铀矿碳酸盐浸出液的性质
2019-03-05 12:01:05
用碳酸盐作浸出剂时,原生沥青铀矿中的铀很难溶解,有必要参与氧化剂以氧化矿石中的四价铀,但次生铀矿很简单浸出。碳酸钠是常用的浸出剂,碳酸铵也是很有用的浸出剂,浸出反响如下:
UO3+3Na2CO3+H2O Na4[UO2(CO3)3]+2NaOH (1)
UO3+3(NH4)2CO3+H2O (NH4)4[UO2(CO3)3]+2NH4OH (2)
当矿石中存在四价铀时,有必要有氧化剂参与浸出反响,四价铀被氧气氧化的反响为
UO2+3Na2CO3+ O2+H2O Na4[UO2(CO3)3]+2NaOH (3)
假如浸出时碱度太高,溶解的铀则常与强碱效果生成重铀酸钠沉积(构成金属丢失),即
2Na4[UO2(CO3)3]+6NaOH Na2U2O7↓+Na2CO3+3H2O (4)
为了防止铀矿石碱浸时生成重铀酸盐沉积而构成铀的丢失,浸出过程中应当不断中和浸出反响过程中生成的氢氧根离子(见反响1,2)。为此,铀矿石用碳酸钠浸出经常参与碳酸氢钠
HCO3-+OH- CO32-+H2O (5)
矿石中的其他矿藏也和碳酸钠不同程度地发作反响。石膏和硫酸镁部分转化为碳酸盐沉积,硫酸根进入浸出溶液
CaSO4+Na2CO3 CaCO3↓+Na2SO4 (6)
MgSO4+Na2CO3 MgCO3↓+Na2SO4 (7)
因为反响生成硫酸钠,一方面引起碳酸钠的耗费添加,另一方面导致浸出液中盐浓度的进步致使影响浸出液中铀的吸附。
用碳酸钠浸出含硫化物的铀矿石时,矿石中的硫化物也不同程度参与反响,反响的程度取决于浸出温度、压力和浸出时刻。其反响式如:
2FeS2+8Na2CO3+7 O2+7H2O 2Fe(OH)3+4Na2SO4+8NaHCO3 (8)
反响生成的碳酸氢根能够削减铀溶解反响生成的氢氧根离子,所以在某种意义上说,硫化物存在是有利的。可是,当矿石中的硫化物含量超越2%~4%时导致碳酸钠耗费的很多添加,使碳酸钠浸出铀矿石的本钱明显添加。
用碳酸钠浸出铀矿时,矿石中的二氧化硅很难溶解。一般在浸出液中的SiO2含量不超越0.2~0.4g/L。碳酸钠和矿石中存在的铁、铝反响不明显,浸出液中铁、铝的浓度一般在0.1~0.01g∕L。钙、镁的碳酸盐和碳酸钠不起反响,高碳酸盐含量的铀矿石堆浸时,运用碳酸钠作溶浸剂正是使用这一特色。
碱浸时,矿石中的五氧化二钒、和浸出剂起反响构成钒酸盐和磷酸盐
P2O4+3Na2CO3 2Na3PO4+3CO2↑ (9)
V2O5+Na2CO3 2NaVO3+CO2↑ (10)
若矿石中有以氧化物方式存在的钼和砷,它们也部分溶解。
铀矿石堆浸,用碳酸钠作溶浸剂时,浸出液的组成及浓度规模大致如下表所示。
表 铀矿碱浸时的浸出液组成及浓度规模(g∕L)项目浓度规模项目浓度规模U3O80.3~4.0S0.1~5.0V2O50.01~0.4Fe2O30.05~0.1P2O50.05~0.3Al2O30.06~0.6Na2CO32.0~10.0SiO20.05~0.5NaHCO32.0~5.0CaO+MgO0.05~0.1
