氧化剂对超临界CO2流体浸取矿石中铀的影响.pdf

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1、第44卷第12期2016年12月化学工程CHEMICALENGINEERING(CHINA)V01．44No．12Dee．2016氧化剂对超临界C02流体浸取矿石中铀的影响李婷，刘江，谭凯旋，李咏梅，崔朝(南华大学核资源工程学院，湖南衡阳421001)摘要：铀是重要的核能燃料，而铀的高效采冶特别是低品位铀矿资源的开发是核电发展的基础。文中采用实验室自主研制的多功能超临界CO：浸取装置来浸取铀矿石。利用正交设计，研究氧化剂种类、压强、反应时间、温度对铀浸出率的影响，得出超临界C0：流体浸取铀矿石的最佳工艺参数。研究表明：以Fe：(S0。)，为氧化剂时

2、，浸出效果最佳。使用Fe：(s0。)，为氧化剂时，在压强为12MPa、反应时间120rain、温度为45℃的条件下，超临界c0：流体对铀的浸出率达到90．24％。超I临界CO：流体可望应用于实际低品位铀矿山中铀的提取。关键词：超临界CO：流体；氧化剂；最佳工艺参数；浸出率中图分类号：TL212．1文献标识码：A文章编号：1005-9954(2016)12-0016-05DOI：10．3969／j．issn．1005-9954．2016．12．004Effectofoxidantsontheextractionofuraniamfromorebysu

3、percriticalC0．fluidLITing，LIUJiang，TANKai-xuan，LIYong-mei，CUIZhao(SchoolofNuclearResourcesEngineering，UniversityofSouthChina，Hengyang421001，HunanProvince，China)Abstract：Uraniumisanimportantnuclearfuel，andthedevelopmentofuraniumminingandmetallurgy，especiallylowgradeuraniumresou

4、rces，isthefoundationofnuclearpowerdevelopment．Themulti—functionsupercriticalC02extractiondevicedevelopedbythelaboratorywasusedtoleachuraniumore．Byorthogonaldesign，studypressure，oxidant，reactiontimeandtemperatureontheeffectofuraniumleachingrate，thesupercriticalC02fluidextractio

5、nfromtheoptimumprocessparametersofuraniumore．TheresultsshowthattheleachingeffectisthebestusingFe2(S04)3astheoxidizingagent．WhenusingFe2(S04)3astheoxidantagent，at12MPa，reactiontime120min，45℃，fluiduraniumleachingratecanreach90．24％undersupercriticalC02．SupercriticalC02fluidextrac

6、tionwasexpectedtobeappliedtotheactuallow—gradeuraniumminesuranium．Keywords：supercriticalC02fluid；oxidant；optimumprocessparameters；leachingrate铀既是国防建设所急需的战略物资，又是重要的核电燃料。随着社会和科技的发展，铀的需求量将会越来越大。超临界C0：流体浸取技术近年来最新型浸取技术，并且因为CO：流体有来源广、易回收、无毒无害等优点，该技术有广泛的应用前景。超临界cO：流体是一种混合溶剂其特性处于气体与液体

7、之间，具有低黏度，高扩散速率，且没有表面张力。通过改变温度和压强，或者加入少量共溶剂，超临界CO，流体具有非常宽广的溶剂化能力。目前，超I临界CO，技术已在食品、医药领域、油泥砂方面得到了广泛应用‘¨]。TessyVincent等。4o利用含rITI’A—TBP的超临界CO，流体从钕的氧化物中成功萃取出钕离子，根据TTA．TBP的螯合参数表明，影响Nd3+萃取率的因素是温度、压力和反应时间。段五华等"1开展以TBP—HNO，作为螯合剂利用超临界cO：浸取铀氧化物，研究表明，铀很难在超临界状态直接浸取，当UO：转化为U，O。，U浸取率可以达到98％以

8、上；在温度为60℃，压强为20MPa，以TBP—HNO，为络合剂，用超临界CO：流体浸取(u，Ce)O：固溶体，u和Ce的