CA1150059A - Procede ameliore de separation solide-liquide dans le cas de l'attaque sulfurique d'un minerai uranifere - Google Patents
Procede ameliore de separation solide-liquide dans le cas de l'attaque sulfurique d'un minerai uranifereInfo
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Abstract
: L'invention concerne un procédé permettant d'améliorer la séparation des phases liquide et solide d'une suspension aqueuse résultant de l'attaque sulfurique d'un minerai. Selon le procédé, on introduit du sulfate de calcium dihydraté dans ce milieu d'attaque en même temps que le minerai. L'application se fait essentiellement dans le domaine des minerais uranifères.
Description
5t~59 L'invention concerne un procédé qui permet d'améliorer la séparation des phases solide e-t liquide résultant de l'attaque d'un minerai uranifère par une liqueur sulfurique qui consiste à introduire du sulfate de calcium dihydraté en même temps que le minerai uranifère dans le milieu d'attaque.
Il est connu depuis bien longtemps d'effectuer l'attaque en continu des minerais uranifères au rnoyen d'une solution aqueuse d'acide sulfurique dans des conditions d'oxydation, de température et de pression permettant la solubiiisation de l'uranium sous la forme UO2 2, On obtenait ainsi une suspenslon de matière inattaquée dans la liqueur contenant l'uranium en solution.
Cette suspension était ensuite soumise à une séparation des phases solide et liquide par décantation, ou mieux encore, par filtration, afin d'abaisser la quantité de solution de lavage des matières inattaquées nécessaires pour récupérer la - totalité de l'uranium solubilisé.
En général, cette opération de séparation ne présente pas de difficultés importantes pour l'homme de l'art, et donne de bons rendements de récupération de l'uranium avec des quantités très acceptables.de solution de lavage des matériaux inattaqués. C'est ainsi, par exemple, que dans le cas d'un minerai uranifère granitique contenant environ 0~2% d'uranium, il est possible de récupérer par filtration sur filtre à bande plus de 99% de l'uranium solubilisé en utilisant un volume de solution de lavage compris entre 1 à 1,3 m3 par tonne de minerai soumis à l'attaque sulfurique. Toutefois, certains minerais urani~res contenant dans leur gangue une quantit~ relativement élevée de calcium, telle que par exemple 2.8%, soumis à l'attaque sulfurique, donnent une suspension visqueuse dont les phases solide et liquide sont difficilement séparables, même en présence d'agents de floculation introduits dans le milieu pour améliorer S~
cette séparation: en effet, lorsque ce phénomène a.pparaît sous la forme d'une auymentation de la viscosité, l'homme de l'art introduit des quantités croissantes d'argents de floculation sans pour autant accroitre suffisamment la vitesse de séparation des deux phases. En outre, la quantité de solution de lavage des matériaux inattaqués est très augmentée pour aboutir à un rendement acceptable de récupération de l'uranium solubilise~.
Enfin, malgré toutes les tentatives d'amélioration du milieu de séparation, les matériaux inattaqués présen-tent une forte capacité à retenir la solution de lavaye.
Forte des inconvénients précités, et poursuivant ses recherches en ce domaine, la demanderesse a trouvé et mis au point un procédé qui permet d'améliorer d'une manière très importante la séparation des phases solide et liquide d'une suspension résultant de l'attaque d'un minerai uranifère par une solution sulfurique.
Le procédé selon l'invention, qui permet d'améliorer la séparation des phases liquide et solide d'une suspension aqueuse résultant de l'attaque sulfurique d'un minerai uranifère, consiste à introduire en même temps que le minerai uranifère, du sulfate de calcium dih.ydraté dans le milieu d'attaque.
La demanderesse a constaté d'une manière surprenante, lors des essais de laboratoire exécutés en vue de trouver une solution aux difficultés de séparation précitée, que l'introduc-tion d'une quantité même faible de sulfate de calcium dihydraté
avant que soit réalisée l'introduction du réactif d'attaque et du minerai, conduisait à une amélioration très importante de la séparation ultérieure des phases solide et liquide formant la suspension résultant de l'attaque, cette suspension nlayant plus l'aspect visqueux qu'elle offrait lorsque l'attaque était réalisée sans l'addition de sulfate de calcium dihydraté.
La quantité de sulfate de calcium dihydraté à introduire 5~3 dans le milieu d'attaque, peut être très faible, mais il a été
constaté que l'introduction d'au moins 10 kg de sulfate de calcium dihydraté par tonne de minerai soumis à l'attaque donnait des résultats de séparation déjà très intéressants, résultats qui se manifestaient par une diminution importante de la consommation d'argent de floculation, une vitesse de séparation des phases solide et liquide très améliorée, une rétantion en solution d'imprégnation des matériaux inattaqués fortement abaissée, permettant de diminuer la quantit~ de solution de lavage nécessaire à l'obtention d'un rendement élevé de récupéra-tion de l'uranium solubilisé.
