一种铍铀伴生矿石脱氟装置及脱氟方法与流程

本发明涉及采矿，尤其涉及一种铍铀伴生矿石脱氟装置及脱氟方法。

背景技术：

1、新疆雪米斯坦火山岩白杨河特大型铍铀伴生矿床的开发利用，提取其中的铍资源、铀资源，带来巨大的经济效益的同时，为我国核工业发展提供资源储备，保障我国国防军工资源自给能力。

2、新疆雪米斯坦火山岩白杨河特大型铍铀伴生矿床的典型代表元素为铍、铀、钼、氟和钙等元素。

3、铍铀伴生矿石酸法提取铍和铀元素，其中的氟元素也从矿石中浸出，转为氢氟酸。铍铀伴生矿石酸法提取容器为大型玻璃搅拌反应釜。从矿石中浸出的氢氟酸对大型玻璃搅拌反应釜有严重的腐蚀作用，影响大型玻璃搅拌反应釜的使用寿命。大型玻璃搅拌反应釜中的硅元素进入浸出液中，极大增加了浸出液中硅元素浓度，从而也改变了天然铍铀伴生矿石酸法浸出液中的化学成分。

4、因此，在铍铀伴生矿石酸法提取铍和铀元素工序之前，脱离铍铀伴生矿石中的氟元素，极大利于后续酸法浸出工序的进行。

5、如何不外加化学试剂，改变天然矿性，达到铍铀伴生矿石脱氟的目的，是亟待解决的难题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种铍铀伴生矿石脱氟装置及脱氟方法，方法简单，可有效去除矿石中的氟，避免后续浸出时氟化合物腐蚀设备。

2、本发明提供了一种铍铀伴生矿石脱氟装置，包括依次连接的气体供给装置、气体缓冲罐、滤酸罐、蒸发罐、高温管式炉、冷凝回流管及碱液罐；

3、所述蒸发罐的下部设置加热装置；

4、所述高温管式炉内设置有石英管，石英管内设置石英舟；

5、所述滤酸罐及碱液罐内均装有碱性溶液；

6、所述气体供给装置供给氮气或者惰性气体。

7、优选地，所述气体供给装置与气体缓冲罐之间的连接管道上设置有流量计。

8、优选地，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水；所述碱性溶液的浓度为0.1wt％～20wt％。

9、优选地，所述碱性溶液的体积不超过罐体积的三分之二。

10、优选地，所述高温管式炉孔径为150mm～5050mm，高温管式炉孔径比石英管外径大20mm以上。

11、优选地，所述石英管长度为200mm～5000mm，石英管内径为50mm～500mm；

12、石英舟内径为石英管内径的1/2～2/3，石英舟长度为石英管长度的1/3～1/2。

13、优选地，所述冷凝循环管长200mm～2000mm；冷凝循环管气流直管内径为10mm～1000mm。

14、本发明还提供一种铍铀伴生矿石的脱氟方法，包括以下步骤：

15、对铍铀伴生矿石进行加热处理，并向其中吹扫水蒸汽，铍铀伴生矿受热产生的气体与水蒸汽反应，生成氢氟酸废蒸气，吹扫氢氟酸废蒸气至碱溶液中；

16、所述加热的温度为300～1000℃。

17、优选地，所述水蒸汽通过氮气或者惰性气体吹扫到加热处理的铍铀伴生矿石中，

18、氮气或者惰性气体通入的流量为0.2l/min～50l/min。

19、优选地，所述碱性液体为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水；所述碱溶液的浓度为0.1wt％～20wt％。

20、与现有技术相比，本发明的铍铀伴生矿石脱氟装置及脱氟方法，通过加热使矿石中的氟元素溢出，然后利用碱溶液进行吸收。处理后的矿石可直接用于后续提铀，浸出液中不会产生氢氟酸，避免玻璃搅拌反应釜被腐蚀，不增加浸出液中硅元素浓度。

技术特征：

1.一种铍铀伴生矿石脱氟装置，其特征在于，包括依次连接的气体供给装置、气体缓冲罐、滤酸罐、蒸发罐、高温管式炉、冷凝回流管及碱液罐；

2.根据权利要求1所述的铍铀伴生矿石脱氟装置，其特征在于，所述气体供给装置与气体缓冲罐之间的连接管道上设置有流量计。

3.根据权利要求1所述的铍铀伴生矿石脱氟装置，其特征在于，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水；所述碱性溶液的浓度为0.1wt％～20wt％。

4.根据权利要求1所述的铍铀伴生矿石脱氟装置，其特征在于，所述碱性溶液的体积不超过罐体积的三分之二。

5.根据权利要求1所述的铍铀伴生矿石脱氟装置，其特征在于，所述高温管式炉孔径为150mm～5050mm，高温管式炉孔径比石英管外径大20mm以上。

6.根据权利要求5所述的铍铀伴生矿石脱氟装置，其特征在于，所述石英管长度为200mm～5000mm，石英管内径为50mm～500mm；

7.根据权利要求1所述的铍铀伴生矿石脱氟装置，其特征在于，所述冷凝循环管长200mm～2000mm；冷凝循环管气流直管内径为10mm～1000mm。

8.一种铍铀伴生矿石的脱氟方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的铍铀伴生矿石的脱氟方法，其特征在于，所述水蒸汽通过氮气或者惰性气体吹扫到加热处理的铍铀伴生矿石中，

10.根据权利要求8所述的铍铀伴生矿石的脱氟方法，其特征在于，所述碱性液体为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水；所述碱溶液的浓度为0.1wt％～20wt％。

技术总结本发明涉及采矿技术领域，尤其涉及一种铍铀伴生矿石脱氟装置及脱氟方法。所述装置，包括依次连接的气体供给装置、气体缓冲罐、滤酸罐、蒸发罐、高温管式炉、冷凝回流管及碱液罐；所述蒸发罐的下部设置加热装置；所述高温管式炉内设置有石英管，石英管内设置石英舟；所述滤酸罐及碱液罐内均装有碱性溶液；所述气体供给装置供给氮气或者惰性气体。所述方法为：对铍铀伴生矿石进行加热处理，并向其中吹扫水蒸汽，铍铀伴生矿受热产生的气体与水蒸汽反应，生成氢氟酸废蒸气，吹扫氢氟酸废蒸气至碱溶液中；所述加热的温度为300～1000℃。本发明方法简单，可有效去除矿石中的氟，避免后续浸出时氟化合物腐蚀设备。技术研发人员：杜桂荣,龚明明,陈建宏,李梁,魏恩波,杨理琼受保护的技术使用者：核工业北京化工冶金研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/11