RU2165994C1

RU2165994C1 - Method of extraction uranium from ore materials

Info

Publication number: RU2165994C1
Application number: RU2000106963A
Authority: RU
Inventors: А.П. Филиппов; Ю.В. Нестеров; В.В. Шаталов; В.В. Кротков; А.В. Мимонов
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: method comprises extraction of uranium by heap or underground leaching. Method comprises treatment of ore material with sulfuric acid solution. Ammonium alkali or alkali-earth metal are further added to sulfuric acid solution. Lignosulfonate concentration in leaching solution varies from 0.05 to 5.0 g/l. Method makes it possible to reduce leaching process time, lower consumption of acid and decrease volume of production solutions. EFFECT: more efficient extraction method. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки руд и может быть использовано для извлечения урана из рудных материалов методами кучного (КВ) и подземного (ПВ) выщелачивания. The invention relates to hydrometallurgical methods of processing ores and can be used to extract uranium from ore materials by heap (HF) and underground (MF) leaching methods.

Известен способ выщелачивания урана из руд методами ПВ и КВ с применением серной кислоты, сущность которого сводится к просачиванию разбавленных ее растворов через слой рудной массы, уложенной в кучи, либо непосредственно через рудоносный пласт /Лунев Л.И. Шахтные системы разработки месторождений урана подземным выщелачиванием, М.: Энергоиздат. 1982 г., стр. 8, 13/. Недостатком такого метода выщелачивания являются малая интенсивность процесса и, как следствие, большая продолжительность его, повышенный расход кислоты, большой объем продукционных растворов, подлежащих последующей переработке. A known method of leaching uranium from ores by PV and KV methods using sulfuric acid, the essence of which is to leak its diluted solutions through a layer of ore mass laid in heaps, or directly through an ore-bearing stratum / Lunev L.I. Mine systems for the development of uranium deposits by underground leaching, M .: Energoizdat. 1982, p. 8, 13 /. The disadvantage of this leaching method is the low intensity of the process and, as a consequence, its long duration, increased acid consumption, a large volume of production solutions to be processed.

Предложен способ извлечения урана кучным или подземным выщелачиванием, включающий обработку руды раствором серной кислоты; в раствор серной кислоты дополнительно вводят лигносульфонат аммония, щелочных или щелочно-земельных металлов (лигнин). Концентрацию лигносульфоната в выщелачивающем растворе поддерживают в интервале 0,05-5,0 г/л. A method for extracting uranium by heap or underground leaching is proposed, which includes treating the ore with a solution of sulfuric acid; ammonium lignosulfonate, alkali or alkaline earth metals (lignin) is additionally added to the sulfuric acid solution. The concentration of lignosulfonate in the leach solution is maintained in the range of 0.05-5.0 g / L.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. Руду, подлежащую переработке кучным способом, складируют в кучи, замачивают путем разбрызгивания воды, затем "закисляют" путем аналогичного разбрызгивания разбавленного раствора серной кислоты и потом обрабатывают таким же путем разбавленным раствором серной кислоты, в который введена добавка лигносульфоната требуемой концентрации. Орошение кучи осуществляют равномерно до тех пор, пока в вытекающем из-под кучи продукционном растворе содержание урана снизится до нескольких мг/л. После этого выщелоченную руду из кучи выгружают в отвал, а продукционный раствор направляют на переработку известным способом. The essence of the proposed method is as follows. The ore to be processed in a heap way is stored in heaps, soaked by spraying water, then “acidified” by similarly spraying a dilute solution of sulfuric acid and then treating it in the same way with a dilute solution of sulfuric acid, into which a lignosulfonate additive of the required concentration is added. Heap irrigation is carried out uniformly until the uranium content in the effluent from under the heap drops to a few mg / l. After that, the leached ore from the heap is discharged into the dump, and the production solution is sent for processing in a known manner.

В случае ПВ процесс выщелачивания осуществляют по такой же методике, но раствор, содержащий линосульфонат, подают через закачную скважину в рудный пласт, а продукционный раствор откачивается из откачной скважины и направляется на переработку. In the case of PV, the leaching process is carried out according to the same methodology, but the solution containing linosulfonate is fed through the injection well into the ore formation, and the production solution is pumped out of the pumping well and sent for processing.

В лабораторных условиях это осуществляют в колонках по аналогичной методике. Under laboratory conditions, this is carried out in columns according to a similar procedure.

На фиг. 1 и 2 представлены результаты выщелачивания урана из руд кучным и подземным способом соответственно с добавками лигносульфонатов в сравнении с результатами выщелачивания растворами серной кислоты без таких добавок. In FIG. Figures 1 and 2 present the results of leaching of uranium from ores in a heap and underground method, respectively, with the addition of lignosulfonates in comparison with the results of leaching with solutions of sulfuric acid without such additives.

Пример 1 (вариант КВ). Example 1 (option CV).

