 离 工 艺 。从 磷
高的浸 出率 ， 首要条件就是 保证足够 的酸用 量 。
３ ． ２ 氧化 剂用置
的浸 出率 看 ， 若 酸用 量不 足时 ， 矿石 中的磷 灰 石 和
流程 。
结 果使 得铀 与磷 密 切 相关 ， 其 中磷 主要 以胶磷 矿
形 式存在 ， 要 使铀转 移 到液相 ， 就必 须先 破坏 这些
矿 物 。用 碱 性试 剂 不 能 破坏 磷 灰 石 、 胶 磷 矿 等 耗 酸 矿物 。试验 结 果 表 明 ， 在 常 温 常压 或 高 温 （ １ ４ ０
酸 钙细 晶附 着于 矿 石 颗 粒表 面 ， 形 成 钝 化 膜 抑 制
酸 与矿物 的进 一 步 接触 ， 这 正是 铀 磷 共 生 矿 物 酸
耗高、 铀 浸 出率低 的原 因［ ５ ］ 。
笔 者 以该 矿 石 为 试 验 对 象 ， 在 工 艺 矿 物 学研
矿 作用 和热 液 蚀 变 作 用 ， 早 期 为 低 温 铀一 磷矿化 、
表 ２ 矿 样 筛 析 分 析 结 果
收 稿 日期 ：２ ０ １ ４ — １ ２ — ０ ４
作者简介 ： 王
亮（ １ ９ ８ ３ 一） ， 男， 陕 西 汉 阴人 ， 工程师 ， 从 事 地 浸 采 铀 和水 冶 工艺 研 究 工作 。
第 ２期
王 亮 ， 等： 某含 磷铀 矿 酸浸 工 艺研 究
％
表 １ 铀 矿 石 化 学 组分 质量 分数
从 表 １可知 ： 矿石 中 的六 价铀 质量 分数 较低 ，
中需 要 加 入 大 量 氧 化 剂 ； 矿 石 中耗 酸 矿 物 多 ， 如磷
为 总铀 的 ３ ９ ， 为 获 得 高 的铀 浸 出 率 ， 浸 出过 程
灰石 、 方解 石 、 萤石 ， 矿石 溶解 过程 酸用 量较 高 。
根据矿样 中钙的质量分 数和此反应 式计算 （ 其 他矿物 中的钙均为 二价 ， 也按 此计算 ） ， Ｈ Ｓ Ｏ 的理 论消 耗 量 为 ２ ５ 。要 使 磷 灰 石 和 方 解 石 完 全 反 应， 就必须 有过量 的硫酸 ， 所 以此 类矿 样 要获 得 较
增加硫 酸用量 ， 铀 的浸 出率增 加 不 明显 ， 磷 的浸 出
（ 核 工业 北 京 化 工 冶 金 研 究 院 ， 北京 ｌ Ｏ ｌ １ ４ ９ ）
摘要： 某含磷铀矿矿物组成复杂 ， 耗酸 矿 物 与 铀 紧密 共 生 ， 酸耗 高 ， 铀 浸 出率 低 。在 矿 石 化 学 分 析 和 矿 物 分 析 基 础上 ， 开 展 了 浸 出工 艺 试 验 。 结 果 表 明 ， 此含 磷铀矿适 合酸法搅拌 浸出 ， 铀 浸 出率 在 ９ ５ 以上 ， 采 用 两 段 逆 流 浸 出工 艺 ， 硫 酸 消 耗 由单 段 的 ２ ５ ％降 到 ２ Ｏ ， 氧化剂二氧化锰消耗降低 ０ ． ５ 。
第 ３ ４卷 第 ２期 ２ ０ １ ５年 ５月
铀
矿 冶
Ｖｏ １ ． ３ ４ ＮＯ ．２
Ｍａ ｙ ２ ０１ ５
ＵＲＡＮＩ ＵＭ ＭＩ ＮＩ ＮＧ ＡＮＤ Ｍ ＥＴＡＬＬＵ ＲＧＹ
某含 磷 铀 矿 酸浸 工艺 研 究
王 亮 ， 刘 国宏 ， 张建 国 ， 邓 惠东 ， 任 燕
Байду номын сангаас
我 国铀 磷 共 生 资 源 占磷 矿 资源 总 量 的 ２ ５
以上 ， 合 理 开发我 国含 磷铀 矿 ， 有 利于 提高 资源 综 合 利用率 ， 拓 宽我 国可 经济利 用 的铀资 源 范 围＿ １ ］ 。 某 含磷 铀矿 为火 山岩 型 铀矿 床 ， 历 经 两 期 热 液 成
采 用硫 酸浸 出 ， 在溶 解磷 灰石 的过程 中 ， 产 生 的硫
ｌ １ ３
５ Ｌ Ｏ 色 Ｏ
０ ． ３ １
０ ． ９ １
