Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
1~93~4
La presente invention, addition au brevet français
2 462 482, concerne une épuration sélective en matières ar-
sénicales au cours d'un procéde continu d'attaque oxydante
d'un minerai uranifère comportant en tant qu'impureté de
l'arsenic, par une liqueur aqueuse de recyclage contenant en
solution des`carbonate et bicarbonate alcalins ainsi que de
l'uranium à une concentration proche de la limite de sa
solubilité à la température d'attaque, et de récupération de
l'uranium précité au sein de la phase solide restant après
l'attaque.
Depuis longtemps déjà, il est connu de réaliser
preferentiellement l'attaque alcaline de minerais uranifères
renfermant des carbonates alcalinoterreux tels que carbonate
de calcium en quantite élevee, par l'intermediaire d'une
li~ueur aquause de bicarbonate et de carbonate de sodium,
d'autant plus concentree en ces deux composants que le
minerai est plus refractaireO
L'attaque est généralement effectuee en un milieu
oxydant obtenu par exemple par insufflation d'oxygène libre
dans le milieu reactionnel chaud, afin de permettre l'oxyda-
tion de l'uranium et sa solubilisation mais aussi assurer
l'oxydation des sulfures d'impuretes, et des matieres
organiques presentes dans le minerai.
Selon la litterature spécialisee, la concentration
en réactifs de la liqueur d'attaque est generalement faible,
ce qui conduit, dans le cas de l'attaque d'un minerai urani-
fère refractaire, à un rendement de solubilisation de l'ura-
nium generalement mediocre.
Un moyen connu pour augmenter le rendement de solu-
bilisation est d'utiliser une liqueur d'attaque ayant desconcentrations en reactifs plus élevées. Dans ce cas, la
liqueur recueillie après l'attaque dispose encore d'une
grande quantité d'ions C03 et HC03 n'ayant pas réagi, dont
la presence est d'autant plus gênante lors de l'extraction
-- 1 --
~,~
1~()93~4
ultérieure de l'uranium et lors de l'élimination des impure-
tés solubilisées dans la liqueur provenant de l'attaque du
minerai, que les concentrations en ces ions sont plus élevées,
car la liqueur provenant de l'attaque du minerai uranifere
est ensuite traitée par une méthode usuelle en vue d'en
extraire l'uranium.
Généralement, la liqueur après attaque est traitée
au moyen d'une solution d'hydroxyde de sodium pour précipiter
l'uranium sous la forme d'uranate de sodium. Mais, l'homme
de l'art sait avec pertinence que la présence d'une quantité
importante d'ions CO3 et HCO3 dans la liqueur provenant de
l'attaque, entralne l'utilisation d'une quantité élevée de
NaOH pour neutraliser les ions HCO3 , et provoque une augmen-
tation importante de la solubilité de l'uranium dans le milieu,
ce qui diminue la quantité d'uranate de sodium qui peut être
recueillie par précipitation. La liqueur-mere, appauvrie
en uranium, mais contenant les impuretés solubilisées au
cours de l'attaque, est soumise a un traitement de purifica-
tion et de régénération avant d'être recyclée a l'attaque
dudit minerai.
Un tel traitement a été décrit par la demanderesse
dans le brevet français n 2 40~ 601 et les additions n
2 433 482 et 2 433 480. Ce traitement consiste a traiter la
liqueur provenant de l'attaque et appauvrie en uranium, a
une température au plus égale à l'ébullition, par la quantité
de chaux necessaire pour transformer en hydroxyde de sodium
les carbonates présents, puis a effectuer la séparation d'un
précipité composé pour l'essentiel de carbonate de calcium
et de sels inorganiques et organiques de calcium, et de la
liqueur enrichie en hydroxyde de sodium, a concentrer cette
liqueur ~usqu'a la précipitation du sulfate de sodium, et a
récupérer une liqueur riche en hydroxyde de sodium dont une
partie est recyclée à la précipitation de l'uranate de sodium
et l'autre partie est carbonatée par sa mise en contact avec
-- 2 --
12093~
du gaz carbonique et recyclée a l'attaque du minerai. Si la
liqueur d'attaque est concentree en réactifs, la liqueur
apres attaque, appauvrie en uranium, nécessite pour sa puri-
fication et sa rénégeration avant recyclage, la mise en oeuvre
de quantites importantes de chaux pour la caustification
totale et une consommation elevee en C02 pour la regeneration
de la liqueur recyclee. Si la liqueur issue de l'attaque
est destinée a être traitée sur une résine échangeuse d'ions
en vue de récupérer l'uranium, la présence de quantités im-
portantes d'ions C03 et HC03 dans la liqueur gêne fortement,
ou peut même rendre impossible la fixation de l'uranium sur
la résine.