浸出液的组分取决于矿石成分和浸出条件(即浸出剂的组分及浓度)。用碳酸钠浸出铀矿时,铀主要以三碳酸铀酰络阴离子[UO2(CO3)3]4-存在于浸出液中,但是,当碳酸根离子浓度较低时,浸出液中也有二碳酸铀酰络阴离[UO2(CO3)2(H2O2)2]2-存在。碱浸液中,钒和磷别离以钒酸根和磷酸根方式呈现,硅以硅酸根(SiO32-),铝则以偏铝酸根(AlO2-)的方式存在,而铁是以三碳酸铁络阴离子[Fe(CO3)3]4-存在于浸出液中。
高碳酸盐低硅含量磷矿石选矿技术
2019-01-21 09:41:24
该技术适用于高碳酸盐低硅含量磷矿石,是在弱酸性介质下抑制磷矿物,然后用选择性强的捕收剂浮出碳酸盐矿物。该工艺简单、碳酸盐分离效率高、实现了常温和低温浮选。
该工艺对碳酸盐的脱出率一般可达80%以上,可以将磷精矿的 MgO降到 1%以下。浮选精矿P2O5品位和原矿硅酸盐的含量有关,原矿中硅酸盐越低,精矿P2O5品位可以很高,反之精矿P2O5品位就不易提高,精矿P2O5回收率一般可达80%以上。 于1995年投产的国内最大的磷矿浮选厂一贵州省瓮福磷矿就是应用了连云港院开发的“单一碳酸盐浮选”工艺。
离子交换法从碳酸盐浸出液中回收铀
2019-01-07 17:38:11
如果铀矿碳酸盐堆浸的浸出液中铀浓度低于2~2.5g∕L时,用碱直接沉淀浸出液是不经济的,加之,铀矿堆浸时间较长,大部分时间的浸出液铀浓度还要低得多。因此,从铀浓度较低的碳酸盐浸出液中回收铀通常采用阴离子交换树脂吸附,然后淋洗饱和树脂得到铀浓度较高的淋洗富液,再用碱从中沉淀出合格的铀产品。
强碱性阴离子交换树脂从碱浸出液中吸附铀与从硫酸浸出液中吸附铀的情形非常类似。强碱性阴离子交换树脂吸附三碳酸铀酰络阴离子的反应如下:
4RCl+[UO2(CO3)3]4- R4[UO2(CO3)3]+4Cl- (1)
从碳酸钠浸出液中吸附铀,活性基团能完全电离的强碱性阴离子交换树脂比所带活性基团只能部分电离的中等或弱碱性阴离子交换树脂具有更高的铀容量(见图1)。离子交换树脂从上述溶液中吸附铀的容量在很大程度上取决于浸出液的pH值(见图2)。图1 碱性树脂从碳酸钠浸出液中吸附铀时的容量变化
(溶液中Na2CO3浓度:0.2mol∕L)
1-强碱性树脂;2-中等碱性树脂;3-弱碱性树脂图2 阴离子交换树脂从碳酸钠介质中吸附铀的容量随溶液pH的变化
([HCO3-]+[CO32-]=0.4克当量/L)
碳酸钠浸出液的组成对离子交换树脂吸附铀有着相当大的影响。正如前面所述,在碳酸钠浸出液中,除了存在着[UO2(CO3)3]4-,同时还有VO3-,PO43-,Cl-,SO42-,HCO3-,CO32-,有时甚至还有MnO4-,NO3-以及碱式碳酸铁络阴离子[Fe(OH)(CO3)3]4-等。如果浸出液中存在Cl-和NO3-时,对铀的吸附有明显影响,因为这两者能首先棱树脂吸附。此外,碱性阴离子交换树脂对PO43-,VO3-等的吸附顺序为
PO43->[Fe(OH)(CO3)3]4->VO3->[UO2(CO3)3]4-
磷酸根、钒酸根以及硅酸根能被强碱性阴离子交换树脂吸附,但随着铀吸附量增加,它们大多数能被三碳酸铀酰络离子所取代,尽管如此,由于树脂上仍吸附有这些杂质离子而导致铀的吸附容量降低(见图3)。图3 阴离子交换树脂对三碳酸铀酰络离子、钒酸根及磷酸根的吸附
(吸附率以初始溶液阴离子浓度的百分数表示)
