Схемы извлечения урана из комплексных руд

10.07.2020

Вопрос о комплексном использовании урановых руд и схемах их переработки обобщен в работе Б.В. Невского и рассмотрен в статьях зарубежных авторов.

Важнейшими среди комплексных урановых руд являются золотоурановые. Промышленные месторождения таких руд известии в Южной Африке и разрабатываются уже больше 60 лет; они дают более 50% добычи золота в зарубежных странах. Впервые присутствие урана в этих рудах было обнаружено в 20-х годах, но практическое значение он получил только после 1945 г. В настоящее время в Южной Африке работает 17 заводов с суммарной производительностью 50 тыс. т руды в сутки, которые извлекают уран из хвостов после извлечения золота. Эти заводы за 1957 г. дали более 3 тыс. т урана в виде химических концентратов. Типичная схема извлечения урана из золотосодержащих руд показана на рис. 246.

Уран извлекают как из хвостов действующих предприятий, так и из старых отвалов. Отвалы размывают гидромониторами и пульпу доставляют на урановые заводы гидротранспортом. Хвосты, содержащие более 0,015—0,020% урана, поступают па выщелачивание урана после предварительной фильтрации для удаления остатков цианида и других вредных примесей, а также избытка воды. Более бедные хвосты (0,003—0,015% урана) предварительно подвергают флотации, где из них извлекают около 50% урана и около 90% пирита, после чего концентрат поступает на выщелачивание урана. Выщелачивание осуществляют серной кислотой с добавкой в качестве окислителя пиролюзита на холоде или с подогревом до 50°C в течение 16—24 ч при pH = 1,5. Растворы, содержащие уран, отделяют двухступенчатой фильтрацией на барабанных фильтрах, после чего из них сорбцией па анионитах извлекают уран. После десорбции содержание урана в растворе увеличивается примерно в 10 раз, а содержание примесей уменьшается в 200 раз по сравнению с первичным раствором. Из раствора осаждают химический концентрат, содержащий после прокаливания более 60% урана. Концентраты со всех заводов транспортируют в виде густой пульпы в цистернах на центральный завод, где их прокаливают для получения закиси-окиси, опробуют, упаковывают и отправляют для дальнейшей переработки, главным образом в США и частично в Англию. Хвосты после извлечения урана флотируют, чтобы извлечь пирит. Полученный пиритный концентрат используют на месте для производства серной кислоты, необходимой для выщелачивания урана.

Ввиду отсутствия затрат на добычу, дробление и измельчение руды, а также благодаря простоте технологической схемы, малому расходу реагентов и попутному извлечению пирита для получения серной кислоты на месте, а также дешевой местной рабочей силе себестоимость добычи урана на южноафриканских заводах невысока и оправдывает переработку бедного по содержанию урана сырья.

Урано-медные руды, содержащие медь и другие цветные металлу (кобальт, никель, свинец и др.), имеют меньшее значение, так как эти металлы в промышленных количествах в месторождениях урана встречаются сравнительно редко, главным образом в некоторых гидротермальных месторождениях жильного типа. Типичным примером урано-медных руд является месторождение Рам-Джангл (Австралия). Схема переработки урано-медных руд этого месторождения показана на рис. 247.
Схемы извлечения урана из комплексных руд

Медь содержится в руде как в виде окисленных, так и в виде сульфидных минералов. При выщелачивании урана серной кислотой с пиролюзитом окисленная медь практически переходит в раствор полностью, сульфидная же—лишь в небольшом количестве (в основном за счет вторичных минералов зоны цементации).

При сорбции урана на анионитах медь, находящаяся в катионной форме, не сорбируется и остается в растворах, из которых ее извлекают цементацией железным скрапом, получая при этом концентрат цементной меди. Основное количество сульфидной меди остается в хвостах от выщелачивания и извлекается из них флотацией, в результате чего получают концентрат сульфидной меди. Флотация сульфидных минералов после выщелачивания урана обеспечивает получение медного концентрата с отвальным содержанием урана; при кислотной обработке сульфидов удаляется с них пленка окислов, что способствует их лучшей флотации.

Общее извлечение меди по такой схеме составляет около 90% при очень небольших затратах, так что экономичное извлечение меди возможно при низком содержании ее в руде (0,2—0,3%).

Если нет тесного прорастания урановых минералов с сульфидами, они могут быть выделены флотацией после извлечения крупных зерен урановой смолки гравитацией перед выщелачиванием урана. По такой схеме, например, перерабатывают руду на фабрике в Порт-Радиуме (Капала).

Пирит встречается во многих урановых рудах и может быть легко извлечен из хвостов после выщелачивания урана флотацией и использован для получения на месте серной кислоты. Такая схема применяется на заводе рудника Лорадо (CШA). Урановая руда выщелачивается серной кислотой с добавкой в качестве окислителя хлората натрия. После выщелачивания пульпа подвергается двукратной фильтрации с промывкой на барабанных фильтрах, раствор поступает на сорбцию урана, а кек распульпируется и поступает на пиритную флотацию. На руднике Лорадо имеются участки со значительным содержанием пирита, но не содержащие урана. Эти руды измельчают отдельно без предварительного выщелачивания и направляют на флотацию вместе с хвостами or выщелачивания урановых руд.

После кислотного выщелачивания пирит флотируется очень хорошо при малом расходе реагентов. На южноафриканских заводах на флотацию пирита из хвостов затрачивается около 50—100 г/т ксантогената около 20 г/т соснового масла при продолжительности флотации 10—15 мин и расходе электроэнергии 6 квт*ч/т хвостов.

В Южно-Африканской Республике на ряде урановых заводов были построены цехи для флотационного выделения пиритного концентрата из хвостов после выщелачивания урана. Название этих заводов и производительность цеха пиритной флотации приведены в табл. 248.


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