500 г измельченной до минус 10 мм (100%) урановой руды с содержанием урана 0,23% помещают в колонку диаметром 35 мм и в капельном режиме со скоростью 25-50 мл в сутки орошают вначале раствором серной кислоты 100 г/л до появления на выходе из колонки раствора со свободной кислотой ("закисление" руды), затем раствором H₂SO₄ 25 г/л с добавкой 1,0 г/л лигносульфоната аммония технического (ЛСТ), окислителем служит кислород воздуха. Ежесуточно проводят отбор проб продукционного раствора и его анализ на содержание урана, pH, окислительно-восстановительного потенциала (о-в.п.). Процесс выщелачивания ведут до тех пор, пока содержание урана в продукционных растворах снизится до нескольких мг/л. Общая продолжительность опыта составляла 50-55 суток. Результаты экспериментов выщелачивания руды раствором серной кислоты и таким же раствором, но с добавкой ЛСТ, приведены на фиг.1.500 g of mined to minus 10 mm (100%) uranium ore with a uranium content of 0.23% are placed in a column with a diameter of 35 mm and in the drip mode with a speed of 25-50 ml per day, they are first irrigated with a solution of sulfuric acid 100 g / l until leaving the column of a solution with free acid ("acidification" of the ore), then with a solution of H ₂ SO ₄ 25 g / l with the addition of 1.0 g / l of technical ammonium lignosulfonate (LST), oxygen is used as an oxidizing agent. Sampling of the production solution and its analysis for the uranium content, pH, and redox potential (o-vp) are carried out daily. The leaching process is carried out until the uranium content in the production solutions drops to a few mg / l. The total duration of the experiment was 50-55 days. The results of ore leaching experiments with a solution of sulfuric acid and the same solution, but with the addition of LST, are shown in figure 1.

Из экспериментальных данных видно, что добавки лигнина в выщелачивающий раствор позволяют достичь более высокой степени извлечения урана (на 5-6%) (ветвь БС кривой) либо в 2-2,5 раза сократить продолжительность процесса выщелачивания при одинаковой степени извлечения урана, а следовательно, снизить расход реагентов и уменьшить обводнение процесса. It can be seen from the experimental data that the addition of lignin to the leach solution makes it possible to achieve a higher degree of uranium extraction (by 5-6%) (branch of the BS curve) or to reduce the duration of the leaching process by a factor of 2-2.5 for the same degree of uranium extraction, and therefore , reduce reagent consumption and reduce watering process.

Пример 2 (вариант ПВ). Example 2 (option PV).

300 г керновой пробы руды палеодолинного типа с содержанием урана 0,215% помещают в колонку диаметром 35 мм, затем колонку заполняют раствором, содержащим 2-3 г/л серной кислоты, и в непрерывном режиме со скоростью 60-90 мл/сутки пропускают этот раствор методом просачивания через слой руды до появления на выходе из колонки раствора со свободной кислотой. После "закисления" руды в выщелачивающий раствор вводят ЛСТ из расчета его концентрации, равной 0,15 г/л, и продолжают выщелачивание вплоть до снижения концентрации урана в продукционных растворах до нескольких мг/л. Для сравнения в такой же колонке выщелачивание руды осуществлялось аналогичным раствором серной кислоты, но без добавок ЛСТ. Результаты опытов приведены на фиг. 2. 300 g of a core sample of a paleodoline-type ore with a uranium content of 0.215% are placed in a column with a diameter of 35 mm, then the column is filled with a solution containing 2-3 g / l of sulfuric acid, and this solution is passed continuously at a rate of 60-90 ml / day by the method seepage through the ore layer until a solution of free acid appears at the outlet of the column. After the ore is “acidified”, LST is introduced into the leach solution based on its concentration of 0.15 g / L, and leaching continues until the concentration of uranium in the production solutions decreases to several mg / L. For comparison, in the same column, the ore was leached using a similar solution of sulfuric acid, but without the addition of LST. The results of the experiments are shown in FIG. 2.

Из приведенных данных видно, что добавки ЛСТ приводят к значительному росту степени извлечения урана - на 8-10%. From the above data it can be seen that the addition of LFB leads to a significant increase in the degree of uranium extraction - by 8-10%.

Если исходить из оценки равной степени извлечения, то продолжительность выщелачивания (или отношение Ж:Т) руды раствором серной кислоты с добавкой ЛСТ в сравнении с выщелачиванием раствором одной серной кислоты сокращается приблизительно в 2,5 раза. Как следствие этого, почти пропорционально этому сократится и расход кислоты и объем растворов, подлежащих дальнейшей переработке. Based on the assessment of an equal degree of extraction, the duration of leaching (or the ratio W: T) of the ore with a solution of sulfuric acid with the addition of LST compared with leaching with a solution of one sulfuric acid is reduced by approximately 2.5 times. As a consequence of this, the acid consumption and the volume of solutions to be further processed will be reduced almost proportionally to this.

Таким образом, применение добавок ЛСТ в сернокислых растворах при КВ и ПВ урана из руд позволяет резко интенсифицировать процесс при одновременном его упрощении и удешевлении. Thus, the use of LST additives in sulfuric acid solutions in KB and PV of uranium from ores makes it possible to sharply intensify the process while simplifying and reducing its cost.

Claims

1. A method of extracting uranium from ore materials by heap or underground leaching, comprising treating the ore with a solution of sulfuric acid, characterized in that lignosulfonate of ammonium, an alkaline or alkaline-earth metal is additionally introduced into the sulfuric acid solution.

2. The method according to claim 1, characterized in that the lignosulfonate concentration is maintained in the range of 0.05 to 5.0 g / L.