我国铀矿发展前景及工艺技术的可行性研究

第一节 铀矿的定义

铀矿有土状、粉末状，也有块状、钟乳状、肾状等等。有些土状的铀矿被称为铀黑，而块状的则称为沥青铀矿。土状的铀矿没有什么光泽，块状的则具有沥青光泽。铀矿石是具有放射性的危险矿物。它们除了可以提取铀用于核工业外，还可以从中提取到镭和其他稀土元素。 铀，是一种极为稀有的放射性金属元素，在地壳中的平均含量仅为百万分之二，其形成可工业利用矿床的几率比其他金属元素要小得多。铀矿是矿石家族中的“玫瑰花”，色彩绚丽，却具放射性 （可行性 研究 ）。

第二节 我国 铀 矿的现状

中国是铀矿资源不甚丰富的一个国家。据如今我国向国际原子能机构陆续提供的一批铀矿田的储量推算，我国铀矿探明储量居世界第10位之后，不能适应发展核电的长远需要。矿床规模以中小为主(占总储量的60%以上)。矿石品位偏低，通常有磷、硫及有色金属、稀有金属矿产与之共生或伴生。矿床类型主要有花岗岩型、火山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型铀矿床4种；其所拥有的储量分别占全国总储量的38%、22%、19.5%、16%。含煤地层中铀矿床、碱性岩中铀矿床及其他类型铀矿床在探明储量中所占比例很少，但具有找矿潜力。中国铀矿成矿时代的时间跨度为距今1900~3百万年之间，即古元古代到第三纪之间，以中生代的侏罗纪和白垩纪成矿最为集中。空间分布上我国铀矿床分南、北两个大区，北方铀矿区以火山岩型为主，南方铀矿区则以花岗岩型。

中国铀矿地质勘查较好：北方地区落实了大型-特大型铀矿基地，开辟了一批有很大潜力的找矿新区；南方老矿田资源潜力挖掘取得明显的效果。其中，北方伊犁地区和鄂尔多斯地区铀矿地质勘查成效尤为显著。在伊犁地区，中核集团二一六大队实现了中国地浸砂岩型铀矿找矿的首次重大突破，发现并提交了中国第一个万吨级可地浸砂岩型铀矿床，使伊犁盆地成为中国第一个特大型地浸砂岩型铀矿田。在鄂尔多斯地区，中核集团二〇八大队创新了找矿思路和成矿理论，提出“古层间氧化带铀成矿观点”，先后突破鄂尔多斯盆地等地区，探明了中国迄今为止最大的铀矿床。

第三节 铀矿的工艺技术

铀矿石的分选方法包括化学选矿和物理选矿两种。大多数铀矿石通常不经过物理选矿，而直接采用化学选矿法水冶加工提取铀。对个别铀矿石，有时在浸出前先予以焙烧预处理；焙烧可以提高有用组分的溶解度或改善矿石的物理性质，提高铀的浸出率。对含铀多金属硫化矿，一般先选出混合精矿，浸出后再予以分离；或先浮选出单金属精矿再分别浸出，根据槽中产品的性质，或酸浸或碱浸提取铀，或经处理后废弃一部分尾矿。含铀铁硼矿则采用磁选–重选–分级流程，分别回收铁、铀、硼等，回收率较高。含铀0.15%～0.20%的铀精矿用10.5%的酸浸出，浸出率高达98.5%。

