200061. lajstromszámú szabadalom • Eljárás uránércek urántartalmának feltárására és kinyerésére
1 HU 200 061 A 2 alatti hőmérsékleten történő savas feltárására többféle eljárás ismertté vált. Kezdetben az 50 tömeg% szilárdanyag-tartalmú uránérczagyot a hidrometallurgiai ipar szokványos eljárása szerint legtöbbször folyamatos üzemeltetésû, többfokozatú, sorba kapcsolt, kevert tartályreaktorokból álló feltáró rendszerben (folyamatos egyenáramú reaktorkaszkádban, vagyis a folyamatos üzemeltetésû reaktorok egyik típusában) tárták fel, kénsavval és oxidáló anyaggal történő kezeléssel, atmoszferikus nyomáson és fûtés biztosítása nélkül az adódó hőmérsékleten, néhány órás átlagos tartózkodási idő biztosítása mellett, olyan módon, hogy az uránérczagy teljes mennyiségének betáplálása állandó sebességgel az első reaktorba történt, és a feltárt zagyot ugyanezen állandó sebességgel távolították el az utolsóból. A kénsavadagolást az első két reaktorban olyan módon szabályozták, hogy az utolsó reaktorban a szabadsav-koncentráció értéke 5-10 g/lnél ne legyen magasabb. [Egyesült Nemzetek II. nemzetközi konferenciája az atomenergia békés felhasználásáról, 1959; vagy Haskó Lajos: Uránérc vegyi feldolgozása (Felsőoktatási Jegyzetellátó Vállalat, Budapest, 1960) című jegyzet, 24. és 27. oldal.] Ezen eljárás hátránya, hogy a többfokozatú rendszer elejére bevitt kénsavmennyiség túlnyomó részét az érc savfogyasztó ásványai (karbonátok stb.) gyorsan elfogyasztják. Emiatt például az első reaktorban is legfeljebb 20-25 g/l szabadsav-koncentrációérték tartható, atovábbi reaktorokban pedig gyorsan beáll a fentiekben említett 5-10 g/l szabadsav-koncentrációérték, mely már nem alkalmas egyes uránérczagyok nehezebben feltárható, durvább szemcseméret-tartományú részének vagy a nehezen feltárható uránérczagyok bármely szemcseméret-tartományú részének megfelelő hatásfokú feltárására. A fenti hátrány kiküszöbölésére a Vitro Uranium Co. olyan eljárást valósított meg, mely szerint a nehezen feltárható uránércből töréssel és zárt körfolyamatú nedves őrléssel előállított 50 tömeg% szilárdanyagtartalmú zagyot és a savat a folyamatos üzemeltetésû, sorba kapcsolt, kevert tartályreaktorokból álló feltáró rendszer első reaktorába táplálják be, a külön rendelkezésre álló, könnyen feltárható uránércből külön töréssel és zárt körfolyamatú nedves őrléssel előállított 50 tömeg% szilárdanyag-tartalmú zagyot a további szükséges savval együtt pedig az előbbi feltáró rendszer egy távolabbi reaktorába táplálják be, amely reaktortól a feltárást alacsony szabadsav-koncentrációérték mellett végzik. [Engineering and Mining Journal, 1958. májusi szám, 92. oldal; Mining Engineering, 1958. novemberi szám, 1157. oldal; Chemical Engineering, 1958. augusztus 25-i szám, 104. oldal eredeti közleményekre 32., 33., 34. sorszámon történő hivatkozással: A. P. Zefirov, B. V. Nyevszkij, G. F. Ivanov: Uránércfeldolgozó üzemek a kapitalista országokban (Goszatomizdat, Moszkva, 1962) című könyv, 53., 54., 357. oldal.] Az eljárás hátránya, hogy nem valósítható meg a gyakorlatban a nehezen feltárható érc kedvező hatásfokú feltárása, ha nem áll külön rendelkezésre könnyen feltárható érc, és/vagy ha a külön aprítási vonal megépítése és/vagy üzemeltetése nem gazdaságos. A