Tóm tắt
Khu vực Pà Lừa (huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam) có khu mỏ cát kết chứa urani. Các khoáng vật chứa urani gồm nasturan và nasturan ngậm nước, coffinit, uranophan, soddyit, uranocircit-metauranocircit, autunit, metaautunit và metaautunit ngậm nước, phosphuranylit và bassetit. Có thể xếp các dị thường xạ vào 3 lớp đá chứa quặng. Trong các lớp đá này có các thân quặng và trong các thân quặng có các thấu kính quặng. Hàm lượng U3O8 trung bình trong các thân quặng là từ 0,031 – 0,095%, cá biệt có một số mẫu có hàm lượng urani khá lớn. Đây là một trong những khu mỏ có triển vọng nhất của Việt Nam hiện nay. Trong đề án “Điều tra, đánh giá, thăm dò tài nguyên urani” với mục tiêu 8.000 tấn U3O8 trữ lượng cấp 122, khu vực này là nơi được thăm dò đầu tiên.
Một số công trình nghiên cứu về công nghệ (gồm tất cả các công đoạn gia công, hòa tách quặng, làm giàu và làm sạch dung dịch, kết tủa sản phẩm) để thu nhận sản phẩm urani kỹ thuật từ các mẫu quặng cát kết khu vực Pà Lừa với các cấp hàm lượng urani khác nhau đã được thực hiện. Đặc biệt, do hòa tách quặng là công đoạn có tính quyết định tới hiệu suất thu hồi urani, hiệu quả kinh tế và tính phức tạp nên công đoạn này đã được nghiên cứu thử nghiệm với nhiều kỹ thuật khác nhau như hòa tách trộn ủ với axit mạnh, hòa tách thấm và hòa tách thấm với quặng đã được agglomerat hóa trước với axit mạnh.
Các công đoạn chính cũng đã được thử nghiệm ở quy mô sau phòng thí nghiệm.
Đã thử nghiệm xử lý dung dịch trên hệ trao đổi ion liên tục có năng suất xử lý 20 lit dung dịch/giờ, kết tủa sản phẩm trên thiết bị có dung tích 200 lít. Đặc biệt với công đoạn hòa tách trộn ủ, thấm đã thử nghiệm với các quy mô 500 kg quặng/cột (cao 5 m) 3 tấn quặng/bể và 20 tấn quặng/bể và thu được kết quả rất tốt.
Trên cơ sở kết quả của các công trình nghiên cứu, công nghệ xử lý phù hợp nhất cho quặng cát kết khu vực Pà lừa bao gồm các công đoạn chính là đập quặng, hòa tách thấm với quặng đã agglomerat hóa trước với axit sulfuric mạnh và nước, xử lý dung dịch hòa tách bằng phương pháp trao đổi ion với nhựa anion bazo mạnh và kết tủa sản phẩm urani kỹ thuật. Với quy trình này, hiệu suất thu hồi urani có thể đạt trên 80% và thu được sản phẩm urani có chất lượng đạt tiêu chuẩn ASTM của sản phẩm thương mại. Quy trình này cũng phù hợp với xu thế chung trên thế giới đối với loại quặng nghèo như ở khu vực Pà Lừa. Ngoài ra, để hoàn thiện quy trình, nhóm tác giả đã đưa ra đề xuất là nên áp dụng hòa tách nhiều bậc ngược chiều, tức là dung dịch hòa tách được tuần hoàn liên tục để tận dụng axit dư (khá nhiều), giảm chi phí tác nhân trung hòa axit dư trong dung dịch trước khi xử lý bằng trao đổi ion và nâng cao nồng độ urani trong dung dịch hòa tách.
Từ khóa: urani, công nghệ xử lý quặng urani, quặng cát kết
