化学选矿应用实例.ppt

化学选矿应用实例 * 1、铀矿物原料的化学选矿 2、铜矿物原料的化学选矿 3、金矿物物料的化学选矿4、其它矿石物料的化学选矿 化学选矿应用实例 1 铀矿物原料的化学选矿 1）铀矿资源 根据铀矿物和含铀矿物的生成条件。铀的价态及工艺处理的难易，可分为原生铀矿物、原生含铀矿物及次生铀矿物三大类。 （1）原生铀矿：晶质铀矿和沥青铀矿，铀主要呈四价。晶质铀矿难以分解，沥青铀矿分布十分广泛，其工业价值最大。 （2）原生含铀矿物：具有工业价值的是微晶矿床，铀以类质同像的形态交代复杂氧化物中的钍、稀土、钙。这类矿物主要是钛钽铌酸盐类，铀还以类质同像形态存在独居石、萤石等矿物中。 （3）次生铀矿物和含铀矿物：有工业意义的次生铀矿物为磷酸盐和钒酸盐。 目前处理的主要铀矿物为晶质铀矿、沥青铀和次生铀矿吻，可在提取稀有元素时顺便回收原生含铀矿物中的铀。 2）铀矿物的浸出 （1）稀硫酸浸出 物料：硅酸盐矿石 浸出剂：稀硫酸 氧化剂：二氧化锰 浸出工艺条件： 浸山时的矿石粗度约为16~100目，液固比为0.6~1.2， 酸用量与矿石组成有关，易浸矿石的剩余酸度一殷为3~8克/L，难浸矿石为30~40克/升、浸出温度为60~80℃、MnO用量为矿石重量的0.5~2.0％，溶液的还原电位约0.4~0.45伏、浸出时间依矿石性质和浸出条件而异。 浸出过程原理 氧化过程 浸出溶解过程 铀在硫酸浸液中呈络离子形态存在，25℃时存在下列平衡： 浸出时，矿石中的氧化硅和氧化铝较稳定，溶解度与酸度 和温度有关，硅酸胶体对后续工序影响饺大，故应尽置避免高酸浸硅。氧化铁相当稳定，但氧化亚铁易被硫酸分解(约40~50%)。存在氧化剂时，浸液中的亚铁离子可氧化为硫酸高铁。矿石中的碳酸盐和钙镁氧化物全部被稀硫酸分解，矿石的磷钒全部进入浸液中。 （2）碳酸盐溶液浸出 物料：碳酸盐矿石 浸出剂：碳酸钠、碳酸氢钠 氧化剂：空气 浸出工艺条件 常温浸出工艺：浸出矿石粒度小于100~200目，液固比0.8~1.4，常压浸出时的试剂浓应较高，常为矿石重量的4~8％。 加压碱浸工艺：加压碱浸温度一般为100~150℃，压力为10.13×105~15.20×105帕，Na 2CO35~60克／L，NaHCO35~25克／L。 3）浸出液的净化 （1）离子交换法 铀在溶液中以铀酰络阴离子形式存在，可采用强碱性阴离子交换树脂进行交换。 如果浸出过程为酸性浸出，在离子交换过程解析时，采用酸法解析，解析剂为酸化的硝酸盐或氯化物。如果浸出过程为碳酸盐浸出，在离子交换过程解析时，采用碱法解析，解析剂为硝酸盐或氯化物的中性或碱性液。 （2）溶剂萃取 采用三脂肪胺作为萃取剂。 酸性浸出体系 萃取时三脂肪胺的浓度不能太大，一股以0.1M左右为宜。介质pH控制在1~1.5左右。pH0.8时，铀的分配系数下降。pH2时，由于铁、硅、铀的水解，会产生乳化现象。为防止出现三相，常加入混合醇，但混合醇的浓度不能太大。试验表明，对0.1M的三脂肪胺，混合醇浓度以0.05~0.1M为宜。 常用的反萃剂为氯化物、NaCl、碳酸盐、碳酸铵与氢氧化铵的混合溶液。 碱性浸出体系 萃取剂为季铵盐。 季胺盐萃铀时季胺盐浓度一般约0.1M，混合醇浓度(体积)约3~5%，碳酸盐总浓度小于50克／升，碳酸钠与碳酸氢钠的重量比应大干2，故碳酸氢钠浓度宜小于15克／升(可用苛性钠调节)。萃取原液中的固体含量宜小于50ppm，否则易乳化。 反萃剂：碳酸盐溶液 一般采用0.74MNa2CO3+1MNaHCO3作反萃剂，温度为25~35℃。由于萃取和反萃均在同一阴离子体系进行，不会引进其他阴离子杂质，产品品位较高，母液便于返回使用。 中性体系萃取 萃取剂 有机相为5~10％TBP磺化煤油溶液，O：A＝1：2 反萃相比O：A＝3~4：1，反萃剂为用4%硫酸再加部分重铀酸铵沉淀母液。 4）铀化学精矿的制备 （1）从酸性含铀液中沉淀铀 常用氨水、苛性钠、石灰和氧化镁等作碱沉淀剂。氨水从硫酸铀酰溶液中沉淀铀的主要反应为： （2）从碱性液中沉淀铀 碱分解法是从碱性液中沉铀的主要方法。三碳酸铀酰络合物仅在弱碱性介质中才稳定，若pH值大于11.6时会分解析出重铀酸盐沉淀： 酸分解法沉淀铀 加入硫酸，将溶液pH调整为3~4。 加热煮沸溶液赶除二氧化碳，此时铀及所有杂质均转入溶液中，再用碱中和至pH=6.5~7，铀定量沉淀析出。 2 铜矿物原料的化学选矿 1）铜矿资源 （1）硫化矿（氧化率10%） （2）氧化矿（氧化率30%） （3）