权利要求
1.一种从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：对锆冶炼废渣进行磨矿预处理，将磨矿后的废渣、碱Ⅰ、循环回用的二段浸出液与水进行混合，采用一次超声强化搅拌浸出，经过滤后，取一段浸出液进行铀回收;
步骤2：将上述过滤后的一段浸出渣加入碱Ⅱ的水溶液进行低温熟化，通过二次超声强化搅拌浸出，经再次过滤后，分别得到二段浸出液和二段浸出渣;
所述二段浸出液返回步骤1循环回用，所述二段浸出渣经洗涤后进行堆存处置。
2.根据权利要求1所述的从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，其特征在于，所述锆冶炼废渣含水率50%-70%，铀含量为0.5-3%。
3.根据权利要求1所述的从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，其特征在于，所述磨矿后的废渣粒径为≤5 mm，质量占比为≥85%。
4.根据权利要求1所述的从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，其特征在于，将磨矿后的废渣、碱Ⅰ、循环回用的二段浸出液与水进行混合时，所述二段浸出液与磨矿后废渣的液固比为(0.5-1.5)：1;
所述水与磨矿后废渣的液固比为(0.5-1.5)：1。
5.根据权利要求1所述的从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，其特征在于，所述碱Ⅰ为碳酸钠和碳酸氢钠;
所述碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为(1-3)：1;
所述碱Ⅰ占所述磨矿后的废渣的质量分数为1-5% 。
6.根据权利要求1所述的从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，其特征在于，所述碱Ⅱ为碳酸钠;
所述一段浸出渣、水与碱Ⅱ的质量比为1：(0.05-0.1)：(0.03-0.08)。
7.根据权利要求1所述的从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，其特征在于，所述一次超声的条件为：超声频率20 kHz-40 kHz，超声间歇进行，以超声1-2 h后停止1-2 h的周期进行，总超声时长占步骤1浸出时间的50%-70%;
所述二次超声的条件为：超声频率20 kHz-40 kHz，超声间歇进行，以超声1-2 h后停止1-2 h的周期进行，总超声时长占步骤2浸出时间的50%-70%;
所述一次超声和二次超声的条件相同或不同。
8.根据权利要求1所述的从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，其特征在于，所述采用一次超声强化搅拌浸出时，浸出温度为20-50 ℃，浸出时间为4-8 h;
所述低温熟化的条件为：熟化温度60-80 ℃，熟化时间2-6 h;
所述通过二次超声强化搅拌浸出时，浸出温度为20-50 ℃，浸出时间为4-8 h。
9.根据权利要求1所述的从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，其特征在于，所述过滤的方式包括压滤、自然过滤和真空过滤中的一种或多种;
所述再次过滤的方式包括压滤、自然过滤和真空过滤中的一种或多种;
所述过滤和再次过滤的条件相同或不同。
10.根据权利要求1所述的从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，其特征在于，所述一段浸出液进行铀回收时，包括萃取工艺提铀、离子交换提铀中的一种或其组合。
说明书
技术领域
[0001]本申请属于
湿法冶金技术领域，尤其涉及一种从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法。