至于碱浸溶液中碳酸根、碳酸氢根、硫酸根、氯根对强碱性阴离子交换树脂吸附铀的影响,美国矿业局特劳特(Traut,D.E)等人曾作过探入研究(见图4~图9)。图4 溶液中CO2-浓度(以Na2CO3计,g/L)对铀吸附的影响图5 4g∕L Na2CO3溶液中HCO3-浓度(以(NaHCO3计,g∕L)对铀吸附的影响图6 9g∕L Na2CO3溶液中HCO3-浓度(以(NaHCO3计,g∕L)对铀吸附的影响图7 18g∕L Na2CO3溶液中HCO3-浓度(以(NaHCO3计,g∕L)对铀吸附的影响图8 溶液中Cl-浓度(以NaCl计,g∕L)对铀吸附的影响图9 溶渣中SO42-根浓度(以Na2SO4计,g∕L)对铀吸附的影响
图4表明,当浸出液中碳酸钠浓度约3g∕L时,树脂的铀吸附容量最大,当碳酸钠浓度增加到9g∕L时,树脂的铀容量有所减少,碳酸钠浓度增加到18g∕L时,导致树脂铀容量的严重下降。
碳酸氢根对离子交换树脂从碳酸盐浸出渣中吸附铀的影响类似于硫酸氢根对树脂从硫酸浸出液吸附铀时的影响。当浸出液pH从10降到9时,由于浸出液中碳酸氢根浓度明显增加,引起树脂的铀容量降低50%~80 %(见图5,6,7)。
图9表明,当浸出液中的氯根浓度(以NaCl计)即使低至1g/L时,树脂的铀容量仍会降低15%,当浸出液中的氯化钠浓度增加到10g∕L,树脂的铀吸附容量将降低约70%。
图9是溶液中硫酸根浓度对铀吸附的影响。
稀土硝酸盐
2017-06-06 17:50:13
稀土硝酸盐掺杂的氧化锌压敏陶瓷材料及制备方法,属功能陶瓷材料制造技术领域。其特征在于氧化锌压敏电阻材料按摩尔百分比包括下述组分:ZnO 94-98%为主体材料,MnO2、Co2O3、Bi2O3、Cr2O3、Sb2O3各为0.1-1.0%,稀土硝酸盐为0.01-2.0%,其中稀土硝酸盐为稀土钇、镨、锶的硝酸盐的一种。稀土硝酸盐掺杂的氧化锌压敏陶瓷发明通过稀土硝酸盐掺杂并通过调整稀土硝酸盐的合理掺杂浓度,使氧化锌压敏陶瓷的显微组织均匀,电性能得以提高,压敏陶瓷的电位梯度提高到1000- 1300V/mm,非线性系数为30-50,漏电流为2-20μA。稀土硝酸盐掺杂的氧化锌发明的压敏陶瓷可用于制造超高压电力系统的优质避雷器产品。更多有关稀土硝酸盐的内容请查阅上海
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湿法炼镍(钴)-从含铜碳酸盐滤渣中制取氯化亚铜
2019-02-21 08:58:48
应当归属于再生钴质料来历的有含Co50~60%和Ni10~30%的超合金,含Co8~24的磁性合金,含Co5~12%的高速切削合金,用于石化工业的催化剂以及其它钴含量偏高的废料等。不久前,国外还有以为再生质猜中出产钴是无利可图的,后来这种观念就改变了。早在1979年就有近2000吨钴从再生质猜中出产出来。
美国的比如在这方面是最好的标志。美国是消费钴的根本用户,1980年这个国家钴的消费量为7260吨,其间从再生猜中出产的有544吨。
在(前)苏联,钴镍废料是用湿法冶金办法在现代化的镍厂商中处理的。从含铜碳酸盐滤渣中制取氯化亚铜
在溶液脱铜中所得到的碱式碳酸盐CuCO3·Cu(OH)2有下列成分(%):Cu49~54、Co0.1~0.8、Ni0.5~2.0。这种碳酸盐不管就铜含量而言,仍是就镍和钴含量而言,都是具有含义的。
最简略的处理办法就是将其装进铜冶炼厂的转炉内加工。这时镍和钴转入粗铜,这是最不期望发作的,因为这两种金属是铜的最有害的杂质。