Des lors, il apparalt dans les procédés décrits
dans la littérature spécialisée, une antinomie entre les
conditions de solubilisation de l'uranium par la liqueur
d'attaque et les conditions de restitution de cet uranium
par cette liqueur apres attaque. Enfin, la présence dans
]es liqueurs de matieres organiques solubilisees a l'atta-
que, provoque la formation de complexes uranifères dont cer-
tains ne sont pas solubles lors du lavage de la fraction
solide stérile et qui, de ce fait, sont entralnés avec
cette fraction en diminuant le rendement de récuperation
de l'uranium.
En raison de tous ces inconvenients, la demanderesse,
dans son brevet principal n~ 2 462 482, a decrit un procede
d'attaque en continu de minerai uranifere sous une forme
divisée, en présence d'un oxydant dans le milieu réactionne,
au moyen d'une liqueur aqueuse de carbonate et bicarbonate
alcalins dans les conditions de concentration, de température
et de pression provoquant la solubilisation de l'uranium
présent dans le minerai, comportant la récupération d'une
suspension d'une phase solide dans une phase liquide, la
separation de cette phase solide de la phase liquide qui
consiste en ce que:
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1261 9344
a) la liqueur d'attaque est constituee par la
- phase liquide contenant en solution des carbonate et bicar-
bonate alcalins ainsi que de l'uranium à une concentration
proche de la limite de sa solubi.lite a la temperature d'atta~
que, separée de la suspension provenant de l'attaque, rea-
justee en reactifs d'attaque et recyclée a l'attaque du
minerai,
b) l'uranium du minerai est solubilisé pendant
l'attaque qui est effectuee a une temperature inferieur a
300C par la liqueur d'atta~ue, dans laquelle l'uranium se
maintient en état de saturation puis est immédiatement
reprecipite dans le milieu d'attaque,
c) la suspension recueillie apres l'attaque est
refroidie a une temperature toujours superieure a 40C,
d) la phase solide, séparée de la suspension pro-
venant de l'attaque et constituée par les stériles et de
l'uranium précipité, est traitee au moyen d'une liqueur
aqueuse pourr d'une part, recuperer la liqueur d'impregna-
tion provenant de l'attaque et, d'autre part, redissoudre
l'uranium precipité,
e) la suspension résultant de la redissolution
de l'uranium est soumise à une separation en une fraction
solide qui, après lavage, est constituée par les stériles
et une liqueur uranifère valorisable.
Alors que les procédés antérieurs consistaient à
solubiliser dans la liqueur d'attaque l'uranium et une
partie des impuretés contenues dans le minerai puis, après
élimination des stériles, à traiter la liqueur uranifère
pour en extraire l'uranium, le procede décrit dans le bre-
vet principal se révèle être à l'opposé de la technique
antérieure, puisqu'il consiste à solubiliser puis à préci-
piter dans le milieu d'attaque l'uranium, à le sortir du
milieu d'attaque avec les stériles sous la forme d'une
phase solide, puis à séparer l'uranium des steriles par sa
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12~)9344
redissolution dans une liqueur aqueuse appropriée.
Mais, il arrive que les minerais uranifères con-
tiennent, comme impureté particulierement gênante, de l'ar-
senic, dont la fraction la plus importante est solubilisée
lors de l'attaque sous la forme d'arséniate alcalin, tandis
que l'autre fraction, se presentant sous une forme arséni-
cale refractaire, est insensible à l'attaque et est éliminée
avec les stériles.
Dès lors, et selon la procédé d'attaque décrit dans
le brevet français 2 462 482, l'absence de tout traitement
d'élimination de l'arsenic solubilisé pendant l'attaque du
minerai, entralne des inconvénients ma]eurs préjudiciables
a la qualité des produits obtenus.
En effet, la suspension résultant de l'attaque,
soumise a une opération de séparation, assure la récupération
des phases solide et liquide. La phase liquide, qui con-
tient en solution des carhonate et bicarbonate alcalins, de
l'uranium a une concentration proche de la limite de sa
solubilité à la température de l'attaque et, enfin, de
l'arsenic solubilisé lors de l'attaque, constitue la liqueur
d'attaque du minerai qui, dans ce procédé continu, s'enrichit
de plus en plus en arsenic et rend difficile l'obtention d'un
précipite uranifère de pureté suffisante.