背景技术
[0002]锆石是典型的放射性共伴生资源，大多数锆石多含有铀、钍等放射性元素。锆冶炼厂采用典型的“一酸一碱”法生产氧氯化锆时，铀元素在锆冶炼废酸中富集，经中和处置进入锆冶炼废渣中。此放射性废渣具有渣量大、含放射性等特点，生产1吨氧氯化锆产生约2吨放射性废渣，铀含量高达0.1%-1%。现有的堆存处置方法，不仅存在巨大的环保隐患，又造成了有价铀资源的浪费。
[0003]铀的碱法浸出是基于铀酰离子(UO22+)在碳酸根(CO32-)和碳酸氢根(HCO3-)存在的环境中，会迅速形成非常稳定的、易溶于水的三碳酸铀酰络阴离子实现的，其具有选择性高、成本低等优点，但存在浸出速率慢、浸出率低等缺点。现有铀的碱浸方法通常需要采用高温高压等强化手段，以实现铀的高效浸出。例如，申请公布号为CN 112430754 A的现有技术就公开了一种通过高温加压碱浸从多硫化物碳酸盐型铀矿石中浸出铀的方法：首先将含硫化物碳酸盐型铀矿石、碳酸钠、高
锰酸钾和水，混合后进行浸出反应，得到反应体系，再进行过滤，得到滤饼和一级过滤液;然后将上述步骤得到的滤饼和碳酸钠溶液再次混合得到制浆液;将上述步骤得到的一级过滤液进行提铀;随后将上述步骤得到的制浆液再次过滤后，得到二级过滤液和
尾矿;最后将上述步骤得到的二级过滤液进行再次提铀，最终铀浸出率可达93%以上。
[0004]然而，现有的碱法浸出工艺存在以下问题：一是现有的提铀工艺采用高温高压处理，操作流程繁杂，运行成本高;二是浸出过程中投入大量的碱溶液，造成试剂消耗高，并且浸出率低，导致铀资源未能充分回收，造成目标资源的浪费。
发明内容
[0005]本申请公开了一种从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，旨在解决现有的碱法浸出工艺的浸出效率低、工艺繁杂、运行成本高等的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请的技术方案是：
本申请的第一方面提供了一种从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，所述方法包括：
步骤1：对锆冶炼废渣进行磨矿预处理，将磨矿后的废渣、碱Ⅰ、循环回用的二段浸出液与水进行混合，采用一次超声强化搅拌浸出，经过滤后，取一段浸出液进行铀回收;
步骤2：将上述过滤后的一段浸出渣加入碱Ⅱ的水溶液进行低温熟化，通过二次超声强化搅拌浸出，经再次过滤后，分别得到二段浸出液和二段浸出渣;
所述二段浸出液返回步骤1循环回用，所述二段浸出渣经洗涤后进行堆存处置。
[0007]结合第一方面优选地，所述锆冶炼废渣含水率50%-70%，铀含量为0.5-3%。
[0008]结合第一方面优选地，所述磨矿后的废渣粒径为≤5 mm，质量占比为≥85%。
[0009]结合第一方面优选地，将磨矿后的废渣、碱Ⅰ、循环回用的二段浸出液与水进行混合时，所述二段浸出液与磨矿后废渣的液固比为(0.5-1.5)：1;
所述水与磨矿后废渣的液固比为(0.5-1.5)：1。
[0010]结合第一方面优选地，所述碱Ⅰ为碳酸钠和碳酸氢钠;
所述碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为(1-3)：1;
所述碱Ⅰ占所述磨矿后废渣的质量分数为1-5% 。
[0011]结合第一方面优选地，所述碱Ⅱ为碳酸钠;
所述一段浸出渣、水与碱Ⅱ的质量比为1：(0.05-0.1)：(0.03-0.08)。
[0012]结合第一方面优选地，所述一次超声的条件为：超声频率20 kHz-40 kHz，超声间歇进行，以超声1-2 h后停止1-2 h的周期进行，总超声时长占步骤1浸出时间的50%-70%;
所述二次超声的条件为：超声频率20 kHz-40 kHz，超声间歇进行，以超声1-2 h后停止1-2 h的周期进行，总超声时长占步骤2浸出时间的50%-70%;
所述一次超声和二次超声的条件相同或不同。
