Metode pemulihan uranium (ekstraksi)
Uranium ditemukan dalam deposit mineral di seluruh dunia, dengan lebih dari setengah produksi uranium dunia saat ini berasal dari tambang yang terletak di Kanada, Australia, dan Kazakhstan. Bijih yang mengandung uranium ditambang dengan metode yang mirip dengan yang digunakan untuk bijih logam lainnya. Bijih uranium dikeluarkan dari tanah dengan teknik penambangan konvensional, metode pemulihan in-situ, atau sebagai produk sampingan dari mineral lain.
Penambangan konvensional
Endapan uranium kurang dari 100 meter dari permukaan dapat dipulihkan menggunakan metode penambangan lubang terbuka sementara deposit lebih dari 100 meter di bumi menggunakan metode penambangan bawah tanah, yang keduanya berada dalam kategori penambangan konvensional.
Open-pit/opencast/opencut
Penambangan terbuka dimulai dengan penghapusan overburden (penutup material) di atas uranium untuk mengekspos bijih. Sebuah lubang kemudian dilubangi untuk mengakses deposit. Untuk mencegah tembok pit dari mengalah, batu ditambang dalam serangkaian bangku. Lubang dibor ke batu di setiap bangku dan sarat dengan bahan peledak. Bahan peledak kemudian diledakkan untuk memecah batu, yang akan dibawa ke permukaan dengan truk besar. Tambang uranium open-pit terbesar di dunia saat ini adalah Tambang Rössing di Namibia.
Bawah tanah
Untuk mengakses uranium bijih di bawah tanah, poros vertikal digali hingga kedalaman deposit. Selanjutnya, terowongan dipotong di sekitar bijih. Drifts (terowongan horizontal) memberikan entri langsung ke dalam jalur deposit dan ventilasi. Di sebagian besar tambang bawah tanah, orang bijih kemudian diledakkan dan diangkat ke permukaan untuk menggiling. Agar penambangan menjadi layak, deposit ini harus relatif tinggi. Tambang Sungai McArthur Cameco dan Areva adalah deposit uranium tingkat tinggi terbesar.
Pemulihan in-situ/pencucian/penambangan solusi in-situ
Bijih uranium juga dapat dipulihkan dengan metode pemulihan in-situ (ISR), mengingat kondisi geologis yang tepat. Metode ISR hanya berlaku untuk endapan uranium yang diselenggarakan oleh batu pasir yang terletak di bawah permukaan air dalam akuifer terbatas. ISR adalah metode yang meninggalkan bijih uranium di tanah. Uranium dilarutkan dalam asam sulfat atau larutan basa ringan yang disuntikkan ke dalam dan dipulihkan dari akuifer melalui sumur. Larutan bantalan uranium kemudian dipompa kembali ke permukaan, membuat batu tidak terganggu. Hampir seperempat tambang uranium menggunakan metode ISR dan hampir semua tambang uranium Kazakhstan menggunakan metode ini.
Ekstraksi dan pemrosesan uranium
Ada dua metode utama pemrosesan bijih:
- Ekstraksi bijih dari tanah (melalui tambang bawah tanah atau lubang terbuka). Bijih diangkut ke a
Fasilitas pusat, dihancurkan dan digiling. Bijih yang digiling diproses lebih lanjut melalui pelindian tumpukan atau pencucian batch
(Autoclave, Tank, PPN Leach). Pulp terlepas dapat diperlakukan 'sebagaimana adanya' dalam konfigurasi resin-in-pulp (RIP),
atau pemisahan padat-cair dapat dilakukan melalui filter sabuk atau dekantasi arus balik (CCD) untuk menghasilkan a
Minuman keras yang diklarifikasi atau sebagian diklarifikasi yang membentuk feed ke operasi unit pertukaran ion.
- Perawatan in situ, juga disebut sebagai in situ leach (ISL) atau pemulihan in situ (ISR). Teknik ini melibatkan
Melarutkan uranium langsung dari tubuh bijih menggunakan lixiviants yang sesuai saat bijih tetap di bawah tanah.
Lixiviant dipompa ke tanah melalui serangkaian titik injeksi. Hamil leach solutions (pls) adalah
dikumpulkan dari sumur pusat. ISL menghasilkan "bersih" PLS dengan total padatan tersuspensi (TSS) kurang dari 50 ppm.
Pilihan kontaktor pertukaran ion tergantung pada kandungan padatan dari bahan umpan. Ini pada gilirannya,
menentukan distribusi ukuran partikel optimal resin, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Resin Ekstraksi Uranium
Resin ekstraksi uranium, khususnya resin pertukaran anion yang kuat, digunakan dalam industri pertambangan untuk memulihkan uranium dari minuman keras setelah bijih diproses. Resin ini berikatan dengan ion uranium, memungkinkan pemisahan dan pemurnian yang efisien.
Cara kerjanya:
LEACHING:
Bijih uranium dihancurkan, ditumbuk, dan kemudian dilepaskan dengan bahan kimia (seperti asam sulfat) untuk melarutkan uranium.
Pertukaran ion:
Minuman keras pelindung, yang mengandung uranium, kemudian dilewatkan melalui kolom yang diisi dengan resin pertukaran anion yang kuat.
Adsorpsi Uranium:
Ion uranium (dalam bentuk kompleks anionik) secara selektif teradsorpsi ke manik -manik resin.
Elusi:
Uranium kemudian dielusi (atau dihilangkan) dari resin menggunakan larutan yang berbeda (misalnya, asam sulfat encer).
Pemurnian dan curah hujan:
Larutan uranium yang dihasilkan lebih lanjut dimurnikan dan kemudian diendapkan sebagai konsentrat, seringkali dalam bentuk kue kuning.
Jenis Resin:
Resin pertukaran anion basis-base:
Ini adalah jenis yang paling umum digunakan untuk ekstraksi uranium, yang dikenal karena afinitas tinggi untuk ion uranium.
Jenis Makropora vs. Gel:
Baik resin makropori dan tipe gel digunakan, dengan resin makropori yang menawarkan resistensi yang lebih tinggi terhadap degradasi fisik dan kimia.
Manfaat menggunakan resin:
Tingkat pemulihan yang tinggi: Resin dapat mencapai tingkat pemulihan uranium yang tinggi dari minuman keras.
Pemurnian: Mereka secara efektif menghilangkan kotoran dari larutan uranium.
Fleksibilitas: Mereka dapat digunakan dalam berbagai proses penambangan uranium, termasuk operasi bed fixed dan terfluidisasi.
Hemat biaya: Ekstraksi uranium berbasis resin umumnya merupakan metode yang hemat biaya dibandingkan dengan teknik ekstraksi lainnya.