从再生冶金的观念看,碱式碳酸铜作为制取氯化亚铜的质料具有含义的,并且需求量大。氯化亚铜在出产机组成催化剂,纺织工业上漂白印花布,冷塑性变形工艺中作为盐类熔体,黑色冶金中冲压钢制品等方面得到广泛的运用。
近年来,因为加快开发海洋和空间,有必需要树立大功率、长时间效劳的电源。为了树立相似的电源,需运用由磁性合金作阳极、由难溶的、氯化铅、氯化银作阴极的电力系统。Mg(H2O)AgCl电源具有最好的运用特色,不过氯化银却很贵重。比较廉价的是Mg(H2O)CuCl。电源的阴极可不断增加的熔融的制成。在当今工业范围内,出产氯化亚铜有两种办法:一种是用金属铜复原结晶的办法;二是将和铜粉细心混合、压团。进程伴随着热量的放出,进行着下列反响:
CuCl2+Cu=2CuCl (1)
同铜粉或无水硫酸钠或二氧化硫在50~70℃的温度下处理含溶液。这时有约60%的铜以CuCl的方式沉积,其他的铜以铜氯络合物的方式残留在溶液中。
上面介绍的各种办法的首要缺陷是化学纯铜盐耗费量大以及铜粉中的游离杂质多。
依据乌拉尔工学院完结的研究成果,能够引荐一种用出产钴的废料----碱式碳酸铜出产氯化亚铜的工艺条件。在这种情况下,从碳酸铜矿浆中沉积CuCl的进程按下列反响进行(pH=2.3):
CuCO3Cu(OH)2+2NaCl+SO2=2CuCl+Na2SO4+H2O+CO2 (2)
pH的终究值应是0.8~1.0。pH值较低时,可观察到CuCl溶解。在有25%的过量氯离子存在的情况下,铜进入氯化亚铜的最大提取率为90%。存在于碳酸铜滤渣中的镍和钴的性状具有重要含义。氯化亚铜的分析标明,所采纳的沉积工艺制是:温度50℃,液:固=1,持续时间1.5~2.0小时,终究pH=0.8~1.2,沉积物含镍和钴0.00n%。
所得氯化亚铜契合各项技术标准。
像一切一价铜的化合物相同,氯化亚铜是不安稳的,在水、阳光等的效果下分化。为使其安稳,应将沉积物过滤后用硫酸溶液清洗,并在60~70℃的温度下枯燥。
在用硫酸溶液(60~80克/分米3)冲刷时,沉积物中的含量未下降(96~98%),但呈现了0.2~0.3%的硫酸根离子。试验标明,所制取的氯化亚铜对制备电源是彻底有用的。
碳酸稀土
2017-06-06 17:50:13
碳酸稀土英文名称: Rare Earth Carbonate相关说明: 白色或微黄色粉末; 不易溶于水,易溶于酸,高温分解。分子式: RE2(CO3)3性能指标:牌号 稀土总量 >% 非稀土杂质含量 <% 三氧化二铁 氧化钙+镁 二氧化硅 氯根RECO-1 50 0.01 1.0 0.05 0.1 RECO-2 50 0.01 1.0 0.05 0.1 RECO-3 50 0.01 1.0 0.05 0.1 牌号 稀土含量 % 氧化镧 氧化铈 氧化镨 氧化钕 氧化钐 其他稀土 RECO-1 34-36 46-48 3-5 10-12 0.5-1 0.1 RECO-2 >68 <5 4-6 18-20 <1 <1 RECO-3 36-39 59-61 <1 <0.5 <0.1 <0.1应 用:·主要加工其他稀土化合物的原料。·用于加工稀土
金属
的原料。·用于加工稀土合金的原料。更多有关碳酸稀土的内容请查阅上海