[0013]结合第一方面优选地，所述采用一次超声强化搅拌浸出时，浸出温度为20-50 ℃，浸出时间为4-8 h;
所述低温熟化的条件为：熟化温度60-80 ℃，熟化时间2-6 h;
所述通过二次超声强化搅拌浸出时，浸出温度为20-50 ℃，浸出时间为4-8 h。
[0014]结合第一方面优选地，所述过滤的方式包括压滤、自然过滤和真空过滤中的一种或多种;
所述再次过滤的方式包括压滤、自然过滤和真空过滤中的一种或多种;
所述过滤和再次过滤的条件相同或不同。
[0015]结合第一方面优选地，所述一段浸出液进行铀回收时，包括萃取工艺提铀、离子交换提铀中的一种或其组合。
[0016]与现有技术相比，本申请实施例的优点或有益效果至少包括：
本申请提供的回收方法通过超声强化二段逆流浸出工艺实现锆冶炼废渣中铀的高效提取;首先，通过磨矿减小废渣粒径，显著增大废渣与碱液的接触面积;一段浸出时，将磨矿后的废渣与循环回用的二段浸出液、碱Ⅰ溶液按比例混合，利用间歇超声的空化效应，强化传质动力学与铀酰离子络合反应，快速溶出铀，过滤后即可从一段浸出液中回收铀;随后，将过滤后的一段浸出渣，加入碱Ⅱ溶液进行低温熟化，进一步松动矿物晶格、解离类质同象赋存的难浸态铀，再经二次超声强化搅拌浸出，深度提取残留铀，再次过滤后得到的二段浸出液返回一段浸出工序循环回用，大幅降低试剂消耗，二段浸出渣经洗涤后铀残留量达到废弃品位标准，清洗后的废水可返回低温熟化工艺进行回用，大幅降低废水排放。该工艺无需高温高压等苛刻条件，全程无有害气体产生，不仅工艺简单，可控性高，而且具有较高的铀浸出率，浸出渣中的铀达到了废弃品位的标准。
[0017]本申请提供的回收方法铀浸出率可达到92%以上，设备投入少，处理能力强，更适合工业化大规模生产应用。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本申请实施例提供的从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0021]在本实施例以下描述中，术语“和/或”用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B和同时存在A和B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0022]在本实施例以下描述中，术语“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a，b或c中的至少一项(个)”，或，“a，b和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a，b，c，a-b(即a和b)，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。
[0023]本领域技术人员应当理解，在本申请实施例以下描述中，序号的先后并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0024]在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0025]需要说明的是，本申请实施例中的所有原料和/或试剂均是在市场上购买或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备获得。
[0026]第一方面，本申请实施例提供了一种从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，所述方法包括：
步骤1：对锆冶炼废渣进行磨矿预处理，将磨矿后的废渣、碱Ⅰ、循环回用的二段浸出液与水进行混合，采用一次超声强化搅拌浸出，经过滤后，取一段浸出液进行铀回收;
步骤2：将上述过滤后的一段浸出渣加入碱Ⅱ的水溶液进行低温熟化，通过二次超声强化搅拌浸出，经再次过滤后，分别得到二段浸出液和二段浸出渣;
所述二段浸出液返回步骤1循环回用，所述二段浸出渣经洗涤后进行堆存处置。
