文献综述-江西某高碳酸盐铀矿石反浮选探索试验.doc

南华大学核资源与核燃料工程学院本科毕业设计(论文)文献综述课题名称江西某高碳酸盐铀矿石反浮选探索试验指导教师系矿物加工专业矿物加工班级091班学生姓名学号20094720117开题日期2012.12.22要求：一、说明材料来源情况；二、对课题的研究历史、研究现状等进行准确的分析与归纳并作出简要评述；三、表达自己的观点与主张，阐述该课题的发展动向和趋势；四、字数要求3000字以上，可另附纸。文献综述正文：铀矿的浮选摘要：本文简要介绍了铀矿资源的的重要性和我国铀矿资源的特点。着重介绍了铀矿石浮选的作用和意义。通过铀矿浮选在国内外的研究及浮选的重点难点展望了未来浮选在铀矿选冶的应用。关键词：铀矿资源，铀矿浮选，展望1.前言铀资源是关系国家安全的重要战略资源, 是我国核大国地位的基础保障。铀矿冶是核工业的基础。通过50年的不懈努力,先后在全国十几个省、市、自治区建设了若干座铀矿山和铀水冶厂,以及铀矿冶研究所、设计院、机修厂、建筑公司等,建立了完整的中国铀矿冶工业体系,为我国核工业发展打下了坚实基础。其业务范围包括铀矿开采、铀矿选冶、铀纯化、铀氧化物的生产、机械加工、放射性辐射防护、放射性环境评价、矿山退役治理等,目前主要生产的铀产品有重铀酸钠(铵)、三碳酸铀酰铵、过氧化铀、八氧化三铀、二氧化铀等。进入21世纪，核电的发展为中国铀矿采冶业的发展提供了新的契机。2.我国铀矿资源特点如果从选冶工艺的角度考察我国的铀矿床,有如下三个特点: 1) 矿床规模中、小型多，矿体多而散，形态复杂，连续性差，因而开采中贫化率高； 2) 矿石中、低品位多，矿化不均匀，品位变化系数大，可达100一180%，品位之间呈跳跃式的分布含废石量大;3) 成矿类型较多，矿石性质多变，矿床类型以单铀型为主，但有相当部分铀矿床含多种伴生元素和组分，对水冶不利。这些都导致了铀生产成本的提高,因此,很有必要进行选矿【1-3】。3.铀矿的选矿选矿法是用来富集低品位矿石和分离不同矿物组分的。选矿法的应用在很大程度上取决于矿石的矿化性质。由于铀矿存在天然放射性，放射性自动分选便成为低品位铀矿选矿的有效方法，在一些国家的铀工业中已得到应用，并还在不断改进。例如研制小矿块的快速分选机等。同时还利用了光电自动分选机分离铀矿中的脉石矿物。普通选矿法在铀矿加工中也得到了应用。简单的擦磨法在处理低品位砂岩时可除去大量贫粗砂。浮选法常用来分离铀矿石中的硫化物或碳酸盐等矿物，重选也有应用。近年来，还出现研究应用离子浮选，沉淀浮选等方法。选矿法的应用主要取决于矿石性质和经济效果。由于铀在矿石中的赋存状态和共生关系很复杂, 铀矿物和含铀矿物种类较多, 且大多数呈细粒状分布, 因此物理选矿法在目前铀矿石加工中没有广泛应用。除少数类型的铀矿石可采用放射分选、重选、磁选等方法预先富集外, 多数类型的铀矿石直接采用化学浸出方法从原矿中提取铀。对于含碳酸盐矿物及其它耗酸矿物较少的矿石一般采用酸法处理, 而对含碳酸盐矿物及其它耗酸矿物较多的矿石用碱法浸出较为适宜。但是对同时含硫化矿物和碳酸盐矿物的铀矿石来说, 由于直接浸出试剂消耗大, 通常采用浮选方法先将硫化矿物选出, 尾矿和精矿分别用碱法和酸法浸出铀。当前利用新原理发展新的选矿技术和采用联合采矿方法以及实现选矿的的自动化是发展的趋势。铀矿的选矿方法有下列几种【4】： 1）手选：利用矿石颜色差别或利用放射性强度不同（由辐射针试探）挑选富矿块或除去大块废石，或利用某些铀矿在紫外线照射下发荧光的性质来进行手工挑选。2）放射性选矿：利用矿块中放射性强度的不同进行选矿，以达到废弃脉石的目的。 3）重力选矿：利用某些比重不同的原生铀矿物(如品质铀矿等)进行重选。4）重悬浮液选矿：亦是利用比重的不同分出原生铀矿物。5）浮选：利用铀矿与其他矿物表面物理、化学性质的不同，将铀矿物选入浮选泡沫，废弃尾矿或将其他矿物（如硫化物、方解石等）浮出，而使铀矿留在浮选尾矿中。6）选择性磨矿：利用某些铀矿物的易碎性及容易成矿泥的特点而将其与粗粒度的脉石用筛子、分级机或水力旋流器分开。7）静电选矿：利用铀矿物与其他矿物的导电性的不同而进行分离。8）磁矿：利用磁性来分离Fe203和Fe304。此法适用于含有25-30%氧化铁的含铀矿石，而不是直接选取铀矿物。据了解在某些国家还进行着新的铀矿选矿法的研究。所有的铀矿选矿方法，都是水冶前的一个辅助过程。这些方法在不同的国家都有或多或少的应用。其中实际意义最大的是放射性选矿, 次之为重选、浮选。4.铀矿的浮选利用铀矿与其他矿物表面物理、化学性质的不同，将铀矿物选入浮选泡沫，废弃尾矿，或将其他矿物（如硫化物、方解石等）浮出，而使铀矿留在浮选尾矿中【6】。