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1、10申请公布号CN104060112A43申请公布日20140924CN104060112A21申请号201410287993522申请日20140625C22B60/02200601C22B3/0420060171申请人南华大学地址421001湖南省衡阳市蒸湘区常胜西路28号南华大学核资源工程学院72发明人谭凯旋王艳龙夏良树屈慧琼刘江李春光李咏梅74专利代理机构衡阳市科航专利事务所43101代理人邹小强54发明名称利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法57摘要一种利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法，它是利用超临界二氧化碳对铀矿石具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能。
2、力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响，在超临界状态下，将超临界二氧化碳与铀矿石中待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。在反应中以硫酸铁作为氧化剂更加有利于浸出的进行。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图1页10申请公布号CN104060112ACN104060112A1/1页21一种利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法，其特征是它是利用超临界二氧化碳对铀矿石具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压。
3、力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响，在超临界状态下，将超临界二氧化碳与铀矿石中待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，所述低品位铀矿石的品位为003010；其具体的操作工艺流程如下A、投加矿石将低品位铀矿石经破碎机破碎，低品位铀矿石的粒度为0525MM，然后投加进反应釜中；B、投加氧化剂溶液向反应釜内投加氧化剂溶液，低品位铀矿石和氧化剂溶液的固液比为125，其中低品位铀矿石的比例为1，氧化剂溶液的比例为25；C、预加热和浸泡处理通过反应釜的加热系统将反应釜的温度加热到3345，并持续保温，低品位铀矿石和氧化剂溶液在反应釜中的浸泡时间不小于30MI。
4、N；D、通超临界气体开启二氧化碳供应器，通过加压泵向反应釜输送二氧化碳，并提供二氧化碳超临界所需要的压力813MP；E、卸载压力并回收气体待气体压力恒定105120MIN后，开启气体净化器，通过压缩机回收二氧化碳气体，同时卸载掉反应釜中的压力，回收的二氧化碳气体以备重复利用；F、固液分离待压力卸载完，浸出液从反应釜底部流出，通过过滤器过滤后回收。2根据权利要求1所述的一种利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法，其特征是所述的氧化剂溶液由硫酸铁和水组成，氧化剂溶液和水的质量百分比为119，其中硫酸铁的比例为1，硫酸铁的含量为0715MOL/L，水的比例为19。权利要求书CN1040601。
5、12A1/5页3利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法技术领域0001本发明涉及一种从低品位铀矿石中提取铀的方法，特别涉及到一种利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法。背景技术0002铀是重要的核能燃料，随着世界核能的大发展，铀的需求量还将不断增大。砂岩型铀矿床是目前可开采成本较低的铀矿类型，这种矿床以中细砂岩为赋存载体，规模和矿体形态受层间氧化带严格控制，在完整的地下水径、补、排体系中的氧化还原界面周围成矿。而近年来的铀矿地质勘查和浸出采铀试验表明，这些砂岩型铀矿床存在着含矿层渗透性普遍较差的问题。0003传统采铀方法对矿化带的含水层的天然状态造成了一定程度的破坏，这些破坏主。
6、要表现为液相总矿化度的增高和一系列元素组分的增高。同时，还有生产液的流失，地段、块段和钻孔中的溶液抽、注平衡变化，压气升液器抽液时的溶液喷溅，工艺设备的各种操作故障，钻进时的岩芯和矿泥，残留的溶液流进钻孔损坏的裂缝和限制矿层不透水层中的“窗口”，以及在含矿含水层紧邻的上下地层中的散流都会对地下水、地表水、大气和土壤造成一定的污染。0004而超临界流体浸取技术是一种新兴的浸取金属技术，超临界二氧化碳萃取分离过程的原理是利用超临界二氧化碳对某些特殊天然产物具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界二。