[0027]需要说明的是，本申请原则上对所述锆冶炼废渣的具体选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、提铀情况以及提铀质量要求进行选择和调整，本申请为更好的应用于其他铀矿石，提高铀浸出率和降低铀碴品位，更好的提高可控性和简便性，绿色环保，所述锆冶炼废渣优选包括含水率50%-70%，铀含量为0.5-3%。
[0028]需要说明的是，本申请先进行原料预处理：以锆冶炼废渣为原料，先进行磨矿处理，将废渣粒度细化，为后续浸出反应提供充足的反应界面。经一段超声强化浸出与铀回收：磨矿后的废渣进入超声强化浸出工序，通过超声空化效应强化传质，促进铀的溶出;浸出完成后进行过滤，得到浸出液和一段浸出渣;浸出液直接进入回收铀环节，实现铀的资源化。二段浸出与废渣处置：一段浸出渣中加入Na2CO3后进行低温熟化，松动矿物晶格中未溶出的铀;熟化后再次进行超声强化浸出，进一步提取残留铀;二次浸出后过滤，得到二段浸出液和二段浸出渣;二段浸出液返回至超声强化浸出工序循环回用，降低试剂消耗;二段浸出渣经洗涤后进行堆存，洗涤水可回用于洗涤环节，实现水资源与试剂的高效利用。
[0029]本申请实施例中，所述磨矿后的废渣粒径优选为≤5 mm，质量占比优选为≥85%。其中，通过控制磨矿后的废渣的粒度的质量占比，能够显著增大废渣与碱液的接触面积，既能有效去除废渣表面附着的杂质，又能为后续浸出工序的提供良好基础。
[0030]本申请实施例中，将磨矿后的废渣、碱Ⅰ、循环回用的二段浸出液与水进行混合时，所述二段浸出液与磨矿后废渣的液固比为(0.5-1.5)：1;所述水与磨矿后废渣的液固比为(0.5-1.5)：1。所述碱Ⅰ为碳酸钠和碳酸氢钠;所述碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为(1-3)：1;所述碱Ⅰ占所述磨矿后废渣的质量分数为1-5%。其中，通过控制碱液和废渣的液固比，能够有效优化反应体系的传质效率，强化碱液对废渣中铀的浸润与溶出效果;同时可避免碱液过量造成的药剂浪费或碱液量不足导致的反应不充分问题，进一步提升铀浸出率。
[0031]本申请实施例中，所述一次超声的条件为：超声频率20 kHz-40 kHz，超声间歇进行，以超声1-2 h后停止1-2 h的周期进行，总超声时长占步骤1浸出时间的50%-70%;所述二次超声的条件为：超声频率20 kHz-40 kHz，超声间歇进行，以超声1-2 h后停止1-2 h的周期进行，总超声时长占步骤2浸出时间的50%-70%;所述一次超声和二次超声的条件相同或不同。其中，通过控制反应的超声强化时间，能够有效强化反应体系的传质扩散效率，加速碱液向废渣内部渗透，进一步提升铀的浸出速率与总回收率。
[0032]需要说明的是，本申请原则上对所述过滤的具体方式没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况的要求进行选择和调整，本申请为更好的应用，所述过滤的方式优选包括压滤、自然过滤和真空过滤中的一种或多种。
[0033]需要说明的是，本申请原则上对所述提铀的具体方式没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况的要求进行选择和调整，本申请所述提铀的方式优选包括萃取工艺提铀、离子交换提铀中的一种或其组合。
[0034]本申请实施例中，所述采用一次超声强化搅拌浸出时，浸出温度优选为20-50 ℃，浸出时间优选为4-8 h;所述低温熟化的条件为：熟化温度优选为60-80 ℃，熟化时间优选为2-6 h;所述通过二次超声强化搅拌浸出时，浸出温度优选为20-50 ℃，浸出时间优选为4-8 h。其中，通过控制一次超声强化搅拌浸出、低温熟化以及二次超声强化搅拌浸出的条件，采用超声与搅拌联用强化浸出过程，提高了浸出过程中铀的溶浸速率;加之拌碱低温熟化的方法，提高了铀的溶浸效率，实现了放射性冶炼废渣中铀的高效碱法浸出。