物理选矿

某些铀矿石在水冶加工前，先进行物理选矿，其作用有三：

1、提高水冶给矿的铀品位，废弃部分尾矿。在铀矿石物理选矿技术中，放射性拣选获得了成功。放射性拣选的原则流程通常是两段分选：第一段，将采出的矿石用矿车或卡车运到放射性检查站进行拣选，富矿石送水冶厂，废石用作充填料；第二段，将放射性检查站选出中矿运往放射性分选厂，经破碎、筛分和洗矿后，进入放射性拣选机分成精矿和废弃尾矿。现代放射性拣选机可处理的粒度范围为20～160mm。为了提高水冶供矿品位，个别厂也采用了其他物理选矿方法：采用重介质选矿，可以废弃部分尾矿；细粒贫矿或放射性拣选的贫中矿，经破碎后可用浮选法富集；对于具有磁性的铀矿物，可用磁选进行富集。因浸出尾矿污染环境，一些国家正加强 研究 产生较“干净”尾矿和无废物排放的铀工艺。加拿大对埃利奥特湖区铀矿石先进行硫化矿浮选和强磁场磁选，不仅提高了铀的品位，而且回收了镭和黄铁矿(前者是尾矿的放射性源，后者是在细菌作用下产生放射性酸液的污染源)。

2、对原矿分组，分别进行水冶加工。某些铀矿石含有碳酸盐、硫化物等多种组分，如直接进行酸浸或碱浸，试剂消耗高，且铀的浸出率低。先用浮选将原矿分组，然后分别进行水冶加工，可以大幅度降低试剂消耗，提高铀浸出率。

3、综合回收有用组分。综合回收金铀共生的石英卵石砾岩矿石中的铀、金和黄铁矿，回收顺序为：先金后铀，或先铀后金，最后浮选黄铁矿；也可以先浮选黄铁矿，然后从浮选后的精矿、尾矿中分别提铀提金。

化学选矿

铀矿石的常规加工工艺都是先从矿石中浸出铀。铀矿石的浸出有酸浸和碱浸两种。酸浸适合于耗酸矿物较少的硅酸盐矿；碱浸宜用于含碳酸盐矿物较多的铀矿石。为了强化浸出过程，在碱浸工艺中常采用热压浸出法；当铀矿石或选矿产品中硫化矿含量较高时，常用加压水浸法提取铀；浓酸熟化浸出也是强化浸出方法之一。堆浸适于处理渗透性能良好的低品位铀矿石或废矿堆和距水冶厂相当远的小矿体。

酸浸矿浆经固液分离或泥砂分离、粗砂洗涤，然后从清液或矿浆介质中提取和富集铀。对于铀品位不高的矿石，宜采用清液吸附或矿浆吸附。饱和后的树脂经解吸得到合格的解吸液，再经化学沉淀制得铀的化学浓缩物。对于铀品位较高的矿石，采用清液萃取或矿浆萃取。萃取后从饱和有机相中反萃取铀，制得核纯或高纯铀产品。先用树脂吸附，解吸合格液再进行萃取的淋萃流程适应性强，最后得到核纯产品。

碱浸矿浆经固液分离和洗涤后，得到清液。清液可用化学沉淀法制得化学浓缩物；用清液吸附、解吸液沉淀法可制得高纯化学浓缩物；也可采用清液季铵萃取一反萃取结晶流程制得核纯产品；还可用硫酸酸化后，再按酸法流程加工。对于既有酸浸又有碱浸的水冶厂，适于采用酸碱混合流程。

第四节 铀矿的发展前景

铀矿开采业的发展趋势是，在世界核电需求稳定增长的大背景下，铀产量会进一步增加。据Mer-rill师nch公司预测，到2011年，世界核反应堆的铀需求量（不算核电站和选矿场的库存量）为70850吨，比2007年增长9％。与此同时，到2011年，世界铀矿开采量将达57223吨，比2007年增长39％。

 总之，尽管目前世界铀市场的行情十分看好，但近年来的铀矿开采动态却比较稳定，这说明它有较大的“惯性”。大型铀矿公司未来的生产计划表明，他们是想努力增产，然而却不得不受制于政治、地质、采矿技术等方面因素，为此须不断修正生产指标。

可以预期，在市场铀价持续走高的有利背景下，铀产量将以较快速度增长。到2011年，铀产量增加可在一定程度上弥补供需缺口，但市场上天然铀紧缺的状况将持续不变。
 

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