通過磁性分離從銅精礦去除鈾的方法
【專利說明】
[0001] 本申請案要求2012年11月06日提交的題目為"通過磁性分離去除銅精礦中 的鈾的方法（Processforremovinguraniumincopperconcentrateviamagnetic s印aration) "的美國專利申請案第61/723, 196號的優(yōu)先權(quán)，所述申請案的全文通過引用 并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種通過磁性分離從銅精礦去除鈾的方法，其目的為將銅精礦中的鈾 含量降低到商業(yè)上可接受的含量。
【背景技術(shù)】
[0003] 存在許多與磁性分離一起使用的技術(shù)，尤其關(guān)于從銅精礦去除鈾的方法。眾所周 知，分離效率取決于若干因素，包括在磁場中的滯留時間，構(gòu)成礦物的釋放以及競爭性力， 例如重力和摩擦力。
[0004] 大衛(wèi)C?達林（DavidC.Dahlin)和阿爾伯特R?魯爾（AlbertR.Rule)已描述，美 國礦業(yè)局（U.S.BureauofMines)已經(jīng)對礦石磁化率隨著磁場強度變化進行研究，來判斷 這一關(guān)聯(lián)是如何影響高場磁性分離作為其它分離技術(shù)的替代方案的可能性的。使用來自相 同沉積物的樣品制備單個精礦，從而比較一起出現(xiàn)的礦石的磁化率。此外，使用來自不同沉 積物的樣品制備精礦，來比較此類礦石的磁化率。其研究的結(jié)果顯示在用鐵磁性化合物飽 和后，礦石的磁化率與磁場強度基本上無關(guān)。
[0005] 面對這一信息，基于在高強度磁場中提高礦物磁化率的磁性分離技術(shù)是不可能的 并且是新穎的。
[0006] 關(guān)于金屬的分離工藝，濕式高強度磁性分離（WMMS)或磁性過濾為所屬領(lǐng)域的技 術(shù)人員已知的技術(shù)。此類技術(shù)適用于去除磁性雜質(zhì)。
[0007] 磁性過濾的優(yōu)勢為污染較少和金屬回收率高。與可容易地用于微米尺寸的顆粒的 其它選礦不同，這一技術(shù)需要的資金成本較高。
[0008] 關(guān)于磁性分離的另一【背景技術(shù)】方法由A.R.斯卡克（A.R.Schake)等人揭露。所述 文章教示高梯度磁性分離（HGMS)可用于濃縮廢物流和被污染的土壤中的钚和鈾。這一技 術(shù)的優(yōu)勢在于其不形成額外廢物以及減少用于進一步整治的化學試劑。
[0009] 一般來說，磁性分離技術(shù)可用于采礦行業(yè)中的的各種應(yīng)用中。US7, 360, 657描述 一種從漿料分離固體磁性顆粒的用于連續(xù)磁性分離的方法和設(shè)備，其提供一種實質(zhì)上垂直 的磁性分離器，所述分離器包含安置成引入連續(xù)漿料饋料流的容器。
[0010]US3935094中相當好的說明了從極低鉻精礦純化鈦鐵礦。關(guān)于揭露內(nèi)容，對鈦鐵 礦精礦進行濕式磁性分離并且從其中去除高磁敏感性鉻鐵礦污染物。接著，使非磁性部分 在氧化條件下遭遇鍋爐，并且在氧化期間觀測到鈦鐵礦重量稍微增加。此后，氧化的鈦鐵礦 是磁敏感的并且與鉻鐵礦分離。
[0011] 超導(dǎo)磁性分離是一種更有效去除弱磁性礦石以及處理成本較低的技術(shù)。使用超導(dǎo) 磁性分離可用于改良高嶺土的亮度。此外，磁性稀土鼓式分離器可用于降低來自鈦鐵礦精 礦的鈾和釷含量。
[0012] 在超導(dǎo)高梯度磁性分離器（SC-HGMS)上使用低級別（分析〈lOOppmU30s)鈾礦 進行實驗研究，所述鈾礦由鈾以瀝青鈾礦形式存在的拉哈銅工廠設(shè)備尾礦（Rakhacopper planttailing)制備。在濕式高強度磁性分離器（WHIMS)上進行的早期研究顯示當粒徑 小于20ym且不超過20%顆粒小于5ym時，瀝青鈾礦回收率降低。所述研究顯示SC-HGMS 能夠有效回收極細顆粒和超細顆粒的金屬，并且60%的顆粒小于5ym時回收率更高。因此 通過與SC-HGMS技術(shù)聯(lián)合的WMMS的瀝青鈾礦的整體回收率可實現(xiàn)顯著提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 鑒于上述文獻，本發(fā)明描述一種用于通過磁性分離（低場或高場）從銅精礦去除 鈾的適宜和有效方法，其目的為將銅精礦中的鈾含量降低到商業(yè)上可接受的含量。
