ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ В КАРБОНАТНЫХ СРЕДАХ
Обычно применяется для руд, содержащих двадцать и более процентов карбоната кальция и магния, при этом, обязательным условием является наличие в руде минералов урана, способных к выщелачиванию, как при обычном атмосферном, так и при повышенном давлении (Рис.1). Наиболее распространенным являются методы выщелачивания урановых руд серной и азотной кислотами.
Реакции, протекающие в содовых растворах можно представить в следующем виде:
UO3+3Na2CO3+H2O Na4[UO2(CO3)3]+2NaOH
UO2+1/2O2+3Na2CO3+H2O Na4[UO2(CO3)3]+2NaOH
U3O8+1/2O2+9Na2CO3+3H2O 3Na4[UO2(CO3)3]+6NaOH
Для сдвига реакции вправо необходимо связывать образующуюся щелочь, что достигается путем создания в растворе необходимой концентрации (HCO3)- ионов
NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O
В свою очередь реакции растворения оксидов содой обратимы, что позволяет при увеличении гидроксильных ионов разрушать комплексы и осаждать уран в виде уранатов:
Na4[UO2(CO3)3]+4NaOH Na2UO4+3Na2CO3+2H2O
2Na4[UO2(CO3)3+6NaOH Na2U2O7+6Na2CO3+6NaOH
Обязательным условием карбонатного выщелачивания является наличие кислорода воздуха, что обеспечивается применением в качестве реактора пачуков с воздушным перемешиванием.
Наряду с выщелачиванием урана, другие минералы так же взаимодействуют с содой и кислородом воздуха.
2FeS2+ 8Na2CO3+ 71/2O2+ 7H2O 2Fe(OH)3+ 4Na2SO4+8NaHCO3
SiO2+ 2Na2CO3+ H2O Na2SiO3+ 2NaHCO3
CaSO4+ Na2CO3 CaCO3+ Na2SO4
Извлечение урана содовыми растворами проводят как при атмосферном, в пачуках, так и повышенным давлениии в автоклавах.
При этом, требуется более тонкий (0.074мм) помол руды, поскольку содовые растворы малоактивны к пустой породе.
Параметры выщелачивания в пачуках:
(5/10)%Na2CO3+ (1/7)%NaHCO3,температура 80-90оС, Т:Ж=1:(1/1,5), время 8-10 часов.
Выщелачивание в автоклавах проводится при температуре 110-115оС, избыточном давлении 6-8 атм.
Трудоемкие процессы фильтрации часто заменяют противоточной декантацией, особенно, после организации промышленного синтеза флокулянтов типа полиакриламида.
Преимущество карбонатного выщелачивания перед кислотным в большей селективности извлечения урана, меньшим загрязнением растворов примесями, соответственно, более низкими затратами на последующий аффинаж урана, меньшая коррозия оборудования.
К недостаткам следует отнести ограниченную область применения, т.е. применение только к определенному типу руд, а также, относительно низкую степень извлечения урана из рудного сырья.
Do'stlaringiz bilan baham: |