某铀矿石微生物浸出工艺实验研究
・ ３２ ・ 有色金属（冶炼部分）２０１０年５期
某铀矿石微生物浸出工艺实验研究
张亚鸽，孙占学，史维竣
（东华理工大学土木与环境工程学院，江西抚州３４４０００）
摘要：在前期实验结果的基础上，在不同酸度下加菌，通过对比总浸出率、总耗酸率、以及泥化板结等现 象探索降低酸耗、减少板结、提高浸出率、缩短周期的微生物浸铀工艺流程和参数。实验结果表明，在 ｐＨ降为２．４５时开始加菌的方案是可行的，并且在菌浸阶段采用１ｏ 的喷淋量连续喷淋可以达到较好 的效果。 关键词：微生物浸铀；铀矿石；浸出率；浸出周期；耗酸率 中图分类号：ＴＦ８８；ＴＬ２１２．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—７５４５（２０１０）０５～００３２—０４
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｂｉｏｌｅａｃｈｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃｓ ｏｆ ａ Ｕｒａｎｉｕｍ Ｍｉｎｅ
ＺＨＡＮＧ Ｙａ—ｇｅ，ＳＵＮ Ｚｈａｎ—ｘｕｅ，ＳＨＩ Ｗｅｉ—ｊ ｕｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ ３４４０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍｅｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ａ ｕｒａｎｉｕｍ ｍｉｎｅｒａ１，ｔｈｅ ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｉＳ ａｄｄｅｄ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐＨ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｅａｒｃｈ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｙｉｅｌｄ
ｒａｔｉｏ，ａｃｉｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ，ｔｈｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｏｆ ｃｌｏｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｈａｒｄｅｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｉｔ Ｓ ｆｅａｓｉ－ ｂｌｅ ｔｏ ａｄｄ ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｔ ｐＨ一２．４５。ａｎｄ ｔｈｅ １０ ｓｐｒａｙ ｃａｐａｃｉ。ｔｙ ｃａｎ ｌｅａｄ ｔｏ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅｓｕｌｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｕｒａｎｉｕｍ ｂｉｏ—ｌｅａｃｈｉｎｇ；Ｕｒａｎｉｕｍ ｍｉｎｅ；Ｌｅａｃｈｉｎｇ ｙｉｅｌｄ ｒａｔｉｏ；Ｌｅａｃｈｉｎｇ ｃｙｃｌｅ；
Ａｃｉｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ
随着我国核电事业的发展，对铀矿资源的需求 日趋增加。矿石细菌浸出是利用细菌的生物化学作
用，选择性地将被浸矿物从矿石中浸出来的一种方 法口］。细菌浸矿被广泛应用于低品位铀矿石、铜矿 石、金矿石的浸出，特别对含硫化物（如黄铁矿）的矿
石尤其有效，使得一些低品位的矿石能得到充分的 利用。到目前为止，虽然生物浸矿取得了很大的成 果，前景也非常乐观，但在生物浸矿复杂的反应机
制、改善细菌浸出速度和浸矿动力学方面仍需要更
深入的研究。
１ 实验矿样与条件
１．１实验矿样 实验矿样来自于该铀矿堆浸生产线。粒度组
