Nghiên cứu xử lý quặng urani chưa phong hóa vùng pà lừa bằng kỹ thuật hòa tách khuấy trộn

Báo cáo này trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố chính như kích thước hạt, chất oxy hóa, thời gian hòa tách, chi phí axit đến hiệu suất hòa tách quặng urani chưa phong hóa bằng phương pháp khuấy trộn và từ đó lựa chọn các thông số tối ưu cho quá trình hòa tách.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xử lý quặng urani chưa phong hóa vùng pà lừa bằng kỹ thuật hòa tách khuấy trộnTạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 21, Số 1/2016NGHIÊN CỨU XỬ LÝ QUẶNG URANI CHƯA PHONG HÓA VÙNG PÀ LỪABẰNG KỸ THUẬT HÒA TÁCH KHUẤY TRỘNĐến tòa soạn 15 - 3 - 2016Thân Văn LiênViện Công nghệ Xạ HiếmSUMMARYSTUDY ON TREATMENT OF PALUA NON-WEATHERED URANIUMORES BY AGITATION LEACHING METHODThis paper present the results of non - weathered uranium ores processing byagitation leaching method. The effects of ore size, oxidation, leaching time, acidconsumption on uranium recovery efficiency have been investigated. The results ofinvestigation show that the suitable parameters for uranium ore leaching were: oresize ≤ 75 µm, oxidation consumption 4 kg/ton, acid consumption 50-55 kg/ton,leaching time 21 h. The uranium recovery efficiency reached > 85%.Key worlds: non-weathered uranium ore, agitation leaching method1. GIỚI THIỆUHoà tách là một trong những công đoạnquặng nghèo, hàm lượng urani trungquan trọng nhất trong quy trình công%U3O8, do vậy việc lựa chọn phươngnghệ xử lý quặng urani. Mục tiêu chủpháp hoà tách nào để tiến hành xử lýyếu của quá trình hoà tách urani là táchquặng urani với khối lượng lớn và cóchọn lọc và triệt để urani ra khỏi quặng.thể áp dụng vào thực tế sản xuất saoTrong những năm qua tại Viện Côngcho đảm bảo tính khả thi, kinh tế vànghệ Xạ Hiếm đã tiến hành các nghiênhiệu quả, đảm bảo đuôi thải chứa uranicứu về hoà tách quặng cát kết vùngở hàm lượng biên là một câu hỏi cầnNông Sơn và đạt được những kết quảphải được giải đáp [1-3]. Quá trình hoànhất định. Tuy vậy cũng cần lưu ý rằngtan uran vào dung dịch phụ thuộc vàoquặng cát kết vùng Nông Sơn là loạicác yếu tố sau: Cỡ hạt quặng, mật độbình chỉ nằm trong khoảng 0,03 - 0,08126bùn, mức độ khuấy trộn, nồng độ axit,Hiệu suất hòa tách urani được xác địnhthế ôxy hoá, nhiệt độ, thời gian hoàtheo công thức:tách,…H = (m1/m0) x 100%Báo cáo này trình bày kết quả nghiênTrong đó: m0 là khối lượng urani cócứu ảnh hưởng của các yếu tố chínhtrong quặng hòa tách, m1 là khối lượngnhư kích thước hạt, chất oxy hóa, thờiurani thu được trong dung dịch hòagian hòa tách, chi phí axit đến hiệu suấttách.hòa tách quặng urani chưa phong hóa3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNbằng phương pháp khuấy trộn và từ đó3.1. Khảo sát ảnh hưởng của kíchlựa chọn các thông số tối ưu cho quáthước hạt đến hiệu suất thu hồi uranitrình hòa tách.Thực tế các khoáng urani thường bị che2. THỰC NGHIỆMkhuất bởi các khoáng đá không quặng,Quặng được sử dụng trong nghiên cứuvì vậy việc gia công cơ học nhằm giảinày là quặng urani chưa phong hóaphóng các khoáng urani khỏi vỏ bọcvùng Pà Lừa có hàm lượng urani làcủa đá không quặng đồng thời giảm0,055%. Quặng được nghiền bằng máykích thước hạt quặng. Việc xác địnhnghiền bi tới cỡ hạt ≤ 300 m. Tác nhânnghiền quặng đến cỡ hạt nào có ý nghĩahòa tách là axit sunfuric H2SO4 và chấtrất quan trọng, nó quyết định khả năngoxy hóa được sử dụng là MnO2.tách uran ra khỏi quặng. Mặt khác, nếuQuá trình hòa tách được tiến hành nhưnghiền quá mịn, thì mặc dù hiệu suấtsau: Cho 500 g quặng đã được nghiềnhoà tách có thể tăng lên một ít nhưngmịn vào cốc thủy tinh có dung tích 1 litvấn đề phân chia rắn lỏng bùn hoà táchvà thêm nước vào với tỷ lệ lỏng/rắn làsẽ gặp khó khăn rất lớn, đồng thời chi1:1. Hỗn hợp được khuấy đều trên thiếtphí cho việc nghiền cũng tăng lên rấtbị khuấy trộn có điều chỉnh tốc độnhiều. Vì vậy cần lựa chọn được cỡ hạtkhuấy. Cho một lượng axit và chất oxythích hợp để tiến hành hòa tách sao chohóa đã định trước vào hỗn hợp để hòavừa đảm bảo được hiệu suất hòa táchtách. Sau những khoảng thời gian nhấtcao và vừa không gây ảnh hưởng nhiềuđịnh lấy một lượng nhỏ mẫu bằng pipetđến các quá trình tiếp theo. Kết quảđể phân tích lượng urani còn lại trongkhảo sát ảnh hưởng của kích thước hạtbã quặng. Urani được xác định bằngđến hiệu suất thu hồi urani được chỉ ra ởphương pháp ICP-MS tại phòng thíhình 1.nghiệm VILAS 524 thuộc Trung tâmphân tích, Viện Công nghệ xạ hiếm.127Uran ở trạng thái hoá trị 6 hoà tannhanh trong axit H2SO4, nhưng uranhoá trị 4 phải được oxy hoá thành U hóatrị 6 thì quá trình hoà tan mới xảy ra.Chất ôxy hoá tác dụng trực tiếp bằngcách chuyển Fe2+ tạo thành do hoà tanFe có trong quặng hoặc Fe đi vào quặngkhi nghiền thành Fe3+. Nồng độ Fe3+thường từ 1 đến 2g/l là phù hợp để hoàtan có hiệu quả khoáng uraninit.Tuy nhiên thành phần UO2 trong quặngcó khả năng hoà tan trong axit sulphuricrất kém, tốc độ hoà tách chậm nên trongquá trình hoà tách chúng ta phải oxi hoáU4+ thành U6+. Quá trình oxi hoá là rấtphức tạp, các tài liệu đã chỉ ra rằng chấtoxi hoá thêm vào có phản ứng gián tiếpđối với urani và thực hiện thông qua sựcó mặt của cặp Fe3+/Fe2+:Fe2+ + [O] = Fe3+Fe3+ + U4+ = U6+ + Fe2+Trong phản ứng này không có v ...