不同分维值的铀矿浸出研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2013.05.013不同分维值的铀矿浸出研究赵贺永a，李丽红b（文山学院，a.生化系，b.初等教育系，云南文山663000）摘要：对不同分维值的铀矿石进行柱浸试验。结果表明，在硫酸质量浓度25g/L、布液强度30L/(m2·h)、浸出时间30d、液固比2∶1的条件下，分维值为2的铀矿石的堆浸效果较好，铀浸出率达到97.31%。关键词：分形；分维值；分形模型；铀冶金；浸出中图分类号：TL212.1+2文献标志码：A文章编号：1007-7545（2013）05-0000-00StudyonUran

2、iumLeachingofDifferentFractalDimensionValuesZHAOHe-yonga,LILi-hongb(a.WenshanUniversityofBiochemistry,b.DepartmentofPrimaryEducationWenshanUniversity,Wenshan663000,Yunnan,China)Abstract:Uraniumorewithdifferentfractaldimensionvalueswasheapleached.Theresultsshowthattheheapleaching

3、effectofuraniumorewiththefractaldimensionvalueof2ispreferableandtheuraniumleachingrateis97.31%undertheconditionsincludingmassconcentrationofsulfuricacidof25g/L,spraystrengthof30.0L/(m2•h),leachingtimeof30d,andratioofliquidtosolidof2∶1.Keywords:fractal;fractaldimensionvalue;fract

4、almodel;uraniummetallurgy;leaching随着我国经济的发展，对能源的需求会越来越大。为解决能源需求的问题，国家提出了核电发展规划，加大核电开发的力度，这样对铀矿开采是一个很好的机遇。铀矿原地溶浸是处理成本最低的，但对铀矿的种类有限制。对硬岩型铀矿是否可以采用破碎，本文对某硬岩型铀矿按分维值进行组合后堆浸，取得了较好的效果。1分形模型的建立设有一系列不同尺寸r的岩块，用孔径为t的“筛子”来筛选，直径比t小的记作N下(t)，直径比t大的记作N上(t)。岩块的总数目为N(t)=N上(t)+N下(t)，若定义：C(t)=N下(t)/

5、N(t)=1－N上(t)/N(t)（1）将N上(t)t-D带入（1）得到[1-6]：C(t)=1－（2）式（2）即为爆堆岩石块度数量分布的分形模型。2试验研究2.1矿石成分某硬岩铀矿石含水率5.1%，成分分析结果（%）：MgO0.34、CaO0.25、Al2O310.75、FeO0.79、Fe2O31.02、MnO0.09、SiO275.8、U0.133。结果表明，矿石中铝含量较高，Fe2O3含量大于FeO，钙、镁含量较低。当矿石粒径分别为-0.15mm、0.15~0.40mm、0.40~0.63mm、0.63~0.90mm、0.90~4.0mm、4.

6、0~6.9mm、6.9~9.0mm时，铀含量分别为0.36%、0.32%、0.3%、0.28%、0.18%、0.13%、0.1%。2.2矿石的破碎与组成试验用矿石来自于某铀矿，为避免柱壁对试验的影响，通常控制柱子内径与颗粒尺寸之比在4~20[7-8]，在本试验中确定此比值为12。矿石粒径分为9、7、4、0.91、0.64、0.40、0.15mm共7个等级，通过不同等级的矿石组合成分维值为2.9、2.6、2.3、2.0、1.7、1.4、1.1，每个分维值的矿石量10kg。按式2来进行矿石的混合。不同分维值矿石的质量分布见图1。收稿日期：2012-10-3

7、1作者简介：赵贺永（1978-），男，河南开封人，工程师，硕士.图1不同分维值矿石的质量分布Fig.1Massdistributionoforewithdifferentfractaldimensionvalue从图1可知，随着分维值的增大，颗粒小的矿石量在一直增大，而颗粒大的矿石量在减少，分维值为2是矿石增加或减少的一个分界线。2.3试验参数[7-8]矿石总量10kg，溶浸液硫酸浓度25g/L，布液强度30.0L/(m2·h)，浸出时间30d，液固质量比2∶1，pH=2±0.5。2.4矿石块度与溶浸液流速的关系溶浸液在矿石堆内的流动方式属于渗滤，渗流

8、速度由矿石块度和孔隙度大小决定，矿石块度愈大，孔隙度也愈大。当分维值分别为1.1、1.4、1.