基金项目：科技部国际合作项目（２００８ＤＦＡ７１７６０） 作者简介：张亚鸽（１９８４一），女，陕西西安人，硕士研究生 成：＜０．１ ｍｍ ５．６４ 、０．１～０．５ ｍｍ １３．７４ 、０．５
～１ ｍｍ ７．８６ 、１～２ ｍｍ ６．２９ 、２～５ ｍｍ ２２．８８ 、５～１０ ｍｍ ４３．５９ ，铀平均品位为 ０．２０５％。实验设计四个浸出柱，编号分别为ＺＧ１
～４。每个柱子矿石量约２５ ｋｇ。每个柱子都是按
照同一比例装柱的，并严格参照矿山现场实验碎样 后的粒径比例。ＺＧ１化学分析结果（ ）：ＳｉＯ ６７．２７、Ａ１２Ｏ３ １３．８２、Ｆｅ２Ｏ３ ２．７５、Ｕ（Ｔ）０．１９、Ｕ （Ｖｉ）０．０７、ＦｅＯ ２．０３、Ｐ２Ｏ５ １．９４、ＣａＯ ２．１３、ＴｉＯ２ ０．４２、ＣＯ２ ０．４８、Ｓ（Ⅱ）１．６５、Ｆ一２．５２。可以看出，
此批矿石中黄铁矿含量较高，这对于此铀矿石的微 生物浸出是有利的 ］。其中ＣＯ 含量也高，说明此 批矿石含有较多的碳酸盐矿物，因此会导致耗酸量
较大。
有色金属（冶炼部分）２０１０年５期 ・ ３３ ・
１．２实验条件
１．２．１实验设备 浸出柱：０１００ ｍｌＴｌ×２ ｍ有机玻璃柱；离子交换 柱：０５０ ｍｍ×１ ｍ有机玻璃柱；离子交换树脂
Ｄ２６３；ＢＴ１００—２Ｊ型蠕动泵。
１．２．２实验工艺参数 各柱矿石质量２５ ｋｇ左右，矿层高度１．８ ｍ；酸 预浸液起始ｐＨ一０．５１～１．３；菌浸液起始ｐＨ—１．５
～１．９，控制出液ｐＨ一１．８～２．０；淋浸剂三价铁
浓度５ ｇ／Ｌ左右。 １．２．３实验菌种
细菌采用从该矿山酸性矿坑水中富集分离、诱 变育种的混合菌种，并经过９Ｋ培养基和矿石酸化
液中培养驯化。在９Ｋ中菌种的生长周期为１８ ｈ， 在酸化液中最终驯化为２２ ｈ左右。菌液扩大培养
时ｐＨ控制在１．８０左右，室温培养，所用培养基为
过柱液。
２ 实验方案与过程
２．１实验方案ｆ表１） 表１实验方案
Ｔａｂｌｅ １ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｌａｎ
为了对前期酸化阶段做浸出剂的酸度对比，此
次实验设计１、２、３号柱在酸化阶段采用较高酸度进 行喷淋，４号柱则一直采用１０ ｇ／Ｌ的酸液进行喷
淋。进入菌浸阶段之后进行的是不同喷淋量与喷停
比的比较，在实验进行过程中基本按照方案执行。 ２．２实验过程 在柱浸过程中，用蠕动泵控制溶浸液的流量，采 用单点滴灌的方式喷液。整个实验过程分为酸化阶 段、带菌酸化和菌浸阶段。酸化阶段淋浸矿石所产
生的酸化浸出液和菌浸阶段淋浸矿石所产生的菌浸
浸出液，经离子交换柱吸附铀后，产生的吸附尾液用 于培养细菌，培养的菌液再用于淋浸矿石，由此循
环，减少了尾液的排放量，有利于环境保护，同时也 减少了酸耗。ＺＧ１、ＺＧ２、ＺＧ３、ＺＧ４分别在浸出液
ｐＨ为２．４５、２．０３、２．Ｏ７、２．６５的时候开始使用菌液
进行喷淋。当浸出液累计铀浸出率达到９０％，且浸 出液的铀浓度连续３天小于２０ ｍｇ／Ｌ时实验结束。
实验历时１１５天。
３ 实验结果及其分析（表２）
表２实验结果
Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ
从表２可以看出，ＺＧ１柱的总浸出率最高，且
其耗酸率最低，在到达９０ 的渣计浸出率时，所用 时间最短。对比分析，ＺＧ１酸化阶段采用的酸度较
高，喷淋量较大，最先加菌。这也说明细菌在１号柱 内的适应性较好，细菌对铀矿的浸出铀有很好的促
进作用。 ３．１各柱ｐＨ变化情况 ｐＨ是堆浸过程中的重要技术参数，它一方面
反映了硫杆菌的发育状况，另一方面决定了水岩作 用过程中溶质离子的存在形态。 酸化阶段１、２、３号柱子具有相似性，菌浸阶段
１、３号相似，２、４号相似。典型的１号柱子的酸化过 程见图１。从图１可看出：酸化过程中，随着溶浸液
从柱顶渗滤到柱底，浸出液的ｐＨ随之升高，其值可 以从０．５１上升到７左右，随后较长时间维持在５左 右，这主要是因为矿样含有较多耗酸物质，而且柱浸 的耗酸具有阶段性，硫酸首先被上部矿物所消耗，再
逐步酸化到柱子底部。菌浸阶段出液的ｐＨ一般维 持在２左右 １、３号在进入菌浸阶段之后其进、出
液ｐＨ越来越贴近，而２、４号直至最末期浸出液ｐＨ
