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La presente invention concerne un prodécé
d'epuration selective en matiere arsenicale sous la forme
d'arseniate de magnesium au cours d'un procede continu
d'attaque oxydante d'un minerai uranifère et/ou molybdeni-
fère comportant en tant qu'impurete de l'arsenic, par uneliqueur aqueuse contenant en solution des carbonate e-t bi-
carbonate alcalins, dans des conditions de concentration de
temperature et de pression provoquant la solubilisation de
l'uranium et/ou du molybdène presents dans le minerai.
Depuis longtemps dejà, il est connu de realiser
préferentiellement l'attaque alcalin~ de minerais uranifères
renfermant des carbonates alcalinoterreux tels que carbonates
de calcium et de ma~nesium en quantite elevee, par l'inter-
mediaire d'une liqueur aqueuse de bicarbonate et carbonate
de sodium, d'autant plus concentree en ces deux composants
que le minerai est plus réfractaire.
L'attaque est ~énéralement effectuée en un milieu
oxydant obtenu, par exemple, par insufflation d'oxygene
libre dans le milieu réactionnel chaud, afin de permettre
l'ox~dation de l'uranium et/ou du molybdène et sa solubilisa-
tion, mais aussi assurer l'oxydation des sulfures d'impu-
retés/ présents dans le minerai.
Mais, il arrive que les minerais uraniferes et/ou
molybdéniferes con-tiennent comme impureté particulierement
genante, de l'arsenic, dont une fraction est solubilisée lors
de l'attaque sous forme d'arseniate alcalin, tandis que
l'autre fraction~ se presentant sous une forme arsénicale
refractaire, est insensible à l'attaque et est eliminée avec
les steriles.
Des lors, l'absence de tout traitement d'elimination
de l'arsenic solubilise pendant l'attaque du minerai, en-tralne
des inconvenients majeurs prejudiciables a la qualite des
produits obtenus.
En effe-t, la suspension resultant de l'attaque sou-
-- 1 --
5~3
mise à une opération de separation, assure la recupération
des phases liquide et solide.
La phase solide, formée par les stériles et la
fraction arsénicale non dissoute, es-t imprégnée de la liqueur
uranifère et/ou molybdénifère contenant de l'arsenic resul-
tant de l'attaque, puis est lavée au moyen d'eau ou d'une
liqueur aqueuse de recyclage pour récupérer la liqueur d'im-
prégnation.
La phase liquide, qui contient en solution des
carbonate et bicarbonate alcalins, de l'uranium et/ou du
molybdene, et de l'arsenic solubilisé lors de l'attaque/
constitue la liqueur de production qui, mélangée avec la li-
queur résultant du lava~e de la phase solide, est ultérieure--
ment traitée par les moyens connus de l'homme de l'art pour
en extraire l'uranium et/ou le molybdène, avant que la liqueur
ainsi appauvrie ne soit éventuellement recyclée dans l'une des
étapes du processus d'attaque du minerai.
Ce recyclage a l'attaque du minerai, de la liqueur
appauvrie en uranium et/ou molybdene r a pour effet un enri-
chissement continu et progressif de la teneur en arsenic danstoutes les étapes du processus de valorisation de l'uranium
et/ou du molybdène, et notamment dans la liqueur de production
destinée à l'extraction du ou des éléments a valoriser.
De ce fait, la teneur en arseni.c dans le precipité
uranifere et/ou molybdénifere augmente corrélativement et peut
rendre rédhibitoire l'exploitation de ce concentré du ou des
éléments à valoriser.
Dès lors, il s'avère nécessaire de mettre en oeuvre
un procédé d'extraction sélective de l'arsenic de telle ma-
niere que les mi.nerais uraniferes et/ou molybdénifères conte-
nant, en particulier, cette impureté, puissent faire l'objet
dlune exploitatioII industrielle.
Divers procédes de traitement connus de l'homme de
l'art, ont ete sugyérés pour résoudre le problème ne de la
-- 2 --
5~3
présence de l'arsenic dans les liqueurs uranifères et/ou
molybdénifères de production.
Un premier procéde, bien connu de l'homme de l'art,
a ete propose (Gmelin's Handbuch der Anorg. Chemie, Eisen,
B Lieferung 4, 1931, page 59) qui consiste à acidifier la
liqueur carbonatee à purifier ~usqu'a un pH au voisinage de
3,5, à ajouter un compose du fer à l'etat de Fe II a~in de
precipiter l'arséniate de fer que l'on peut ultérieurement
eliminer par une separation ph~sique. Un tel procede presente
de nombreux inconvénients, tel que, par exemple, celui d'aci-
di~ier la totalité de la liqueur carbonatée à purifier provo-
quent la destruction des carbonate et bicarbonate présents et
l'obligation de régénerer ladite liqueur par un apport de
carbonate et bicarbonate alcalins. En outre, il est aussi
necessaire d'.eliminer du milieu l'anion introduit par l'aci-
dification ainsi que celui combiné avec le fer dans le compose
ferrique utilisé pour l'élimination de l'arsenic.