másodlagosan képződött uránércek savas feltárásának fejlesztésénél abból indultak ki (az 1960-as évektől), hogy mivel a másodlagos uránásványok legtöbbször homokkövekben, ezen belül a nehezebben őrölhető homokszemcsékben, valamint a homokszemcséket cementáló hidrocsillámos és karbonátos kötőanyagban, mint homokszemcséket körülvevő iszapburkolatban finoman diszpergálva fordulnak elő, az uránércből egyetlen termelési vonalon végzett töréssel és zárt körfolyamatú nedves őrléssel előállított zagyból nedves osztályozással és/vagy gravitációs sűrítéssel a homokfrakció(ka)t, illetve az iszapfrakció(ka)t célszerû különválasztani és külön homokfeltáró rendszerben, illetve külön iszapfeltáró rendszerben feltárni. Ilyen eljárást alkalmaznak például a francia urániparban, Bessines-ben. [A. P. Zefirov, B. V. Nyevszkij, G. F. Ivanov: Uránércfeldolgozó üzemek a kapitalista országokban (Goszatomizdat, Moszkva, 1962) című könyv, 357. oldal.] A hazai urániparban 1964-68-ban kidolgozott - bárki számára nem hozzáférhető - 1. számú fejlesztett eljárás szerint a zagyból gravitációs sűrítéssel és kétfokozatú hidrociklonozással két, 100 |tm-nél durvább és finomabb szemcséket egyaránt tartalmazó, 50 tömeg%-nál nagyobb szilárdanyag-tartalmú homokfrakciót és egyetlen, gyakorlatilag 100 | m-nél finomabb szemcséket tartalmazó, a homokfrakciókénál kisebb szilárdanyag-tartalmú iszapfrakciót különítenek el. A két homokfrakciót egyetlen lépcsőben vagy a továbbfejlesztett változat szerint két lépcsőben, a szükséges kénsavval együtt történő betáplálással folyamatos üzemeltetésű, sorba kapcsolt, kevert tartályreaktorokból álló külön homokfeltáró rendszerben tárják fel. Az előbbi rendszerből kilépő zagyból a 100 | m-nél durvább szemcséjű feltárt homokot elválasztják és mossák. Az egyetlen iszapfrakciót a homokfeltáró rendszerben feltárt, a 100 |tm-nél durvább homoktól megszabadított és a homokmosó víztől közel háromszorosára felhígult savas zaggyal, továbbá a még szükséges kénsavval együtt történő betáplálással folyamatos üzemeltetésű, sorba kapcsolt, kevert tartályreaktorokból álló külön iszapfeltáró rendszerben tárják fel. Az eljárás szerint a homokfeltáró rendszerben biztosítható úgynevezett agresszív közeg (60-55 g/l szabadsav-koncentrációérték és direkt gőzfűtéssel szabályozott 65 °C hőmérséklet) a hagyományosnál jobb feltárási hatásfokot eredményez. Hátránya viszont az, hogy az iszapfeltáró rendszerben csak 6-3 g/l szabadsav-koncentrációérték tartható (amely alig több, mint a hagyományos eljárásnál alkalmazható szabadsav-koncentrációérték fele), és a híg zagy fűtése nem gazdaságos, így ha az iszapfrakció nehezen feltárható ásványokat is tartalmaz, akkor az iszapfeltáró rendszerben elfogadhatatlanul alacsony feltárási hatásfok érthető el. A hazai uránipari kutatás eredményeként 1970-ben - bárki számára nem hozzáférhetően - ismertté vált, hogy a nehezen feltárható ércek jó hatásfokkal tárhatók fel, ha a belőlük töréssel és zárt körfolyamatú nedves őrléssel előállított 50 tömeg% szilárdanyag-tartalmú zagy teljes mennyiségét úgynevezett agresszív körülmények között, nevezetesen 6 óra hosszat, 60 °C hőmérsékleten, 50 g/l szabadsav-koncentrációérték mellett tárják fel. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