才比较接近。说明在菌浸阶段２、４号柱子仍有部分 难溶解的耗酸物质溶解耗酸。
３．２各柱酸耗对比 由图２可以看出，［Ｈ
ｊ线总的斜率是前大后小，说 ・３４・ 有色金属（冶炼部分）２０１０年５期
厂
。 Ｉ ＝ Ｉ
一 １ 酸化 带菌酸化 、４－－ －ｐ 、 —・菌浸
ｌ—＾ ． ：Ｘ ＿＿ 一’’…
０ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ ８０ ９０ １００ １ｌ０ 时间／ｄ
图１ ＺＧ１ ｐＨ变化图 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｖａｒｉｅｔｙ ｐｌｏｔ ｏｆ ｐＨ ｉｎ ＺＧ１
明微生物浸出酸化期耗酸量占了整体耗酸量的很大 部分，所以降低酸化期的耗酸量是实验的关键。 ＺＧ４在在酸化阶段采用１０ ｇ／Ｌ的酸进行喷淋，因此
耗酸率最低。３号柱与１号柱相比，由于采用高酸
、 碍 耀 度喷淋，时间短，因此酸耗比１号低。相比较之下
ＺＧ１总的耗酸率最低。ＺＧ２总的耗酸率最高。从 四个柱子的耗酸率对比状况来看ＺＧ１在ｐＨ一２．４５
和ＺＧ４在ｐＨ一２．６５条件下加菌耗酸率较低。ＺＧ２ 和ＺＧ３柱分别在ｐＨ一２．Ｏ３和２．Ｏ７下加菌耗酸率 大。通过此次对比实验可以看出，采用提前加菌工 艺可以达到省酸、节约成本的目的。
３．３各柱铀浸出率状况对比
由图３可以看出４个柱子加菌后曲线斜率都有 明显的增大趋势，铀浸出速率加快。说明细菌对铀 矿石的浸出有很大的促进作用。ＺＧ１和ＺＧ３曲线
斜率增加明显，而且增长期比较长。说明此菌液在 １、３号柱内适应性比较好。酸化阶段１、２号柱采用 ２０ ｇ／Ｌ浸出的时间长，因此铀的浸出速率明显高于
ＺＧ３和ＺＧ４。ＺＧ１比ＺＧ３提前加菌，加菌之后铀浸 出率比ＺＧ３明显增加很多。１、３号柱在菌浸阶段 采用１０ ９／６喷淋，效果明显好于２、４号柱的５％喷淋。
图２总耗酸率对比 Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｏｔａｌ ａｃｉｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ
从表２可看出ＺＧ１总耗酸率最低，渣计浸出率 最高，表明其工艺条件适合此矿石，下一步扩大实验
中可采用此工艺。 ３．４泥化、结垢现象
泥化和结垢（板结）是浸矿过程中应重视的问 题，两者都可能降低浸出率。泥主要来源于矿床中 的粘土类矿物或被粘土所胶结成团的、风化成细粒
的矿石，某些亚粘土类矿物的风化或蚀变产物，在浸 矿过程被酸性溶浸液破坏成泥。此次实验利用浸出 液的浑浊程度和矿渣的粒径分析来判断是否在浸矿
过程中出现泥化现象。 前３个柱子在实验刚开始阶段浸出液较浑浊， 溶浸液经静置后，底部有少量的泥质物，１Ｏ天后
ＺＧ１、ＺＧ２的浸出液开始澄清。ＺＧ３是在１３天后浸 出液开始澄清，ＺＧ４前３天浸出液澄清，之后开始
浑浊，持续２Ｏ天后浑浊现象消失。而后再没出现浸 出液浑浊和泥质物。早期的这种现象主要是少量的 小粒径的矿石被带出所导致，４号柱子持续时间较 ８ ７ ６ ５ ４ ３ ２ ｌ Ｏ Ｉ＿Ｉ
某矿床铀矿石浸出工艺参数的选择
第２８卷第１期２００９年２月铀矿冶ＵＲＡＮＩＵＭＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＩ。Ｉ。ＵＲＧＹＶ０１．２８ＮＯ．１Ｆｅｂ．２００９
某矿床铀矿石浸出工艺参数的选择
李建华，邓锦勋，程威，周绍銮，吴会玲
（核工业北京化工冶金研究院，北京１０１１４９）
摘要：分析江西某矿床铀矿石的组成和铀矿物形式。并通过试验研究确定处理该铀矿石的工艺流程和工艺参数。关键词：铀矿石；碱法浸出；工艺参数中图分类号：ＴＬ２１２．１２文献标识码：Ａ文章编号：１０００－８０６３（２００９）０１—００１１一０４
某铀矿床由于开采条件和矿石性质的限制，
自１９９１年提交地质储量报告以后，就被视为次经
济储量，一直未列入开采利用规划。随着铀需求的旺盛和铀价的持续攀升，该铀矿床的经济价值
和资源类型应该重新评价。作为天然铀生产的重
要一环，铀矿石的浸出与铀的存在形式和脉石矿物密切相关，浸出工艺参数的优化在一定程度上
决定了天然铀的生产成本，从而对其资源价值具
有重要影响。１矿石特性