１ ． ４ ９
１ ． ７ ３
１ ． ７ ６
１ ． ８ ５
试验结果 表明 ： 随着酸用 量增加 ， 铀、 磷 的浸 出 率相应提 高 ， 当硫 酸用量 为 ３ ０ ％时 ， 铀 的渣计 浸 出 率达 到 ９ ３ ． ３ ， 磷 的渣计浸 出率 达到 ７ ３ ． ３ ； 继 续
黏 土化 ， 晚期 为 中低温 铀一 钼矿 化 ， 硅化， 迭 加 改 造 早 期矿 化之 上 。该 矿 床 是矿 源 层 在 后 期 动力 、 热 力 作用下 活 化 转移 和再 富集 而 形 成 的［ ２ ］ 。成 矿
究 的基础 上 对其 进行 提铀 浸 出工 艺 进 行试 验 ， 根 据 铀赋存 于胶 磷 矿 的特 点 ， 获得 浸 出铀 的最佳 工 艺参 数 ， 提 出一 套技 术 可行 、 经济合 理 的水 冶工艺
胶磷矿没 有被完全破坏 ， 与之共生 的部分铀 仍保 留 在 固相 中 ， 从 而使铀 的浸 出率较低 。
磷 灰 石 与硫 酸 的 反 应 为
Ｃａ ５ （ ＰＯ４ ） ３ Ｆ＋ ５ Ｈ２ Ｓ Ｏ４ ＋５ ｍＨ２ Ｏ 一 ５ Ｃａ Ｓ Ｏ４・ｍ Ｈ ２ Ｏ＋ ３ Ｈ３ ＰＯ４ ＋ ＨＦ。
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ ３ ４ ２ ６ ／ ｉ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｙ ｋ ｙ ． ２ ０ １ ５ ． Ｏ ２ ． Ｏ １ １
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ０ — ８ ０ ６ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ １ １ １ － ０ ６
Ｃ） 高压 （ １ ． ０ ＭＰ ａ ） 下 用 碳 酸 钠 与 碳 酸氢 钠 浸 出 该 矿石 ， 铀 的浸 出率仅 为 ３ Ｏ 左 右¨ ４ ］ 。通 常 浸 出
１ 矿 石 化 学 分 析
采用 堆锥 和 四分 取 样 法 得 到 与原 矿 石 组 成 、 比例完全 相 同的试 验样 品 ， 其 化 学 组 成 和 筛 析结 果分 别见 表 １和表 ２ 。
率还有上 升趋势 。酸浓度 过高 ， 溶解 杂质元 素量也
相应增 多 ， 会 影 响后 续铀 的提 取 、 分 离 工 艺 。从 磷
高的浸 出率 ， 首要条件就是 保证足够 的酸用 量 。
３ ． ２ 氧化 剂用置
的浸 出率 看 ， 若 酸用 量不 足时 ， 矿石 中的磷 灰 石 和
流程 。
结 果使 得铀 与磷 密 切 相关 ， 其 中磷 主要 以胶磷 矿
形 式存在 ， 要 使铀转 移 到液相 ， 就必 须先 破坏 这些
矿 物 。用 碱 性试 剂 不 能 破坏 磷 灰 石 、 胶 磷 矿 等 耗 酸 矿物 。试验 结 果 表 明 ， 在 常 温 常压 或 高 温 （ １ ４ ０
酸 钙细 晶附 着于 矿 石 颗 粒表 面 ， 形 成 钝 化 膜 抑 制
酸 与矿物 的进 一 步 接触 ， 这 正是 铀 磷 共 生 矿 物 酸
耗高、 铀 浸 出率低 的原 因［ ５ ］ 。
笔 者 以该 矿 石 为 试 验 对 象 ， 在 工 艺 矿 物 学研
矿 作用 和热 液 蚀 变 作 用 ， 早 期 为 低 温 铀一 磷矿化 、
表 ２ 矿 样 筛 析 分 析 结 果
收 稿 日期 ：２ ０ １ ４ — １ ２ — ０ ４
作者简介 ： 王
亮（ １ ９ ８ ３ 一） ， 男， 陕 西 汉 阴人 ， 工程师 ， 从 事 地 浸 采 铀 和水 冶 工艺 研 究 工作 。
