[发明专利]一种高效池式微生物浸铀方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法微生物冶金技术领域，涉及一种高效池式微生物浸铀方法，适用于碳酸钙含量小于2%的硬岩型铀矿的酸法冶铀工程。

背景技术

随着核电的发展，对铀资源量的要求将会超越目前的开发水平。提高铀矿水冶能力需要做好相应的准备。近年来我国在铀矿水冶工作中加强了研究和推广应用微生物技术，已初显效果，但也有许多需要改进提高的地方。硬岩浸铀有堆浸、池浸两种。它们的主要不同之处是：堆浸是在包气条件下的淋滤浸铀、池浸是在饱水条件下的浸泡浸铀；然而，微生物堆浸浸铀工作中出现了一些问题，主要表现为不同程度上存在铁的沉淀堵塞问题。铁堵塞造成浸堆的渗透性减弱，产量降低；打乱工程正常操作、影响氧化槽生产菌液和吸附塔的工作条件；铀矿物被铁沉淀物包裹，影响铀资源的回收率。用强酸处理铁堵塞会造成耗材增加、浸铀周期延长。因此，微生物冶铀的工作方法需要改进。

发明内容

本发明目的在于提供一种高效池式微生物浸铀方法。

本发明的技术方案为：

一种高效池式微生物浸铀方法，一、采用池式浸铀方式，即在饱水条件下的浸泡浸铀；二、将酸化、植菌和浸铀3个工序阶段合并同时进行。

采用体外繁殖细菌的微生物冶铀，将在充气、加酸、加硫酸亚铁、挂膜的氧化槽内繁殖好的菌液，引入浸矿体系中，将目标元素浸出；将繁殖细菌的任务交给氧化槽，这样，繁殖细菌与浸矿同时进行。

将浸铀菌液中加入足够的硫酸，以保证在每个浸铀回次期间，酸化、植菌和浸铀3个工序阶段合并同时进行时，工作液的pH在1.8以下。

将浸铀回次缩短为12h。

所述高效池式微生物浸铀方法如下：

（1）开始浸铀工作前，首先进行耗酸试验，取得矿石耗酸率的参数，根据它设计初始溶浸液的酸度；

（2）用接触氧化槽培育氧化亚铁硫菌液；菌液的三价铁含量视矿石性质而定；

（3）按矿石耗酸率资料，将培育好的菌液与足够的硫酸配置溶浸液；以保证在每个浸铀回次期间，酸化、植菌和浸铀3个工序阶段合并同时进行时，工作液的pH在1.8以下；

（4）保证浸出液的pH≤1.8；当工作液的pH达到1.8时及时进行换液；

（5）保证浸出液的Ca≤600mg/L；当工作液的Ca达到600mg/L时及时进行换液；

（6）浸铀回次周期设为12h，当本条款与（4）或（5）发生矛盾时，以（4）、（5）为准；

（7）浸出液经树脂吸附铀形成的尾液，经过氧化槽复壮后，重复使用。

（8）浸出液铀浓度低于10—20mg/L时，结束溶浸。

所述高效池式微生物浸铀方法具体操作如下：

初期：酸化、浸铀和植菌三阶段合一，是浸铀强度最高的阶段，为浸铀高峰期。采用高硫酸酸度的菌液，5—10g/L三价铁，2h监测工作液的pH和Ca，当工作液的pH回升到接近1.8或钙含量接近600mg/L时，结束浸铀回次，及时换液，浸出液观测浸出液中U、Eh、pH、M、Fe²⁺、Fe³⁺、Ca等的含量；

前期：工作条件如上不变，当浸泡回次结束时间逐渐延长至12h时，开始降低溶浸液的硫酸酸度，在浸出液铀含量历史曲线上，仍为浸铀高峰期；

中期：降低溶浸液的硫酸酸度至菌浸正常pH =1.3-1.5, 在浸出液铀含量历史曲线上，为浸铀过渡期；

后期：当溶浸液的酸度降到3g/L时，进入尾液复壮浸铀阶段，浸出液铀含量明显降低，U=150-50mg/L； 

尾期：当浸出液铀含量降低到<50mg/L ，浸铀回次周期可以适当延长至24h； 

溶浸液U<20mg/L时，洗矿到pH>4、Fe<0.5g/L后出渣，并采渣样，测定其化学组分，及U、CO₂、F、SO₄、S^2- 等含量。

每个工作阶段采取1-2个溶浸液水样，送做水质分析：pH、Eh、电导矿化度以及常规离子加U、Fe²⁺、Fe³⁺、P、F、Si、Al等含量。

本发明酸度即酸的浓度。

本发明的改进部分包括：采用体外繁殖浸铀的微生物冶铀工艺；改堆浸方式为池（槽）浸；将传统的微生物冶铀的酸化、殖菌、菌液浸浸铀、复壮尾液浸铀等4阶段改为酸性菌液浸铀和复壮尾液浸铀2阶段；将浸铀1天1回次缩短为1天2回次。