[科普知识]核燃料铀的提取——浸出

2012年12月11日11:10 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信字号：T|T

关键词：浸出过程铀产品堆浸法搅拌槽核燃料槽浸细菌浸出铀化合物络合离子酸法

　　堆浸是堆置浸出法的简称，是指将稀的化学溶剂喷洒到预先堆置好的矿石堆上，有选择性地溶解（浸出）矿石中的目标成分——铀，使铀形成离子或络合离子并使之转入溶液，以便进行进一步的提取或回收。堆浸的矿石仅需粗碎即可，根据情况一般仅需破碎到-5~-8mm，如果浸出性能比较好，有时可能只要破碎到-10mm左右即可，而溶液在矿堆中总是处于非饱和流状态的流动。

堆浸法的原理：借助于喷洒于矿堆上含有化学溶剂的水溶液流经矿堆时，缓慢流动的处于非饱和流状态的溶液，经过矿石孔隙与矿石表面接触，易溶解的铀即溶解在溶液中，这样永远保证固液相表面溶剂有比较大的浓差。

堆浸常用的浸出剂是硫酸，适合于处理氧化条件好的次生矿，对于含有硫化物和铁含量比较高的矿石还可结合细菌浸出，以减少浸出剂的用量。另外，堆浸的时间较长，自然环境的氧化作用可以满足一定要求，一般不需加氧化剂或者只需要很少的氧化剂。

　　矿堆的构筑一般为2000到4000吨矿石构成一堆，有时一堆高达5000吨，高度一般在2.5米到3米，喷淋强度一般在30~50升/m2?h，大多数每天24小时均匀喷淋，一堆喷淋在一个半月左右，即可以达到将铀完全浸出的目的，虽然渣品位一般比搅拌浸出高一些，但是浸出率可以基本上保持在70~75%左右。对于边缘品位的矿石和其它一些品位比较低的铀矿石足以达到目的。

与搅拌浸出相比，堆浸有较多的优点：

1）投资少，成本低；

2）省去了能耗大的细磨和固液分离工序，简化了工艺过程；

3）灵活性大，适合于处理偏远地区的小矿点；

4）矿堆可在地表，也可设在井下，尾渣返回充填，减少了环境污染，

5）堆浸只适用于不适合进行搅拌浸出的贫矿、表外矿、尾弃矿等。

　　但堆浸的浸出速率低，浸出效率低，很难达到水冶厂的浸出效果，更加不适合于处理难浸矿石和非氧化矿，另外还要求有适宜的气候条件。一般情况下浸出率比搅拌浸出低10%左右，如果对于含量较高的铀矿石使用堆浸则对资源是一个较大的浪费。因此对于难处理的矿石，对于气候恶劣的地区以及对于比较富裕的矿不采用堆浸的方法，只对那些边缘矿、比较贫的矿和废弃的尾矿进行适当的处理以回收有用的资源。

与堆浸法类似的还有槽式渗滤浸出。它是将浸出剂与矿石一起置于一个槽内，在常温下浸泡数次，以达到浸出铀的目的。槽浸可使用较高的浸出剂浓度，浸出时间相对堆浸要短一些。

图2 堆浸示意图

图3 槽式渗滤浸出示意图

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