该矿床铀矿物有沥青铀矿、铀石、铀黑及次生
铀矿物，以沥青铀矿和铀黑为主。沥青铀矿有脉
状和粒状２种，呈显微或超显微状，细网脉状产
出。脉石矿物为方解石、石英。伴生矿物有黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿，它们和沥青铀矿、铀石共生于
方解石和石英脉体内。
通过ＸＲＦ法和化学分析测定，该铀矿石的化
学组成见表１。
表１矿石中主要组分的质量分数％
从铀矿石的化学组分和矿物组成分析，伴生
脉石矿物方解石和白云石在酸浸条件下基本上等
当量参与化学反应，消耗大量的硫酸，产生Ｃｏ。。
经耗酸量测试，该矿样的基本耗酸量为３７％（与矿石质量比），且酸法浸出搅拌过程中产生大量泡
沫，说明该铀矿石不适宜采用酸法浸出工艺。
碱法浸出采用碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶
液，利用铀酰离子与碳酸根的强络合作用，将矿石
中的铀转入溶液中。但是，碳酸盐浸出剂难以破
坏包裹铀矿物的脉石矿物方解石和白云石，必须
通过破磨等机械手段使矿石中的铀矿物充分暴露，进而与浸出剂接触，参与化学反应，达到浸出
低品位硅酸盐铀矿石的生物柱浸试验研究
２２４ 铀 矿 冶 第２９卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｐｕｌｓｅ ｂａｇｈｏｕｓｅ ｆｉｌｔｅｒ ｗｉｔｈ ａｉｒ ｂｏｘ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｒｕｓｈ—
ｉｎｇ ｏｆ ｕｒａｎｉｕｍ ｏｒｅｓ ｉｎ Ｑｕｚｈｏｕ Ｕｒａｎｉｕｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｉｔｓ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｎｏｔ
ｏｎｌｙ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｄｕｓｔ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｔｏ ｒｅｃｏｖｅｒ ｕｒａｎｉｕｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｕｌｓｅ ｂａｇｈｏｕｓｅ ｆｉｌｔｅｒ ｗｉｔｈ ａｉｒ ｂｏｘ；ｄｕｓｔ；ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
＊－Ｉ｝｛．｝—＊一＊＊＊＊—仆－１－￣｛｝｝｝－Ｉ十＊｛＋－ＩＩ－＋Ｉ－÷｝－Ｉ｝｛｝÷｝－Ｉ｝＊｛ｆ＋｝＊｛÷－Ｎ－｛｝｛｝＊｛４－｛｝｛｝｛．卜 ｝ ÷＊＊＋｝＊－１－￣＊＊＊＊＿｛÷一
偕胺肟化的水凝胶用于铀的预富集
《Ｔａｌａｎｔａ｝２０１０年８２卷５期上发表Ｏｒｈａｎ Ｈａｚｅｒ等人文章，介绍在测定水样品中Ｕ（ＶＩ）时，采用偕
胺肟化的水凝胶预富集Ｕ（ＶＩ）的研究成果。
作者以丙烯腈和２～丙烯氨基一２一甲基丙烷磺酸为单体，～，～，＿丙烯酰胺作为交联剂，过氧硫酸钾作
为引发剂，通过共聚合作用制备出偕胺肟化的（ＰＡＭＳＡ）水凝胶。偕胺肟化的网状共聚物是通过网状
共聚物与羟基氢氧化物反应制备的。以分批试验方法测定了ＰＡＭＳＡ水凝胶对Ｕ（Ｖ１）的固相提取特
性。以偶氮胂Ⅲ为显色剂，通过分光光度对Ｕ（ＶＩ）进行测定。定量预富集Ｕ（ＶＩ）的最佳ｐＨ为３。用３
ｍｏｌ／Ｌ ＨＣ１０ 溶液即可将吸附的Ｕ（ＶＩ）予以充分解吸。假二次动力学模型能够很好描述吸附过程。
吸附Ｕ（ＶＩ）的平衡等温线与Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型很好吻合。预富集倍数可达２Ｏ，３ 下的测定限为２．８ ｔ￣ｇ／Ｌ
铀尾矿堆中优势细菌的分离鉴定及其对铀矿浸出的影响
铀尾矿堆中优势细菌的分离鉴定及其对铀矿浸出的影响
微生物浸矿作为一种新型的、节约成本的、环境友好的浸矿技术,已经在各种浸矿工艺中得到广泛应用。但是,影响生物浸矿的因素复杂多样,其中工艺因素的合理调控与菌种的耐受性便是急需解决的难题。