[0035]需要说明的是，本申请具有的优势为：(1)提供了一种从放射性冶炼废渣中碱法浸出回收铀的方法，改善了浸出条件，提高了铀的浸出效率，降低了浸出过程操作成本和试剂成本，实现了温和条件下废渣中铀的经济高效提取。(2)采用超声与搅拌联用强化浸出过程，提高了浸出过程中铀的溶浸速率;加之拌碱低温熟化的方法，提高了铀的溶浸效率，实现了放射性冶炼废渣中铀的高效碱法浸出。(3)采用二段逆流浸出工艺，通过浸出过程浸出渣、浸出剂、洗涤水流向精准调控，使浸出剂利用效率最大化，降低试剂消耗，同时提升溶液中铀浓度，减少浸出渣铀夹带损伤，为后续铀的回收创造条件。
[0036]需要说明的是，本申请综合考虑铀浸出率、浸出条件强度、碱耗能耗等，提出了一种从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，具有以下技术优点：铀浸出率高。通过采用超声强化浸出、拌碱熟化法、二段逆流浸出的方法，实现锆冶炼废渣中铀的高效浸出，铀浸出率达92%以上。通过超声搅拌联用及拌碱熟化强化浸出过程，增强浸出过程溶浸效率，提高浸出速率;通过二段浸出液及洗涤水等工艺过程溶液回用，提高溶液中铀浓度，为后续铀富集回收提供基础。
[0037]试剂成本低、设备投资少。采用的浸出剂为铀矿冶常用的碳酸钠与碳酸氢钠，成本低、易获取，设备要求低。浸出工段的超声搅拌联用以及低温拌碱熟化，不需要采用高温、高压设备，常规搅拌浸出设备可满足操作需求。
[0038]三废产生量少，环保压力小。经本申请锆冶炼废渣浸出渣中残留铀含量可降低至0.02%以下，从而大大降低了对环境的影响。全流程中无高温操作，无废气产生，工艺全流程无废水产生。
[0039]下面将结合具体实施例对本申请的技术方案作进一步地阐述。
[0040]实施例1
本实施例提供从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法，如图1所示的工艺流程图，具体包括：
某放射性锆冶炼废渣，含水率57.1%，废渣中U含量0.98%，SiO2含量29.8%，
稀土氧化物(REO)含量9.5%，Fe2O3含量11.2%，ZrO2含量10.3%。
[0041]S101：将锆冶炼废渣采用棒磨处理2 min，经处理后锆冶炼废渣粒度-5 mm质量占比85 wt%。
[0042]按与锆冶炼废渣液固体积质量比1：1加入第二段浸出液，按与锆冶炼废渣液固体积质量比1：1加入清水，按与锆冶炼废渣质量分数3%加入碱，其中碱配比为Na2CO3：NaHCO3质量比为2：1，浸出采用超声强化搅拌浸出，超声频率20 kHz，搅拌速率300 r/min，浸出温度室温，超声间歇进行，每个周期内超声1 h后停止1 h，总计浸出时间4 h，过滤后浸出液进行铀回收，一段浸出渣进行熟化，一段铀浸出率74.5%。
[0043]S102：将锆冶炼废渣第一段浸出渣、洗涤水与碱按照质量分数1：0.05：0.05，碱为Na2CO3，机械搅拌30 min至料浆均匀后，于80 ℃下熟化4 h。
[0044]将熟化后的高温熟料，按浸出液固比1：1加入洗涤水，按浸出液固比0.5：1加入清水，浸出采用超声强化搅拌浸出，超声频率20 kHz，搅拌速率300 r/min，浸出温度室温，超声间歇进行，每个周期内超声1 h后停止1 h，总计浸出时间4 h，过滤得到第二段浸出液和第二段浸出渣，第二段浸出液返回作为第一段浸出的浸出剂，第二段浸出总计铀浸出率93.6%，渣中铀含量0.01%。二段浸出渣采用清水进行逆流洗涤，单级洗涤比1：1，洗涤级数3级。
[0045]经上述工艺处理，铀浸出率93.6%，渣中铀含量0.01%。
[0046]实施例2
某放射性锆冶炼废渣，含水率56.8%，废渣中U含量1.17%，SiO2含量35.7%，REO含量8.4%，Fe2O3含量12.4%，ZrO2含量11.2%。该废渣按如下工艺进行处理：
S201：将锆冶炼废渣采用盘磨处理3 min，经处理后锆冶炼废渣粒度-5 mm质量占比90 wt%;
