200061. lajstromszámú szabadalom • Eljárás uránércek urántartalmának feltárására és kinyerésére
1 HU 200 061 A 2 Ezen kutatási eredmény technikai-műszaki kivitelezése ipari méretű eljárásként a Vitro Uranium Co. eljárása ismeretében sem volt lehetséges az ott ismertetett hátrány miatt. Az eddig ismertetett hátrányok ismeretében szintén a hazai urániparban, 1970-1972-ben kidolgozott - bárki számára nem hozzáférhető - 2. számú fejlesztett eljárás szerint gravitációs sűrítéssel és három-, illetve egyfokozatú hidrociklonozással két, 100 pm-nél durvább és finomabb szemcséket egyaránt tartalmazó, 50 tömeg%-nál nagyobb szilárdanyag-tartalmú homokfrakciót és két, gyakorlatilag 100 pm-nél finomabb szemcséket tartalmazó, a homokfrakciókénál kisebb szilárdanyag-tartalmú iszapfrakciót különítenek el. A két homokfrakciót két lépcsőben, a szükséges kénsavval együtt történő betáplálással folyamatos üzemeltetésű, sorba kapcsolt, kevert tartályreaktorokból álló külön homokfeltáró rendszerben tárják fel olyan módon, hogy harmadik lépcsőként a homokfeltáró rendszer egy távolabbi reaktorában az egyik iszapfrakció egy szükséges részével részleges semlegesítést végeznek, és e reaktortól a feltárást alacsony szabadsav-koncentrációérték mellett végzik. Az osztatlan és a fentebb említett megosztott iszapfrakció feltárását két lépcsőben történő betáplálással folyamatos üzemeltetésű, sorba kapcsolt, kevert tartályreaktorokból álló külön iszapfeltáró rendszerben tárják fel olyan módon, hogy az első lépcsőbe táplálják be az osztatlan iszapfrakciót a szükséges kénsavval együtt, a második lépcsőben pedig a megosztott iszapfrakcióval részleges semlegesítést végeznek, és e ponttól a feltárást alacsony szabadsav-koncentrációérték mellett végzik. Az eljárás hátránya: A homokfeltáró rendszer első lépcsőjében legfeljebb 70-60 g/l, második lépcsőjében és az iszapfeltáró rendszer első lépcsőjében legfeljebb 45-35 g/l, harmadik lépcsőjében és az iszapfeltáró rendszer második lépcsőjében legfeljebb 13-10 g/l szabadsav-koncentrációérték tartható, így az eljárás alkalmazásával az érc nehezen feltárható ásványtartalmának megnövekedése esetén a gyakorlati tapasztalatok szerint még 65 °C feltárási hőmérséklet tartása és az őrlési finomság romlásának megakadályozása esetén sem lehet meggátolni a feltárási hatásfok visszaesését, mely különösen a 100 pm-nél finomabb iszap rossz feltárhatóságából adódik. A feltárási hatásfok visszaesése a feltárási idő és/vagy az oxidáló anyag mennyisége (ezzel arányosan a redoxpotenciál értéke) és/vagy a feltárási hőmérséklet további növelésével a gyakorlati tapasztalatok szerint nem küszöbölhető ki. A gyakorlati tapasztalatok szerint a 2. számú fejlesztett eljárás olyan továbbfejlesztése sem hoz feltárási hatásfokjavulást, ha az iszapfrakciókat együtt flotációra adjuk, majd a flotáció eredményeként képződött, karbonátokban szegény iszapfrakciót az iszapfeltáró rendszerben tárjuk fel, és szintén a flotáció eredményeként képződött, karbonátokban dús iszapfrakcióval külön kevert reaktorban, közvetlenül a zagyos szorpció előtt végezzük el a feltárt zagyok részleges semlegesítését. Ismeretes még, hogy az egyre mélyebb szintekről kibányászott ércekre - melyek másodlagos átalakulás során keletkeztek - érvényes az a tendencia, hogy szemcsemérettől függetlenül csökken az urán(VI):urán(IV) arány, vagyis csökken az urán-oxidok oxidáltsági foka, és növekszik a nehezen feltárható uránásványok (így például brannerit, euxenit, koffinit) aránya. [J. South Afr. Inst. Min. and Met., 477 (1979).] Célul tűztem ki olyan gazdaságos eljárás kidolgozását, melynek alkalmazásával a nehezen feltárható ásványokat (így például branneritet, euxenitet, koffinitet) tartalmazó uránércek feldolgozása esetén a feltárási hatásfok egyetlen termelési vonalon végzett aprítás mellett növelhető. Azt találtam, hogy az uránérczagyból elkülönített homokfrakció(k), illetve iszapfrakció(k) folyamatos üzemeltetésű, sorba kapcsolt, kevert tartályreaktorokból álló külön homokfeltáró, illetve külön iszapfeltáró rendszerét közvetlenül sorba kapcsolva egyesítjük, majd az egyes zagyfrakciókat, így a homok- és iszapfrakció(ka)t általában eltérő pontokon, legalább három lépcsőben tápláljuk be az egyesített feltáró rendszerbe, és az egyes feltárási lépcsőkben a szabadsav-koncentráció értékét a szükséges sav mennyiségének 100-85 tömeg%-át a feltáró rendszer elejére betáplálva, a további pont(ok)on pedig 0-15 tömeg% savbetáplálást alkalmazva állítjuk be. Az eljárás során az egyes betáplálási pontok alatt az egyes kevert tartályreaktorokat értjük. A szükséges sav mennyisége alatt azt a teljes feltáró rendszerbe betáplált savmennyiséget értjük, amely az uránérczagy feltárásához - a feltárás utolsó lépcsőjében szükséges savfelesleg figyelembevételével - szükséges. A szabadsavkoncentráció értékének a beállítását például pH- vagy vezetőképesség-szabályozással és/vagy más technikai megoldás(ok) alkalmazásával oldhatjuk meg. A feltáró rendszer elejére történő savbetáplálás alatt azt értjük, hogy gyakorlatilag a második feltárási lépcső elejéig, így a második feltárási lépcső első kevert tartályreaktoráig bezárólag tápláljuk be a savat. Az első feltárási lépcsőben a találmány szerint 300-110 g/l értékre állítjuk be a szabadsav koncentrációját, célszerűen kénsavval, a nehezen feltárható ásványokat (így például branneritet, euxenitet, koffinitet) tartalmazó uránérceket az előbbi tartományon belül magasabb szabadsav-koncentrációértékek tartása mellett tárjuk fel, ezáltal a feltárási hatásfok - így az uránércfeldolgozás gazdasági eredményét döntően befolyásoló fémkihozatal is - változatlan savfogyasztás mellett lényegesen javul. A találmány alkalmazásával elkerülhetők az előzőkben említett, ismert megoldások hátrányai, mivel az uránércből egyetlen termelési vonalon végzett töréssel és zárt körfolyamatú nedves őrléssel előállított zagyból nedves osztályozással és/vagy gravitációs sűrítéssel elkülönített, 100 pm-nél durvább és finomabb szemcséket egyaránt tartalmazó, 50 tömeg%-nál nagyobb szilárdanyag-tartalmú homokfrakció(k), illetve gyakorlatilag 100 pm-nél finomabb szemcséket tartalmazó, a homokfrakció(k)énál kisebb szilárdanyag-tartalmú iszapfrakció(k) folyamatos üzemeltetésű, sorba kapcsolt, kevert tartályreaktorokból álló külön homokfeltáró rendszerét, illetve külön iszapfeltáró rendszerét közvetlenül sorba 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