因此,筛选与培育对铀等低放射性核素有较强耐受能力及浸出能力的微生物,对研究生物浸铀的基础理论有很强的指导作用。本试验从中国广东省韶关市某露天铀尾矿堆中筛选分离出耐铀优势细菌,利用形态观察和16S r DNA基因序列比对方法对该优势细菌进行菌种鉴定,对其进行生长曲线测定并讨论不同的生存因子对其生长的影响,然后探讨了不同影响因素下该优势细菌的耐铀能力及铀浸出能力,并利用SEM和FTIR技术对细菌耐铀性进行机理分析。
菌种鉴定结果显示,该优势细菌为苏云金杆菌,简称Bt。初步认为,0~5 h为停滞期,5~27 h为对数期,27~43 h为稳定期,然后过渡到衰亡期。
对细菌生长因子的研究试验发现,接种量为4%时该细菌在p H=4.0~10.0、温度为15℃~40℃和Na Cl浓度小于60 g/L的溶液中均能生长。耐受性试验中发现,接种量、p H值、铀离子的初始浓度等都会影响细菌的耐铀能力,细菌接种量越大铀耐受性越强,最优p H值为6.0~8.0,当接种量为25%、温度为30℃、初始p H=4.0时,该菌最低抑制铀浓度为150 mg/L。
在低浓度铀废水处理中,该细菌表现了较高的去除率,24 h时达到79.49%。探索试验中与硫酸浸出相比,该细菌对铀的浸出有促进作用,10 h时浸出率达77.93%,同比酸浸高出近40%。
在细菌浸铀试验中,体系p H值越靠近细菌的最佳生长p H值,铀的浸出率越高,初始p H=7.0时,铀浸出率为70.51%;矿浆浓度对细菌浸铀的影响较大,当矿浆浓度小于7.5%时,铀的浸出率达68.05%,大于7.5%时,最高铀浸出率为24.13%。菌体量对铀浸出有一定的影响,细菌液/培养基的体积比为1:3时效果最佳。
南方某铀矿石堆浸酸度试验_谭建华
第27卷第4期2008年11月铀矿冶URANIUMMININGANDMETALLURGYVol27No4Nov2008
收稿日期:20071012作者简介:谭建华(1969),男,湖南省衡阳市人,工程师,在职硕士研究生,从事铀矿水冶工作。南方某铀矿石堆浸酸度试验
谭建华1,3,韩伟2,3,黄云柏3,黄齐金3
(1.南华大学核资源与安全工程学院,湖南衡阳421001;2.东华理工大学化学生物与材料学院,江西抚州344000;3.中国核工业集团公司锦原铀矿,广东韶关512329)
摘要:介绍南方某铀矿低品位铀矿石堆浸工业试验,根据该矿石特性,进行不同酸度浸出剂浸出试验,得出该铀矿石堆浸的经济酸度。试验结果表明,采用浸出剂酸度控制模式后,铀浸出率提高5%,酸耗降低0.5%以上,浸铀周期缩短40d以上,为该矿堆浸工业生产提供了技术经济指标和可靠的科学依据。关键词:堆浸;铀矿石;浸出剂酸度;喷淋中图分类号:TL212.12文献标识码:A文章编号:10008063(2008)04022104
堆浸过程是一个液固反应的过程,为多相反
应的一种。多相反应的特点是反应发生在两相界面上,反应速度常与反应物在界面上的浓度有关。
体系的反应速度与此瞬间的各反应物的浓度的乘
积成正比,因此浸出剂酸度的增加显然有利于提高反应速度。但浸出剂的酸度也不宜过高,否则
不但在经济上不利,也会使得进入溶液的杂质过
多[1]。通过试验找出浸出剂较佳的酸度,不仅可
以提高浸出率,缩短浸出周期,节约成本,防止矿堆板结,还可以控制杂质元素的带出量,减小后步
处理的难度。
目前国内外对铀矿石浸出酸度有一定的研
究,但针对堆浸的深入研究不是很多,况且各矿山的具体情况不同,就地表堆浸中的这一问题进行
针对性的试验研究是必要的。
某矿山在进行堆浸工艺试验初期,出现酸耗高、浸出周期长、浸出率低、生产成本高的问题,因
此进行了该矿山铀矿石不同浸出剂酸度的浸出试
某铀矿石酸法堆浸试验研究
第３１卷 第１期 ２Ｏ１２年２月 铀 矿 冶 ＵＲＡＮＩＵＭ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ ＶｏＩ．３１ ＮＯ．１ Ｆｅｂ．２０１２
某铀矿石酸法堆浸试验研究
武翠莲 ，卢一民 ，薛永社。，王 平 ，唐宝彬
（１．核工业北京化工冶金研究院，北京ｌＯｌ１４９；２．中核蓝天铀业有限公司，西安７１０５００）