Un autre procédé, egalement connu, conduit à la
précipitation de l'arsenic sous la forme d'un composé ammo-
niaco~magnésien de formule AsO4NH4Mg, telle qu'elle est men-
tionnée dans le Manuel de Chimie analytique Tome 1, p. 242 de
TREADWELL (Dunod 1939) par introduction d'ammoniac et/ou d'un
composé ammoniaqué et d'un composé de magnesium. Ce procedé
présente l'inconvénient majeur d'introduire du NH3 dans l'en-
semble du cycle de traitement, qui se manifeste plus particu-
lièrement par sa présence dans les stériles et dans les
effluent.s gazeux issus de l'attaque, obligeant a des traite-
ments d'élimination de l'ammoniac pour satisfaire aux contrain-
tes antipolluantes de l'environnement.
De plus, un autre procédé, également connu, décrit
dans le brevet des Etats-Unis n 2.079.805, consiste à attaquer
un minerai de Wulfénite, préalablement mélangé avec du nitrate
e-t/ou de l'h~drox~de de sodium~ par calcination ~ haute tempé-
rature, puis à lixivier par de lleau pour obtenir une liqueur
3~ 3
renfermant le mol~bdate de sodium solubilisé ainsi que de
l'arsenic et du phosphore solubilisés, a séparer les steriles
de la liqueur precitée, a neutraliser la liqueur séparée par
exemple au moyen d'acide nitrique, pour en éliminer totalement
le CO2 présent, avant d'en extraire le phosphore et l'arsenic
sous la forme de phosphate et d'arseniate de magnesium par
addition de MgC12. Mais ce procede presente l'inconvenient
majeur de nécessiter l'élimination totale du CO3 et/ou HCO3
présents en solution au moment ou s'e~fectue l'élimina-tion
de l'arsenic sous la forme d'arséniate de magnésium.
Enfin, un autre procédé décrit dans le brevet fran-
çais n 2.404.601 propose, pour résoudre le probleme né de
la présence de l'arsenic dans les liqueurs uranifères et/ou
molybdéniferes de production, de caustifier la liqueur résul-
tant de la précipitation de l'uranium, avant son rec~clage à
l'attaque.
Mais un tel procedé conduit non seulement a l'éli-
mination de l'arsenic sous la :Eorme d'arséniate de calcium,
mais encore à celle des carbonates présents. Des lors, et
apres un tel traitement, la liqueur recyclée a l'attaque est
impropre a une telle opération si elle n'est pas préalablement
restaurée dans ses teneurs en carbonate, bicarbonate de sodium
ou de potassium.
En outre, l'application d'un tel procédé a l'élimi-
nation de llarsenic de solutions contenant éyalement des
carbonate et bicarbonate ne permet pas d'extraire d'une ma-
niare sélective ledit arsenic, et laisse l'utilisateur en
face d'inconvénients ma~eurs tels que d'aboutir à un precipité
contenant en mélange des carbonate et arseniate de calcium.
Des lors, l'arseniate de calcium present dans
l'effluent solide peut être, malyre sa ~aible solubilité, Ull
élément polluant pour l'environnement e-t nécessiter des pré-
cautions particulières et coûteuses pour son stockage, du fait
qu'il est en melange avec les autres sels elimines.
-- 4
3~
Il apparalt donc souhaitable e-t intéressant d'e~-
trai.re selectivement l'arsenic sous une forme permettant, ou
bien sa valorisation, ou bien un stockage ai.se et non pol-
luant.
C'est pourquoi, poursuivant ses recherches en ce
domaine, la Demanderesse a maintenant trouve qu'il etant
possible de realiser l'extraction de l'arsenic suivant un
procede nouveau qui évite les inconvenients precités.
L'invention qui concerne un procéde d'epuration
selective, au moyen d'un compose du magnesium/ de l'arsenic
solubilise lors de l'attaque oxydante ~ chaud d'un minerai
uranifere et/ou mol~bdenifere contenant des matieres arse-
nicales, au moyen d'une liqueur aqueuse de carbonate etJou
bicarbonate de sodium ou de potassium, se caracterise en ce
que ledit arsenic, solubilise lors de l'attaque, est extrait
sous la forme d'arseniate de magnesium, par traitement du
milieu carbonate et/ou bicarbonate, au moyen d'un compose du
magnesium carbonate ou susceptible de le devenir par son
introduction dans ledit milieu carbonate et/ou bicarbonate.
