محمد کیائی - شرکت تاسیسات فراوری اورانیوم ایران
سعید علمدار میلانی - سازمان انرژی اتمی ایران
عباس سام - بخش مهندسی معدن دانشکده فنی دانشگاه شهید باهنر کرمان

لیچینگ، یکی از فرایندهای معمول در فراوری کانه های اورانیوم، توریم وعناصر نادر خاکی است . لیچینگ ، با توجه به نوع کانیهای موجود به سه روش ، لیچینگ توسط اسید یا کربنات (نمک قلیایی)، لیچینگ تحت فشار و روش پخت – هضم (Roasting – Digesting) انجام می شود. نمونه مورد آزمایش از کانسنگ آنومالی 5 ساغند واقع در 190 کیلومتری شهر یزد بدست آمد. این نمونه حاوی کانیهای (Refractory) است. از جمله این کانیها می توان به ایلمنیت، روتیل، زیرکن، اسفن، دیویدیت، باستنازیت و مونازیت اشاره کرد. وجود این کانیهای مقاوم در نمونه باعث ایجاد مشکل در انحلال اورانیوم و عناصر نادر خاکی و عدم ورود آنها به فاز آبی می شود. در تحقیق حاضر امکان لیچینگ این کانه ها به کمک اسید و کربنات و مخزن تحت فشار مورد بررسی قرار گرفت. برای لیچینگ اسیدی و کربناته از همزن دیجیتالی، حمام و آب روغن (با قابلیت گرم کردن تا دمای 200 درجه سانتی گراد) استفاده شد و برای لیچینگ تحت فشار از اتوکلاو با قابلیت گرم کردن تا دمای 300 درجه سانتی گراد و فشار تا 180 بار استفاده شد. در لیچینگ اسیدی بالاترین بازیابی با در نظر گرفتن اورانیوم به عنوان عنصر مورد نظر برابر بود با : 20 درصد برای اورانیوم، 2/97 درصد برای سریم ، 0/8 درصد برای اینریم و 6/55 درصد برای لانتانیم . این مقادیر بازیابی تحت شرایط: 500kg/ton اسید سولفوریک ، MnO2 20 kg/ton با نسبت مایع به جامد 2:1، در زمان 62 ساعت و در دمای 80 درجه سانتیگراد حاصل شد. برای لیچینگ تحت فشار با اسید سولفورک به عنوان حلال، بازیابی برای اورانیوم تقریبا کامل و حدود 100 درصد بود. بازیابی برای ایتریم 95/2 درصد، برای سریم 39/44 درصد و برای لانتانیم 21/67 درصد بدست آمد. این بازیابی تحت شرایط: 1000kg/ton اسید با نسبت مایه به جامد 8:1 در زمان یک ساعت ، تحت فشار 60 بار و دمای 220 درجه سانتی گراد بدست آمد. برای لیچینگ با کربنات تحت فشار مقدار بازیابی برای اورانیوم تقریبا کامل و حدود 100 درصد بود . بازیابی برای ایتریم 36/51 درصد، برای سریم 6/2 درصد و برای لانتانیم در حدود صفر درصد محاسبه گردید، که این مقادیر تحت شرایط: 100 گرم بر لیتر NaHCO3 ، 50 گرم بر لیتر Na2CO3 در زمان یک ساعت، با نسبت مایع به جامد 6:1، تحت فشار 69 بار و دمای 240 درجه سانتی گراد بدست آمد.

لیچینگ ، فرو شویی ، اورانیوم ، عناصر نادر خاکی ، اتوکلاو ، کانیهای سنگین ، کانیهای مقاوم