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铀矿生物柱浸过程中孔隙特征与矿物的溶解存在密切关系,是探明生物柱浸过程中铀等矿物浸出机理的方法之一。本文选取2.5~5mm、5~10mm及2.5~10mm三种不同粒度的铀矿石,运用CT扫描、SEM分析等技术,研究浸出过程中孔隙率的变化特征,分析浸出液中铀、钙、镁等元素,研究其与孔隙特征的关系。主要研究成果如下:
(1)静态浸出和摇瓶生物浸铀试验研究浸出工艺条件,表明粒度、酸度是影响铀矿浸出的关键因素,微生物接种量对铀的浸出具有一定影响。三种粒度铀矿石在不同酸度条件下浸出360h,当酸度为30g/L,粒度为2.5~5mm的铀矿石浸出液中铀的浓度为171.9mg/L,浸出率为85.53%,浸出效果最佳。同时考虑经济合理性,选取细菌接种量20%为后期生物柱浸的参数。
(2)生物柱浸试验表明,在相同喷淋强度、接种比、酸度等参数条件下,粒度大小是影响铀浸出的关键因素。在酸化酸度30g/L,喷淋强度为15%,细菌接种量为20%,浸出周期为70天条件下,粒度分别为2.5~5mm、5~10mm、2.5~10mm铀矿石的溶浸柱,液计浸出率分别为89.38%、71.39%、81.69%,渣计浸出率分别为83.40%、63.34%、73.45%。
(3)运用CT扫描技术,分析浸铀过程中酸化前、酸化后以及菌浸后原矿孔隙变化特征,试验结果表明,铀矿物的溶解浸出与矿石颗粒孔隙的变化密切相关,铀矿物溶解浸出,进一步增大矿石颗粒内部孔隙,颗粒间的孔隙变化受浸出过程重力压缩和化学溶蚀的双重作用。当粒度分别为2.5~5mm、5~10mm、2.5~10mm铀矿酸浸后,颗粒内平均孔隙率分别增大0.0039%、0.0028%、0.0013%,菌浸后平均孔隙率分别增大0.0024%、0.1049%和0.025%;颗粒间平均面孔隙率酸浸后变化为增大1.05%和减小3.72%、3.44%,菌浸后变化为增大4.6%、0.65%、3.69%。单颗粒矿石SEM分析表明,原矿颗粒致密,强酸酸化后产生微裂隙,菌浸进一步扩展了微裂隙,但同时产生了部分矿物的沉淀结晶,与浸出液中石膏、含铁等矿物的饱和指数计算一致。
(1)静态浸出和摇瓶生物浸铀试验研究浸出工艺条件,表明粒度、酸度是影响铀矿浸出的关键因素,微生物接种量对铀的浸出具有一定影响。三种粒度铀矿石在不同酸度条件下浸出360h,当酸度为30g/L,粒度为2.5~5mm的铀矿石浸出液中铀的浓度为171.9mg/L,浸出率为85.53%,浸出效果最佳。同时考虑经济合理性,选取细菌接种量20%为后期生物柱浸的参数。
(2)生物柱浸试验表明,在相同喷淋强度、接种比、酸度等参数条件下,粒度大小是影响铀浸出的关键因素。在酸化酸度30g/L,喷淋强度为15%,细菌接种量为20%,浸出周期为70天条件下,粒度分别为2.5~5mm、5~10mm、2.5~10mm铀矿石的溶浸柱,液计浸出率分别为89.38%、71.39%、81.69%,渣计浸出率分别为83.40%、63.34%、73.45%。
(3)运用CT扫描技术,分析浸铀过程中酸化前、酸化后以及菌浸后原矿孔隙变化特征,试验结果表明,铀矿物的溶解浸出与矿石颗粒孔隙的变化密切相关,铀矿物溶解浸出,进一步增大矿石颗粒内部孔隙,颗粒间的孔隙变化受浸出过程重力压缩和化学溶蚀的双重作用。当粒度分别为2.5~5mm、5~10mm、2.5~10mm铀矿酸浸后,颗粒内平均孔隙率分别增大0.0039%、0.0028%、0.0013%,菌浸后平均孔隙率分别增大0.0024%、0.1049%和0.025%;颗粒间平均面孔隙率酸浸后变化为增大1.05%和减小3.72%、3.44%,菌浸后变化为增大4.6%、0.65%、3.69%。单颗粒矿石SEM分析表明,原矿颗粒致密,强酸酸化后产生微裂隙,菌浸进一步扩展了微裂隙,但同时产生了部分矿物的沉淀结晶,与浸出液中石膏、含铁等矿物的饱和指数计算一致。