Selon llinvention, et ce par opposition a l'art
anterieur connu, illustre en particulier par le brevet des
Etats-Unis n 2.079.8~5r l'introduction d'un compose du
magnesium dans le milieu resultant de l'attaque oxydante d'un
minerai urani~ere et/ou molybdenifère contenant de l'arsenic,
au moyen d'une liqueur aqueuse ayant en solution l'un au
moins des anions C03 , HC03 e-t OH , provoque, sans entralner
la precipitation de l'uranate et/ou du molybdate de magnesium,
la precipitation de l'arsenic solubilise~ sous la ~orme d'ar-
seniate de magnesium, qui peut etre extrait du milieu de trai-
tement par une separation solide-liquide, la phase solide
contenantle precipité d'arséniate de magnesium, pouvant en-
suite etre lavé par de l'eau ou par une liqueur de recyclage.
Le composé du ma~nesium peut être introduit dans le
milieu à traite~ dans une ~one quelconque d'un procede d'atta-
-- 5 --
33
que. Plus précisément, ledlt composé du magnésium peut être
introduit indifféremment, soit dans la zone d'attaque du
minerai uranifere et/ou molybdenifère, soit dans la suspen-
sion résultant de l'attaque, soit encore dans la totalité
ou dans une partie de la liqueur uranifere et/ou molybdéni-
fère de production résultant de la séparation de la phase
solide ~ormée des steriles, soit enfin dans la totalite ou
dans une partie de la liqueur de production, après qulaient
été effectués les traitements d'ex-traction de l'uranium
et/ou du molybdène.
Lorsque le composé du magnésium est introduit dans
la zone d'attaque du minerai contenant de l'arsenic, il l'est
généralement en même temps que ledit minerai, et il en subit
toutes les conditions d'attaque. Le precipite d'arseniate
de magnésium résultant est extrait du cycle de production
par séparation des phases solide et liquide formant la sus-
pension provenant de l'attaque. En d'autres termes, la phase
solide ainsi separée est constituée par les steriles et l'ar-
seniate de magnesium.
La phase solide ainsi separee et imprégnée de la
phase liquide resultant de l'attaque du minerai, est alors
soumise à une operation de lavage au moyen d'eau ou d'une
liqueur de recyclage, puis la liqueur d'impregnation ainsi
deplacée peut, par exemple, être jointe ~a la liqueur de pro-
duction résultant de la séparation des phases liquide et
solide, de la suspension provenant de l'attaque ou encore
recyclée à 11 attaque du minerai.
Lorsque le composé du magnésium est introduit dans
la suspension résultant de l'a-ttaque, il llest genéralement
après que ladite suspension resultant de l'attaque ait été
amenée à une température genéralement au plus egale à celle
de l'ébullition dans les conditions normales de pression.
Le precipite d'arseniate de magnesium résultant est alors
extrait du cycle de production, em même temps que les ste-
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riles, par une separation des phases solide et liquide, la
phase solide étant ulterieurement soumise à une operation
de lavage avec recuperation de la liqueur.d'impregnation.
Lorsque le compose du magnesium est introduit dans
S une zone de traitement autre que celle de l'attaque du mine-
rai ou de la recuperation de la suspension resultant de
l'attaque, le precip.ite d'arseniate de magnesium en resultant
est recueilli par une separation de phase solide-liquide.
La phase solide separee est, comme precedemment exprime,
soumise a une operation de lavage au moyen d'eau ou d'une
liqueur de recyclage afin d'extraire'de ce precipite la li-
queur d'imprëgnation retenue. Le liquide de lavage est
ensuite recycle en un point choisi du cycle de production.
Le compose du magnesium peut etre introduit dans le milieu à
traiter sous la forme d'une solution aqueuse, ou encore sous
la forme d'une suspension aqueuse finement dispersee, ou bien
encore à l'etat pulverulent, le compose du magnesium pouvant
etre choisi dans le ~roupe constitue par les composes carbo-
nates du magnesium, tels que la dolomie, la giobertite, les
sels de magnésium et les oxyde et hydroxyde de magnésium se
transformant en un compose carbonate du magnesium dans la
milieu carbonate et/ou bicarbonate resultant de l'attaque du
minerai.
La temperature a laquelle s'effectue le traitement
du milieu arsenical par le compose du magnesium depend de la
zone où est introduit ledit compose.
Dans le cas où le compose du magnesium est intro
duit dans le milieu d'attaque lui-même, par exemple en meme
temps que le minerai, la temperature du procede d'epuration
selective en matiere arsenicale est celle pratiquée au cours
de l'attaque dudit minerai, c'est-à-dire qu'elle es-t gene-
ralement inferieure a 300C et, de preference, comprise entre
60QC et 220C~
. Dans le cas où le compose du magnesium est introduit
5~3
dans la suspension resultant de l'attaque ou bien dans tout
ou partie de la liqueur uranifère et/ou molybdenifère de
productionl avant ou après que soient effectues les -traite-
ments en vue d'en extraire l'uranium et/ou le molybdène, la
temperature a laquelle s'effectue le traitement du milieu
arsenical par le compose du magnesium est au plus egale à
l'ebullition, mais est, de preference, comprise entre 20C
et 90C.