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碳酸稀土
2017-06-06 17:50:12
碳酸稀土英文名称: Rare Earth Carbonate相关说明: 白色或微黄色粉末; 不易溶于水,易溶于酸,高温分解。分子式: RE2(CO3)3性能指标:牌号 稀土总量 >% 非稀土杂质含量 <% 三氧化二铁 氧化钙+镁 二氧化硅 氯根RECO-1 50 0.01 1.0 0.05 0.1 RECO-2 50 0.01 1.0 0.05 0.1 RECO-3 50 0.01 1.0 0.05 0.1 牌号 稀土含量 % 氧化镧 氧化铈 氧化镨 氧化钕 氧化钐 其他稀土 RECO-1 34-36 46-48 3-5 10-12 0.5-1 0.1 RECO-2 >68 <5 4-6 18-20 <1 <1 RECO-3 36-39 59-61 <1 <0.5 <0.1 <0.1应 用:·主要加工其他稀土化合物的原料。·用于加工稀土
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江西离子吸附型稀土矿
2019-01-30 10:26:21
一、概况
江西离子吸附型稀土矿主要分布在该省的龙南、寻乌等地区。地质勘探工作已查明:龙南地区为离子吸附型重稀土矿;寻乌地区为离子吸附型轻稀土矿。1971年以来,龙南、寻乌等地区先后建成了七个矿点,采取化学选矿法从中提取和生产混合稀土。随着国内外对中、重稀土需要量的增加,促进了离子吸附型稀土矿生产的迅速发展。目前,从江西离子吸附型稀土矿中提取的稀土年产量,按氧化物计已占全国稀土总产量的15%~20%。
二、矿石性质
江西龙南、寻乌地区的离子吸附型稀土矿,系含稀土的花岗岩或火山岩经多年的风化而形成,矿体覆盖浅,矿石较松散,颗粒很细,可以无需爆破直接开采。稀土主要以离子形式吸附在高岭土等粘土矿物上,矿石中的稀土品位为0.088%~0.2%。这类矿床具有以下特点:
(一)稀土元素在矿石中80%~90%属离子吸附相,少部分稀土元素呈单矿物或类质同象矿物形态存在。
(二) 稀土元素大多数以离子形态吸附在高岭土等粘土矿物上,这些粘土矿物以埃洛石、高岭土、水云母为主。
(三)吸附在粘土矿物上的稀土阳离子不溶于水或乙醇,但在强电解质(如NaCl、(NH4)2SO4 、NH3Cl、NH4AC等)溶液中能发生离子交换并进入溶液和具有可逆反应。
离子吸附型稀土矿的上述特性,决定着可以用简单的化学选矿方法从这类矿石中有效地回收其稀土资源。
三、工艺流程及指标
(一)氯化钠法
用NaCl从离子吸附型矿石中提取稀土,是目前处理这种类型矿石的主要化学选矿方法之一。从采场运来的矿石,送进一个长方形水泥池中浸泡,浸出液通过池底的过滤层从排出口排出,浸渣用人工清除,浸出液在饱和的草酸溶液中沉淀,经过滤,滤液经石灰中和井补加食盐返回再用;滤饼即为稀土草酸盐,经灼烧、水洗、再灼烧得混合稀土氧化物。用NaCl处理离子吸附型稀土矿的化学选矿工艺示于图1。
图1 用NaCl处理离子吸附型稀土矿的化学选矿工艺
该工艺目前存在的主要问题是:浸渣含NaCl高,造成土壤盐化。
(二)硫酸铵法