La phase solide, formée par les stériles et
l'uranium précipite, est impregnee d'une liqueur de plus
en plus concentree en arsenic qu'il devient difficile d'e-
liminer par un lavage classique. Ladite phase solide,
traitee au moyen d'une liqueur aqueuse pour recuperer la
liqueur d'imprégnation et redissoudre l'uranium précipité,
conduit à l'obtention d'une liqueur uranifère de production
impure ~ui n'est plus susceptible dans cet état, de fournir
ultérieurement un précipite uranière de pureté acceptable.
Divers procédés de traitement connus de l'homme
de l'art ont ete suggerés pour résoudre le problème, ne de
la présence de l'arsenic dans ]es liqueurs uranifères de
~209344
production. C'est ainsi qu'a ete envisagée la caustifica-
tion de la liqueur recyclée à l'attaque. Mais, un tel pro-
céde conduit non seulement a l'elimination de l'arsenic sous
la forme d'arséniate de calcium, mais encore a celle de car-
bonates présents. Des lors, et apres un tel traitement, la
liqueur recyclée a l'attaque est impropre a une telle opéra-
tion si elle n'est pas préalablement xestaurée dans ses te-
neurs en carbonate et bicarbonate alcalins.
En outre, l'application d'un tel procédé a l'éli-
mination de l'arsenic de solutions contenant également des
carbonate et bicarbonate alcalins, ne permet pas d'extraire
d'une manière sélective ledit arsenic et laisse l'utilisa-'
teur en face d'inconvénients ma~eurs tels que d'aboutir a
un précipi-té contenant en mélange des carbonate et arséniate
de calcium.
Des lors, l'arséniate de calcium, présent dans
l'effluent solide, peut être, malgré sa faible solubilité,
un élément polluant pour l'environnement et nécessiter des
précautions particulieres et coûteuses pour son stockage
du fait qu'il est en melange avec les autres sels elimines.
Il apparaît donc souhaitable et interessant d'ex-
traire selectivement l'arsenic sous une forme permettant ou
bien sa valorisation, ou bien un stockage aise et non
polluant.
C'est pourquoi, poursuivant ses recherches en ce
domaine, la demanderesse a maintenant trouvé qu'il etait
possible de réaliser l'extraction de l'arsenic suivant un
procede nouveau qui evite les inconvenients précites.
Le procede, selon l'invention, d'extraction de
l'arsenic solubilise lors de l'attaque de minerai'uranifere
en contenant, selon un procede continu d'attaque oxydante
a chaud consistant a attaquer ledit minerai uranifere sous
une forme divisee en presence d'un oxydant dans le milieu
reactionnel au moyen d'une liqueur aqueuse constituee par
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1209344
une solution de recyclage contenant des carbonate et bicar-
bonate alcalins ainsi que de l'uranium en quantité proche de
sa limite de solubilité, dans les conditions de concentration,
de température et de pression provoquant la solubilisation
de l'uranium présent dans le minerai et sa reprécipitation
dans le milieu d'attaque, puis à recuei~lir une suspension
d'une phase solide dans une phase liquide qu, apres refroi-
dissement, est soumise a une séparation, a traiter la phase
solide séparée au moyen d'une liqueur aqueuse pour redis-
soudre l'uranium précipité, se caractérise en ce que leditarsenic solubilisé lors de l'attaque est extrait au moyen
d'un composé du magnesium introduit en une quantité au moins
égale a la quantité stoechiométrique nécessaire pour provo-
quer la précipitation de l'arséniate de magnésium.
L'introduction d'un composé du magnésium dans le
milieu arsénical a traiter provoque la précipitation de
l'arséniate de magnésium, qui peut être extrait du milieu
par une séparation solide-liquide, la phase solide contenant
le précipité d'arséniate de magnésium pouvant ensuite être
lavée par de l'eau ou par une liqueur de recyclage.
Le composé de magnésium peut être introduit dans
le milieu a traiter en une zone quelconque du procede décrit
dans le brevet français n 2 462 4~2. Ledit composé du
magnésium peut être introduit indifféremment, soit dans la
zone d'attaque du minerai uranifere, soit dans la zone de
rédissolution de l'uranium précipité au moment de l'attaque,
soit encore dans la totalité ou dans une partie de la liqueur
recyclée a l'attaque apres la séparation d'avec la phase
soldie formée des stériles et de l'uranium précipité, soit
enfin dans la totalité ou une partie de la liqueur de pro-
duction issue de la redissolution de l'uranium, avant ou
apres que soit effectué son traitement en vue d'en extraire
l'uranium.
Lorsque le composé du magnésium est introduit dans
7 -
~20934~
la zone d'attaque, le précipité d'arséniate de magnésium est
extrait du cycle de production par séparation des phases
solide et li~uide formant la suspension provenant de l'attaque.
