Способ извлечения урана и молибдена из карбонатных руд

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способу извлечения урана и молибдена из карбонатных руд. Способ включает дробление, измельчение и многостадийное сорбционное выщелачивание в присутствии окислителей. При этом после 2-4-ой стадий сорбционного выщелачивания урана и молибдена в пульпу вводят KMnO₄ при его расходе 0,15-0,25% от веса руды и проводят доокисление урана и молибдена в течение 40-60 минут в отсутствие сорбента. После доокисления завершают сорбционное выщелачивание. Техническим результатом является снижение расхода окислителя и общей продолжительности процесса. 2 табл.

 

Заявляемый способ относится к гидрометаллургии и может быть использован для извлечения урана и молибдена из карбонатных руд.

Известен способ сорбционного извлечения урана из пульп после карбонатного выщелачивания руды /Химия урана. Под ред. Б.Н.Ласкорина. М.: Наука, 1981, с.58-63/. Способ характеризуется высоким расходом реагентов, громоздким оборудованием и большой длительностью процесса.

Известен способ сорбционного выщелачивания урана, в котором совмещены процессы сорбции и выщелачивания урана в одну операцию /Б.В.Громов. Введение в химическую технологию урана, М.: Атомиздат, 1978, с.140-149/. Недостатками известного способа являются высокий расход окислителя, ухудшающего экологию региона, а также повышенная общая продолжительность процесса.

Наиболее близким является патент РФ № 2211253, МПК С22В 60/02, в котором раскрыт способ извлечения урана и молибдена из руд, включающий дробление, измельчение и многостадийное сорбционное выщелачивание в присутствии окислителей.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение расхода окислителя и общей продолжительности процесса.

Технический результат достигается за счет того, что в способе извлечения урана и молибдена из карбонатных руд, включающем дробление, измельчение и многостадийное выщелачивание в присутствии окислителей, после 2-4-ой стадий сорбционного выщелачивания урана и молибдена в пульпу вводят КМnO₄ из расчета 0,15-0,25% от веса руды и проводят доокисление урана и молибдена в течение 40-60 минут в отсутствие сорбента с последующим завершением процесса сорбционного выщелачивания.

Нижний предел стадии сорбционного выщелачивания ограничивается расходом окислителя. Верхний предел стадии определяется тем, что за 4 стадии заканчивается окисление легкоокисляемых компонентов и впоследствии достигается минимальный расход дорогостоящего окислителя.

Нижний предел введения KMnO₄ обусловлен тем, что не достигаются эффекты повышения извлечения урана и молибдена и снижения их содержания в отвальных кеках. Верхний предел содержания вводимого KMnO₄ определяется незначительным повышением извлечения урана и молибдена (не более 0,1%).

Продолжительность окисления урана и молибдена определена 40-60 минут. Нижний предел времени ограничен снижением извлечения компонентов, а верхний - незначительным повышением извлечения урана и молибдена и повышением общей продолжительности процесса.

Способ реализуется следующим образом.

Пример 1.

Проведен процесс сорбционного выщелачивания урана и молибдена непосредственно из рудной пульпы. Использовали урановую руду после дробления следующего химического состава, %: U - 0,253; Мо - 0,10; SiO₂ - 25,25; FeO - 0,75; CaCO₃ - 28,23; CaF₂ - 9,12; P₂O₅ - 0,45; S_сульф. - 0,38; CO₂ - 13,78; Al₂O₃ - 0,51; MnO - 0,11; Fe₂O₃ - 1,2; MgO - 10,5; Na₂O - 0,03; К₂О - 0,14; п.п.п. - 31,98.

Данную пробу руды подвергали измельчению до крупности 95% класса - 0,074 мм.

Сорбционное выщелачивание с использованием анионита АМ-п проводили в следующих условиях:

- Т:Ж=1:1,7;

- температура - 80-85°С;

- расход соды, % к весу руды, - 6,0;

- избыточная карбонатность раствора, г/л, - 14,8-15,0;

- избыточная бикарбонатность раствора, г/л, - 0,84;

- рН=10,8;

- окисление тонко диспергированным воздухом и KMnO₄, % к весу руды, - 0,15-0,25 в течение 40-60 минут.

Параллельно процесс проводили по способу-прототипу. Данные приведены в табл.1.

Таблица 1
Сорбционное выщелачивание урана и молибдена
Заявляемый способ общая продолжительность процесса 7 часов	Способ-прототип - общая продолж. процесса 8 час
Расход KMnO4, % от веса руды
	0,15	0,20	0,25	1,0
Извлечение, %
U	90	91	92	91
Мо	87	88	90	88
Содержание в кеке, %
U	0,022	0,02	0,019	0,02
Мо	0,011	0,01	0,008	0,01
Продолжительность обработки KMnO4, мин
	40	50	60	8 часов
Извлечение, %
U	89,7	91,0	91,8	91
Мо	87,5	88,0	89,8	88

Процесс сорбционного выщелачивания проходит в 6 стадий, продолжительность каждой стадии выщелачивания является частным от разницы общей продолжительности процесса и продолжительности обработки KMnO₄ (40-60 мин), деленной на число стадий выщелачивания.

В таблице 1 приведены результаты эксперимента, в котором доокисление проводили после 3-х стадий сорбционного выщелачивания.

Пример 2.

В условиях примера 1 проводили доокисление урана и молибдена в течение 60 мин с расходом KMnO₄ 0,2% от веса руды после 2-ой и 4-ой стадий выщелачивания (табл.2).

Таблица 2
	Доокисление
	после 2-ой стадии	После 4-ой стадии
Извлечение, %
U	91,3	91,0
Мо	88,4	87,9

В результате проведенных экспериментов установлено, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает снижение расхода экологически вредного окислителя в 4-6 раз, что приводит к улучшению экологической обстановки региона, а также позволяет снизить общую продолжительность сорбционного выщелачивания. Таким образом, реализация заявляемого способа позволяет упростить процесс и повысить его эффективность.

Способ извлечения урана и молибдена из карбонатных руд, включающий дробление, измельчение и многостадийное сорбционное выщелачивание в присутствии окислителей, отличающийся тем, что после 2-4-й стадии сорбционного выщелачивания урана и молибдена в пульпу вводят KMnO₄ при его расходе 0,15-0,25% от веса руды и проводят доокисление урана и молибдена в течение 40-60 мин в отсутствии сорбента с последующим завершением сорбционного выщелачивания.