Méthodes de récupération d'uranium (extraction)
L'uranium se trouve dans les dépôts minéraux dans le monde, avec plus de la moitié de la production mondiale d'uranium dérivée aujourd'hui de mines situées au Canada, en Australie et au Kazakhstan. Les minerais porteurs d'uranium sont extraits par des méthodes similaires à celles utilisées pour d'autres minerais métalliques. Le minerai d'uranium est retiré du sol par des techniques d'extraction conventionnelles, une méthode de récupération in situ ou comme sous-produit d'autres minéraux.
Minière conventionnelle
Les dépôts d'uranium à moins de 100 mètres de la surface peuvent être récupérés en utilisant la méthode d'extraction à ciel ouvert tandis que les dépôts de plus de 100 mètres de profondeur dans la Terre utilisent la méthode d'exploitation souterraine, qui sont toutes deux dans la catégorie des mines conventionnelles.
Open-Pit / OpenCast / OpenCUT
L'extraction à ciel ouvert commence par l'élimination des morts-terrains (couvre-matériaux) au-dessus de l'uranium pour exposer le gibier. Une fosse est ensuite creusée pour accéder au dépôt. Pour empêcher les murs de la fosse de s'effondrer, la roche est extraite dans une série de bancs. Des trous sont forés dans la roche dans chaque banc et chargés d'explosifs. Les explosifs sont ensuite explosés pour briser la roche, qui serait retirée à la surface par de grands camions. La plus grande mine d'uranium à ciel ouvert au monde en activité aujourd'hui est la mine Rössing en Namibie.
Souterrain
Pour accéder à un souterrain profond de l'uranium, des puits verticaux sont creusés à la profondeur du gisement. Ensuite, les tunnels sont coupés autour du millélet. Les dérives (tunnels horizontaux) fournissent une entrée directe dans les voies de dépôt et de ventilation. Dans la plupart des mines souterraines, le corps de miry est ensuite dynamité et hissé à la surface pour le fraisage. Pour que l'extraction soit viable, ces dépôts doivent être relativement élevés. Cameco et Areva's McArthur River Mine est le plus grand gisement d'uranium de haute qualité.
Récupération in situ / lixiviation in situ / exploitation
Le minerai d'uranium peut également être récupéré par la méthode de récupération in situ (ISR), compte tenu des conditions géologiques appropriées. La méthode ISR ne s'applique qu'aux dépôts d'uranium hébergés de grès situés sous la nappe phréatique dans un aquifère confiné. L'ISR est une méthode qui laisse le corps de minéral d'uranium dans le sol. L'uranium est dissous dans l'acide sulfurique ou une solution légèrement alcaline qui est injectée et récupérée de l'aquifère au moyen de puits. La solution porteuse d'uranium est ensuite remontée à la surface, laissant la roche sans être perturbée. Près d'un quart des mines d'uranium utilisent la méthode ISR et presque toutes les mines d'uranium du Kazakhstan utilisent cette méthode.
Extraction et traitement d'uranium
Il existe deux méthodes principales de traitement du minerai:
- Extraction du minerai du sol (via des mines souterraines ou des fosses ouvertes). Le minerai est transporté vers un
Installation centrale, écrasée et broyée. Le minerai moulu est traité en outre via la lixiviation de tas ou la lixiviation par lots
(Autoclave, réservoir, lixiviation de la cuve). La pulpe lessirée peut être traitée `` COMME 'dans une configuration de résine dans Pulp (RIP),
ou la séparation solide-liquide peut être effectuée via des filtres à courroie ou une décantation de contre-courant (CCD) pour produire un
Liquor clarifié ou partiellement clarifié qui forme l'alimentation au fonctionnement de l'unité d'échange d'ions.
- Traitement in situ, également appelé in situ LEACH (ISL) ou reprise in situ (ISR). Cette technique implique
dissoudre l'uranium directement du corps du minerai en utilisant des lixiviants appropriés tandis que le minerai reste souterrain.
Le lixiviant est pompé dans le sol via une série de points d'injection. Les solutions de liach enceintes (PLS)
collecté dans un puits central. L'ISL produit des PL «propres» avec des solides en suspension totaux (TSS) inférieurs à 50 ppm.
Le choix du contacteur d'échange d'ions dépend de la teneur en solides du matériau d'alimentation. Ceci à son tour,
dicte la distribution optimale de la taille des particules de la résine, comme le montre la figure 2.
Résines d'extraction d'uranium
Les résines d'extraction d'uranium, en particulier les résines d'échange d'anions à base de base, sont utilisées dans l'industrie minière pour récupérer l'uranium à partir d'alcools de lixiviation après le traitement du minerai. Ces résines se lient aux ions d'uranium, permettant une séparation et une purification efficaces.
Comment ça marche:
La lixiviation:
Le minerai d'uranium est écrasé, broyé, puis lessivé avec des produits chimiques (comme l'acide sulfurique) pour dissoudre l'uranium.
Échange d'ions:
La liqueur de leach, contenant de l'uranium, est ensuite passé par des colonnes remplies de résine d'échange d'anions à base forte.
Adsorption d'uranium:
Les ions d'uranium (sous forme de complexes anioniques) sont sélectivement adsorbés sur les billes de résine.
Élution:
L'uranium est ensuite élué (ou retiré) de la résine en utilisant une solution différente (par exemple, l'acide sulfurique dilué).
Purification et précipitations:
La solution d'uranium résultante est encore purifiée puis précipitée sous forme de concentré, souvent sous forme de jaune.
Types de résines:
Résines d'échange d'anions à base forte:
Ce sont le type le plus courant utilisé pour l'extraction d'uranium, connu pour leur haute affinité pour les ions d'uranium.
Type macroporeux vs Gel:
Les résines macroporeuses et de type gel sont utilisées, les résines macroporeuses offrant une résistance plus élevée à la dégradation physique et chimique.
Avantages de l'utilisation de résines:
Taux de récupération élevés: les résines peuvent atteindre des taux de récupération d'uranium élevés à partir de l'alcool de lalianque.
Purification: Ils éliminent efficacement les impuretés de la solution d'uranium.
Polyvylity: Ils peuvent être utilisés dans divers processus d'extraction d'uranium, y compris les opérations à lit fixe et à lit fluidisé.
Effectif: l'extraction d'uranium à base de résine est généralement une méthode rentable par rapport aux autres techniques d'extraction.