En d'autres termes, la phase solide ainsi séparée
S est constituée par les stériles, l'uranium précipité lors
de l'attaque` du minerai et l'arséniate de magnésium.
La phase solide, ainsi séparée et imprégnée de la
phase liquide résultant de l'attaque du minerai, est alors
soumise à une opération de lavage au moyen d'eau ou d'une
liqueur de recyclage, puis la liqueur d'imprégnation ainsi
déplacée est renvoyée a l'attaque par exemple.
Lorsque le composé du magnésium est introduit dans
une zone de traitement autre ~ue celle de l'attaque, le
précipité d'arséniate de magnesium en resultant est recueilli
par une separation de phases solide-liquide. La phase solide
separee est, comme precedemment exprime, soumise à une opé-
ration de lavage au moyen d'eau ou d'une liqueur de recycla-
ge afin d'extraire de ce precipite la liqueur d'imprégnation
retenue. Le liquide de lavage est ensuite recyclé en un point
choisi du c~vcle de production.
Le composé du magnésium peut être introduit dans
le milieu à traiter sous la forme d'une solution aqueuse, ou
encore sous la forme d'une suspension aqueuse finament disper-
sée, ou bien encore à l'etat pulverulent, le compose du magne-
sium pouvant être choisi dans le groupe constitue par les
- composes tels que la dolomie, la giobertite, les sels de
magnesium, les oxydes et hydroxyde de magnésium.
La température a laquelle s'effectue le traitement
du milieu arsénical par le composé de magnésium est inférieure
à 100C: elle se situe, de préference, entre 50C et 97C.
La quantite en compose du magnesium genéralement
utilisé pour la précipitation de l'arsenic est voisine de la
quantite stoechiometrique necessaire pour l'éliminer sous la
forme d'arséniate de magnésium.
- 8 -
~21~93~
Dans le cas où la quantité en composé du magnésium
est superieure a la quantite stoechiometrique, l'exces de
ma~nesium est recueilli sous la forme d'un precipite d'hydro-
xyde et/ou de carbonate basique de magnésium, en même temps
que le precipite d'arseniate de magnesium.
Le precipité d'arséniate de magnésium, généralement
separé du milieu traité, peut être soumis a un lavage qui
permet de recueillir la liqueur-mere d'imprégnation, la
liqueur recueillie apres ce lavage étant réinserée dans le
cycle de production.
Comme cela a été exprimé dans le brevet français,
l'attaque oxydante des minerais uraniferes s'effectue en
presence d'un oxydant. En ~en~ral, cet oxydant est de
l'oxygene insuffle dans le milieu reactionnel, sous forme
d'air enrichi en oxy~ene, ou encore d'oxygene seul. La
pression partielle d'oxygène dans le reacteur est comprise
entre 0,1 et 40 bars, mais, de preférence entre 5 et 15 bars.
Mais, le milieu oxydant de l'attaque du minerai
uranifère peut être également obtenu par introduction d'un
agent oxydant liquide ou solide dans les conditions normales
tels que, par exemple, du permanganate de potassium, du
bioxyde de sodium ou du persulfate de sodium.
La liqueur aqueuse d'attaque, qui est une liqueur
recyclée, est constituée par la phase liquide provenant
de l'attaque du minerai uranifere. L'expérience a montré
que, lorsque l'attaque du minerai uranifere est effectuée
au moyen d'une liqueur aqueuse contenant des carbonate et
bicarbonate alcalins et de l'uranium a une concentration
proche de la limite de sa solubilité a la température de
l'attaque, l'uranium du minerai est solubilisé puis immé-
diatement précipité dans le milieu d'attaque sur les boues
constituées par les stériles.
Les carbonate et bicarbonate alcalins utilisés
comme réactifs d'attaque des minerais uraniferes sont, en
9 _
~2(193~4
pratique, ceux de sodium, de potassium et d'ammonium.
Selon la nature du minerai t la concentration de
la liqueur destinee à l'attaque, peut varier dans de larges
limites pour chacun des réactifs présents. Ainsi, la con-
centration en HCO3 peut varier entre 0 et 220 g/l mais, depreference, entre 15 g/l et 80 g/l, tandis que la concentra-
=
tion en CO3 peut varier entre 10 g/l et 90 g/l, mais, de
preference, entre 20 g/l et 60 g/l et que la concentration
en ions uranifères peut varier entre 0,5 g/l et 10 g/l et,
plus géneralement, entre 1 et 5 g/l.