按与锆冶炼废渣液固体积质量比1.5：1加入第二段浸出液，按与锆冶炼废渣液固体积质量比0.5：1加入清水，按与锆冶炼废渣质量分数4%加入碱，其中碱配比为Na2CO3：NaHCO3质量比为2：1，浸出采用超声强化搅拌浸出，超声频率20 kHz，搅拌速率300 r/min，浸出温度室温，超声间歇进行，每个周期内超声2 h后停止1 h，总计浸出时间4 h，过滤后浸出液进行铀回收，一段浸出渣进行熟化，一段铀浸出率76.3%。
[0047]S202：将锆冶炼废渣第一段浸出渣、洗涤水与碱按照质量比1：0.07：0.06，碱为Na2CO3，机械搅拌40 min至料浆均匀后，于80 ℃下熟化5 h。
[0048]将熟化后的高温熟料，按浸出液固比1：1加入洗涤水，按浸出液固比0.7：1加入清水，浸出采用超声强化搅拌浸出，超声频率20 kHz，搅拌速率300 r/min，浸出温度室温，超声间歇进行，每个周期内超声2 h后停止1 h，总计浸出时间5 h，过滤得到第二段浸出液和第二段浸出渣，第二段浸出液返回作为第一段浸出的浸出剂，第二段浸出总计铀浸出率94.2%，渣中铀含量0.01%。二段浸出渣采用清水进行逆流洗涤，单级洗涤比0.8：1，洗涤级数4级。
[0049]经上述工艺处理，铀浸出率94.2%，渣中铀含量0.01%。
[0050]实施例3
某放射性锆冶炼废渣，含水率61.8%，废渣中U含量0.73%，SiO2含量26.1%，REO含量6.4%，Fe2O3含量15.1%，ZrO2含量13.6%，该矿石按如下工艺进行处理：
S301：将锆冶炼废渣采用棒磨处理3 min，经处理后锆冶炼废渣粒度-5 mm质量占比88 wt%。
[0051]按与锆冶炼废渣液固体积质量比1.5：1加入第二段浸出液，按与锆冶炼废渣液固体积质量比1.5：1加入清水，按与锆冶炼废渣质量分数5%加入碱，其中碱配比为Na2CO3：NaHCO3质量比为3:1，浸出采用超声强化搅拌浸出，超声频率30 kHz，搅拌速率300 r/min，浸出温度50 ℃，超声间歇进行，每个周期内超声2 h后停止2 h，总计浸出时间8 h，过滤后浸出液进行铀回收，一段浸出渣进行熟化，一段铀浸出率77.6%。
[0052]S302：将锆冶炼废渣第一段浸出渣、洗涤水与碱按照质量比1：0.1：0.05，碱为Na2CO3，机械搅拌30 min至料浆均匀后，于80 ℃下熟化6 h。
[0053]将熟化后的高温熟料，按浸出液固比1：1加入洗涤水，按浸出液固比1：1加入清水，浸出采用超声强化搅拌浸出，超声频率30 kHz，搅拌速率300 r/min，浸出温度50 ℃，超声间歇进行，每个周期内超声2 h后停止2 h，总计浸出时间8 h，过滤得到第二段浸出液和第二段浸出渣，第二段浸出液返回作为第一段浸出的浸出剂，第二段浸出总计铀浸出率92.9%，渣中铀含量0.008%。二段浸出渣采用清水进行逆流洗涤，单级洗涤比1：1，洗涤级数5级。
[0054]经上述工艺处理，铀浸出率92.9%，渣中铀含量0.008%。
[0055]同时，为验证以上实施例制备的制备工艺方法，本申请提供以下对比例进行详细阐述。
[0056]对比例1
某放射性锆冶炼废渣，含水率56.8%，废渣中U含量1.17%，SiO2含量35.7%，REO含量8.4%，Fe2O3含量12.4%，ZrO2含量11.2%。
[0057]将锆冶炼废渣采用盘磨处理3 min，经处理后锆冶炼废渣粒度-5 mm质量占比90wt%。按与锆冶炼废渣液固体积质量比3：1加入清水，按与锆冶炼废渣质量分数10%加入碱，其中碱配比为Na2CO3：NaHCO3质量比为2：1，浸出温度室温，搅拌速率300 r/min，浸出时间10h，过滤后浸出液进行铀回收，浸出渣采用清水进行逆流洗涤，单级洗涤比0.8：1，洗涤级数4级。
[0058]经上述工艺处理，渣计铀浸出率84.5%，渣中铀含量0.18%。
[0059]对比例2
某放射性锆冶炼废渣，含水率56.8%，废渣中U含量1.17%，SiO2含量35.7%，REO含量8.4%，Fe2O3含量12.4%，ZrO2含量11.2%。该废渣按如下工艺进行处理：
