[发明专利]一种电辅助强化浸出低品位铀矿中铀的方法

说明书

本发明公开了一种电辅助强化浸出低品位铀矿中铀的方法，它涉及铀矿冶领域。该方法以金属铁为阳极，石墨或金属铁为阴极，在直流电的作用下，使阳极铁逐步溶解并转化为三价铁离子，促进难溶四价铀向易溶六价铀的转化；同时，在电场作用下，可促进溶解的离子分别向阴阳两极移动，减少了浸出过程中生成的沉淀物对铀矿的包裹以及对铀的吸附，提高了铀的浸出率。该方法适用于脉石含量高、铀与脉石嵌布关系复杂、四价铀含量高的低品位铀矿。

技术领域

本发明涉及一种从含铀矿石和尾矿中浸出铀的方法，尤其涉及一种电辅助浸出低品位铀矿回收铀资源的方法。

背景技术

铀是一种重要的战略性能源金属，近年来其开采量和需求量显著增加，且呈供不应求态势。随着高品位铀矿资源的逐渐枯竭，低品位铀矿可作为一种潜在的铀资源进行再回收。低品位铀矿的主要物相包括二氧化硅、硅酸铁盐、硅酸铝盐、硅酸钙盐等脉石成分，由于低品位铀矿中铀的品位(0.02％)远低于常规铀矿石中铀的含量(～0.1％)，且铀通常以超细粒的形式分散于脉石矿物中，更有甚者，部分铀以难溶的四价铀形式存在，使得低品位铀矿中铀的回收极其困难。常规低品位铀浸出，一般可从三种思路着手：一是通过添加各种强氧化剂，如Fe³⁺、MnO₂等；二是利用强化浸出过程，提高铀的浸出速率，如浓酸浸出、混酸浸出、酸碱联合浸出等，如中国专利CN200910143778.7铀矿石强化堆浸方法，进行铀矿石强化堆浸，其准尾渣用高浓度酸喷淋熟化来缩短浸出时间，或如中国专利CN201210408011.4从铍铀矿石中搅拌浸出回收铀的方法，将球磨后的原矿放入溶池中，加入溶浸液进行进行搅拌，溶浸液与原矿的质量比为5:1，搅拌时间为12小时，矿浆pH值为2.50时进行固液分离，提取浸出液，固液分离后尾渣的洗出液返回配制溶浸液，溶浸液为硫酸溶液和氧化剂，其中硫酸溶液浓度为20g.L^-1，氧化剂为双氧水、氯酸钾、高锰酸钾、软锰矿的组合物；三是通过外场强化，改变铀矿的物化性质，如超声辅助浸出、预焙烧辅助浸出、微波辅助浸出等，如中国专利CN201210552413.1一种堆浸铀矿石微波处理设备，或如中国专利CN201410287993.5利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法。现有技术中无论是哪种方案，存在以下不足：浸出过程中溶出的铁、钙、铝、钡等元素极易形成硫酸盐沉淀或氢氧化物胶体，并覆盖在铀矿表面，严重阻碍铀的浸出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电辅助强化浸出低品位铀矿中铀的方法，以提高铀的浸出速度和浸出率，工艺流程简单，无二次污染。

为实现上述目的，本发明的采用如下技术方案：

一种电辅助强化浸出低品位铀矿中铀的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1，构造包括阳极、阴极的电解槽，所述阳极为金属铁，阳极采用金属铁，铀的氧化提供的氧化剂，所述阴极为金属铁或惰性石墨，电解槽内装有浸出剂硫酸，低品位铀矿原料破碎后浸入硫酸中；

步骤2，电解槽通过水浴保温；

步骤3，在所述阳极和所述阴极之间使用直流电源施加电势；

步骤4，对浸出液进行慢速搅拌，同时通过电解槽上部密封且设有吹气管和排气管进行通氧；

优选的，所述浸出剂硫酸浓度为35-60g/l，如果硫酸浓度过高，将导致阳极的快速溶解，溶液中铁离子含量快速增加，从而形成更多的沉淀对铀矿颗粒包裹，会降低铀的浸出；

优选的，所述直流电源中电流强度为0.4-0.5A，保证阳极铁的稳定溶解以及溶液中氧化剂(Fe³⁺)的稳定形成；电流强度太低，则阳极铁溶解速率满，溶液中氧化剂的形成太慢，会延长铀的浸出时间；电流强度太高，阳极铁快速溶解会形成大量沉淀，且造成阳极的极大浪费，因此，发明人在试验过程中发现只有在合适的电流强度范围内才能保证达到本发明的目的；