一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法与流程

本发明属于地浸采矿工艺，涉及一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法。

背景技术：

1、铼是一种稀散元素，在地壳中的含量仅为1×10-7％。铼因具有高熔点、高沸点、密度大、优异的延展性、成型性、催化活性等独特优异的物理化学性质，使得铼以及其合金在石油化工、航空航天、冶金、国防等领域有着巨大的应用前景，在市场上供不应求。铼提取分离的困难性与铼及其合金的稀散性，使得铼的价格步步高升，从而引起了人们的重视。故研究铼的开采及回收成为研究铼工作的重中之重。

2、目前国内外对铼资源的开采及回收技术研究较少，相关研究均是针对铜钼矿等硬岩型矿产进行的，主要使用堆浸法进行开采，溶浸液以酸性溶液或碱性溶液为主，回收则以萃取法为主，但整体开采回收铼资源的方法存在成本高、效率低、环保压力大等诸多不足之处。

3、在开展砂岩型铀矿勘探的同时，通过大量分析化验，结果显示铼的平均品位已高于铀矿床伴生矿产综合利用品位，而且矿产规模可达到大型砂岩型铼矿床。但国内目前砂岩型铼矿床发现较少，地浸方法开采及回收砂岩型铼矿更是处于技术空白阶段。

技术实现思路

1、由于国内目前尚未有地浸方法开采砂岩型铼矿及回收工艺技术，本发明旨在实现砂岩型铼矿地浸开采及回收，大力推进矿产综合利用，不仅填补国内相关产业技术空白，亦将改变国内铼资源紧张局势，为国家铼资源储备提供有力保障。

2、本发明在不影响铀矿地浸开采的基础上，为提高地浸开采砂岩型铼矿效率，在原有铀矿地浸开采方法注入co2和o2的基础上，根据含铼矿地层岩性及品位，适量增加o2的注入量，增加含矿水的含氧量，加速铼的氧化作用，以达到高效地浸开采铼资源的目的。同时，在铀矿地浸工艺流程中，于废水贮池建立痕量铼元素回收设备，完成铀铼同步开采及回收的目的。

3、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

4、一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法，包括如下步骤：

5、(1)溶浸液加入o2后，通过注液管道注入地下含矿含水层，溶浸液的注液压力控制在1.5～1.6mpa，o2的加入压力高于溶浸液的注液压力0.1～0.2mpa；根据地下溶浸进度阶段的不同，采用不同的加氧浓度进行溶浸液的配制；

6、(2)向步骤(1)浸出所得的含矿的浸出液中加入co2，调节ph值至7～8；

7、(3)对步骤(2)所得的含矿的浸出液进行铀矿的离子交换吸附，多次吸附后得到含铼矿的回注液；

8、(4)对步骤(3)所得的含矿的回注液进行铼矿的离子交换吸附，吸附后得到饱和树脂和吸附尾液；

9、(5)对步骤(4)所得的饱和树脂进行解析，解析剂为质量分数5-15％脱铼捕获剂，然后对得到的合格液进行蒸发-冷凝-二次蒸发的除杂处理，蒸干后最终得到粗铼酸铵产品。

10、进一步的，步骤(1)中所述的溶浸液为含碳酸氢根型地下水。

11、进一步的，步骤(1)中所述溶浸液的配制具体步骤为：初期浸出，溶浸液中注氧浓度为500～600mg/l，当浸出液中的残余氧浓度达到12mg/l时，注氧浓度降低到200mg/l；当浸出率达到60～70％时，注氧浓度降低至50～150mg/l，直至浸出结束。

12、进一步的，步骤(2)中所述co2加入量为100～300mg/l，co2加入压力高于浸出液管道压力0.1～0.2mpa。

13、进一步的，步骤(3)中所述进行铼矿的离子交换吸附的具体步骤为将浸出液注入含铀定向吸附树脂的离子交换柱进行离子交换吸附。

14、进一步的，所述铀定向吸附树脂为d201或d301。

15、进一步的，步骤(4)中所述进行铼矿的离子交换吸附的具体步骤为回注液注入装有痕量铼吸附石墨烯树脂的装置中进行吸附，并收集吸附尾液。

16、进一步的，步骤(5)中所述蒸发-冷凝-二次蒸发的具体步骤为：在温度80-95℃进行蒸发，待溶液中有固体析出时，停止蒸发，进行冷凝，降温至10-20℃时，待结晶完成除去液相，然后加入纯净水溶解固体，升温至80-95℃进行蒸发，蒸干后最终得到粗铼酸铵产品。

17、本发明与现有技术相比的有益效果是：

18、本发明针对铀铼同步开采及回收的技术空白问题，发明一种铀铼同步地浸开采及回收的矿产综合利用处理方法。本发明的工艺流程简单、成本较低、绿色环保，易于大规模生产，在不改变地浸采铀的工艺基础上，高效完成铀铼同步地浸开采及回收，且产品纯度高，具有明显的社会效益和经济效益。

技术特征：

1.一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法，其特征是，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法，其特征是，步骤(1)中所述的溶浸液为含碳酸氢根型地下水。

3.如权利要求1所述的一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法，其特征是，步骤(1)中所述溶浸液的配制具体步骤为：初期浸出，溶浸液中注氧浓度为500～600mg/l，当浸出液中的残余氧浓度达到12mg/l时，注氧浓度降低到200mg/l；当浸出率达到60～70％时，注氧浓度降低至50～150mg/l，直至浸出结束。

4.如权利要求1所述的一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法，其特征是，步骤(2)中所述co2加入量为100～300mg/l，co2加入压力高于浸出液管道压力0.1～0.2mpa。

5.如权利要求1所述的一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法，其特征是，步骤(3)中所述进行铼矿的离子交换吸附的具体步骤为将浸出液注入含铀定向吸附树脂的离子交换柱进行离子交换吸附。

6.如权利要求5所述的一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法，其特征是，所述铀定向吸附树脂为d201或d301。

7.如权利要求1所述的一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法，其特征是，步骤(4)中所述进行铼矿的离子交换吸附的具体步骤为回注液注入装有痕量铼吸附石墨烯树脂的装置中进行吸附，并收集吸附尾液。

8.如权利要求1所述的一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法，其特征是，步骤(5)中所述蒸发-冷凝-二次蒸发的具体步骤为：在温度80-95℃进行蒸发，待溶液中有固体析出时，停止蒸发，进行冷凝，降温至10-20℃时，待结晶完成除去液相，然后加入纯净水溶解固体，升温至80-95℃进行蒸发，蒸干后最终得到粗铼酸铵产品。

技术总结本发明属于地浸采矿工艺技术领域，公开了一种开采及回收铀铼矿产的综合处理方法，溶浸液加入O2后，通过注液管道注入地下含矿含水层，溶浸液的注液压力控制在1.5～1.6Mpa，O2的加入压力高于溶浸液的注液压力0.1～0.2Mpa；根据地下溶浸进度阶段的不同，采用不同的加氧浓度进行溶浸液的配制；向浸出所得的含矿的浸出液中加入CO2，调节pH值至7～8；进行铀矿的离子交换吸附，多次吸附后得到含铼矿的回注液；进行铼矿的离子交换吸附，吸附后得到饱和树脂和吸附尾液；进行解析，解析剂为质量分数5‑15％脱铼捕获剂，然后对得到的合格液进行蒸发‑冷凝‑二次蒸发的除杂处理，蒸干后最终得到粗铼酸铵产品。本发明的工艺流程简单、成本较低、绿色环保，易于大规模生产。技术研发人员：陈振岩,房大维,李清春,曹民强,肖程,熊耀华,李岩,张雷受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11