7、氧化碳与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。发明内容0005本发明的目的是提供一种利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法。0006本发明的技术方案是一种利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法，它是利用超临界二氧化碳对铀矿石具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响，在超临界状态下，将超临界二氧化碳与铀矿石中待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，所述低品位铀矿石的品位为003010。0007其具体的操作工艺流程如下A、投加。
8、矿石将低品位铀矿石经破碎机破碎，低品位铀矿石的粒度为0525MM，然后投加进反应釜中；B、投加氧化剂溶液向反应釜内投加氧化剂溶液，低品位铀矿石和氧化剂溶液的固液比为125，其中低品位铀矿石的比例为1，氧化剂溶液的比例为25；说明书CN104060112A2/5页4所述的氧化剂溶液由硫酸铁和水组成，氧化剂溶液和水的质量百分比为119，其中硫酸铁的比例为1，硫酸铁的含量为0715MOL/L，水的比例为19；C、预加热和浸泡处理通过反应釜的加热系统将反应釜的温度加热到3345，并持续保温，低品位铀矿石和氧化剂溶液在反应釜中的浸泡时间不小于30MIN；D、通超临界气体开启二氧化碳供应器，通过加压泵向反。
9、应釜输送二氧化碳，并提供二氧化碳超临界所需要的压力813MP；E、卸载压力并回收气体待气体压力恒定105120MIN后，开启气体净化器，通过压缩机回收二氧化碳气体，同时卸载掉反应釜中的压力，回收的二氧化碳气体以备重复利用；F、固液分离待压力卸载完，浸出液从反应釜底部流出，通过过滤器过滤后回收。0008利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的原理如下以二氧化碳作为流体进行萃取，这是因为二氧化碳的临界温度TC3126，临界压力PC72MPA，在工业化生产中更容易达到临界条件。超临界二氧化碳萃取分离过程的原理是利用超临界二氧化碳对铀矿石具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，。
10、即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界二氧化碳与铀矿石中待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。0009砂岩铀矿石中铀主要以四价的沥青铀矿UO2存在，在浸出过程中必须先将四价铀氧化成6价铀，因此在超临界二氧化碳中加入适当的氧化剂才能起到浸铀作用。超临界二氧化碳通入水溶液产生碳酸根离子，氧化的六价铀与碳酸根形成高溶解性的络合物阴离子即UO2CO334或者UO2CO322，反应式如下UO22FE3UO222FE2CO2H2OCO322HUO222CO32UO2CO322UO223CO32UO2CO334本发明与现。
11、有技术相比具有如下特点1、超临界二氧化碳萃取是一种新型的环境友好型浸取方法，此方法具有溶剂损失量小、操作手续简单、容易回收、无毒、化学及辐射化学性质稳定等特点，针对我国低品位、低渗透性的铀矿有较高的浸出效果。00102、二氧化碳和硫酸铁均为国内常见且价格低廉的化工用品，制作环节简单易行；3、生产过程无毒害，无污染，生产过程中无废气、废水的排放，对环境基本无危害。00114、813MPA的压力也是较为容易得到的压力，且在使用中二氧化碳可以作为压力的制造者，同时也可以循环使用。0012以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。附图说明说明书CN104060112A3/5页50013附图1为本。
12、发明的工艺流程示意图。具体实施方式0014实施例一、一种利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法，它是利用超临界二氧化碳对铀矿石具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响，在超临界状态下，将超临界二氧化碳与铀矿石中待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，所述低品位铀矿石的品位为003005。0015其方法的工艺流程如下A、投加矿石将低品位铀矿石经破碎机破碎，低品位铀矿石的粒度为0525MM，然后投加进反应釜中；B、投加氧化剂溶液向反应釜内投加氧化剂溶液，低品位铀矿石和氧化剂溶液的。
