КОМПЛЕКСНОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ УРАНА И МОЛИБДЕНА

ГЛАВА 8

Комплексная переработка урансодержащих руд и извлечение урана из бедных руд и природных вод

Комплексное извлечение урана и ванадия из карнотитовых руд

В § 5 гл. 11 отмечалось, что одна из характерных особенностей урансодержащих руд многих месторождении земного шара (США, ЮАР, Австралия, Канада, СССР и др.) - сложный вещественный состав, включающий наряду с ураном другие ценные элементы - цветные и редкие металлы: золото, молибден, ванадий, торий, РЗЭ, медь, а также фосфор и некоторые другие. В связи со сравнительно невысоким процентным содержанием как урана, так и этих элементов экономически целесообразна организация комплексного извлечения помимо урана и других ценных компонентов. Естественно, что зарубежные предприниматели в погоне за прибылью в ходе конкурентной борьбы стремились реализовать имеющиеся возможности по извлечению не только урана, но и других ценных составляющих сырья, раз оно уже поднято на поверхность.

В зарубежных странах имеется определенный опыт комплексного использования урансодержащсго сырья. Комплексное извлечение из руд ЮАР урана, золота, серы (пирит) подробно рассматривалось в гл. 6, § 8. Эта комплексность сохранена и в новых технологических схемах заводов ЮАР, применяющих пурлекс-процесс, заменивший ионообменную сорбцию из растворов. По последним сообщениям, повышение цен на золото и уран способствует активизации и расширению научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по усовершенствованию технологии комплексной переработки золото-урановых руд ЮАР. По-видимому, основное направление - вовлечение в переработку еще более бедных по урану руд и хвостов от цианирования предварительным обогащением их в высокоинтенсивных магнитных полях и реализация различных приемов повышения степени-извлечения урана, (автоклавное и сорбционное выщелачивание, ужесточение параметров кислотного выщелачивания перед цианированием золота и т. п.).

КОМПЛЕКСНОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ УРАНА И ВАНАДИЯ ИЗ КАРНОТИТОВЫХ РУД

При переработке наиболее распространенных в США карнотитовых руд, которые содержат около 0,2% урана и до 1% ванадия, помимо урана извлекают и ванадий. Ранее на заводах, перерабатывающих такие руды, применяли предварительный обжиг их с поваренной солью для перевода ванадия в водорастворимую форму, позволяющую осуществить его выщелачивание водой перед кислотным выщелачиванием урана. Соответствующие растворы направлялись на операции химического осаждения с получением раздельных урановых и ванадиевых концентратов. Несколько позднее для получения более чистых продуктов использовали экстракцию как урана, так и ванадия из их растворов с помощью Д2ЭГФК. Реэкстракцию урана осуществляли раствором соды, а ванадия - серной кислоты.

В настоящее время в США действует только один завод, извлекающий наряду с ураном также ванадий. Это завод фирмы «Юнион карбайд» в Юраване (шт. Колорадо). Завод работает по схеме КВ—ПТД—СР. Для более полного извлечения урана и ванадия в раствор выщелачивание ведут при высокой кислотности и подогреве пульпы до 80° С. Продолжительность выщелачивания достигает 15—16 ч, расход кислоты около 117 кг/т, хлората натрия—0,9 кг/т руды. Перед сорбцией раствор нейтрализуют аммиаком до рН=2 и обрабатывают для перевода ванадия в несорбируемую форму. Сорбцию осуществляют в пяти колоннах с фиксированным слоем смолы (Амберлит). Регенерацию проводят раствором NaCl и Н₂SO₄. Из регенерата аммиаком осаждают диуранат аммония, превращаемый прокаливанием в товарную закись-окись урана. Из раствора, в котором остался несорбированный ванадий, его извлекают экстракцией Д2ЭГФК. Извлечение в конечный продукт для урана составляет 95 - 96%, для ванадия - 75%.

Американской фирмой «Керр-Мак-Джи» разработан способ совместной экстракции урана и ванадия из сернокислого раствора после выщелачивания карнотитовых руд с применением синергетической смеси диалкилфосфорной кислоты и триалкилфосфиноксида в керосине. Разделение урана и ванадия достигается на стадии реэкстракции применением селективных реэкстрагентов.

Отмечают, что этот метод обеспечивает более полное извлечение урана и ванадия по сравнению с ранее применявшимися методами.

КОМПЛЕКСНОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ УРАНА И МОЛИБДЕНА

Ассоциация урана с молибденом довольно распространена, причем содержание молибдена в руде часто превосходит содержание урана. В некоторых случаях, например при переработке индийской руды на заводе в Джадугуда, урановое сырье, содержащее молибден, никель и медь, перед кислотным выщелачиванием урана подвергают селективной флотации с выделением на первой стадии молибденового сульфидного концентрата с содержанием до 42% Мо и медно-никелевого концентрата с содержанием 3,25% Сu, 2,67% Ni и лишь 0,22% Мо. При этом флотационное отделение сульфидов молибдена, никеля и меди не представляло особых затруднений и осуществлялось стандартными методами.

Однако в большинстве случаев отделить молибден от урана физическими методами не удается и приходится прибегать к совместному выщелачиванию руды и последующему разделению элементов из растворов. В этой связи представляет интерес метод, использованный, в частности, французами при разработке комплексной схемы извлечения урана и молибдена из руды месторождения Арли (Нигер). Сущность этого метода заключается в твердофазной реэкстракции и селективной кристаллизации уранилтрикарбоната аммония из органической фазы (смесь аламина-336 в керосине и тридеканола) с применением концентрированного раствора карбоната аммония [192 г (NH₄)₂CO₃/л]. Вследствие присутствия солей в реэкстракте растворимость уранилтрикарбоната аммония невелика, он осаждается достаточно полно. Молибден практически полностью остается в маточном растворе, из которого его затем осаждают при рН=1,5 (подкисление) в виде МоS₂ сульфидом натрия.

Здесь изложен только принцип разделения урана и молибдена. Реальная схема в значительной мере осложнена наличием оборотных растворов и операций по регенерации реагентов. Данная технология, согласно публикациям, обеспечивает получение товарной закиси-окиси урана с содержанием 84,3% U, 0,001% Мо и 0,2% S. Дисульфид молибдена после промывки, сушки и прокаливания содержит до 96% МоS₂.

Существуют и другие варианты технологических схем для переработки урано-молибденовых руд. Для бразильской руды месторождения плато Посус-ди-Калдас предложены две схемы - щелочное и сернокислотное выщелачивание. В первом случае щелочная среда позволяет избежать растворения урана, который остается в твердой фазе в виде диураната; во втором получают раствор урана, молибдена и ванадия (0,5 - 1,5 г U/л, 0,2—0,6 г Мо/л, 0,02—0,06 г V/л и 4—8 г Fe/л. Для разделения трех элементов разработаны процессы, предусматривающие раздельную экстракцию каждого элемента, совместную экстракцию двух или трех элементов. В двух последних случаях дальнейшее разделение предусматривается на стадии реэкстракции или переработки реэкстрактов. Поскольку к настоящему времени экстракционные свойства урана, молибдена и ванадия, так же как и свойства экстрагентов, имеющихся в распоряжении технологов, хорошо изучены, окончательный выбор варианта схемы зависит от экономических показателей.

Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 309; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!