[0014] 本發(fā)明的這些方面的額外優(yōu)點和新穎特征將部分闡述于下文的描述中，并且在檢 驗下文或在學習本發(fā)明的實踐之后，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將部分地變得更明顯。
【附圖說明】
[0015] 參見以下圖式（但不限于），將詳述描述系統(tǒng)和方法的不同實例方面，其中：
[0016]圖1為說明清除機浮選循環(huán)負載的細粒浮選的流程圖。
[0017]圖2為說明來自清除機浮選循環(huán)負載的選礦的流程圖。
[0018] 圖3為操作2的浮選流程圖。
[0019]圖4為說明U-Pb氧化物在二次清除機精礦中的分布（操作2-閉合線路）的曲線。
[0020] 圖5為說明U-Pb氧化物在二次清除機精礦中的分布（操作3-開放線路）的曲線。
[0021] 圖6為說明U-Pb氧化物在掃選機-清除機精礦中的分布（操作3-開放線路）的 曲線。
[0022] 圖7為操作1和操作2的浮選流程圖。
[0023] 圖8顯示浮選操作中的銅和鈾的級別和分布的平均值。
[0024]圖9為樣品II的閉合清除機線路的浮選流程圖。
[0025]圖10為表示在二次清除機浮選精礦的磁性分離中銅和鈾級別（閉合清除機線 路-樣品II)的結(jié)果的曲線。
[0026]圖11為表示在二次清除機浮選精礦的磁性分離中銅和鈾分布（閉合清除機線 路-樣品II)的曲線。
[0027]圖12為表示在掃選機-清除機浮選精礦的磁性分離中銅和鈾級別（閉合線路清 除機）的曲線。
[0028] 圖13為顯示磁性分離產(chǎn)物-⑷非磁性產(chǎn)物和⑶磁性產(chǎn)物中的瀝青鈾礦共生體 的特征的顯微圖。
[0029] 圖14表示第3工廠設(shè)備爐役。
[0030] 圖15顯示從磁性浮選的選礦機的物質(zhì)平衡。
【具體實施方式】
[0031] 以下詳細描述不打算以任何方式限制本發(fā)明的范圍、適用性或配置。更準確地來 說，以下描述提供實施例示性模式必需的理解。使用本文所提供的教示時，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員將識別可使用的合適的替代物，而無需外推本發(fā)明的范圍。
[0032] 本發(fā)明描述一種用于經(jīng)磁性分離從銅精礦去除鈾的有效方法，其包含銅精礦的磁 性分離、研磨步驟和細粒浮選步驟，其中所述磁性分離步驟包含如下子步驟：
[0033] 卜磁性分離銅精礦，拆分磁性部分（a)和非磁性部分（b)，其中尺寸分布為約 15-40諸此。），其中鈾含量為約2(^111到10(^111。在此步驟中，獲得約75-99.99%選礦的 非磁性銅，其具有低含量的鈾并且可銷售；
[0034]ii_磁性分離i中實現(xiàn)的磁性部分（a)的研磨步驟，以產(chǎn)生具有5-15ym范圍內(nèi)的 精細尺寸分布（P80)且具有約lOOppm到400ppm的高鈾含量的磁性銅精礦。
[0035]iii-步驟ii的細粒浮選塔步驟，因此產(chǎn)生銅回收率在0. 01 %到25%范圍內(nèi)的銅 精礦（c)。在此步驟中使用二硫代磷酸鹽+ -硫代磷酸鹽捕集劑和pH= 8. 6的起泡劑獲得 鈾含量為約lOOppm到300ppm的銅精礦。
[0036]iv_混合來自磁性分離步驟i.的具有低鈾含量的非磁性部分（b)與步驟iii結(jié)束 時實現(xiàn)的精礦，可產(chǎn)生最終精礦（c)，其具有約40ppm到150ppm的鈾含量并且最終銅回收率 在75%到99. 99%范圍內(nèi)。
[0037] 實例
[0038] 1?第一工廠設(shè)備爐役（樣品I)
[0039] 使用具有磁鐵角礫巖（30% )和綠泥角礫巖（70% )的巖性組成的典型礦石樣品。 包含1. 5噸此類礦石的樣品I來自巖心鉆且其化學分析呈現(xiàn)于表1中。
[0040] 表卜樣品I的化學分析
[0041]
[0042]首先，對樣品I進行以下粉碎階段：
[0043] i?巖心鉆破碎到小于12. 5mm的粒徑
[0044]ii.均質(zhì)化
[0045]iii.破碎到3. 5mm以下的粒徑
[0046]iv.在由球磨機（40%裝球量）和螺旋分級機構(gòu)成的閉合線路中分級。
[0047] 研磨線路以40%鋼球裝球量操作。螺旋分級機的溢流物去往粗選機浮選饋料，而 底流物被送到研磨循環(huán)負載。粗選機浮選饋料的P80為210ym。粗選機浮選在容量為40L 的機拌單元中進行并且操作條件顯示于表2中。
[0048] 表2-粗選機浮選條件
[0049]
[0050] 工廠設(shè)備中又使用來自I期工程開發(fā)的捕集劑和起泡劑1為了避免試劑效率由