13、固液比为123，其中低品位铀矿石的比例为1，氧化剂溶液的比例为23；所述的氧化剂溶液由硫酸铁和水组成，氧化剂和水的质量百分比为113，其中氧化剂的比例为1，硫酸铁的含量为0709MOL/L，水的比例为13；C、预加热和浸泡处理通过反应釜的加热系统将反应釜的温度加热到3337并持续保温，低品位铀矿石和氧化剂溶液在反应釜中的浸泡时间不小于30MIN；D、通超临界气体开启二氧化碳供应器，通过加压泵向反应釜输送二氧化碳，并提供二氧化碳超临界所需要的压力810MP；E、卸载压力并回收气体待气体压力恒定105110MIN后，开启气体净化器，通过压缩机回收二氧化碳气体，同时卸载掉反应釜中的压力，回收的二氧化。
14、碳气体以备重复利用；F、固液分离待压力卸载完，浸出液从反应釜底部流出，通过过滤器过滤后回收。0016铀的浸取率分析，用钒酸铵标准溶液滴定法测得浸出液铀的浸取率达到93以上。0017实施例二、一种利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法，它是利用超临界二氧化碳对铀矿石具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响，在超临界状态下，将超临界二氧化碳与铀矿石中待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，所述低品位铀矿石的品位为005008。0018其方法的工艺流程如下A、投加矿石将低品位铀矿石。
15、经破碎机破碎，低品位铀矿石的粒度为0525MM，然后投加进反应釜中；说明书CN104060112A4/5页6B、投加氧化剂溶液向反应釜内投加氧化剂溶液，低品位铀矿石和氧化剂溶液的固液比为134，其中低品位铀矿石的比例为1，氧化剂溶液的比例为34；所述的氧化剂溶液由硫酸铁和水组成，氧化剂和水的质量百分比为136，其中氧化剂的比例为1，硫酸铁的含量为0912MOL/L，水的比例为36；C、预加热和浸泡处理通过反应釜的加热系统将反应釜的温度加热到3742并持续保温，低品位铀矿石和氧化剂溶液在反应釜中的浸泡时间不小于30MIN；D、通超临界气体开启二氧化碳供应器，通过加压泵向反应釜输送二氧化碳，并提供。
16、二氧化碳超临界所需要的压力1011MP；E、卸载压力并回收气体待气体压力恒定110115MIN后，开启气体净化器，通过压缩机回收二氧化碳气体，同时卸载掉反应釜中的压力，回收的二氧化碳气体以备重复利用；F、固液分离待压力卸载完，浸出液从反应釜底部流出，通过过滤器过滤后回收。0019铀的浸取率分析，用钒酸铵标准溶液滴定法测得浸出液铀的浸取率达到94以上。0020实施例三、一种利用超临界二氧化碳从低品位铀矿石中浸取铀的方法，它是利用超临界二氧化碳对铀矿石具有特殊溶解作用，利用超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响，在超临界状态下，将超临界二氧化碳与铀矿。
17、石中待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来，所述低品位铀矿石的品位为008010。0021其方法的工艺流程如下A、投加矿石将低品位铀矿石经破碎机破碎，低品位铀矿石的粒度为0525MM，然后投加进反应釜中；B、投加氧化剂溶液向反应釜内投加氧化剂溶液，低品位铀矿石和氧化剂溶液的固液比为145，其中低品位铀矿石的比例为1，氧化剂溶液的比例为45；所述的氧化剂溶液由硫酸铁和水组成，氧化剂和水的质量百分比为169，其中氧化剂的比例为1，硫酸铁的含量为1215MOL/L，水的比例为69；C、预加热和浸泡处理通过反应釜的加热系统将反应釜的温度加热到4245并持续保。
18、温，低品位铀矿石和氧化剂溶液在反应釜中的浸泡时间不小于30MIN；D、通超临界气体开启二氧化碳供应器，通过加压泵向反应釜输送二氧化碳，并提供二氧化碳超临界所需要的压力1113MP；E、卸载压力并回收气体说明书CN104060112A5/5页7待气体压力恒定115120MIN后，开启气体净化器，通过压缩机回收二氧化碳气体，同时卸载掉反应釜中的压力，回收的二氧化碳气体以备重复利用；F、固液分离待压力卸载完，浸出液从反应釜底部流出，通过过滤器过滤后回收。0022铀的浸取率分析，用钒酸铵标准溶液滴定法测得浸出液铀的浸取率达到95以上。说明书CN104060112A1/1页8图1说明书附图CN104060112A。