مجله علوم، مهندسی و فناوری هسته‌ای

امکان‌سنجی فروشویی اورانیم از کان‌سنگ فسفاته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

داود قدوسی نژاد 1
محمد اتوکش 2
اشکان عبد شاهی 2
خالق خشنودی 1
احمد غدیری 1
مرتضی اکبری 1

1 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایران

2 دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: 1458889694، تهران - ایران

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1138.1749
چکیده
در این پژوهش، بازیابی اورانیم از کان­سنگ فسفاته منطقه زاگرس به‌وسیله فرایندهای کلسیناسیون و فروشویی اسیدی مورد بررسی قرار گرفته است. هم‌چنین تأثیر پارامترهای مختلف بر روی کلسیناسیون و انحلال اورانیم بررسی گردید. نتایج نشان داد که درجه حرارت کلسیناسیون و زمان کلسیناسیون به عنوان عوامل کلسیناسیون، هم‎چنین درجه حرارت فروشویی، زمان فروشویی، اندازه ذرات کان­سنگ، غلظت اسید و نسبت مایع به جامد از عوامل مهم در بازیابی اورانیم از کان­سنگ می­باشند. پارامتر­های بهینه فرایند شامل درجه حرارت 900 درجه سانتی­گراد و زمان 2 ساعت در فرایند کلسیناسیون در نظر گرفته شد، هم‌چنین درجه حرارت 80 درجه سانتی­گراد، زمان 4 ساعت، اندازه ذرات کم‌تر از 100 میکرون، غلظت اسید 4 مولار و نسبت مایع به جامد 1/3 (میلی لیتر بر گرم) در فرایند فروشویی به‌دست آمد. تحت این شرایط، راندمان استخراج اورانیم از کانسنگ فسفاته منطقه زاگرس 84 درصد بود.

کلیدواژه‌ها

اورانیم
کلسیناسیون
فروشویی
کانسنگ فسفاته

عنوان مقاله English

Feasibility study of uranium leaching from phosphate ore

نویسندگان English

D. Ghoddocy Nejad 1
M. Outokesh 2
A. Abdshahi 2
Kh. Khoshnoodi 1
A. Ghadiri 1
M. Akbari 1
1 Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-3486, Tehran – Iran
2 Department of Energy Engineering, Sharif University of Technology , P.O.BOX: 1458889694, Tehran – Iran
چکیده English

In this research, the uranium recovery from Zagros region phosphate ore by calcination and acid extraction technology has been investigated. Also, the effect of different parameters on calcination and dissolution of uranium was investigated. The results showed that calcination temperature and calcination time as calcination factors; Also, leaching temperature, dissolution time, ore particle size, acid concentration, and liquid-to-solid ratio are important factors in uranium recovery from ore. Optimum operating parameters were established as follows: calcination temperature: 900 °C, calcination time: 2h; leaching temperature: 80 °C, leaching time: 4h, particle size: smaller than 100 microns, the concentration of sulfuric acid: 4M and liquid to the solid ratio: 3/1 mL/g. Under these conditions, uranium extraction efficiency from phosphate ore of the Zagros region was 84%.

کلیدواژه‌ها English

Uranium
Calcination
Leaching
Phosphate ore
  1. USGS (U.S. Geological Survey), Mineral commodity summaries, U.S. Geological Survey, 202 )2017(. https://doi.org/10.3133/701801.

 

  1. P. Heffer, M Prud‟homme, Fertilizer outlook 2016-2020, 84th IFA Annual Conference Moscow (Russia), 7 (June 2016).

 

  1. International Atomic Energy Agency (IAEA), Uranium 2011: Resources, Production and demand.

 

  1. H. Sengul, A.K. Ozer, M.S. Gulaboglu, Beneficiation of Mardin Mazidagi (Turkey) calcareous phosphate rock using dilute acetic acid solution, Chemical Engineering Journal, 122(3), 135–140 (2006).

 

  1. S. Komar Kawatra, J.T. Carlson, Beneficiation of Phosphate Ore, Mining, Metallurgy & Exploration (SME), USA 80112 (303) 948 4200/(800) 763 3132 (2014).

 

  1. A.-Z.M. Abouzeid, Physical and thermal treatment of phosphate ores, An overview. Int. J. Miner. Process. 85, 59–84 International Journal of Mineral Processing 2008; 85(4), 59-84 (2008).

 

  1. A.-Z.M. Abouzeid, I.S. El-Jallad, M.K. Orphy, Calcareous phosphates and their calcined products, Minerals Science and Engineering, 12(2), 73–83 (1980).

 

  1. Z.I. Zafar, M.M. Anwar, D.W. Pritchard, Optimization of thermal beneficiation of a low grade dolomitic phosphate rock, Int. J. Miner. Process, [CrossRef], 43, 123-131 (1995).

 

  1. A. Watti, M. Alnjjar, A. Hammal, Improving the specifications of Syrian raw phosphate by thermal treatment, Arab. J. Chem., [CrossRef], 9, 637–642 (2016).

 

  1. P. Heffer, M Prud‟homme, Fertilizer outlook 2016-2020, 84th IFA Annual Conference Moscow (Russia), 7 (June 2016).

 

  1. Peir K, Pufahl, Lee A. Groat, Sedimentary and Igneous Phosphate Deposits: Formation and Exploration, An Invited Paper. Economic Geology, 112(3), 483-516 (2017).

 

  1. Report on Uranium Extraction from Phosphoric Acid Produced in Razi Petrochemical Complex, Fuel Department Atomic Energy Organization of Iran, by A. Hashemi, August (1999).

 

  1. D. Ghoddocy Nejad, Uranium extraction from phosphoric acid by new solvent, PN-1200, MS, University of Tehran, (In Persian).

 

  1. K. Nazari, Uranium recovery from phosphoric acid by liquid-liquid extraction method, MS, Amirkabir University, (In Persian).

صفحه اصلی