从难处理钽铌矿渣中综合回收多种有价金属元素的理论与应用

Uranium content from most of tantalum-niobium residue in our country considerably is higher than industrial processing uranium ore grade. After acid extraction of tantalum/niobium, uranium and thorium remains largely in slag. Tantalum-niobium long-term slag-pile will not only cause serious contamination to the surrounding environment, but also they can cause serious waste of uranium/thorium resource.Due to tantalum-niobium mineral composition, the problem of high acidity, salinity, etc., the project propose adding oxidant-microwave -sulfuric acid to destroy the structure of gangue under the action of microwave and strengthen the idea of leaching uranium/thorium. Uranium/thorium are leached firstly. Rare earth in the solution are precipitated secondly. Uranium/thorium are extracted thirdly. The process make such effective separation among uranium/thorium and rare earth that realize uranium-thorium-rare earth overall recovery and security theoretically tantalum niobium slag comprehensive utilization..This project not only solve radioactive diffusion from tantalum-niobium slag, but also recycle resources effectively from it. Utilization of pollutant resources and civilian military technology will achieve obvious economic benefit/social benefit and environmental benefit, and it relies on scientific and technological innovation to accelerate the beautiful "Jiangxi model" in jiangxi province, China.

我国大多数钽铌矿中铀含量大大超过铀矿石工业处理品位，经酸法提取钽铌后，铀钍基本上仍残留在矿渣中，钽铌矿渣若长期堆放不仅会对周边环境造成严重的放射性污染，也会造成铀钍资源的严重浪费。.本项目针对钽铌矿渣成分杂、酸度高、盐度大的问题，提出添加氧化剂助浸、微波催浸、硫酸主浸三重协同作用来破坏脉石结构而实现强化浸出铀钍的设想，然后浸出铀钍溶液中稀土先沉淀析出，单纯铀钍溶液后利用萃取工艺使铀-钍有效分离，探索铀钍浸出、稀土沉淀、铀钍萃取等机理，从而从技术上实现钽铌矿渣中稀土、铀、钍整体回收、从理论上保障钽铌矿渣中稀土、铀、钍综合回收。.本项目完成不但解决了钽铌矿渣的放射性污染扩散问题，而且有助于钽铌矿渣中有效资源有效回收，污染物资源化，军工技术民用化，将取得明显的经济效益、社会效益和环境效益，依靠科技创新加速打造美丽中国“江西样板”。

我国大多数钽铌矿中铀含量大大超过铀矿石工业处理品位，经酸法提取钽铌后，铀钍基本上仍残留在矿渣中，钽铌矿渣若长期堆放不仅会对周边环境造成严重的放射性污染，也会造成铀钍资源的严重浪费。.本项目瞄准国家节能减排和我省绿色发展等重大战略，以江西省某钽铌矿渣为主要研究对象，运用冶金物理化学方法，针对矿渣中铀/钍浸出及萃取等富集分离过程进行系统研究。研究表明：钽铌矿渣中含有多种金属元素以及非金属元素，矿渣颗粒间存在着许多狭小孔道；矿渣中富集放射性元素铀钍，具有较大的经济回收价值。随着焙烧温度升高，铁的价态由二价逐渐变为三价，这证明焙烧过程中钽铌矿渣中铁被氧化，这对钽铌矿渣中铀浸出有促进作用；随着温度升高，三价铁和六价铀的占比逐渐增高，这证明焙烧能够促进难溶的四价铀转化为可溶的六价铀，促进铀的浸出。有机碳硫分析结果证明了焙烧使得矿渣中具有还原性的有机碳和硫元素的含量下降。用三辛癸烷基叔胺（N235）和甲基膦酸二甲庚酯（P350）萃取钽铌矿渣浸出液中铀/钍，探究了不同萃取剂浓度、浸出液pH、萃取剂浸出液相比和萃取时间下对萃取的影响。实验结果可知，三辛癸烷基叔胺（N235）对浸出液中铀钍均有着良好的选择性，甲基膦酸二甲庚酯（P350）对铀钍的选择性较差。0.10 mol/L三辛癸烷基叔胺（N235）在浸出液pH为1，相比为1:1，萃取时间为10分钟下，对铀钍的萃取效果最好，铀钍萃取率分别为97.25%和19.18%。分别用氯化钠和碳酸钠溶液反萃取有机相中铀钍，探究不同反萃剂浓度、反萃剂pH以及反萃取时间下对反萃取的影响。pH为8，浓度为1.6 mol/L的Na2CO3溶液与有机相混合10分钟后，反萃取效果达到最佳，对铀的反萃取率达到94.80%，对钍的反萃取率达到86.37%。.本项目完成不但解决了钽铌矿渣的放射性污染扩散问题，而且有助于钽铌矿渣中有效资源有效回收，污染物资源化，军工技术民用化，将取得明显的经济效益、社会效益和环境效益，依靠科技创新加速打造美丽中国“江西样板”。