La quantite en compose du magnesium generalement
utilisee pour la precipitation de l'arsenic est voisine de
la quantite s-toechiometrique necessaire pour l'eliminer
sous la forme d'arseniate de magnesium.
Dans le cas où la quantite en compose du magnesium
est superieure à la quantite stoechiome-trique, l'excès de
magnesium est recueilli sous la forme d'un precipite d'hydro-
xyde et/ou d'un carbonate de magnesium, en même temps que le
precipite d'arseniate de magnesium. Le precipite d'arseniate
de magnesium, generalement separe du milieu trai-te, peu-t être
soumis a un lavage qui permet de recueillir la liqueur-mere
d'impregnation, la liqueur recueillie après ce lavage etant
reinseree dans le cycle de production.
Comme cela est bien connu, l'attaque oxydante des
minerais uranifères et/ou molybdenifères contenant de l'arse-
nic s'effectue en presence d'oxygène libre, introduit sous
forme d'un gaz contenant de l'oxygene tel que l'air, l'air
enrichi en oxygene, ou encore l'oxygène seul. Cette insuf-
flation s'effectue sous une pression telle que la pression
partielle d'oxygène dans le reacteur se situe dans l'inter-
valle 0,1 à 20 bars, mais de préference, entre 5 et 15 bars.
La liqueur aqueuse a epurer renferme, pour l'essen-
tiel, l'un au moins des composes: bicarbonate, carbonate et
hydroxyde de sodium ou de potassium. Selon la nature du
minerai soumis ~ l'attaque et la nature de la liqueur à
traiter~ la concentration de ladite liqueur peut varier dans
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5~33
de larges limites pour chacun des réactifs présen-ts. ~ins.i,
la concentration en HC03 peut varier entre 2 g/l et 100 g/l,
mais de pré~érence entre 5 g/l et ~0 g/lj tandis que la
concentration en CO3 peut se situer dans l'intervalle 0 g/l
et 80 g/l, mais de préference entre 1 g/l et 50 g/], et que
la concentration en OH peut être comprise dans l'intervalle
0 g/l et 20 g/l, mais ~e preference entre 0 g~l et 10 g/l.
I1 peut etre également interessant d'insufEler dans
le milieu reactionnel du gaz C~2, pendant que s'effectue
l'attaque. Cette insufflation peut se faire d'une manière
continue ou discontinue selon un debit constant ou variable.
Ainsi, l'injection de ce gaz CO2 permet tout a la
fois de contrôler et d'ajuster la teneur en HCO3 du milieu
reactionnel qui peut être modifie par le fait que la quantité
d'ox~gene insufflée peut être plus importante que celle
réellement necessaire pour permettre 17 oxydation.
Le domaine des temperatures generalement pratiquées
pour l'attaque des minerais uraniferes et/ou molybdénifères
est géneralement inferieure à 300C, mais il est preferen-
tiellement compris entre 60C et 2~0C.
~nfin, il peut se revéler avantageux, dans le cas
de certains minerais, d'introduire dans le milieu réactionnel
un catalyseur d'oxydation usuel permettant d'améliorer la
cinétique d'attaque.
En pratique, le procédé selon l'invention peut
également comporter un ou plusieurs traitements préalables
du minerai avant que s'eFfectue son attaque proprement dite
selon les conditions précitees et le traitement d'elimination
de l'arsenic. Tout d'abord, il. peut se révéler nécessaire
.que le minerai subi.sse, non pas un habituel broyage, mais un
broyage particulierement pousse, en vue de multiplier les
interfaces entre les grains du minerai et la liqueur d'atta-
que. De même, il peut être avantageux d'eliminer préalable-
ment les matieres organiques contenues dans le minerai par
g
q.~3
une calcination à température cont:rolee.
Enfin, dans certains cas, il s'avère a~antageux
de réaliser un traitement prealable d'enrichissement physique
par les techniques connues de l'homme de l'art telles que,
par exemple, par flottation.
Il~ est evident que les di~ers traitements preala-
bles peuvent etre combines entre eux, meme dans le cas d'une
attaque à contre-courant.
Les avantages du procede selon l'invention seront
plus perceptibles grace aux exemples donnes à titre illustra-
tif.
L'invention sera mieux comprise a la lecture qui
va suivre de réalisation prefere partis avec reference aux
dessins suivants:
- la figure 1 est une representa-tion schema-tique
du procede concernant l'attaque carbonatee d'un minerai ura-
nifère contenant egalement de l'arsenic et des matieres
organiquesS dont l'epura-tion selective en matières arseni-
cales est prati~uee sur la liqueur de recyclage a l'attaque.