Le domaine des températures pratiquees pour l'atta-
que, a ete particulièrement etudie par la demanderesse qui
a constate avec un vif intérêt que, pour une concentration
en reactifs d'attaque maintenue constante, la solubilite
de l'uranium diminuait dans le milieu d'attaque quand la
temperature d'attaque au~mentait.
Ainsi, la demanderesse a pu verifier que l'attaque
du minerai uranifère doit s'effectuer a la temperature la
plus elevee possible pour ~avoriser la cinetique d'attaque,
et diminuer la concentration en uranium dans la liqueur
d'attaque, c'est-à-dire favoriser la precipitation de
l'uranium dans le milieu d'attaque.
En pratique, la temperature d'attaque du minerai
uranifère ne depasse pas 300C et se situe preferentielle-
ment entre 120C et 240C.
La duree de l'attaque depend de la nature du mine-
rai et de la temperature d'attaque. Elle est generalement
comprise entre quelques minutes et 6 heures et peut attein-
dre 15 heures dans le cas de minerais refractaires, même
si l'attaque est effectuee à température elevee.
Selon une disposition particuliere, il peut se
réveler avantageux, dans le cas de certains minerais, d'in-
troduire dans le milieu réactionnel un catalyseur d'oxydation
usuel permettant d'ameliorer la cinetique d'attaque.
-- 10 --
~2~934~
La suspension issue de l'attaque est soumise a un
refroidissement pour ramener sa température a une valeur
comprise entre 40C et 100C. Ce refroidissement peut etre
ef~ectué par des moyens connus -tels que, par exemple, une
détente et/ou un échange a contre-courant entre la suspen-
sio.n sortant de l'attaque et la suspension entrant à l'attaque.
Il doit être réalisé rapidementr de telle manière que l'ura-
nium précipité ne se redissolve pas d'une maniere substantielle
dans la liqueur d'attaque. Dans le cas ou le refroidissement
est effectué par détente, il se produit une vaporisation d'une
certaine quantité d'eau, dépendant de la température prati-
quée a l'attaque.
Dans le cas o~ le re~roidissement s'e~fectue en-
tierement par un échange thermique direct entre les deux
suspensions comme cela a déjà été dit, la vaporisation ne se
produit pas.
La phase solide, séparée de la suspension prove-
nant de l'attaque du minerai, constituée par les stériles
et l'uranium précipité, est imprégnée de la liqueur d'atta-
que. Pour éliminer cette liqueur d'imprégnation la phasesolide est traitée au moyen d'une liqueur aqueuse pour
récupérer la liqueur d'imprégnation provenant de l'attaque,
et redissoudre l'uranium précipité.
Selon une premiere variante, la récupération de la
liqueur d'imprégnation et la redissolution de l'uranium
précipité, se ~ont simultanément au mo~en de la même liqueur
aqueuse.
Selon une deuxieme variante, on réalise successi-
vement la récupération d'une majeure partie de la liqueur
d'impregnation de la phase solide provenant de l'attaque, et
la redissolution de l'uranium précipité ainsi qùe la mineure
partie de ladite liqueur d'imprégnatiQn, au moyen de la
même liqueur aqueuse ou de liqueurs aqueuses de compositions
différentes.
-- 11 --
~20~33~4
Les liqueurs aqueuses utilisees pour la récupera-
tion de la liqueur d'impregnation et la redissolution de
l'uranium precipité, contiennent principalement de 0 a 15 g/L
de CO3 , de 0 a 50 g/l de CO3H et de 0 a 10 g/l d'uranium.
La redissolution de l'uranium s'effectue générale-
ment a une température comprise entre 40C et 80C.
La liqueur d'imprégnation ainsi extraite est alors
recyclée a l'attaque tandis que la suspension résultant de
la redissolution de l'uranium est soumise a une séparation
en une fraction solide qui, apres lavage, est constituée
par les stériles et une liqueur uranifere valorisable. La
liqueur uranifère valorisable peut être recyclée en mineure
partie à la redissolution de l'uranium ou à l'attaque,
l'autre partie, majeure, étant traitée par un procédé connu
d'extraction de l'uranium. L'eau de lavage des stériles,
après redissolution de l'uranium, peut constituer une li-
queur aqueuse de recyclage renfermant en solution de l'ura-
nium, des ions carbonatés et bicarbonatés, ainsi que des
impuretés. Elle peut être partagée en deux fractions, la
première servant au lavage de la phase solide, la deuxième
à la redissolution de l'uranium précipité dans la phase
solide.
Le procédé selon l'invention peut également com-
porter un ou plusieurs traitements préalables du minerai
avant que s'effectue son attaque proprement dite selon les
conditions précitées.