S401：将锆冶炼废渣采用盘磨处理3 min，经处理后锆冶炼废渣粒度-5 mm质量占比90 wt%;
按与锆冶炼废渣液固体积质量比1.5：1加入第二段浸出液，按与锆冶炼废渣液固体积质量比0.5：1加入清水，按与锆冶炼废渣质量分数4%加入碱，其中碱配比为Na2CO3：NaHCO3质量比为2:1，浸出采用超声强化搅拌浸出，超声频率20 kHz，搅拌速率300 r/min，浸出温度室温，超声间歇进行，每个周期内超声2 h后停止1 h，总计浸出时间4 h，过滤后浸出液进行铀回收，一段铀浸出率76.3%。
[0060]S402：将锆冶炼废渣第一段浸出渣、洗涤水与碱按照质量比1：0.07：0.06，碱为Na2CO3，机械搅拌40 min至料浆均匀后，按浸出液固比1：1加入洗涤水，按浸出液固比0.7：1加入清水，浸出采用超声强化搅拌浸出，超声频率20 kHz，搅拌速率300 r/min，浸出温度室温，超声间歇进行，每个周期内超声2 h后停止1 h，总计浸出时间5 h，过滤得到第二段浸出液和第二段浸出渣，第二段浸出液返回作为第一段浸出的浸出剂，第二段浸出总计铀浸出率94.2%，渣中铀含量0.01%。二段浸出渣采用清水进行逆流洗涤，单级洗涤比0.8：1，洗涤级数4级。
[0061]经上述工艺处理，铀浸出率88.9%，渣中铀含量0.13%。
[0062]将实施例和对比例的浸出效果列于表1中：
表1实施例的浸出效果
[0063]本申请对比例1所采用的工艺流程与实施例2相似，仅采用步骤1的操作，不进行低温熟化和二段浸出，仅通过一段浸出只能溶出废渣中易浸态铀，无法对难浸态铀进行溶出，导致浸出率大幅偏低。同时，无二段浸出液循环回用环节，一段使用的碱溶液中的碳酸盐未充分利用，试剂单耗增加，且浸出渣铀残留量超标，仍存在放射性污染隐患。
[0064]本申请对比例2所采用的工艺流程与实施例2相似，仅不采用低温熟化工艺，低温熟化的核心作用是通过温和加热松动矿物晶格、解离类质同象结构，使难浸态铀转化为易络合的形态，该工序缺失导致二段浸出仅能回收部分残留铀，整体浸出率低于实施例2，且浸出渣铀残留量超标，同时影响固液分离效率。
[0065]因此，本申请提供的回收方法通过超声强化二段逆流浸出工艺实现锆冶炼废渣中铀的高效提取。首先，通过磨矿减小废渣粒径，显著增大废渣与碱液的接触面积;一段浸出时，将磨矿后的废渣与循环回用的二段浸出液、碱Ⅰ溶液按比例混合，利用间歇超声的空化效应，强化传质动力学与铀酰离子络合反应，快速溶出铀，过滤后即可从一段浸出液中回收铀;随后，将过滤后的一段浸出渣，加入碱Ⅱ溶液进行低温熟化，进一步松动矿物晶格、解离类质同象赋存的难浸态铀，再经二次超声强化搅拌浸出，深度提取残留铀，再次过滤后得到的二段浸出液返回一段浸出工序循环回用，大幅降低试剂消耗，二段浸出渣经洗涤后铀残留量达到废弃品位标准，清洗后的废水可返回低温熟化工艺进行回用，大幅降低废水排放。该工艺无需高温高压等苛刻条件，全程无有害气体产生，不仅工艺简单，可控性高，而且具有较高的铀浸出率，浸出渣中的铀达到了废弃品位的标准。本申请提供的回收方法铀浸出率可达到92%以上，设备投入少，处理能力强，更适合工业化大规模生产应用。
[0066]本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分可互相参见，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
[0067]以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。
说明书附图(1)
声明：
“从锆冶炼废渣碱法浸出回收铀的方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：中核矿业科技集团有限公司, 核工业北京化工冶金研究院, 中国铀业股份有限公司
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