第42卷第3期(总第189期)2023年6月湿法冶金HydrometallurgyofChinaVol.42No.3(Sum.189)June2023基于载铀树脂饱和再吸附—淋洗一体化工艺的U型塔设计研究程威,苏学斌,阙为民,陈希,李建华,杜志明(核工业北京化工冶金研究院,北京101149)摘要:针对部分酸法地浸铀矿工艺在浸出中后期存在的浸出液铀浓度偏低、HSO-4离子竞争吸附、吸附饱和树脂容量低、固定床淋洗合格液铀浓度低等问题,设计了一种离子交换设备U型塔,研究了采用饱和再吸附与淋洗一体化工艺处理载铀树脂,考察了处理后淋洗液中铀浓度的变化。结果表明:经U型塔一体化工艺处理后,淋洗合格液中铀质量浓度升至43~50g/L;U型塔运行稳定,树脂运移顺畅,塔内铀浓度梯度分布合理。该设备适用于地浸采铀浸出液处理过程,有一定的推广应用价值。关键词:酸法地浸;铀;载铀树脂;U型塔;饱和再吸附;离子交换;设计中图分类号:TL212;O647.3文献标识码:A文章编号:1009-2617(2023)03-0312-05DOI:10.13355/j.cnki.sfyj.2023.03.016收稿日期:2023-02-09基金项目:国家重点研发计划项目(2020YFC1909804)。第一作者简介:程威(1979—),男,本科,高级工程师,主要研究方向为铀矿地浸。引用格式:程威,苏学斌,阙为民,等.基于载铀树脂饱和再吸附—淋洗一体化工艺的U型塔设计研究[J].湿法冶金,2023,42(3):312-316.我国砂岩型铀矿的铀品位普遍较低,经酸法地浸后浸出液中铀浓度也较低,部分铀矿浸出到中后期,浸出液中铀平均质量浓度为10~15mg/L,有的甚至低于10mg/L。因此,一般需采用离子交换树脂吸附浸出液中的铀[1]。由于浸出液中硫酸氢根(硫酸根)离子浓度与铀酰离子浓度的比值高,竞争吸附力强[2],会降低饱和树脂对铀的吸附量,因此,用固定床吸附塔直接淋洗所得淋洗合格液中铀浓度偏低[3],最终会导致沉淀剂消耗量增加,产生大量工艺废水,“111”产品铀含量较低。目前,针对树脂饱和容量低的问题,已研发出2种工艺。一是饱和再吸附工艺[4],即将吸附铀浸出液后的一次饱和树脂与淋洗合格液接触,再次吸附其中的铀。该法可进一步提高树脂容量,使二次饱和树脂淋洗合格液中铀浓度提高数倍。将50%~70%的淋洗合格液返回再吸附,产生的饱和再吸附尾液中铀质量浓度在3~5g/L之间,可再次回收吸附铀。该法所用设备为密实移动床[5-6],除了吸附塔、淋洗塔和转型塔外,还需新增饱和再吸附塔、回收吸附塔,以及相应的树脂提升和存储设备[7],工艺流程复杂[8],设备占地和投资较大。二是淋萃工艺,即将离子交换吸附—淋洗得到的淋洗合格液作为萃原液,通过有机相选...
