Kaedah pemulihan uranium (pengekstrakan)
Uranium ditemui dalam deposit mineral di seluruh dunia, dengan lebih daripada separuh daripada pengeluaran uranium dunia hari ini yang berasal dari lombong yang terletak di Kanada, Australia, dan Kazakhstan. Bijih uranium ditambang oleh kaedah yang serupa dengan yang digunakan untuk bijih logam lain. Bijih uranium dikeluarkan dari tanah dengan teknik perlombongan konvensional, kaedah pemulihan dalam-situ, atau sebagai hasil sampingan mineral lain.
Perlombongan konvensional
Deposit Uranium kurang dari 100 meter dari permukaan boleh dipulihkan dengan menggunakan kaedah perlombongan terbuka sementara deposit lebih daripada 100 meter jauh di bumi menggunakan kaedah perlombongan bawah tanah, yang kedua-duanya berada dalam kategori perlombongan konvensional.
Open-Pit/Opencast/Opencut
Perlombongan terbuka bermula dengan penyingkiran overburden (penutup bahan) di atas uranium untuk mendedahkan orebody. Lubang kemudian dilepaskan untuk mengakses deposit. Untuk mengelakkan dinding lubang dari caving masuk, batu itu ditambang dalam satu siri bangku. Lubang digerudi ke dalam batu di setiap bangku dan dimuatkan dengan bahan peledak. Letupan kemudian diletupkan untuk memecahkan batu, yang akan dibawa ke permukaan oleh trak besar. Tambang uranium terbuka terbesar di dunia yang beroperasi hari ini adalah lombong Rössing di Namibia.
Bawah tanah
Untuk mengakses uranium orebody dalam bawah tanah, aci menegak digali ke kedalaman deposit. Seterusnya, terowong dipotong di sekitar orebody. Drifts (terowong mendatar) menyediakan kemasukan langsung ke laluan deposit dan pengudaraan. Di kebanyakan lombong bawah tanah, orebody kemudian diletupkan dan dinaikkan ke permukaan untuk penggilingan. Untuk perlombongan yang berdaya maju, deposit ini mestilah gred yang agak tinggi. Lombong Sungai McArthur Cameco dan Areva adalah deposit uranium kelas tinggi terbesar.
Pemulihan In-Situ/Leaching/Solution Perlombongan
Bijih uranium juga boleh dipulihkan oleh kaedah pemulihan in-situ (ISR), memandangkan keadaan geologi yang sesuai. Kaedah ISR hanya boleh digunakan untuk deposit uranium yang dihoskan pasir yang terletak di bawah meja air dalam akuifer terkurung. ISR adalah kaedah yang meninggalkan orebody uranium di tanah. Uranium dibubarkan dalam sama ada asid sulfurik atau larutan alkali sedikit yang disuntik ke dalam dan pulih dari akuifer dengan cara telaga. Penyelesaian uranium-bearing kemudian dipam kembali ke permukaan, meninggalkan batu yang tidak terganggu. Hampir satu perempat daripada lombong uranium menggunakan kaedah ISR dan hampir semua lombong Uranium Kazakhstan menggunakan kaedah ini.
Pengekstrakan dan pemprosesan uranium
Terdapat dua kaedah utama pemprosesan bijih:
- Pengekstrakan bijih dari tanah (melalui lombong bawah tanah atau lubang terbuka). Bijih diangkut ke a
Kemudahan pusat, dihancurkan dan digiling. Bijih giling diproses selanjutnya melalui peleburan timbunan atau pelepasan batch
(Autoclave, Tank, VAT Leach). Pulpa yang dilanda boleh dirawat 'seperti' dalam konfigurasi resin-in-pulp (rip),
atau pemisahan pepejal cecair boleh dilakukan melalui penapis tali pinggang atau penyembuhan semasa semasa (CCD) untuk menghasilkan a
Minuman yang dijelaskan atau sebahagiannya dijelaskan yang membentuk suapan kepada operasi unit pertukaran ion.
- Rawatan in situ, juga dirujuk sebagai in situ leach (ISL) atau pemulihan situ (ISR). Teknik ini melibatkan
Membubarkan uranium secara langsung dari badan bijih menggunakan lixiviants yang sesuai sementara bijih tetap di bawah tanah.
Lixiviant dipam ke tanah melalui satu siri titik suntikan. Penyelesaian Leach Hamil (PLS) adalah
dikumpulkan dari telaga pusat. ISL menghasilkan "bersih" PLS dengan jumlah pepejal yang digantung (TSS) kurang daripada 50 ppm.
Pilihan kenalan pertukaran ion bergantung kepada kandungan pepejal bahan makanan. Ini pula,
menentukan pengagihan saiz zarah optimum resin, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.
Resin pengekstrakan uranium
Resin pengekstrakan uranium, khususnya resin pertukaran anion asas, digunakan dalam industri perlombongan untuk memulihkan uranium dari minuman keras leach selepas bijih diproses. Resin ini mengikat ion uranium, yang membolehkan pemisahan dan pemurnian yang cekap.
Bagaimana ia berfungsi:
Leaching:
Bijih uranium dihancurkan, tanah, dan kemudian diselaraskan dengan bahan kimia (seperti asid sulfurik) untuk membubarkan uranium.
Pertukaran ion:
Liquor Leach, yang mengandungi uranium, kemudian dilalui melalui lajur yang diisi dengan resin pertukaran anion asas.
Penjerapan uranium:
Ion uranium (dalam bentuk kompleks anionik) secara selektif terserap ke manik resin.
Elusi:
Uranium kemudian dielakkan (atau dikeluarkan) dari resin menggunakan penyelesaian yang berbeza (contohnya, cairkan asid sulfurik).
Pembersihan dan pemendakan:
Penyelesaian uranium yang dihasilkan terus disucikan dan kemudian dicetuskan sebagai tumpuan, selalunya dalam bentuk kuning.
Jenis Resin:
Resin pertukaran anion asas:
Ini adalah jenis yang paling biasa digunakan untuk pengekstrakan uranium, yang terkenal dengan pertalian tinggi mereka untuk ion uranium.
Macroporous vs Gel-Type:
Kedua-dua resin jenis makroporus dan gel digunakan, dengan resin makroporus yang menawarkan rintangan yang lebih tinggi terhadap degradasi fizikal dan kimia.
Faedah menggunakan resin:
Kadar pemulihan yang tinggi: Resin boleh mencapai kadar pemulihan uranium yang tinggi dari minuman keras Leach.
Pembersihan: Mereka secara berkesan menghapuskan kekotoran dari penyelesaian uranium.
Fleksibiliti: Mereka boleh digunakan dalam pelbagai proses perlombongan uranium, termasuk kedua-dua operasi katil tetap dan bendalir.
Kos efektif: Pengekstrakan uranium berasaskan resin biasanya merupakan kaedah kos efektif berbanding dengan teknik pengekstrakan lain.