Le sulfate de calcium dihydraté, introduit dans le milieu d'attaque, peut être un produit d'origine naturelle ou d'origine synthétique. Mais il peut être envisagé, dans le cas d'un cycle complet d'extraction de l'uranium, de recycler du sulfate de calcium dihydraté dans le milieu d'attaque, celui-ci - provenant par exemple du traitement des effluents liquides débarrassés de l'uranium, par de la chaux ou du carbonate de calcium, ou bien encore, pouvant provenir après la mise en régime du cycle d'attaque en continu du minerai, du recyclage d'une fraction des matériaux inattaqués contenant le sulfate de calcium dihydraté précédemment formé.
Le procédé selon l'invention peut s'appliquer à tout procédé d'attaque sulfurique de minerais uranifères en suspension .plus ou moins épaisse en présence de l'agent d'oxydation de l'uranium, s'il est nécessaire. Les conditions de températures ne présentent pas de caractère critique pour l'application du procédé selon l'invention. Elles sont généralement comprises entre 40 C et 90 C.
Exemple 1 Dans une premi.ère expérience, destinée à illustrer les techniques antérieures ~ titre de o~raison, on a introduit dans 3C~S~
un réacteur d'a-ttaque 0.1 tonne d'un minerai uranifère, broyé
à une dimension inférieure à 0.7 mm qui avait la composition suivante:
U38 0, 19 %
V25 0,83 %
Ca 4t98 %
matériaux divers 94~00 %
Cette masse a été attaquée par 100 litres d'une liqueur sulfurique à 100 g/l de H2SO4 pendant 24 heures à une température de 80 C, en présence de 2 kg de ~aClO3, comme agent oxydant, tout en étant soumise à une agitation.
La suspension obtenue après l'attaque était visqueuse et a été soumise ~ une séparation.
Pour réaliser la séparation, il a fallu ajouter 480 g/tonne de minerai d'un floculant vendu sous la marque de commerce FLOCAL T214, pour pouvoir obtenir une vitesse de filtration de 0.69 tonne par mètre carré et par heure.
Le rendement de récupération de l'uranium solubilisé
était de 98.4 % tandis que le volume de solution de lavage des matériaux inattaqués était de 1,2 m3 (solution de H2SO4 à 2 g/l) et que l'humidité du gâteau obtenu constitué par lesdits matériaux était de 40 %.
Dans une autre expérience réalisée avec 0,1 tonne du même minerai, et en mettant en oeuvre le procédé selon l'inven-tion, on a introduit simultanément ~vec le minerai, 20 kg de CaSO4, 2H20 par tonne de minerai traité, selon les mêmes condi-tions expérimentales que précédemment.
La suspension obtenue après l'attaque du minerai nl~tait pas visqueuse et a été soumise à une séparation, pour laquelle on a ajouté du floculant précité ~ raison de 60 g par tonne de minerai traité.
La vitesse de filtration obtenue étai-t de 1.1 tonne s~ ~
par mètre carré et par heure. Le rendernent de récupération de l'uranium solubilisé était de 99.8 % tandis que le volume de solution de lavage des matériaux inattaqués était de o.9 m3 et que l'humidité du gâteau obtenu, constitué par lesdits matériaux n'était plus que de 26 %.
Exemple 2 Dans cet exemple, la demanderesse a utilisé le même minerai, et le même procédé d'attaque que dans l'exemple 1.
Le sulfate de calcium dihydraté, introduit en même temps que le minerai dans le milieu d'attaque, provenait de la précipitation par la chaux des ions SO4 présents dans l'effluent liquide, débarrassé de l'uranium et destiné à être rejeté.
La quantité de sulfate de calcium dihydraté introduite dans le milieu réactionnel, était de 30 kg de produit humide par tonne de minerai à traiter.
La suspension obtenue après l'attaque n'était pas visqueuse et a été soumise à une séparation pour laquelle on a ajouté du floculant utilisé dans l'exemple 1, à raison de 70 g par tonne de minerai traité.
La vitesse de filtration obtenue était de lr05 tonne par mètre carré et par heure.
Le rendement de récupération de l'uranium solubilisé
était de 99,7 %, tandis que le volume de la solution de lavage des matériaux inattaqués était de 1 mètre cube, et que l'humidité
du gâteau obtenu constitué par lesdits matériaux, n'était plus que de 25 %.
