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2012年12月11日11:10 | 中國發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

　　國家能源局網(wǎng)站介紹了核燃料鈾的提取——浸出。核能作為目前最清潔的一種能源，在其發(fā)展過程中，我們必須從礦石中提取鈾—一種能夠發(fā)生核裂變并產(chǎn)生核聚能的金屬，而鈾在礦石中含量是相當(dāng)?shù)偷摹ｂ櫾诘厍蛏系钠骄勘容^低，且很分散，這就要求我們不能像火法冶金一樣，直接從礦石中提取，必須進行濕法冶金——其中包括浸出、分離、純化、濃縮、沉淀等多個工序，制取發(fā)展核能所必須的鈾制劑。因此首先必須針對礦石的特性進行浸出，將大多數(shù)無用的雜質(zhì)分離出來。浸出就是用化學(xué)試劑將與眾多礦物伴生的礦石中的有用組分—鈾轉(zhuǎn)化為可溶性化合物，并選擇性地溶解出來，得到含金屬鈾的溶液，實現(xiàn)鈾組分與雜質(zhì)組分的分離過程。

隨著核電的發(fā)展，需要愈來愈多的鈾作為核反應(yīng)堆的核燃料，因此我們要從各種不同鈾礦石中采取浸出的方法提取鈾，來獲得我們所需要鈾產(chǎn)品，這也是制取核燃料的第一步。接著通過離子交換或萃取的方法制取鈾的化合物，并通過沉淀的方法制取鈾的濃縮物，然后通過純化、氧化還原制取鈾的氧化物，再通過冶金制取鈾金屬，最后制成我們所需要的核燃料。

這里所提到的浸出就是將含有溶劑的水溶液，例如酸溶液或堿溶液等，直接與礦石按一定的比例進行攪拌混合接觸，使之在礦石中的鈾有選擇性地溶解在含有酸、堿的水溶液中，而與其它不溶解的礦物進行分離，得到含有絕大部分的鈾而只含有極少部分溶解的其它礦物成分的水溶液，從而實現(xiàn)鈾與其它礦物的分離。

浸出技術(shù)經(jīng)過長期的發(fā)展，特別是我國核工業(yè)經(jīng)歷幾十年的發(fā)展，產(chǎn)生許多不同的浸出的方式和方法。浸出過程根據(jù)固液接觸方式和形式是多種多樣的。

影響浸出效率的高低取決于許多因素，其中最主要的就是我們所常說的浸出六大因素的研究：

　　1）礦石的粒度；2）浸出液固比；3）浸出試劑的濃度；4）浸出時的溫度；5）浸出時間的長短；6）氧化劑的用量。　　浸出的機理主要是當(dāng)含有浸出劑（如硫酸或堿）的溶液與含有鈾的礦物接觸時，溶液中的溶劑不斷地通過礦石中孔隙向鈾礦物表面擴散，當(dāng)溶液中的溶劑與所要取得的鈾礦物接觸時，鈾礦物就不斷地擴散到溶液中與溶劑進行結(jié)合生成新的化合物，同時含有溶解鈾的溶劑也不斷地向礦物外的溶液中擴散，此時進入溶液中的鈾礦物即是我們所要取得的目標(biāo)物——鈾化合物。

目前，無論是按浸出技術(shù)還是按浸出過程分類，我們所常采用的方法有攪拌浸出、堆浸、地浸（包括爆破浸出）、滲濾浸出、流態(tài)化浸出、薄層浸出。但是目前回收核燃料鈾最主要采用的方法有攪拌浸出、堆浸、地浸。其它方法應(yīng)用的范圍比較窄，如爆破浸出只適應(yīng)于硬巖鈾礦石和礦石儲量比較小的礦床。

　　攪拌浸出顧名思義就是磨細的礦石與浸出劑在槽中進行充分地攪拌混合。鈾礦石的攪拌浸出是指將礦石破磨成粉狀——一般情況下礦石破磨到-100目到-200目左右——與浸出劑在攪拌槽中進行混合，在強化浸出條件下（如增加溫度、提高浸出劑濃度、選擇適當(dāng)?shù)慕鰟┓N類、延長攪拌浸出時間、提高攪拌速度等六大條件）通過攪拌所進行的浸出方式。其攪拌方式有機械攪拌（如機械攪拌槽）與空氣攪拌兩種（如巴丘克攪拌槽）。

攪拌浸出原理：攪拌浸出也是固液傳質(zhì)的過程，通過磨細的物料增大固相的接觸表面，使被包裹的鈾礦物充分地暴露出來，從而增大了鈾與浸出劑的接觸幾率，同時在攪拌條件下，強化固相表面鈾浸出劑的更新幾率，不斷保持鈾表面浸出劑在比較高的濃度下，保證固液表面的浸出劑有比較大的濃差，從而達到提高浸出率的目的。

影響攪拌浸出效率的因素有：礦石粒度；浸出劑的濃度；浸出液固比；氧化劑；浸出溫度；浸出時間等等。

　　攪拌浸出適合于各種不同類型的鈾礦石，根據(jù)礦石性質(zhì)，可選擇酸法浸出和堿法浸出。但攪拌浸出水冶廠的建設(shè)周期長，投資大，生產(chǎn)成本高，特別是磨礦費用在攪拌浸出中占有很大的比重，對某些礦石的固液分離也是一個比較難的問題。因此在上世紀(jì)80年代到90年代，為了簡化流程，節(jié)省投資，一般不采用攪拌浸出。目前從節(jié)省國家資源的角度出發(fā)，為了充分利用有效資源，我們又在開始進行攪拌浸出的研究。一般在礦石鈾含量比較高的情況下，大多采用攪拌浸出。雖然它的磨礦費用和固液分離費用所占的比重較高，但由于鈾的回收率比其它幾種浸出方法的浸出率高出近10%以上，所以攪拌浸出仍然是浸出鈾的首選方式。

攪拌浸出的示意圖如圖1所示：

圖1攪拌浸出示意圖

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