近年來,核能事業(yè)的快速發(fā)展,使得核原料的需求與日俱增,而我國又是一個(gè)貧鈾國家,現(xiàn)已探明的鈾儲(chǔ)量居世界第十名之后,礦床規(guī)模多以中小型為主（占總儲(chǔ)量的60%以上）。鈾資源的保障和核電環(huán)境安全成為核電發(fā)展的關(guān)鍵。本文針對瀝青鈾礦與黃鐵礦共生的地質(zhì)現(xiàn)象,為提高鈾的浸出效率,開展了在酸法地浸中黃鐵礦和雙氧水對瀝青鈾礦溶解動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究。首先,本文通過實(shí)驗(yàn)分別研究了空氣中的O2、H2O2和黃鐵礦對瀝青鈾礦在不同濃度硫酸溶液中溶解的動(dòng)力學(xué),隨硫酸溶液濃度的增加,二氧化鈾的溶解速率增大。單獨(dú)使用雙氧水做氧化劑,硫酸濃度小于3g/L,會(huì)生成UO4水合物沉淀,使UO2溶解不完全,隨著H2O2計(jì)量增多,UO2轉(zhuǎn)變?yōu)閁O4的速率越快,生成UO4沉淀越多;當(dāng)硫酸濃度大于5g/L時(shí),UO2才能溶解完全,隨著H2O2計(jì)量增多,溶解速率變快,采用縮核模型計(jì)算表明整個(gè)溶解過程主要受表面化學(xué)反應(yīng)控制,在相同的硫酸濃度下,加入H2O2能使二氧化鈾的溶解速率提高116%以上。單獨(dú)將黃鐵礦加入反應(yīng)中,當(dāng)黃鐵礦與UO2的質(zhì)量比為1.5時(shí),對UO2的溶解效果最好,在相同的硫酸濃度下,少量黃鐵礦的加入,能使UO2的溶解速率提高54... 

【文章來源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

UO2溶解反應(yīng)的縮核模型機(jī)理

南華大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖2.2UO2的粒徑分布圖2.3黃鐵礦的粒徑分布2.3.3實(shí)驗(yàn)方法及步驟為研究在酸性條件下瀝青鈾礦的溶解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)問題，本實(shí)驗(yàn)采用定時(shí)測量反應(yīng)過程中鈾濃度變化的實(shí)驗(yàn)方法。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：將瀝青鈾礦和黃鐵礦放在100℃烘干箱內(nèi)進(jìn)行8h烘干然后存入干燥甕內(nèi)待用；實(shí)驗(yàn)室配置0.5g/L、1g/L、3g/L、5g/L、10g/L的硫酸溶液各1L待用；實(shí)驗(yàn)室配置0.1%酚酞溶液、1:1氨水溶液、1N鹽酸、0.05%Br-PDRDP乙醇溶液、混合掩蔽劑、緩沖溶液等分光光度法測鈾的相關(guān)試劑待用。（2）溶解實(shí)驗(yàn)：首先，準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的固體礦物（瀝青鈾礦和黃鐵礦）五份，稱量采用高精度電子天平（有效位0.0001g），將固體礦物放入300ml的錐形瓶中；然后，把裝有各酸度硫酸溶液的容量瓶放入恒溫水浴鍋內(nèi)加熱20min，至25℃恒溫，利用250ml的量筒量取250ml的各酸度的硫酸溶液，分別倒入錐形瓶，并立即對錐形瓶加塞封口放如恒溫水浴鍋內(nèi)，每5min搖晃錐形瓶一次，每次持續(xù)5s；隨即溶解實(shí)驗(yàn)開始。為記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)間，以倒入硫酸溶液完畢立即開始計(jì)時(shí)，0-120min內(nèi)每10min取樣一次，120-240min內(nèi)每30min取樣一次，240-360min內(nèi)每60min取樣一次，每次取樣抽取瓶內(nèi)液體1ml；取樣過程使用5ml的注射器吸取約2ml的液體樣品，接著將注射器內(nèi)的樣品通過0.45μm的濾頭過濾，導(dǎo)出到3ml離心管中，然后使用移液槍從離心管中準(zhǔn)確移取1.000ml液體放入25ml的容量瓶，并稀釋至刻度線，加塞搖勻且靜置2h，離心管中的剩余液體在取完樣品后立馬倒回原錐形瓶。（3）鈾濃度的測量：實(shí)驗(yàn)采用分光光度法進(jìn)行測量，首先，將已經(jīng)稀釋過的樣品溶再次搖勻，然后使用移液槍準(zhǔn)確移取1ml，導(dǎo)入到另一個(gè)空容量瓶內(nèi)使用分光光度法測其吸光度A。

南華大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖2.2UO2的粒徑分布圖2.3黃鐵礦的粒徑分布2.3.3實(shí)驗(yàn)方法及步驟為研究在酸性條件下瀝青鈾礦的溶解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)問題，本實(shí)驗(yàn)采用定時(shí)測量反應(yīng)過程中鈾濃度變化的實(shí)驗(yàn)方法。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：將瀝青鈾礦和黃鐵礦放在100℃烘干箱內(nèi)進(jìn)行8h烘干然后存入干燥甕內(nèi)待用；實(shí)驗(yàn)室配置0.5g/L、1g/L、3g/L、5g/L、10g/L的硫酸溶液各1L待用；實(shí)驗(yàn)室配置0.1%酚酞溶液、1:1氨水溶液、1N鹽酸、0.05%Br-PDRDP乙醇溶液、混合掩蔽劑、緩沖溶液等分光光度法測鈾的相關(guān)試劑待用。（2）溶解實(shí)驗(yàn)：首先，準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的固體礦物（瀝青鈾礦和黃鐵礦）五份，稱量采用高精度電子天平（有效位0.0001g），將固體礦物放入300ml的錐形瓶中；然后，把裝有各酸度硫酸溶液的容量瓶放入恒溫水浴鍋內(nèi)加熱20min，至25℃恒溫，利用250ml的量筒量取250ml的各酸度的硫酸溶液，分別倒入錐形瓶，并立即對錐形瓶加塞封口放如恒溫水浴鍋內(nèi)，每5min搖晃錐形瓶一次，每次持續(xù)5s；隨即溶解實(shí)驗(yàn)開始。為記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)間，以倒入硫酸溶液完畢立即開始計(jì)時(shí)，0-120min內(nèi)每10min取樣一次，120-240min內(nèi)每30min取樣一次，240-360min內(nèi)每60min取樣一次，每次取樣抽取瓶內(nèi)液體1ml；取樣過程使用5ml的注射器吸取約2ml的液體樣品，接著將注射器內(nèi)的樣品通過0.45μm的濾頭過濾，導(dǎo)出到3ml離心管中，然后使用移液槍從離心管中準(zhǔn)確移取1.000ml液體放入25ml的容量瓶，并稀釋至刻度線，加塞搖勻且靜置2h，離心管中的剩余液體在取完樣品后立馬倒回原錐形瓶。（3）鈾濃度的測量：實(shí)驗(yàn)采用分光光度法進(jìn)行測量，首先，將已經(jīng)稀釋過的樣品溶再次搖勻，然后使用移液槍準(zhǔn)確移取1ml，導(dǎo)入到另一個(gè)空容量瓶內(nèi)使用分光光度法測其吸光度A。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]有色工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路[J]. 邱定蕃.  世界有色金屬. 2013(09)

博士論文
[1]新疆某砂巖鈾礦地浸開采關(guān)鍵技術(shù)及理論研究[D]. 李春光.南華大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3500523