Il est connu depuis bien longtemps d'effectuer l'attaque en continu des minerais uranifères au rnoyen d'une solution aqueuse d'acide sulfurique dans des conditions d'oxydation, de température et de pression permettant la solubiiisation de l'uranium sous la forme UO2 2, On obtenait ainsi une suspenslon de matière inattaquée dans la liqueur contenant l'uranium en solution.
Cette suspension était ensuite soumise à une séparation des phases solide et liquide par décantation, ou mieux encore, par filtration, afin d'abaisser la quantité de solution de lavage des matières inattaquées nécessaires pour récupérer la - totalité de l'uranium solubilisé.
En général, cette opération de séparation ne présente pas de difficultés importantes pour l'homme de l'art, et donne de bons rendements de récupération de l'uranium avec des quantités très acceptables.de solution de lavage des matériaux inattaqués. C'est ainsi, par exemple, que dans le cas d'un minerai uranifère granitique contenant environ 0~2% d'uranium, il est possible de récupérer par filtration sur filtre à bande plus de 99% de l'uranium solubilisé en utilisant un volume de solution de lavage compris entre 1 à 1,3 m3 par tonne de minerai soumis à l'attaque sulfurique. Toutefois, certains minerais urani~res contenant dans leur gangue une quantit~ relativement élevée de calcium, telle que par exemple 2.8%, soumis à l'attaque sulfurique, donnent une suspension visqueuse dont les phases solide et liquide sont difficilement séparables, même en présence d'agents de floculation introduits dans le milieu pour améliorer S~
cette séparation: en effet, lorsque ce phénomène a.pparaît sous la forme d'une auymentation de la viscosité, l'homme de l'art introduit des quantités croissantes d'argents de floculation sans pour autant accroitre suffisamment la vitesse de séparation des deux phases. En outre, la quantité de solution de lavage des matériaux inattaqués est très augmentée pour aboutir à un rendement acceptable de récupération de l'uranium solubilise~.
Enfin, malgré toutes les tentatives d'amélioration du milieu de séparation, les matériaux inattaqués présen-tent une forte capacité à retenir la solution de lavaye.
Forte des inconvénients précités, et poursuivant ses recherches en ce domaine, la demanderesse a trouvé et mis au point un procédé qui permet d'améliorer d'une manière très importante la séparation des phases solide et liquide d'une suspension résultant de l'attaque d'un minerai uranifère par une solution sulfurique.
Le procédé selon l'invention, qui permet d'améliorer la séparation des phases liquide et solide d'une suspension aqueuse résultant de l'attaque sulfurique d'un minerai uranifère, consiste à introduire en même temps que le minerai uranifère, du sulfate de calcium dih.ydraté dans le milieu d'attaque.
La demanderesse a constaté d'une manière surprenante, lors des essais de laboratoire exécutés en vue de trouver une solution aux difficultés de séparation précitée, que l'introduc-tion d'une quantité même faible de sulfate de calcium dihydraté
avant que soit réalisée l'introduction du réactif d'attaque et du minerai, conduisait à une amélioration très importante de la séparation ultérieure des phases solide et liquide formant la suspension résultant de l'attaque, cette suspension nlayant plus l'aspect visqueux qu'elle offrait lorsque l'attaque était réalisée sans l'addition de sulfate de calcium dihydraté.
La quantité de sulfate de calcium dihydraté à introduire 5~3 dans le milieu d'attaque, peut être très faible, mais il a été
constaté que l'introduction d'au moins 10 kg de sulfate de calcium dihydraté par tonne de minerai soumis à l'attaque donnait des résultats de séparation déjà très intéressants, résultats qui se manifestaient par une diminution importante de la consommation d'argent de floculation, une vitesse de séparation des phases solide et liquide très améliorée, une rétantion en solution d'imprégnation des matériaux inattaqués fortement abaissée, permettant de diminuer la quantit~ de solution de lavage nécessaire à l'obtention d'un rendement élevé de récupéra-tion de l'uranium solubilisé.
Le sulfate de calcium dihydraté, introduit dans le milieu d'attaque, peut être un produit d'origine naturelle ou d'origine synthétique. Mais il peut être envisagé, dans le cas d'un cycle complet d'extraction de l'uranium, de recycler du sulfate de calcium dihydraté dans le milieu d'attaque, celui-ci - provenant par exemple du traitement des effluents liquides débarrassés de l'uranium, par de la chaux ou du carbonate de calcium, ou bien encore, pouvant provenir après la mise en régime du cycle d'attaque en continu du minerai, du recyclage d'une fraction des matériaux inattaqués contenant le sulfate de calcium dihydraté précédemment formé.
Le procédé selon l'invention peut s'appliquer à tout procédé d'attaque sulfurique de minerais uranifères en suspension .plus ou moins épaisse en présence de l'agent d'oxydation de l'uranium, s'il est nécessaire. Les conditions de températures ne présentent pas de caractère critique pour l'application du procédé selon l'invention. Elles sont généralement comprises entre 40 C et 90 C.