摘要：根据甘肃某铀矿床矿石特性，在小型试验基础上，对该矿石进行堆浸扩大试验，确定该铀矿石堆浸适宜 的工艺条件。试验结果表明，矿石粒度为一１０ ｍｍ、软锰矿用量为矿石质量的３ 、酸用量为４．５ 时，柱浸渣 中铀的质量分数均在０．０１ 以下，渣计浸出率可达到８４％以上，该铀矿石适合于堆浸生产。 关键词：铀矿石；串柱浸出；酸法堆浸 中图分类号：ＴＬ ２１２．１２ 文献标志码：Ａ文章编号：１０００—８０６３（２０１２）０１—００２７—０４
堆浸工艺在我国得到广泛应用，已应用于金、 铜、锰及铀矿石处理＿】。］。２００８年，核工业北京化
工冶金研究院接受生产单位委托，在室内小型试 验基础上对甘肃某铀矿床矿石进行了扩大试验研
究，通过室内柱浸试验模拟堆浸，采用“２柱串联
浸出”方法处理６ ｔ矿石，试验过程中共使用６根
浸出柱，试验运行４个月，主要目的是考察在加 酸、氧化剂条件下，串堆浸出运行情况，以确定适
宜工艺参数。扩大试验运行顺利，试验结果正常，
初步验证了该铀矿石串堆浸出的可行性。
１ 矿石物质组成
１．１ 矿石矿物成分
该铀矿石主要分为３种类型：１）伟晶状绿泥 石化黑云母白岗岩，为主要矿石类型，几乎所有的
富矿（铀品位＞０．１ ）都属于这种类型；２）不含绿
泥石化黑云母的岩石，晶质铀矿赋于造岩矿物之 间，但铀品位较低；３）矿化石英岩，该类矿石所占 比例较少。以上３种矿石都可能有含铀赤铁矿的
叠加，从而使铀品位增高。
矿石中主要造岩矿物为钾长石、石英，还有少 量斜长石和白云母，在岩体边缘有黑云母富集。
某铀矿石细菌堆浸可行性研究
第２７卷 第２期 ２ＯＯ８年５月 铀 矿 冶 ＵＲＡＮＩＵＭ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖｏ１．２７ ＮＯ．２ Ｍａｖ ２００８
某铀矿石细菌堆浸可行性研究
刘 辉，刘金辉，吴为荣，韩 伟
（东华理工大学土木与环境工程学院，江西抚州３４４０００）
摘要：对某铀矿石进行了细菌柱浸可行性研究。确定了酸度、喷淋强度、喷停时间比的最佳条件，考察浸出过 程中浸出液电位、ｐ（Ｆｅ）、Ｐ（Ｕ）的变化情况。通过与酸柱浸的比较，表明细菌浸出有助于缩短浸出周期，并使铀 浸出率提高９．７ 。 关键词：铀矿石；堆浸；细菌；柱浸试验 中图分类号：ＴＬ ２１２．１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—８０６３（２００８）０２—０１０９—０４
细菌浸矿是利用细菌的生物化学作用，选择
性地将被浸矿物或其他有用矿物从矿石中浸出来 的一种方法口］。细菌浸矿被广泛用于低品位铀矿
石、铜矿石、金矿石的浸出，特别对含硫化物（如黄
铁矿）的矿石尤其有效，使得一些低品位的矿石能
得到充分利用。铀矿石细菌堆浸是将细菌浸出技 术与铀矿石堆浸工艺相融合的一项工艺技术，它
除了具有堆浸工艺的特点之外，还具有细菌浸出 的优越性 ］。 某铀矿目前采用常规酸法堆浸工艺浸铀，为 了进一步提高铀浸出率，缩短浸铀周期，决定开展
将细菌浸铀技术引入到该铀矿堆浸生产中的研究 工作。通过细菌柱浸与酸法柱浸浸铀的对比试
验，分析了有关参数的变化规律，初步探讨了对该
铀矿石进行细菌堆浸浸出的可行性。 １ 试验矿样条件
试验矿样取自该铀矿堆浸生产线，粒径小于
１０ ｍｍ，铀品位为０．１０２ ７ ，矿样粒径及各粒径 铀品位分析结果见表１，矿样化学全分析结果见
表２。
表１ 矿样粒径及铀品位分析结果
表２ 矿样各组分质量分数
注：矿样化学成分由江西核工业地质局分析测试中心分析。
２ 细菌浸出与酸法浸出对比试验
在相同的下列柱浸条件下：矿样质量、粒级组 成、柱高、温度、喷淋强度、酸度、喷停时间比、液固
低品位铀矿石微生物柱浸试验
・ ３６ ・ 有色金属（冶炼部分）（ｈｔｔｐ：／／ｙｓｙ１．ｂｇｒｉｍｍ．ｃｎ） ２０１２年６期
ｄｏｉ：１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００７。７５４５．２０１２．０６．０１１
低品位铀矿石微生物柱浸试验
李江，刘亚洁，周谷春，车江华
（东华理工大学，江西抚州３４４０００）