- la figure 2 est une representation schematique
du procede selon l'invention, indiquant en traits pleins le
circuit utilise lorsque l'elimination de l'arsenic est rea~
lisee sur la totalite d'une liqueur uranifere de production,
apres qu'elle ait ete soumise au traitement d'extraction de
la plus grande partie de l'uranium dissous a l'attaque.
Ainsi, ladite liqueur, resultant de la valorisation de l'ura-
nium, contient, outre l'arsenic et un peu d'uranium, des
carbonate, sulfate, hydroxyde ou hydrogenocarbonate alcalins
ainsi que, eventuellement, du molybdene et des impuretes
minerales autres et/ou organiques.
Selon la figure 1, le minerai uranifère, mis sous
une forme divisee, e~ renfermant des matieres organiques et
arsénicales gênantes, est introd~lit en (~) avec la li~ueur
d'attaque Lg en même -temps ~u'est insuffle de l'oxygène dans
-- 10 --
S~3
le milieu reactionnel. Apre.s refroidissement, la bouillie
obtenue après l'attaque est introduite en (B) ou s'effectue
la separation d'un gâteau S constitue par le melange de la
fraction sterile et du precipité d'uranium, et de la liqueur
aqueuse Ll contenant en solution des carbonate et bicarbonate
alcalins, l'uranium et des matières organiques solubilisees
lors de l'attaque.
I,es eaux-mères du ~â-teau Sl sont deplacees en (C)
au moyen d'une liqueur de lavage Lll recyclee.
Le melange L5 des liqueurs Ll et L2 est deplace en
(P) OU 51 e~fectue la precipitation des matières arsenicales
au moyen d'un compose du magneslum.
La suspension resultant de la precipitation en (P~
est alors in-troduite en ~Q) où l'on realise la separation
d'un gâteau S30 constitue, pour l'essentiel, par de l'arse-
niate de magnesium et d'une liqueur L30 recyclee en ~H~.
Les eaux-mères du gâteau S30 sont deplacees en (~) au moyen
d'eau introduite et la liqueur L3 en resultant est jointe à
la liqueur L30 en ~ormant la liqueur L32, deplacee en (H) où
s'effectue le traitement des matieres organiques au moyen
d'un agent oxy~ant, donnant une liqueur L33 epuree.
Le gateau S2 resultant du lavage en (C) est intro
duit en lD) ou s'ef~ectue la redissolution du precipite
d'uranium dans une liqueur appropriee, ~ormee par le melange
de deux liqueurs recyclees Llo et L6.
La liqueur Llo a la meme composition que la liqueur
Lll precitée. Lorsque la redissolution des ions urani~ères
est achevee, la bouillie resultante est traitee en (E) où se
realise la separation d'un gateau S3 et d'une liqueur L3.
Le gateau S3, essentiellement constitue par les
steriles, est deplace en ~F) où il subit un lavage par de
l'eau, avec recyclage de la liqueur de lavage L4 en (C) et
(D) selon les fractions Llo et Lll~
La liqueur L3, riche en uranium dissous, sous la
S~3
forme d'un uranyle carbonate alcal:Ln, es-t partagée en deux
~ractions inegales, l'une L6 etant recyclee en (D) a la
redlssolution de l'uranium, l'autre L7, la plus importante,
constituant la liqueur de production a partir de l~quelle
est extrait en (G) l'uranium par un procede non décrit,
tandis que la liqueur résultante L8, appauvrie en uranium
et debarrassee des impuretes pro~enant du minerai uranifere
par un procede connu non decrit, est recycles vers (A) pour
constituer, en melange avec la liqueur L33, la liqueur
d'attaque Lg.
Selon la figure 2, le mine~ai uranifere, sous une
forme divisee et renfermant des matières organiques et
arsenicales gênantes, et la liqueur d'attaque Lg recyclee,
sont introduits dans le reacteur (A), en même temps qu'est
insuffle de l'oxygene dans le milieu reactionnel.
I,a suspension resultant de l'attaque est refroidie,
en partie, par detente a~ec l'elimination d'une certaine
quantite d'eau, puis est introduite en (B) ou s'effectue la
separation d'un ~âteau Sl constitue par le melange de la
fraction sterile et du precipite d'uranium et d'une liqueur
aqueuse Ll contenant en solution des carbonate et bicarbonate
alcalins et de l'uranium.
Les eaux-meres du gâteau Sl sont deplacees en (C)
au moyen d'une liqueur de lavage Lll recyclee.
Le melange des liqueurs Ll et L2 est alors deplace
en (~) ou s'e~ectue le traitement des matieres organiques
au moyen d'un agent oxydant, donnant une liqueur épurée Lg.
Le gâteau S2 resultant, extrait de (C) est intro-
duit en (D) ou s'e~fectue la redissolution du precipite
dluranium dans une liqueur appropriee, formée par le me.lange
de deux liqueurs recyclées L1o et L6.