Exemple 1 Dans une premi.ère expérience, destinée à illustrer les techniques antérieures ~ titre de o~raison, on a introduit dans 3C~S~
un réacteur d'a-ttaque 0.1 tonne d'un minerai uranifère, broyé
à une dimension inférieure à 0.7 mm qui avait la composition suivante:
U38 0, 19 %
V25 0,83 %
Ca 4t98 %
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Cette masse a été attaquée par 100 litres d'une liqueur sulfurique à 100 g/l de H2SO4 pendant 24 heures à une température de 80 C, en présence de 2 kg de ~aClO3, comme agent oxydant, tout en étant soumise à une agitation.
La suspension obtenue après l'attaque était visqueuse et a été soumise ~ une séparation.
Pour réaliser la séparation, il a fallu ajouter 480 g/tonne de minerai d'un floculant vendu sous la marque de commerce FLOCAL T214, pour pouvoir obtenir une vitesse de filtration de 0.69 tonne par mètre carré et par heure.
Le rendement de récupération de l'uranium solubilisé
était de 98.4 % tandis que le volume de solution de lavage des matériaux inattaqués était de 1,2 m3 (solution de H2SO4 à 2 g/l) et que l'humidité du gâteau obtenu constitué par lesdits matériaux était de 40 %.
Dans une autre expérience réalisée avec 0,1 tonne du même minerai, et en mettant en oeuvre le procédé selon l'inven-tion, on a introduit simultanément ~vec le minerai, 20 kg de CaSO4, 2H20 par tonne de minerai traité, selon les mêmes condi-tions expérimentales que précédemment.
La suspension obtenue après l'attaque du minerai nl~tait pas visqueuse et a été soumise à une séparation, pour laquelle on a ajouté du floculant précité ~ raison de 60 g par tonne de minerai traité.
La vitesse de filtration obtenue étai-t de 1.1 tonne s~ ~
par mètre carré et par heure. Le rendernent de récupération de l'uranium solubilisé était de 99.8 % tandis que le volume de solution de lavage des matériaux inattaqués était de o.9 m3 et que l'humidité du gâteau obtenu, constitué par lesdits matériaux n'était plus que de 26 %.
Exemple 2 Dans cet exemple, la demanderesse a utilisé le même minerai, et le même procédé d'attaque que dans l'exemple 1.
Le sulfate de calcium dihydraté, introduit en même temps que le minerai dans le milieu d'attaque, provenait de la précipitation par la chaux des ions SO4 présents dans l'effluent liquide, débarrassé de l'uranium et destiné à être rejeté.
La quantité de sulfate de calcium dihydraté introduite dans le milieu réactionnel, était de 30 kg de produit humide par tonne de minerai à traiter.
La suspension obtenue après l'attaque n'était pas visqueuse et a été soumise à une séparation pour laquelle on a ajouté du floculant utilisé dans l'exemple 1, à raison de 70 g par tonne de minerai traité.
La vitesse de filtration obtenue était de lr05 tonne par mètre carré et par heure.
Le rendement de récupération de l'uranium solubilisé
était de 99,7 %, tandis que le volume de la solution de lavage des matériaux inattaqués était de 1 mètre cube, et que l'humidité
du gâteau obtenu constitué par lesdits matériaux, n'était plus que de 25 %.
Claims (4)
1. Procédé de traitement permettant d'améliorer la séparation des phases liquide et solide d'une suspension aqueuse résultant de l'attaque sulfurique d'un minerai uranifère, caractérisé en ce que on introduit du sulfate de calcium dihydraté
dans le milieu d'attaque en même temps que le minerai.
dans le milieu d'attaque en même temps que le minerai.
2. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de sulfate de calcium dihydraté
introduit dans le milieu d'attaque est d'au moins 10 kg par tonne de minerai soumis à l'attaque.
introduit dans le milieu d'attaque est d'au moins 10 kg par tonne de minerai soumis à l'attaque.
3. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sulfate de calcium dihydraté introduit dans le milieu d'attaque, provient du traitement des effluents liquides débarrassés de l'uranium par de la chaux ou du carbonate de calcium.
4. Procédé de traitement selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce qu'il est exécuté à une température comprise entre 40 °C et 90 °C.
Applications Claiming Priority (2)
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| FR8000656 | 1980-01-07 | ||
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| CA1150059A true CA1150059A (fr) | 1983-07-19 |
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ID=9237479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000367942A Expired CA1150059A (fr) | 1980-01-07 | 1981-01-06 | Procede ameliore de separation solide-liquide dans le cas de l'attaque sulfurique d'un minerai uranifere |
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