Гравитационное обогащение урановых руд и другие процессы

10.07.2020

Гравитационные процессы не нашли широкого применения при обогащении урановых руд в зарубежных странах. Эти процессы дают хороший эффект только для руд с крупной или средней вкрапленностью минералов. Между тем руды большинства урановых месторождений отличаются мелкой вкрапленностью. Кроме того, почти все урановые минералы непрочны и при дроблении сильно переизмельчаются. Поэтому, несмотря на относительно высокий удельный вес урановых минералов, выделить их гравитационными методами достаточно полно не удается.

Многие из вторичных урановых минералов обладают слишком малым удельным весом, чтобы можно было их успешно выделить на отсадочной машине или на концентрационном столе. В тех же случаях, когда удельный вес урановых минералов достаточно велик, оказывается, что эти минералы обладают очень малой прочностью. Так, уранинит, урановая смолка и давидит легко образуют при измельчении шламы. В результате этого значительное количество минералов оказывается такого размера, для которого гравитационные методы обогащения неэффективны.

Гравитационные методы обогащения применимы в первую очередь для руд пегматитовых месторождений, в которых минералы уранинит и ураноторит чаще всего хорошо выкристаллизованы. При обработке других руд, содержащих урановую смолку, введение в цикл измельчения отсадочных машин позволяет избежать переизмельчения урансодержащего минерала.

Обогащение на отсадочных машинах, концентрационных столах и винтовых сепараторах применяется на ряде фабрик США, Канады, Конго и других стран. На фабрике в Фарж-Каньон (США) в результате обогащения отсадкой, на винтовых сепараторах и на концентрационных столах выделяется урано-медный концентрат; на фабрике в Уайт-Каньон (США) при комбинированном обогащении на винтовых сепараторах и флотацией бедной руды выделяется около 80% отвальных хвостов.

На опытной фабрике Миндола, перерабатывающей уранинитовые руты, измельченный в шаровой мельнице материал обогащают на отсадочной машине. Хвосты отсадочной машины поступают на винтовой сепаратор. Доводка концентратов с отсадочной машины и винтового сепаратора осуществляется на концентрационном столе.

Извлечение урана в гравитационном цикле достигает 55%; концентрат содержит до 60% U3O8.

Обогащение в тяжелых суспензиях в некоторых случаях успешно используется для отделения урановых минералов, ассоциированных

с такими тяжелыми минералами, как сульфиды, ильменит, гематит и др. На фабрике Радиум-Хилл руды, содержащие торбенит, отенит, уранофан, гуммит, фергусонит, измельчают до 1,65 мм и обрабатывают в тяжелой суспензии из ферросилиция: материал мельче 1,65 мм поступает на флотацию.

Обогащение в тяжелых суспензиях с успехом производится на опытном заводе по переработке урансодержащих сланцев в Швеции. Билл исследована возможность использования гидроциклона с магнетитом в качестве тяжелой суспензии для обогащения мелкого материала, и хота для крупного материала были получены более удовлетворительные результаты, чем для мелкоизмельченного, установлено, что для эффективного обогащения этим способом минимально допустимый размер частиц составляет около 0,15 мм.

На фабрике Буа-Нуар в процессе обогащения в тяжелых суспензиях поступает около 20% oт исходной руды. Суспензия состоит из смеси 3 частей ферросилиция и 1 части магнетита; в нее добавляют небольшое количество соды для предотвращения окисления суспензии. Суспензия имеет удельный вес 2,65. Показатели обогащения в тяжелой суспензии приведены в табл. 212.
Гравитационное обогащение урановых руд и другие процессы

В некоторых случаях обогащение уранового сырья может быть достигнуто избирательным измельчением и последующей классификацией измельченного материала. В этом отношении представляет интерес работа фабрики пневматического обогащения, недавно построенной на одном из золото-урановых рудников Витватерсранда (Южная Африка). В других случаях удаление тонких фракций руды, обогащенных драном, осуществляется гидравлической классификацией и промывкой. Этот способ обогащения применим в тех случаях, когда урановые минералы или носители урана (кости ископаемых животных, стволы деревьев и другие древесные остатки и т. п.) концентрируются в рыхлых породах (песках, глинах, торфяных залежах). В 1952 г. была запроектирована на руднике в бассейне р. Фигамалама (Мальгашская Республика) промывочная установка для обогащения урано-торфяных руд, содержащих отелит.