La liqueur Llo a la rnême composition que la liqueur
Lll precitée. Lorsque la redissolution des i.ons ~Iraniferes
est ache~ee t la bouillie resultante est traitée en (E) ou se
- 12 -
realise la separation d'un ~âteau S3 et dlune liqueur L3.
Le gâteau S3, essentiellement constitue par les
stériles, est deplace en (F~ où il subit un lavage par de
l'eau, avec recyclage de la liqueur de lavage L4 en (C) et
(D) selon les fractions Llo et Lll~
La liqueur L3, riche en uranium dissous, sous la
forme d'un uranyle carbonate alcalin, est partagee en deux
fractions inégales, l'une L6, la moins importante en quantite,
l'autre L7, la plus importante, constituant la liqueur de
production à partir de laquelle est extrait en (G) l'uranium
par un procede non decrit, tandis que la liqueur resultante
L~, appauvrie en uranium et debarrassee des impuretes prove-
nant du minerai uranifère par un procédé connu non décrit,
est recyclée vers (A) pour constituer, en mélange avec la
liqueur L5 débarrassée des matières organiques, la liqueur
d'attaque Lg.
La liqueur L6 est déplacée en (T) où llon effectue
la précipitation des matières arsénicales au moyen d'un com-
pose du magnesi.um.
La suspension resultant de la precipitation en (T)
est introduite en (U~ ou .LIon opere la separation d'un gâ-
teau S33 constitue, pour l'essentiel, par de l'arseniate de
magnesium et d'une liqueur L33 destinee à être recyclee à
la redissolution (D) de l'uranium.
Les eaux-mères du gâteau S33 sont deplacees en (V)
au ~oyen d'eau introduite, et la liqueur L34 en resul.tant
est jointe à la liqueur L33 et formant la liqueur L35, qui
est introduite en (D) où s'effectue la redissolution de
lluranium.
30 . Selon la figure 2, les solutions Le)> à traiter,
provenant de ].a valorisation de l'uranium dissous à l'atta-
que, contenant ~galement de l'arsenic, sont introduites en
(AH~ ainsi que le composé du magnesium. La bouillie ainsi
obtenue, en raison de la precipitation de l'arséniate de
- 13 -
magnésium, est introduite dans le receptacle (~I) où l'on
ef~ectue la separation d'un gâteau S30 et d'une liqueur L30
destinee a être caustifiee.
Le gâteau S30 est introduit dans la zone (~J) ou
s'effectue eventuellement un lavage par de l'eau permattant
d'e~traire les eaux-mères d'impregnation. Après separation
du gateau lave S3l et de la liqueur L3l porteuse des eaux-
mères d'impregnation, cette derniere liqueur est jointe à la
liqueur L30 en donnant une liqueur L32 alcaline qui. est
destinee à être caustifiee.
La liqueur L3~ est alors introduite en tA) ainsi
que la chaux necessaire à sa caustification. La bouillie
obtenue apres traitement par la chaux est introduite dans la
zone (B) ou l'on effectue la separation d'un gateau Sl et
d'une liqueur Ll contenant certaines impuretés solubilisees.
Les eaux-mères du gâteau Sl sont extraites en (C) au moyen
d'une quantité d'eau introduite. Les eaux-meres L2 ainsi
extraites sont melangees a la liqueur Ll en formant la liqueur
L3. Le gâteau S2 resultant, extrait de (C), est essentielle-
ment constitue par du carbonate de calcium.
La liqueur L3, formee par le melange des liqueurs
Ll et L2, est conduite en (D) où s'effectue une concentration
en soude libre par evaporation d'eau, en provoquant la pre-
cipitation de sulfate de sodium.
La bouillie L4, sortant de la concentration, est
introduite en t~) où l'on realise la separation d'une liqueur
L5 et d'un gâteau S5.
Le gâteau S5, essentiellement constitue par du
sulfate de sodium, est entraîne en (F) où il subit un rin-
cage soit par de l'eau, soit par une solution saturee en
sulfate de sodlum, ave~ recyclage de la liqueur de rinçage
L6 en (D)-
Le gateau S~, impregne de la liqueur de rinçage,
peut être sorti du cycle de trai-tement par (X), ou bien être
- 14 ~
!L5~3
en partie introduit avec de l'eau en (G~ ou s'effectue la
préparation de la solution de rinçage L7 destinee à être
utilisée en (F).
La liqueur L5, riche en soude libre, provenant de
(~, peu-t contenir en solution des impuretés tel.les que, par
exemple, du molybdène, des sels organiques e~ inorganiques
divers qu'il peut être souhaitable d'eliminer.