影响浮选的主要因素有以下几个，矿石粒度、浮选药剂、PH值、电位、选别时间和矿浆浓度。常用的浮选药剂有捕捉剂、起泡剂、抑制剂、活化剂等【7】，对用浮选法直接选别铀矿物的研究已经进行了多年, 由于技术上经济上的困难仍未被工业采用【8】。铀矿的浮选困难主要有下列几点:1.在大多数矿区，铀的矿物与其他脉石矿物紧密共生，甚至在粉碎到-200目时还不能达到单体分离的目的，而极高的粉碎度又会引起它与尾矿一起损失。有时铀还呈分散状态存在。2. 铀的矿物繁多, 一个矿区总有几种铀矿物, 而其浮选性质都不一样。对不同矿物性质的研究工作也还不深入。3.没有发现选择性强的捕集剂。可以浮选铀矿物的捕集剂，对脉石(石英、长石)也都有捕集作用。虽然目前用到生产上有一系列困难,但各国还在大力进行研究，以便扩大铀矿资源。铀矿的浮选目的有下列几种:1.浮选釉矿物，丢废弃尾矿，节省化学药剂及运输，提高贫铀矿品位。2.浮选含铀矿物，丢废弃尾矿，如浮选磷酸盐，在提取磷的同时，可提取铀。3.除去有害杂质。如: 硫化物、蟹石、碳酸盐等。对这个问题可能有两种情况，有时分离出的有害杂质对铀来说是可废弃的,但有时其中还含有铀，需分别处理。4.用浮选法还可以综合回收矿石中的其他有用金属。 浮选法在其他的矿物加工中有着重要作用，在对铁矿石、有色金属硫化矿、含金属矿石的浮选中，技术研究已经很深入了，如对某斑岩铜矿浮选的指标为：将原矿中的钼的品位由0.01%提高到精矿中的大于等45%，回收率达到6070%。将原矿中的铜的品位由0.450.53%提高到精矿中的大于等于24%，回收率大于等于85.5%【7】。可见浮选技术在其他矿物中的应用已经相当深入。然而近年来，在铀矿中的研究与应用的相关报道很少。在过去的几十年中，对铀矿的浮选等普通选矿法做过大量研究工作的国家主要是南非和加拿大等。如在加拿大萨斯喀切温省的 Beaverloge 铀选矿厂的铀矿石中含碳酸盐4%5%，含黄铁矿1.0%2.5%，含 U3O8 0.19%。在碱法浸出铀之前,通过浮选得到产率约2%，含黄铁矿约50%，含U3O8约0.25%的精矿，用酸法处理。浮选尾矿中的黄铁矿品位已降至0.2%以下,用碱法处理。这样分别处理后, 使铀矿石加工的总的成本降低。另外，南非德兰士瓦省的Palabora含铀的铜矿,其中铀的品位太低，仅0.00377% U3O8作为铀矿单独开采经济效益不高。后来从浮选铜的尾矿中用摇床等选矿方法，得到品位为3.13%的方铀钍石精矿，在生产上得到应用【5】。美国莫阿布厂对含铜0.35%以上的矿石单独堆放，间断地进行铜的浮选。铜精矿含20%Cu和1%U3o8,送去酸浸。尾矿含铜0.075%，并人碱浸系统。加拿大的比弗洛奇厂日处理1810吨矿石，在碳酸盐浸出之前用浮选法除去硫化物。此外，苏联有人研究树脂浮选法，英国有人研究沉淀浮选法，阿扎尼亚、罗马尼亚及意大利有人研究离子浮选法等回收铀。在国内，也有人做过类似研究，比如胡长柏等人对某铀矿石的浮选分组及其浸出研究【6】，并得出了一些浮选结果和浸出结果。但是，铀矿开采毕竟经过了20年的冷淡期【9】，所以铀矿加工同样经历了20年的冷淡期，很多工艺停滞不前，亟待重新做起。不同国家先后发表了不少研究成果,研究最多的是铀的氧化物和人工混合物。在了解铀的浮选性质方面已握取得一定的成绩,但在工业上还很少应用,只有少数国家建立了铀矿的浮选工厂。如法国应用酒精乳化了的油酸来浮选斜磷铅铀矿, 澳大利亚用阴离子捕集剂(油酸、石油、树脂蒸馏物)来浮选铀钛铁矿。南非推特洛特斯兰得先在用氰化法提取金后的渣中，用黄药和黑药浮选钍铀碳氢矿及硫化物, 然后再从浸出铀矿后的渣中浮选硫化物。结语：随着我国铀矿资源的日趋紧张以及我国加大核电站的建设，对铀矿石的需求量极大地增加，使得“111”产品的价格上升。从而可在大型铀矿建设铀矿浮选厂，通过浮选可以减少铀水冶试剂的用量，减少有害杂质的含量，从而降低水冶成本。铀矿石的选矿是铀水冶必不可少的部分，通过铀矿石的选矿可以更有效的回收铀资源铀。由于对铀矿石的浮选研究较少，尚未在工业应用，铀矿石的浮选是可以深入研究的。参考资料：1周源.选矿技术入门M.北京：化学工业出版社，2009.185-209.2汪淑慧,王瑞德.铀矿的选矿问题J. 原子能科学技术,1960:535-545.3汪淑慧. 铀矿的需求与选矿J.国外金属选矿.2007.18-204周春艳.我国铀矿石选矿及其在提取工艺中的意义J.铀矿冶，1990,（2）：9-15.5胡长柏，陆锡寿，王舸等. 某铀矿石的浮选分组及其浸出研究J.铀矿冶.198