摘要：对某低品位铀矿石进行了不同喷淋条件的微生物柱浸试验。结果表明，试验用混合菌群对目标铀 矿石具有较强适应性，浸出周期１７２ ｄ，菌浸期间５ 和１Ｏ 喷淋量条件下渣计平均浸出率分别为 ８７．７ｏ 和８８．５３ ，耗酸率分别为５．３６ 和５．３７％。菌浸阶段采用较大喷淋量可提高浸出率，但液固 比会显著增加，综合成本相应提高。因此，喷淋量的选择应综合考虑铀资源回收率与浸出成本。 关键词：低品位铀矿石；微生物柱浸；喷淋量；浸出率；耗酸率 中图分类号：ＴＬ２１２．１ ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—７５４５（２Ｏ１２）０６—００３６—０３
Ｃｏｌｕｍｎ Ｂｉｏｌｅａｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｌｏｗ。ｇｒａｄｅ Ｕｒａｎｉｕｍ Ｏｒｅ
ＬＩ Ｊｉａｎｇ，ＬＩＵ Ｙａ－ｊｉｅ，ＺＨＯＵ Ｇｕ—ｃｈｕｎ，ＣＨＥ Ｊｉａｎｇ—ｈｕａ
（Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ ３４４０００，Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｌｕｍｎ ｂｉｏｌｅａｃｈｉｎｇ ｏｆ ａ ｌｏｗ—ｇｒａｄｅ ｕｒａｎｉｕｍ ｏｒｅ ｗｉｔｈ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｓｐｒａｙｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ
ｏｕｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ ａｃｉｄｏｐｈｉｌｉｅ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｉｎ ｕｓｅ ｈａｖｅ ａ ｈｉｇｈ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｔｏ
ｔｈｅ ｕｒａｎｉｕｍ ｍｉｎｅｒａｌｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｕｒａｎｉｕｍ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｒａｔｅｓ ａｒｅ ８７．７０ ａｎｄ ８８．５３ ，ｔｈｅ ａｃｉｄ ｃｏｎｓｕｍｐ—
三株生物浸铀细菌混合培养试验研究
三株生物浸铀细菌混合培养试验研究
【摘要】生物溶浸采矿技术以其经济、高效以及环保等多方面的优势越来越受到全世界的广泛关注，培养具有高活性、强适应性的菌种以及提高其培养效率是该技术大规模应用于工业生产的关键。本文对从某铀矿山浸出液中富集分离获得的氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行混合，在野外现场开展了20L培养体系下的单桶培养试验和双桶对比试验。试验结果表明该混合菌在环境温度高于18℃时具有较强的活性，经二十代连续培养能够在安装培养填料的体系初步形成生物膜，同时，对比试验表明，形成生物膜的培养体系中亚铁的氧化速率明显优于无生物膜的培养体系。
【关键词】生物浸铀;细菌;混合培养
0.引言
生物冶金具有很长的历史。中国是世界上最早采用生物冶金技术的国家，早在公元前2世纪，就有记载用铁从硫酸铜溶液中置换铜的化学作用，堆浸就是当时生产铜的主要方法[1]。在欧洲，有记载的最早的生物冶金是在1670年西班牙的Rio Tinto矿，从矿坑中回收细菌浸出的铜[2]。在生物溶浸采矿技术的工业应用研究中，菌种的活性、适应性及菌液的生产效率一直是人们关注的重点之一。本文对取自某铀矿山的三株菌种在实验室开展了按9:2:9比例进行混合培养，以研究该混合菌生长受温度环境的制约程度，生物膜的生长情况及其对亚铁氧化速率的影响，为在该铀矿开展的生物地浸采铀试验菌液大规模生产提供依据。该三株菌种均从某铀矿床集液池浸出液水样中经分离富集、纯化培养获得，分别为一株氧化亚铁硫杆菌和两株氧化硫硫杆菌。
1.试验概况
1.1单桶试验
采用该铀矿床吸附尾液和工业硫酸亚铁配制液体培养基，培养基的Fe2+浓度约为2g/L。将从该矿分离获得的三株菌种按9:2:9比例进行混合接种到20L安装有挂膜填料的塑料容器中，以研究环境温度对该混合菌的生长影响以及生物膜生长情况。具体培养条件见表1。
表1 混合培养条件