Tout d'abord, il peut se révéler nécessaire que
le minerai subisse, non pas un habituel broyage, mais un
broyage particulièrement poussé en vue de multiplier les
interfaces entre les grains du minerai et la liqueur
d'attaque.
De même, il peut être avantageux, dans le cas de
certains minerais, d'éliminer les matieres organiques con-
tenues dans la liqueur après l'attaque du minerai, soit
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~2093~4
après la separation de la phase solide contenant les steriles
et l'uranium precipité, soit sur la suspension provenant de
l'attaque r c'est-à-dire avant la séparation des phases liquide
et solide. Dans ce cas, cette elimination s'effectue au mo~en
d'un agent oxydant, tel que, par exemple, l'ozone, le persul-
fate de sodium, le permanganate de potassium ou encore par
oxydation anodique.
Mais, il n'est pas exclu d'eliminer prealablement
lesdites matières organiques par une calcination a tempéra-
ture contrôlée du minerai avant d'en effectuer l'attaque.
Il peut aussi s'averer avantageux de realiser untraitement préalable à l'attaque, d'enrichissement physique
du minerai par les techniques connues de l'homme de l'art,
telle que, par exemple, par flottation.
lS Enfin, la liqueur uranifere de production est
soumise a un procédé de valorisation des ions uranifères
par un procédé connu de l'homme de l'art tel que précipi-
tation, extraction par solvant, extraction par échange d'ions,
etc... tandis que la liqueur appauvrie en uranium peut subir
divers traitements, tels que par exemple caustification,
épuration en molybdène, en vanadium, épuration en ions sul-
fate, carbonatation, etc... avant d'être recyclée à l'attaque
du minerai.
L'invention sera mieux comprise grâce a la descrip-
tion des figures 1 et 2 qui représentent des modes d'applica-
tion et la figure 3, exemple d'application chiffré.
La figure 1 est une représentation schématique du
procédé selon l'invention concernant l'attaque d'un minerai
uranifere contenant également de l'arsenic et des matieres
organiques, dont l'épuration sélective en matières arséni-
cales est pratiquée sur la liqueur de recyclage à l'attaque.
La figure 2 est une représentation schématique du
procédé selon l'invention concernant l'attaque d'un minerai
uranifere contenant également de l'arsenic et des matieres
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12Q9344
organiques dont l'epuration selective en matières arsenicales
est pratiquee sur la liqueur de production de l'uranium
recyclee a la redissolution.
La figure 3 est une representation schematique
du procédé selon l'invention concernant l'attaque d'un mine-
rai uranifere contenant de l'arsenic dont l'épuration sélec-
tive en matière arsénicale est pratiquée dans la zone d'atta-
que du minerai.
Selon la figure l, le minerai uranifère mis sous
une forme divisée, et renfermant des matieres organiques
et arsénicales gênantes, est introduit en (A) avec la liqueur
d'attaque Lg en même temps qu'est insufflé de l'oxygene dans
le milieu réactionnel. Apres refroidissement, la bouillie
obtenue apres l'attaque, est introduite en (B) où s'effec-
tue la séparation d'un gateau Sl constitué par le mélange
de la fraction stérile et du précipite d'uranium, et de la
liqueur aqueuse Ll contenant en solution des carbonate
et bicarbonate alcalins, l'uranium et des matieres organi-
ques solubilisées lors de l'attaque.
Les eaux-meres du gateau Sl sont déplacées en (C)
au moyen d'une liqueur de lavage Lll rec~clée.
Le mélange L5 des liqueurs Ll et L2 est déplacé
en (P) ou s'effectue la précipitation des matières arsénicales
au moyen d'un composé du magnésium.
La suspension résultant de la précipitation en
(P) est alors introduite en (Q) o~ l'on réalise la sépara-
tion d'un gateau S30 constitué pour l'essentiel par de
l'arséniate de magnésium et d'une liqueur L30 recyclée en
(H). Les eaux-meres du gateau S30 sont déplacées en (R)
au moyen d'eau introduite et la liqueur L3 en résultant est
jointe a la liqueur L30 en formant la liqueur L32, déplacée
en (H) o~ s'effectue le traitement des matieres organiques
au mo~en d'un agent oxydant donnant une liqueur L33 épurée.
Le gateau S2 résultant du lavage en (C) est
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126)9344
introduit en (D) où s'effectue la redissolution du précipité
d'uranium dans une liqueur appropriée, formée par le melange
de deux liqueurs recyclées Llo et L6.
La liqueur Llo a la meme composition que la liqueur
Lll précitée. Lorsque la redissolution des ions uranifères
est achevée, la bouillie résultante est traitée en (E) où
se réalise la séparation d'un gâteau S3 et d'une liqueur L3.
