电位控制电位是影响浸出过程化学反应速度极其重要的因素。由能斯特方程可知,溶液中a(Fe3+)/a(Fe2+)的值与电极电位(Fe3+/Fe2+)密切相关,因而影响UO2的溶解。当Fe3+的量不变时,铀的浸出率随溶液中二价铁的增加而降低。但同时,若每t矿石增加10kg软锰矿,则就会多消耗5~10kg硫酸。因此,应将浸出液中总铁量、Fe3+、Fe2+量控制在一个合适的范围内。为此,由专人负责电位控制,测得的数据及时反馈,以便及时调整;保持锰矿仓设备的完好率,软锰矿给料机均匀给料,对进厂软锰矿及时抽查,确保MnO2质量分数不低于40%.由于采取这些措施,使电位控制的合格率达93.07%,为历史最好水平。
磨矿粒度磨矿粒度直接影响浸出效果。矿石粉碎程度高,浸出时增大了固液两相的接触面积,并降低了溶液的扩散阻力(随颗粒减小,毛细元数增加,长度变短),因而,有利于提高溶液的扩散速度。但粒度过细,不但增加了能耗,杂质溶解的增加对后处理不利,同时制约了单位时间的处理量和固液分离的难度。为了保证磨矿的合适粒度和均匀度,采取了多破少磨的办法,同时选择最佳装球量和配比,以提高磨矿中间粒度。以往仅要求-200目的质量分数达到45%~55%,+32目的质量分数小于10%,而对-32目至+100目粒级范围的质量分数未作要求,结果使该粒级范围的质量分数达25%~30%,-100目至+200目的质量分数则小于10%.这样不仅加大了酸耗,也影响了铀的浸出率。调整后的球磨机装球量、钢球质量分数、补球质量分数如下:大球磨机(2700mm×2100mm)装球量18~19t,小球磨机(2100mm×3000mm)装球量15~16t;大、小球磨机的钢球配比相同,即120mm、100mm、80mm、60mm的质量分数分别为17%、33%、30%、20%;大、小球磨机的补球质量分数也相同,即120mm、100mm、80mm分别为25%、50%、25%.通过钢球装入量、配比、补球比的调整,使磨矿后的矿石中-32目到+100目的粒级质量分数下降到15%~20%,而-100目至+200目粒级的质量分数上升到15%~20%,取得了满意的结果。
液固质量比液固质量比小,说明矿浆稠,不利于试剂和铀的扩散;液固质量比太大,会使加工物料体积增大,不仅使酸耗增加,也降低了浸出液中铀的质量浓度。因此,要求操作人员严格控制好加水量,保证规定的液固质量比。
余酸浸出铀矿石所消耗的硫酸占浸出加工费用的70%~80%,因此控制好余酸是降低浸出费用的关键所在,尤其目前硫酸市场价格较高,这个问题就更为突出。为此,根据每个时期矿性的特点,及时调整余酸,并找出酸耗与浸出率的最佳平衡点,使余酸保持在最合适的水平上,这样既保证了铀的浸出率,又不致于杂质大量溶解,并且节约了尾渣中和的石灰耗量。