当混合菌将培养基中的Fe2+全部转化为Fe3+后，则按20%的接种比重新接种进行连续培养。
内蒙古某铀矿床室内中性浸出试验研究
第３２卷 第２期 ２０１３年５月 铀 矿 冶 ＵＲＡＮＩＵＭ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖｏ１．３２ ＮＯ．２ Ｍａｙ ２０１３
内蒙古某铀矿床室内中性浸出试验研究
陈建昌，朱 鹏，徐巧兵，尉小龙，刘巍平
（核工业２０３研究所，陕西咸阳７１２０００）
摘要：结合内蒙古某铀矿床铀矿化的特点和前期室内静态浸出试验的结果，采用矿层水＋ＣＯｚ＋Ｏｚ的中性浸 出方法，对矿床试验地段铀矿石进行室内渗滤浸出试验，同时还采用矿层水＋０ｚ的浸出方法进行对比试验。试 验结果表明，２种方法的浸出率均在６５ 左右。综合考虑现场条件，认为采用矿层水＋ＣＯｚ＋Ｏｚ的浸出方法是
较为合理的浸出方案。 关键词：铀矿床；矿层水＋Ｃ０ｚ＋０ｚ浸出；柱浸试验 中图分类号：ＴＩ ２１２．１２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—８０６３（２０１３）０２—００７２—０４
原地浸出采铀一般采用酸或碱这２种类型的
浸出剂。酸法浸出的优点是浸出速度快，浸出率
高；缺点是选择性差，地下水治理费用高，对碳酸
盐含量高的矿床不太适合。碱法浸出的优点是选
择性好，对碳酸盐含量高的矿床也适合；缺点是浸
出率相对低，浸出时间长，尽管对地下水的污染程
度降低，但仍存在地下水污染等问题［１］。
针对酸法和碱法地浸存在的不足，美国和前
苏联分别在浸出剂的使用上进行过新的探索：美
国使用ＣＯ ＋Ｏ 作为浸出剂，浸出ｐＨ为６．５～
８．０ｌ２ ；前苏联使用微酸＋ｏ：作为浸出剂，浸出
ｐＨ为６．Ｏ～７．０［３］。这２种浸出方法均是利用溶
液中碳酸氢盐作为浸出剂，只是获得ＨＣＯ￣－的手
段不同，故均可称为中性浸出法。中性浸出除了具
有碱法浸出的优点外，还具有单位试剂耗量低、地
下水环境恢复治理简单、费用低廉等特点，因此中
性浸出是高碳酸盐铀矿床首选的地浸采铀方法之
一＿４］。笔者针对内蒙古某铀矿床的特点，开展室内
中性浸出试验，以期为现场地浸试验提供参数。
某低品位铀矿石的浸出性能研究
第３１卷 第１期 ２０１２年２月 铀 矿 冶 ＵＲＡＮＩＵＭ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖｏ１．３１ ＮＯ．１ Ｆｅｂ．２０１２
某低品位铀矿石的浸出性能研究
冯春林 ，张晓文 ，黄 伟 ，范 婷 ，唐 泉 ，谭焱鹏
（１．南华大学核资源与核燃料工程学院，湖南衡阳４２１００１；２．南华大学环境保护与安全工程学院，湖南衡阳４２１００１）
摘要：采用搅拌浸出和柱浸２种方式对江西某矿低品位铀矿石进行浸出性能的试验验研究。搅拌浸出结果表 明，该矿石属易浸出矿石，在硫酸质量浓度为１０ ｇ／Ｌ、搅拌浸出１２ ｈ时，铀的浸出率高于８５ ，且加氧化剂对浸 出改善较小。柱浸试验结果表明，一５ ｍｍ为堆浸工艺的最佳筑堆粒度，此时，铀的浸出率为８５．７ ，酸耗为 ４．６ （－９矿石质量比），且矿堆透水性能良好，为３３ Ｌ／（ｍ。・ｈ）。试验获得的浸出参数，可作为堆浸工业性试 验设计和生产中调整浸出参数的依据。 关键词：低品位铀矿石；堆浸；搅拌浸出；参数 中图分类号：ＴＬ ２１２．１２ 文献标志码：Ａ文章编号：１０００—８０６３（２０１２）０１—００３１－０４
我国铀矿资源以矿石类型多而复杂、中低品
位铀矿石居多、难处理的铀矿石所占比例较大为
特点，因此，针对不同的铀矿石，选择处理成本低、 经济效益好、环境友好的工艺回收其中的铀，显得
尤为必要。目前，广泛采用的方法有地浸、堆浸、 原地爆破浸出、加压浸出等［１ ］。
为了解该矿床铀矿石的浸出性能，摸清矿石 粒度、浸出剂的配方、布液制度、浸出试剂的消耗、
氧化条件、浸出周期等对堆浸的影响，为工业性试
验设计及工业生产提供参考，对该低品位铀矿石 开展了不同条件的搅拌及柱浸浸出试验。
１ 矿样与试验方法
１．１ 矿样 试验采用的矿样取自江西某矿山的１个矿 点，采集２ ｔ原矿石，参照矿石的加工方法Ｌ７］，将
原矿石加工成一１００目和一５、一１０、一２０及一３０ ｍｍ粒度的矿石样品分别用于搅拌浸出和柱浸出