Le gâteau S3, essentiellement constitué par les
stériles, est déplacé 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 partagée en deux
fractions inégales, l'une L6 étant recyclée en ~D) à la
redissolution de l'uranium, l'autre L7, la plus importante,
constituant la liqueur de production à partir de laquelle
est extrait en (G) l'uranium par un procédé non décrit,
tandis que la liqueur résultante L8, appauvrie en uranium
et débarrassée des impuretés provenant du minerai uranifere
par un procédé connu non décrit, est recyclee vers (A) pour
constituer, en mélange avec la liqueur L33, la liqueur
d'attaque Lg.
Selon la figure 2, le minerai uranifère, sous
une forme divisée, et renfermant des matières organiques
et arsénicales gênantes, et la liqueur d'attaque Lg recy-
clée, sont introduits dans le réacteur (A), en même temps
qu'est insufflé de l'oxygène dans le milieu réactionnel.
La suspension résultant de l'attaque est refroidie
en partie par détente avec l'élimination d'une certaine
quantité d'eau, puis est introduite en (B) où s'effectue la
séparation d'un gâteau Sl constitué par le mélange de la
fraction stérile et du précipité d'uranium et d'une liqueur
aqueuse Ll contenant en solution des carbonate et bicarbonate
alcalins et de l'uranium.
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~2~9344
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 ~H) où s'effectue le traitement des matieres organiques
au moyen d'un agent oxydant, donnant une liqueur épuree Lg.
Le gâteau S2 resultant, extrait de (C) est intro-
duit en (D) ou s'effectue la redissolution du precipite
d'uranium dans une liqueur appropriee, formee par le mélange
de deux liqueurs recyclees Llo et L6.
La liqueur Llo a la même composition que la liqueur
Lll precitee. Lorsque la redissolution des ions uraniferes
est achevee, la bouillie resultante est traitee en (E) où
se realise la séparation d'un gâteau S3 et d'une liqueur L3.
Le gâteau S3, essentiellement constitué 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
forme d'un uranyle carbonate alcalin, est partagee en deu~
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 procédé non décrit, tandis que la liqueur résultante
L8, appauvrie en uranium et debarrassee des impuretes pro-
venant du minerai uranifere par un procédé connu non decrit,est recyclée vers (A) pour constituer, en mélange avec la
liqueur L5 débarrassée des matieres organiques, la liqueur
d'attaque Lg.
La liqueur L6 est déplacée en (T) ou l'on effectue
la précipitation des matieres arsénicales au moyen d'un
composé du magnésium.
La suspension résultant de la precipitation en (T)
est introduite en (U) o~ l'on opere la séparation d'un
gâteau S33, constitué pour l'essentiel, par de l'arseniate
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~209344
de magnésium et d'une liqueur L33 destinée à être recyclée
pa la redissolution (D3 de l'uranium.
Les eaux-mères du gâteau S33 sont déplacées en (V)
au moyen d'eau introduite, et la liqueur ~34 en résultant
est jointe a la liqueur L33 en formant la liqueur L35, qui
est introduite en (D) ou s'effectue la redissolution de
l'uranium.
EXEMPLE (illustré par la figure 3).
On a traité selon le procédé de l'invention, un
minerai uranifere ayant la composition suivante exprimée en
pour cent en poids, apres séchage:
Uranium 0,2 %
Molybdene 0,12 %
SiO2 77,8 %
A123 12,1 %
Fe23 2,64 %
MgO 0,01 %
CaO 0,12 ~
` Na2O 0j3 %
K2O 2,0 %
2 0,33 %
Arsenic 0,04 %
S - 0,2 %
Divers 4,14 %
1.000 kg de ce minerai sec ont éte broyés a 160 ~ pui~
introduits dans un autoclave (A) avec 1.170,9 kg d'une liqueur
aqueuse L9 d'attaque ayant la composition suivante:
U 7,5 g/l
Na2C3 50,9 g/l
NaHCO3 81,6 g/l
Na2S4 117,8 g/l
Mo 19,1 g/l
As 2,7 g/l
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~209~4
Puis, 1,4 kg de sulfate de magnésium ont ete introduits dans
l'autoclave (A) sous la forme solide.
L'autoclave a éte chauf~é de telle manière que le
milieu reactionnel soit à 220C tout en i.njectant de l'ox~gène
à un debit moyen de 0,7 Nm3/h ~ui barbotait dans la pulpe.
La pression totale regnant dans l'autoclave pendant l'attaque
oxydante etait de 3S bars.