用(NH4)2SO4从离子吸附型矿石中提取稀土,是最近几年研究成功的一种方法。与NaCl法不同之处在于:用1%~2%的 (NH4)2SO4溶液浸泡矿石,随后用草酸沉淀而获得稀土草酸盐,再经一次灼烧即可获得含REO>90%的混合稀土氧化物,滤液经补加硫酸铵返回再用。与NaCl法相比,其浸渣不会造成土壤盐化问题。用(NH4)2SO4处理离子吸附型稀土矿的化学选矿工艺示于图2。
图2 用(NH4)2SO4处理离子吸附型稀土矿的化学选矿工艺
(三)生产指标
1981年龙南和寻乌矿的生产指标列于表1从所列的指标可以看出:这两个矿的生产指标还比较低,稀土总回收率只有60%~65%。因此,合理的化学选矿工艺及采、选设备还有待进一步开发。
表1 1981年江西离子吸附型稀土矿的生产指标项 目龙南(重稀土)矿项 目寻乌(轻稀土)矿中、小矿大 矿浸出率,%81.0889.78浸出率,%80~89萃取稀土收率,%95灼烧水洗收率,%70.0072.00萃取分组收率,%94沉淀灼烧收率,%94稀土总收率,%52~5659.47稀土总收率,%65
离子型稀土矿浸出工艺
2019-01-18 09:30:31
该浸出工艺采用硫铵渗浸-碳铵沉淀,能处理低品位离子型稀土矿,其特点在于克服了硫铵渗浸-草酸沉淀工艺效率低、成本高的缺点.。
它通过改善药剂制度,控制选择性浸出条件和碳铵沉淀形态,使稀土总回收率较原工艺提高5%,达到80%左右。
由于采用高浓度硫铵渗浸,低浓度硫铵淋洗的加药制度,以及采用草酸铵代替草酸液沉淀稀土,使浸出液中含铅低,不必单独净化除铅,从而获得了过滤性能好的晶形稀土沉淀,解决了碳铵沉淀工艺中存在的难题。
该工艺流程简单,操作方便,避免了草酸的毒性,而且可利用原有草酸工艺的生产设施,有利于原有工艺的技术改造,成本低,经济效益显著。
其主要技术指标为:(原矿品位0.0839%)稀土总收率76.3%,生产药剂成本2.22元/吨,稀土质量>92%。
离子型稀土矿详细提取方法
2019-01-04 11:57:16
离子吸附型稀土矿又称风化壳淋积型稀土矿,20 世纪60 年代末期首先在江西省龙南足洞发现,尔后相继在福建、湖南、广东、广西等南岭地区均有发现,但以江西比较集中、量大。离子吸附型稀土矿是一种、国外未见报导过的我国独特的新型稀土矿床。经几十年的研究,查明该类型矿分布地面广,储量大,放射性低,开采容易,提取稀土工艺简单、成本低,产品质量好等特点。 英文名ion-absorbingtyperare earthsore 离子吸附型稀土矿,主要分布在我国江西、广东、湖南、广西、福建等地。 目前离子型稀土矿的提取方法有两种 (1)用NaCl从离子吸附型矿石中提取稀土 使用NaCl是目前处理这种类型矿石的主要化学选矿方法之一,从采场运来的矿石,送进一个长方形水泥池中浸泡,浸出液通过池底的过滤层从排出口排出,浸渣用人工清除,浸出液在饱和的草酸溶液中沉淀,经过滤,滤液经石灰中和并补加食盐返回再用;滤饼即为稀土草酸盐,经灼烧、水洗、再灼烧得混合稀土氧化物。该工艺目前存在的主要问题是浸渣含NaCl高,造成土壤盐化。 (2)硫酸铵法 用(NH4)2SO4从离子吸附矿石中提取稀土,是最近几年研究成功的一种方法。与NaCl法不同之处在于,用1%~2%的(N H4) 2 SO,溶液浸泡矿石,随后用草酸沉淀而获得稀土草酸盐,再经一次灼烧即可获得含REO> 90%的混合稀土氧化物,滤液经补加硫酸按返回再用。与NaCl法相比,其浸渣不会造成上壤盐化问题。