[发明专利]一种微纳米气泡氧化浸出砂岩铀矿的装置和方法

说明书

本发明公开了一种微纳米气泡氧化浸出砂岩铀矿的装置和方法，属于溶浸采铀技术领域，包括:反应器，具有第一进液口、第一出液口、第四进液口、第一泵液口和取样口；微纳米气泡发生器，具有第二进液口、第二出液口和进气口；制氧机、臭氧发生器和CO₂钢瓶，均与微纳米气泡发生器的进气口连接；反应柱，底部设置有第三进液口，通过蠕动泵与第一泵液口连接；补液槽，具有第二泵液口：第四进液口通过蠕动泵与第二泵液口连接；集液槽，与排气排液口连接；集液槽具有排气口；吸收罐，装有KI溶液。本发明采用微纳米气泡发生器快速氧化浸出砂岩铀矿，铀的氧化浸出率和氧化速率均有较大提高，且减小了氧气及二氧化碳的用量，产生的杂质少，绿色环保。

技术领域

本发明属于溶浸采铀技术领域，具体涉及一种利用微纳米气泡氧化浸出砂岩铀矿的装置和方法。

背景技术

国际上，地浸采铀技术已然成为铀矿釆冶的重要方法，其中CO₂+O₂浸出工艺在我国经过多年的试验研究后已在多个产区得到正式的工业化应用。但是CO₂+O₂浸铀过程中存在着溶浸液配制能耗过高、氧气消耗量过大、氧气利用率较低、氧化效率不足等问题。

在现有技术中的传统臭氧处理过程，由于臭氧浓度低、水中溶解度差，产生过程能耗高，使得其臭氧利用效率低，以及传统化学药剂的使用，但是药剂的添加本身会对环境造成危害，同时影响回收原液的质量性能。

微纳米气泡尺寸很小，具备存在时间长、传质效率高、表面电荷形成的ζ电位高以及可释放出自由基等优良特性，在多领域都有着明显的技术优势。所以，在目前CO₂+O₂地浸采铀工艺条件下，如何在现场利用微纳米氧气发生器替代氧加压溶解工艺，提高氧气利用率、节约氧气用量和改善氧化效果，有效降低浸铀工艺的生产成本，具有非常重要的现实意义。

因此，急需一种能够改善氧化效率、改善铀的浸出效果、加快铀的浸出，且可以提高经济效益的微纳米气泡氧化砂岩铀矿的装置及方法。

发明内容

本发明为了提供一种能够改善氧化效率、改善铀的浸出效果、加快铀的浸出，且可以提高经济效益微纳米气泡氧化砂岩铀矿的装置及方法，采取了如下技术方案：

一种微纳米气泡氧化浸出砂岩铀矿的装置，包括:

反应器，所述反应器具有第一进液口、第一出液口、第四进液口、第一泵液口和取样口，所述反应器内设置有机械搅拌器；

微纳米气泡发生器，所述微纳米气泡发生器具有第二进液口、第二出液口和进气口，所述第二进液口、所述第二出液口分别与所述第一出液口、所述第一进液口连接；

制氧机、臭氧发生器和CO₂钢瓶，所述制氧机、臭氧发生器和CO₂钢瓶均与所述微纳米气泡发生器的进气口连接；

反应柱，所述反应柱的底部设置有第三进液口，顶部设置排气排液口；所述第三进液口通过蠕动泵与所述第一泵液口连接；

补液槽，所述补液槽具有第二泵液口；第四进液口通过蠕动泵与第二泵液口连接；

集液槽，所述集液槽与所述排气排液口连接；所述集液槽具有排气口；

吸收罐，所述吸收罐具有进气口，所述吸收罐的进气口与所述集液槽的排气口连接；所述吸收罐内装有臭氧经KI溶液，用于吸收所述反应器排出的臭氧。

进一步地，所述制氧机为空气源，产出的氧浓度为90％-96％；所述臭氧发生器为属空气源风冷臭氧氧气一体机，臭氧产量为10g·h^-1；所述CO₂钢瓶与所述微纳米气泡发生器之间设置有第一连接管，所述第一连接管上设置有减压阀和气体流量计。

进一步地，所述微纳米气泡发生器设置有调节所述反应器中的液体温度的冷却水管道。