Влияние содержания сульфидной серы на расход соды

 

Содержание сульфидной серы в руде, %	Расход соды, кг/т руды
0,25	20,4
0,5	38,0
6,5	750

 

2. Примеси сульфатов Са, Мg, Ва нежелательны в связи с тем, что они увеличивают расход карбоната натрия вследствие протекания реакций

Ca (Mg, Ba)SO₄ + Na₂CO₃ ® Na₂SO₄ + Ca (Mg, Ba)CO₃

3. SiO₂, входящий в состав минералов, растворяется обычно незначительно и загрязняет растворы до содержания SiO₂ более 0,4 г/л.

4. Окислы алюминия и железа также практически  реагируют с карбонатом натрия лишь в малой степени.                

5. СаСО₃ и МgСО₃ с карбонатом натрия не реагируют, что очень важно для применения карбонатного выщелачивания в случае руд, содержащих повышенное количество карбонатов.

6. Фосфор, ванадий и молибден образуют под действием соды растворимые фосфаты, ванадаты и молибдаты, что существенно в случае комплексной переработки урановых руд, содержащих эти элементы.

Типичный состав растворов, полученных при карбонатном выщелачивании урановых руд, г/л: U₃O₈ 0,3—5; V₂O₅ 0,02—5; Р₂О₅ 0,15—0,34; Fе₂О₃ 0,07—0,1; Аl₂О₃ 0,09—0,6; SiO₂ 0,07—0,4; СаО+МgО 0,05—0,06.

Карбонатное выщелачивание под давлением. Одним из важных достоинств карбонатного выщелачивания является простота решения аппаратурного оформления процесса, так как в этом случае отсутствуют коррозионные среды, а в качестве материала для аппаратов используют обычную сталь.

Одновременно следует отметить и недостатки этого метода выщелачивания: требуется большая степень измельчения руды; труднее осуществлять фильтрацию; сода дороже серной кислоты в полтора раза; для переработки растворов нельзя применять экстракцию.

В общем, уран при карбонатном выщелачивании извлекается несколько хуже, чем при кислотном. Однако к настоящему времени разработаны приемы, позволяющие при удачном подборе катализаторов для окисления и соответствующем режиме уверенно извлекать уран в содовый раствор почти так же эффективно, как и при кислотном выщелачивании, т. е. до 90—98%.

Наибольшая интенсификация процессов карбонатного выщелачивания, как это показано в СССР, достигается при использовании в качестве окислителя сильно диспергированного кислорода или воздуха под давлением. Повышение температуры до 120—130° С и добавка катализатора позволяют достичь высокого извлечения урана в карбонатный раствор даже из весьма упорных руд. При переработке бедных руд и сравнительно небольшом их измельчении в течение 3—10 ч извлекают уран на 92—98%. Для карбонатного выщелачивания под давлением в СССР разработаны многокамерные горизонтальные автоклавы объемом до 120 м³, а также автоклавы вертикального типа объемом до 50 м³. Принципиальная схема горизонтального автоклава показана на рис. 32.

Сообщалось, что карбонатное выщелачивание в автоклавах применяют не только в Советском Союзе, но и в США и Канаде. В США опубликованы результаты эксплуатации опытной установки Гранд-Джанкшен, где был разработан процесс, принятый затем для всех карбонатных схем урановых заводов США.

Промышленные схемы с применением карбонатного выщелачивания. В США по схемам карбонатного выщелачивания работает ряд крупных урановых заводов. Общая принципиальная технология этих заводов показана на схеме (рис. 33).

       В настоящее время карбонатное выщелачивание применяют на одном заводе в Канаде и на трех в США. Завод фирмы «Эльдорадо ньюклеар» в Биверлодже, пров. Саскачеван, перерабатывает руду с содержанием 0,24% урана в виде настурана, тонко вкрапленного в породу. Выщелачивание проводят в пачуках при плотности пульпы 50% и температуре 82° С.

Раствор отделяется фильтрацией, а уран осаждается в виде диураната натрия. Для уменьшения расхода соды пирит предварительно выделяют флотацией с последующей кислотной переработкой выделенной фракции в специальной небольшой секции. На этом заводе применяют бесшаровой помол в содовой среде.

В течение некоторого времени на заводе проводили карбонатное выщелачивание в автоклавах, работающих под давлением кислорода воздуха 8 атм и при температуре 104° С. Однако при использовании автоклавов это предприятие постигла неудача: наблюдалась сильная коррозия в результате действия сернистых соединений, после чего процесс был заменен карбонатным выщелачиванием в пачуках.

На заводе в Лисбоне (США, шт. Юта), совсем недавно построенном канадской фирмой «Рио-Алгом майнз», карбонатное выщелачивание осуществляется в автоклавах при температуре 120° С и давлении 3,5 атм. Осаждение урана из раствора проводят с помощью аммиака.

В США в Грантсе (шт. Нью-Мексико) действует наиболее крупный завод, на котором применяют схему карбонатного выщелачивания. Его мощность 3500 т руды/сут. Основные ураноносные минералы в перерабатываемой руде — карнотит, уранинит, тюямунит и коффинит. Среднее содержание урана в руде 0,21%. Выщелачивание ведут в вертикальных автоклавах.

Примерно по аналогичной схеме работает американский завод в Каннон-Сити, а также одна нитка на заводе в Моабе, перерабатывающая глинистые руды с содержанием 0,28% урана. На этом предприятии уран из пульпы после карбонатного выщелачивания, которое проводят в автоклавах емкостью по 30,3 м³, извлекают с помощью сорбции. Продолжительность выщелачивания 6,5 ч при давлении 3,5 атм. Расход карбоната натрия составляет 27 кг/т руды.

Еще два завода, ранее работавших по аналогичным схемам, в настоящее время законсервированы.

Во Франции урановый завод в Буше близ Парижа работает по схеме карбонатного выщелачивания богатых привозных руд и концентратов.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: