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地浸采铀中201×7型树脂硅中毒的解毒工艺探索

2021-10-25朱国明桂增杰段和军李光辉李世俊梁天元

朱国明,王 艺,何 斌,桂增杰,段和军,李光辉,李世俊,梁天元,刘 东

(中核内蒙古矿业有限公司,内蒙古 呼和浩特 010011)

201×7型树脂是一种强碱性阴离子交换树脂,可以用来吸附铀(桑国辉等,2019;徐斌等,2016;杨智翔等,2016)、锰(解洪亮等,2015)、铬(Ⅵ)(宋秀玲等,2013)、硒(Ⅵ)(施永生等,2006)、铂(赵德鹏等,2014)、海水提溴(王滢秀等,2011;张拿慧等,2011),还可以用于除去金矿选冶尾液中的氰化物(廖赞等,2008;党晓娥等,2014)及铜(兰新哲等,2006)。地浸采铀生产过程中常用201×7型树脂来提取铀,原液的pH值、阴离子浓度和铀浓度是影响吸附效果的主要因素(刘玉龙等,2015;周义朋等,2018)。在离子交换法提取铀的过程中,树脂不仅吸附铀,还会吸附钼(徐琼等,2014;闻振乾等,2017),钼占有树脂交换基才导致树脂吸附铀的性能下降而发生树脂中毒。同时,硅中毒也是一种常见的中毒类型,树脂硅中毒导致其工作容量和离子交换速度下降,机械强度变差。

内蒙古某酸法地浸采铀矿山的铀提取工艺流程为:硫酸浸出-吸附-硫酸淋洗-萃取-洗涤-反萃取-碱分解法沉淀-产品压滤,溶浸液为5~10 g/L H2SO4溶液,淋洗剂为120~130 g/L H2SO4溶液。其离子交换工艺使用的是201×7型树脂。随着系统运行时间的增加,离子交换能力逐步下降,吸附后尾液中铀由1 mg/L逐步上升到3~4 mg/L,吸附效率由90%下降至75%,对比新树脂其工作容量下降了30%,交换速度下降了70%。分析离子交换树脂本身组成及工作环境发现,吸附原液中的AMR SiO2(可与钼酸铵定量反应的SiO2)浓度达到0.3 g/L;在经过30个吸附—淋洗循环后离子交换树脂上的SiO2达到9 g/L,树脂存在硅中毒的问题。

温永忠等(2014)列举了树脂包括硅等常见的几种中毒现象,并提出了减少和避免树脂中毒的措施,但未对中毒树脂提出解毒方法。……

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