【摘要】：低品位鈾礦因鈾含量低、硅酸鹽對鈾的嚴重包裹以及存在大量的難溶的四價鈾U(Ⅳ),導致鈾的回收極其困難。本研究提出了電輔助強化浸出低品位鈾礦中鈾的工藝,其基本原理是以金屬鐵為陽極,惰性石墨為陰極,在電場作用下促進陽極鐵的逐步溶解而提供氧化劑Fe~(3+),將U(Ⅳ)轉化為U(Ⅵ),同時利用電場促進雜質離子向電極遷移,降低雜質離子在浸出過程中形成的沉淀對礦物顆粒表面包裹的影響。重點研究了電輔助工藝參數對鈾浸出率的影響,通過查明浸出過程中鈾礦的工藝礦物學性質變化,探討了電輔助對鈾浸出的影響機理,構建了電輔助浸出的動力學方程,獲得的主要結果如下:電輔助工藝參數研究結果表明,電輔助強化浸出能顯著提高鈾的浸出率,電極材料、浸出溫度、硫酸濃度是影響鈾浸出的主要因素。在優(yōu)化條件下,電輔助強化浸出比直接酸浸的鈾浸出率增加了38%。浸出過程中鈾礦的工藝礦物學研究結果表明,常規(guī)酸浸下鈾礦的物相組成及形貌結構未有明顯變化,而電輔助浸出過程能降低部分硅酸鹽礦物的結晶度,促進礦物顆粒表面孔隙的形成,提高了鈾的解離率。低品位鈾礦的浸出動力學研究結果表明,直接酸浸和電輔助浸出的反應過程均受外擴散控制,表觀活化能分別為12.839 k J/mol和12.88706k J/mol,浸出動力學方程分別為1-~(2/3)a-(1-α)~(2/3)=Kdt=K0(H_2SO_4)~(-2.39885)(S/L)~(-2.47553) e~(-1544.29)/T t和1-~(2/3)a-(1-α)~(2/3)=Kdt=k0(H_2SO_4)~(0.6398)(S/L)~(-13.69754) e~(-1549.95558)/T t,說明電輔助強化浸出的表觀活化能比常規(guī)酸浸高,說明電輔助強化浸出對鈾浸出率和反應速率的提高都優(yōu)于常規(guī)酸浸條件。該研究對低品位礦石或尾礦的貴金屬浸出工藝及提高貴金屬的浸出率有借鑒意義。
【圖文】：

圖 1.1 技術路線圖內容浸出工藝參數研究，獲得低品位鈾礦的最佳粒徑、固液比浸出溫度等參數，找出影響鈾浸出的因素，從而揭示工藝；通過對關鍵因素的多次試驗，對浸出率的節(jié)點、拐點進程中含鈾物相的可能解離途經。究電輔助強化方法對低品位鈾礦浸出的影響，獲得電輔助化的規(guī)律，揭示溶液中游離雜質離子對鈾浸出的影響，研素組成、孔徑分布、物相結構及形貌特征變化。助強化浸出動力學研究，建立浸出過程中的動力學方程；制電輔助浸出的動力學模型；通過擬合動力學曲線研究電

數與電輔助強化浸出相同。本實驗使用的實驗裝置如圖 2.1 所示。包括一個15*15*20 cm 的玻璃容器，在其左端使用 10*3*0.3 cm 的高純鐵作陽極，在其右端使用10*5*3 cm的高純石墨作陰極，采用直流電源供電，，電壓可調范圍在0-30V之間。在兩極之間采用絕緣攪拌槳對樣品進行攪拌，在浸出槽的頂端設有密封蓋，可用于控制浸出液中氧的濃度實驗中，整個玻璃容器置于恒溫水浴中控制浸出溫度，控溫精度±2℃。
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TL21

【參考文獻】

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本文編號：2610674