Si l'on desire eliminer le molybdène de cette
liqueur L5, celle-ci est introduite en (H) avec la quantite
necessaire de Na2S. La bouillie ainsi obtenue est introduite
en (S) où s'effectue la separation de la phase solide cons~
ti.tuee par du sulfure de molybdene qui est eli.miné et de la
phase L7 qui peut etre recueillie en ~Ul ou bien recyclee
dans un autre stade du procede tel que (I) ou (J).
lS Si l'on desire éliminer de la liqueur L5 les
matières organiques présentes, ladite liqueur es-t introduite
en (I) avec, par exemple, une quantité adéquate d'un composé
du baryum, provoquant la précipitation des organates de
.baryum. La bouillie provenant de (I) est alors introduite
en (T) ou l'on realise la séparation d'un gâteau S8 et d'une
liqueur I,~ qui peut etre recuelllie en (V), ou encore,
recyclée dans un autre stade du procédé tel que (J) par
e~emple.
De meme, s'il est souhaitable de carbonater la
liqueur L5, riche en soude libre, cette liqueur est intro-
duite en (J) pour y subir la carbonatation par insufflation
de CO2. La bouillie obtenue peut être utilisée telle que
produite ou encore traitée en (M) pour séparer le gâteau Sg
constitué par du carbonate et/ou bicarbonate de sodium et
une liqueur carbonatée Lg qui peut etre recueillie en (Q) ou
recyclee en ~J).
Mais, il est bien évident que la liqueur L5, riche
en soude libre, peut subir successivement deux des trois
traitements précites selon les i~puretes qu'il est souhaitable
- 15 -
5~33
d'éliminer et selon les usages auxquels cette li~ueur est
destinee après purification. Par exemple, peuvent être com-
binees en série les eliminations du molybdène et des matieres
organiques: dans ce cas, une partie aliquote de la totalite
de la liqueur L7, provenant de l'epuration en molybdène (S)
est introduite en (I) puis (T) pour ~ subir l'epuration en
matières organiques. Inv~rsement, l'epuration en matières
organiques peut preceder l'epuration en molybdène. On peut
egalement realiser successivement l'elimination des matières
- 10 organiques et une carbonatation de la liqueur; dans ce cas,
une partie aliquote ou la totalite de la liqueur L8 provenant
de (T) où s'est e~fectuee l'elimination des matières orga-
niques, est introduite en ~J) pour y subir la carbonatation
souhaitee.
EXEMPLE 1:
On a traite, selon le procede de l'invention, un
minerai uranifère contenant de l'arsenic, ayant la composi-
tion pondérale suivante apres sechage:
Uranium........................ 0,22 %
Arsenic........................ 0,94 %
Si2 .......................... 75,0 %
2 3 ~ 13,8 %
2 3------------------------. 1,6 %
Na2O........................... 0,15 %
K2O............................. 2,8 %
2----------------........... 0,45 %
P205............................ 0,1 %
V2O5........................... 0,02 %
Mo............................. 0,15 %
S.............................. 0,20 %
Divers......................... 4~57 %
100 kg de ce minerai sec ont e-te broyes à 160 ~m,
puis introduits dans un autoclave avec 2,0 kg de Mg(OH)2
~inement di~ise e-t 110 kg d'une liqueur d'a-ttaque ren~erman-t
- 16 -
~3~3
7,0 kg de NaHCO3 et 5,0 Kg de Na2CO3 ainsi que 1,0 kg de
Fe(OH)3 comme catalyseur d'oxydation.
L'autoclave était chauf~é de telle maniere que le
milieu réactionnel soit a 180C tout en injectan-t de l'oxy-
gène à un débit de 30 Nm3/h qui barbotait dans la pulpe.
La pression totale regnan-t dans l'autoclave pendan-t l'atta-
que oxydante était de 20 bars.
Apres une durée de 2 heures, l'autoclave a été
re~roidi a 60~C et vidange.
La suspension obtenue a ete soumise a une separa-
tion, et l'on recueillait une liqueur aqueuse contenant
l'uranium solubilise, dite liqueur de production et une
fraction solide impregnée de cette liqueur de production.
On a recueilli ainsi 80 litres de liqueur mère
ayant la composition suivante:
Na2CO3.... O.... O.......... r ~ 18,2 g/l
3 ........ .... ........... 83,2 g/l
Uranium........ .... ............ 1,9 g/l
Arsenic........ .... ........... 2,72 g/l
Na~SO4 -----................... 8,05 g/l
La fraction solide recueillie etait soumise à un
lavage au moyen de 80 kg d'eau et l'on recueillait 85 litres
d'une liqueur de lavage ayant la composition suivante:
2 3 ----o-------------O- 6,4 g/l
NaHC3 -----................... 29,3 g/l
Uranium........................ 0,67 g/l
Arsenic........................ 0,96 g/l
2 4 --------------------- 2,83 g/l
On mélangeait alors la liqueur mere e-t la liqueur
de lavage, donnant ainsi 165 litres d'une liqueur de produc-
tion d'uranium qui avait la composition suivante:
2 3----------------------- 12,1 g/l
NaHCO3....~.................................... 55,5 g/l
Uranium........................................ 1,26 g/l
5~
Arsenic.... O.................. 1,8 g/l
2 4 5,36 g/l
qui etait trai-tee, ulterieurement, par 5,7 kg de NaOH en
solution aqueuse en donnant 0,3 kg d'un precipite d'uranate
de sodium humide qui, après lavage au moyen de 1,5 litre
d'eau, avait une teneur en arsenic de 0,15 %, répondant aux
normes de purete commerciale generalement admise pour ce
produit.
I.a fraction solide lavee, resultant de la separa-
tion des phases liquide et solide de la suspension provenant
de l'attaque, representait à sec une masse de 102 kg et
avait la composition suivante:
2 ------ 75,0 kg
Arsenic....................... 0,57 kg
Magnesium..................... 0,83 kg
Uranium....................... 0,01 kg
divers........................ 25,6 kg
Dans le but d'éprouver l'efficacite du procéde
selon l'invention, 100 kg du meme minerai uranifère conte-
nant de l'arsenic ont éte soumis aux memes conditions d'atta-
que en l'absence de tout compose du magnésium.
Apres séparation de la suspension resultant de
l'attaque et lavage de la fraction solide separee au moyen
de 80 litres d'eau, on recueillait 80 litres d'une liqueur
mère et 85 litres d'une liqueur de lavage qui avaien-t les
compositions suivantes:
Pour la liqueur mere:
2 3 ------ 9,3 g/l
3 ....................... 97,3 g/l
Uranium.... ~.................. 1,9 g/l
Arsenic....................... 7,86 g/l
2 4 8,04 g/l
Pour la liqueur de lavage:
2 3 3,28 g/l
- 18 -
NaHCO3.~....... A.O..... O..... 34,3 g/l
- Uranium...................... 0,67 g/l
Arsenic...................... 2,77 g/l
2 4 o --- ---.. 2,83 g/l
Le mélange de ces deux li~ueurs donnait une liqueur
de pro~uction ayant la composition suivante.
2 3 ~ - ----........................... 6,2 g/l
NaHCO3.................................. 64,3 y/l
Uranium................................. l,26 g/l
~rsenic................................. 5,24 g/l
2 4 --;-- 5,35 g/l
Cette liqueur de production, ultérieuremen-t traitée
au moyen de 5,7 kg de NaOH en solution aqueuse donnant 0,31
kg d'un pxecipite d'uranate de sodium humide qui, après lavage
avec 1,5 kg dleau, contenait encore 1,2 % en poids d'arsenic
par rapport a la masse diuranate de sodium sec, necessitant
une operation ultérieure de purification de l'uranium.
EXEMPLE 2.
En réalisant, comme dans l'exemple 1, l'attaque du
même minerai uranifère par une liqueur d'attaque ayant la
meme composition, mais sans in-troduire le compose du magné-
sium, on disposait d'une liqueur de production constituee
par le mélange de la liqueur mere isolee par separation et de
la liqueur de lavage des steriles separes.
Cette liqueur de production, dont on a utilise un
volume de 100 litres, avait la composition suivante:
2 3 ------. 6,2 g/l
3 ................................. 64,~ g/l
Uranium................................. l,26 g/l
~rsenic................................. 5,2~ g/l
2 4 ----- 5,35 g/l
Cette liqueur de production etait traitée au moyen
de 1,2 kg de Mg(OH~2 se présen-tant sous une forme finement
divisée, a 60C~ dans un réacteur soumis à une agitation
~ 19 -
pendant un temps de 2 heures.
I,a suspension obtenue était soumise à une separa
tion et l'on recueillait, d'une part, 99 1itres d'une li-
queur uranifère epurée en arsenic et, d'autre part, 2 kg
d'un mélange séche d'arseniate de magnesium et de l'exces
de l'hydroxyde de magnesium n'ayant pas reagi.
La liqueur epuree avait la composition suivante:
2 3 -------..................12,0 g/l
NaHCO3......................... 55,3 g/l
Uranium........................ 1,25 g/l
Arsenic......................... 1,5 g/l
2 4 ---- 5,4 g/l.
Le yâteau sec etait forme de:
- Arsenic....................... 1~,7 %
- Magnesium..................... 25,0 %
- divers (anions de
liaison, humidite
etc)............ ~............................... 56/3 %
Ainsi, selon le procede de l'invention, on obte-
nait une liqueur de production uranifere, suffisamment epureeen arsenic pour donner un precipite d'uranate de sodium qui,
apres lavage, avait une teneur en arsenic 0,14 %, repondant
ainsi aux normes de pureté commerciale generalement admise
pour ce produit.
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