Au bout d'un temps de sé~our de 40 minutes à 220C,
(temps ecoule entre le debut de l'introduction de l'oxygene
et la fin de l'attaque), la bouillie était detendue et re-
froidie jusqu'a 60C avec dega~ement de 20 kg d'eau sous
. forme de vapeur, puis était filtrée en (B) en donnant une
phase solide Sl et une phase liquide Ll.
La liqueur Ll provenant de la separation (B) re-
15 presentait une masse de 728,2 kg et sa composition etait la
suivante:
U 8,6 g/l
Na2C3 39,9 g/l
NaHCO3 85,0 g/l
Na2S4 130,0 g/l
Mo 20,7 g/l
As 2,8 g/1
La phase solide Sl constituée par le mélange de lafraction stérile des précipités d'uranyle carbonate de sodium
et d'arséniate de magnésium était impregnée d'eaux-mères
qui etaient extraites en (C) au moyen de 300 kg d'une liqueur
aqueuse de recyclage Lll qui avait la composition suivante:
U 4,6 g/l
Na2C3 10,5 g/l
NaHCO3 22,4 g/l
a2SO4 34,3 g/l
Mo 5,48 g/l
As 0,74 g/l
Les eaux-mères d'impregnation de Sl ainsi entraînees
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~20934~
donnaient une liqueur L2 représentant une masse de 300 kg et
ayant la composition suivante:
U 8,53 g/l
a2CO3 39,6 g/l
NaHCO3 83,9 g/l
Na2S4 128,3 g/l
Mo 20,4 g/l
As 2,7 g/l
qui était jointe à Ll en donnant une liqueur L5 qui présen-
tait une masse de 1.028,2 kg.
La liqueur L5 était mélangee a la liqueur L8
provenant de (G) en formant la liqueur Lg recyclée a l'at-
taque (A) du minerai.
La phase solide Sl, débarrassée des eaux-meres
d'impr~gnation, donnait un gâteau S2 qui était transvasé
en (D) pour y subir la redissolution du précipite d'uranyle
carbonate de sodium.
Le gâteau S2 qui avait une masse de 1.427,3 kg ren-
fermait en kg:
U 3,365 kg
Na2CO3 7,4 kg
NaHCO3 15,7 kg
Na2S4 24,1 kg
Mo 3,876 kg
Arsenic0,872 kg
H2O d'imprégnation 366,6 kg
Steriles1.005,4 kg
Le gâteau S2 etait alors traite en (D) par le me-
lange de deux liqueurs aqueuses Llo et L6.
La liqueur Llo possedait une masse de 298,6 kg et
avait la même composition que la liqueur Lll ayant servi au
deplacement en (C) de la liqueur-mere d'impregnation.
La liqueur L6, liqueur de recyclage, presentait
une masse de 100 kg et avait la composition suivante en g/l:
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~2093~4~
U 6,g g/l
2C3 15,0 g/l
NaHCO3 32,1 g/l
Na2S4 49,3 g/l
Mo 7,92 g/l
As 1,06 g/l
Quand la redissolution de l'uranyle carbonate de
sodium était achevée, la bouillie résultante était deplacee
en (E) ou s ' effectuait la séparation d'un gâteau S3 et d'une
liqueur aqueuse L3.
La gâteau S3, impregné de liqueur-mere, etait
traité en (F) où il subissait un lavage par 521,7 kg d'eau,
avec recyclage de la liqueur L~ qui se partageait ensuite
en la liqueur Llo de redissolution de l'uranium en (D) et
en la liqueur Lll de deplacement de la liqueur d'impre~na-
tion de la phase solide Sl en (C).
Le gâteau S4 representant une masse de 1.346,9 kg
impregnee d'eau, etait sorti de (F). Ce gâteau avait une
teneur residuelle en uranium de 68 ppm, contenait 0,362 kg
d'arsenic et 350 kg d'eau d'impregnation, le reste etant la
masse des steriles.
A la sortie de (E), etaient recueillis 402 kg de
la liqueurs L3 de redissolution de l'uranyle de sodium.
Cette liqueur L3 etait partagée en deux fractions
inégales:
- l'une, la liqueur L6, représentant une masse de
100 kg, était recyclée en (D?, comme cela a déja été dit,
- l'autre, la liqueur L7, représentant une masse
de 302 kg, constituait la liqueur de production envoyee en
(G) et a partir de laquelle etait extrait l'uranium par un
procédé non decrit, tandis que la liqueur resultante L8,
debarrassee des impuretes, était recyclée a l'attaque (A)
pour constituer avec la liqueur L5, la liqueur d'attaque
Lg déja citée.
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