第 ２期
王 亮 ， 等： 某含 磷铀 矿 酸浸 工 艺研 究
％
表 １ 铀 矿 石 化 学 组分 质量 分数
从 表 １可知 ： 矿石 中 的六 价铀 质量 分数 较低 ，
中需 要 加 入 大 量 氧 化 剂 ； 矿 石 中耗 酸 矿 物 多 ， 如磷
为 总铀 的 ３ ９ ， 为 获 得 高 的铀 浸 出 率 ， 浸 出过 程
灰石 、 方解 石 、 萤石 ， 矿石 溶解 过程 酸用 量较 高 。
根据矿样 中钙的质量分 数和此反应 式计算 （ 其 他矿物 中的钙均为 二价 ， 也按 此计算 ） ， Ｈ Ｓ Ｏ 的理 论消 耗 量 为 ２ ５ 。要 使 磷 灰 石 和 方 解 石 完 全 反 应， 就必须 有过量 的硫酸 ， 所 以此 类矿 样 要获 得 较
增加硫 酸用量 ， 铀 的浸 出率增 加 不 明显 ， 磷 的浸 出
（ 核 工业 北 京 化 工 冶 金 研 究 院 ， 北京 ｌ Ｏ ｌ １ ４ ９ ）
摘要： 某含磷铀矿矿物组成复杂 ， 耗酸 矿 物 与 铀 紧密 共 生 ， 酸耗 高 ， 铀 浸 出率 低 。在 矿 石 化 学 分 析 和 矿 物 分 析 基 础上 ， 开 展 了 浸 出工 艺 试 验 。 结 果 表 明 ， 此含 磷铀矿适 合酸法搅拌 浸出 ， 铀 浸 出率 在 ９ ５ 以上 ， 采 用 两 段 逆 流 浸 出工 艺 ， 硫 酸 消 耗 由单 段 的 ２ ５ ％降 到 ２ Ｏ ， 氧化剂二氧化锰消耗降低 ０ ． ５ 。
第 ３ ４卷 第 ２期 ２ ０ １ ５年 ５月
铀
矿 冶
Ｖｏ １ ． ３ ４ ＮＯ ．２
Ｍａ ｙ ２ ０１ ５
ＵＲＡＮＩ ＵＭ ＭＩ ＮＩ ＮＧ ＡＮＤ Ｍ ＥＴＡＬＬＵ ＲＧＹ
某含 磷 铀 矿 酸浸 工艺 研 究
王 亮 ， 刘 国宏 ， 张建 国 ， 邓 惠东 ， 任 燕
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我 国铀 磷 共 生 资 源 占磷 矿 资源 总 量 的 ２ ５
以上 ， 合 理 开发我 国含 磷铀 矿 ， 有 利于 提高 资源 综 合 利用率 ， 拓 宽我 国可 经济利 用 的铀资 源 范 围＿ １ ］ 。 某 含磷 铀矿 为火 山岩 型 铀矿 床 ， 历 经 两 期 热 液 成
采 用硫 酸浸 出 ， 在溶 解磷 灰石 的过程 中 ， 产 生 的硫
ｌ １ ３
５ Ｌ Ｏ 色 Ｏ
０ ． ３ １
０ ． ９ １
１ ． ４ ９
１ ． ７ ３
１ ． ７ ６
１ ． ８ ５
试验结果 表明 ： 随着酸用 量增加 ， 铀、 磷 的浸 出 率相应提 高 ， 当硫 酸用量 为 ３ ０ ％时 ， 铀 的渣计 浸 出 率达 到 ９ ３ ． ３ ， 磷 的渣计浸 出率 达到 ７ ３ ． ３ ； 继 续
黏 土化 ， 晚期 为 中低温 铀一 钼矿 化 ， 硅化， 迭 加 改 造 早 期矿 化之 上 。该 矿 床 是矿 源 层 在 后 期 动力 、 热 力 作用下 活 化 转移 和再 富集 而 形 成 的［ ２ ］ 。成 矿
究 的基础 上 对其 进行 提铀 浸 出工 艺 进 行试 验 ， 根 据 铀赋存 于胶 磷 矿 的特 点 ， 获得 浸 出铀 的最佳 工 艺参 数 ， 提 出一 套技 术 可行 、 经济合 理 的水 冶工艺
胶磷矿没 有被完全破坏 ， 与之共生 的部分铀 仍保 留 在 固相 中 ， 从 而使铀 的浸 出率较低 。
磷 灰 石 与硫 酸 的 反 应 为
Ｃａ ５ （ ＰＯ４ ） ３ Ｆ＋ ５ Ｈ２ Ｓ Ｏ４ ＋５ ｍＨ２ Ｏ 一 ５ Ｃａ Ｓ Ｏ４・ｍ Ｈ ２ Ｏ＋ ３ Ｈ３ ＰＯ４ ＋ ＨＦ。