В США для обогащения бедных песчаников, содержащих менее 0,1% Урана, применяются избирательное измельчение и классификация с выделением отвальных песков (в некоторых случаях они подвергаются дополнительной промывке слабой кислотой). Избирательное измельчение кусками руды в качестве дробящих тел и в стержневых мельницах с небольшой стержневой загрузкой оказывается часто достаточно эффективным. В противоположность другим методам обогащения, результаты обычно улучшаются с уменьшением содержания урана в исходном материале. Процесс применим лишь к ограниченному числу типов руд и иногда используется в комбинации с другими методами обогащения.

В ряде случаев хороших результатов достигают только после предварительной термической обработки. Некоторые вторичные минералы, встречающиеся в форме пластин, например франсвиллит (ванадат урана, бария и свинца), образуют компактную массу и становятся хрупкими только после удаления конституционной воды прокаливанием. Наиболее простым н успешным этот метод оказывается в тех случаях, когда чешуйки черных окислов локализуются в трещинах, выполненных глинистым материалом, разделяющим отдельные блоки пустой породы. Этот метод изучался в связи с исследованиями по обогащению руд французских месторождении Брюжо и Сань. Исследования проводились как в лабораторных, так и в полупромышленных условиях и представляют значительный интерес.

При лабораторных опытах окатка производилась в мельницах объемом 30—70 л. Процесс проводился при отношении твердого к жидкому 0,6:1. Отделение концентрата производилось на сите 0,5 мм. Схема обработки включала: дробление до 120 мм, отсев класса 0,5 мм с получением концентрата I; самоизмельченне в мельнице в течение 15 мин при числе оборотов 45% от критического; грохочение па сите 0,5 мм с получением концентрата II; дробление класса 120—0,5 мм до 50 мм, с 50 до 10 мм, с 10 до 3 ля; последующие самоизмельченне в течение 15 мин с отсевом класса 0,5 мм и получением концентрата IlI (—0,5 мм); измельчение в стержневой мельнице с заполнением 20% стержней по объему, отсевом на сите и получением концентрата IV и отвальных хвостов (0,5 мм). Результаты обработки руды месторождения Брюжо приведены в табл. 213.

Обработка руды месторождения Сань дала результаты, приведенные в табл. 214.

Полупромышленные испытания руд месторождении Брюжо показали возможность получения окаткой концентрата в количестве 30% от исходной руды при извлечении в него до 83%. В руде содержание урана составляло 0,07%. При содержании урана 0,039% извлечение падало до 80% (выход 21,5%), а при исходном содержании 0,02% извлечение составляло всего 63%.

Электростатическая сепарация не получила применения при обогащении урановых руд, хотя в ряде исследований были получены удовлетворительные результаты. Так, например, удовлетворительные показатели били получены при электросепарации руды завода Стилфонтейн (Южно-Африканская Республика).

Опыты по электросепарации урановых руд месторождения Нью-Хемпшир проводились на сепараторе Карпко после нагрева до 120°С. Обогащению подвергался материал крупностью — 0,35+0,074 мм. Руда была следующего состава: уранинит 35,6%; курит (2РbО*5UО4*4Н2О) 51,7%; уранофан 9,12%; кварц, полевой шпаг и другие минералы пустой породи 3,6%. Результаты опытов приведены в табл. 215. Из таблицы видно, что каждый из минералов ведет себя по-разному в различных условиях опыта.

В руде Нью-Хемпшир содержалось очень небольшое количество непроводящих породных минералов. Дальнейшие опыты проводились с уранинитом, загрязненным большим количеством магнетита, хлорита, апатита, кварца и т. д. Для этой цели использовался черновой концентрат, полученный при обработке на столах руды Джадугоды (Южный Бихар, индия).

Результаты сепарации приведены в табл. 216, из которой видно, что электросепарация может служить лишь для предварительного обогащения бедных урановых руд. Этим способом можно отделить труднообрабатываемые урановые минералы, требующие особых условий выщелачивания, от легкообрабатываемых.

При обогащении урановых руд для выделения сростков урановых минералов с магнетитом или для удаления магнитных примесей применяется иногда электромагнитная сепарация. Она дает эффект только при большом содержании в руде магнитных, главным образом железных минералов. Процесс успешно применяется на австралийском руднике Радиум-Хилл. На фабрике Порт-Радиум (Канада) магнитной сепарацией из руды выделяют некоторое количество магнетита, практически не содержащего урана, которое удаляется в отвал.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна