Brevet FR2490679A1 — publié le 19820326

La présente invention concerne un procédé pour récupé- rer l'uranium d'une matière uranifère contenant du fer, de l'arsenic et une matière siliceuse. La matière uranifère à laquelle s'applique l'invention peut éventuellement contenir également du nickel. On sait lixivier une matière uranifère dans une solu- tion d'acide sulfurique puis récupérer l'uranium de la solution de lixiviation par échange d'ions ou extraction au solvant, un prétrai- tement approprié de la solution de lixiviation étant généralement effectué avant la récupération de l'uranium. Une telle matière ura- nifère contient également souvent du fer et une matière siliceuse et il est nécessaire de régler la quantité et la nature du fer et de la matière siliceuse dans la solution de lixiviation pour obtenir une récupération satisfaisante de l'uranium. Cependant, lorsque la matière contient aussi de l'arse- nic, l'arsenic peut être présent dans la solution de lixiviation ce qui complique encore la récupération de l'uranium. Par exemple si on récupère l'uranium de la solution de lixiviation avec un échangeur d'ions solide basique, tel qu'une résine fortement ou faiblement basique, l'arsenic ainsi que l'uranium peuvent être extraits de la solution de lixiviation par l'échangeur d'ions. D'autre part, ai on utilise un échangeur d'ions liquide basique ayant une faible affinité pour l'arsenic, tel qu'une amine secondaire ou tertiaire, des arsé- niates insolubles peuvent se former lors de l'opération d'échange d'ions à l'état liquide, que l'on appelle le plus souvent extraction au solvant, si bien que le précipité d'araéniates peut provoquer la formation d'émulsions stables ou contribuer à cette formation et nuire au rendement de l'extraction au solvant et à la pureté de l'uranium. On a proposé d'éliminer au moins une certaine quantité de l'arsenic de la solution avant de récupérer l'uranium pour tenter de résoudre ces problèmes. On a de façon typique proposé,pour cette élimination de l'arsenic, d'ajuster le pH pour précipiter l'arsenic sous forme d'arséniate ferrique ou de traiter avec de l'acide sul- fhydrique pour précipiter l'arsenic sous forme d'un sulfure. Cepen- dant, ces procédés proposés ne se sont pas révélés particulièrement satisfaisants en pratique car cette élimination de l'arsenic s'accom- pagne presque inévitablement de l'élimination d'une certaine quantité d'uranium qui est donc perdue. De plus lorsqu'on utilise un ajuste- ment du pH, l'ajustement du pH peut lui-même produire des pertes d'uranium et entraîner des difficultés dans le stade ultérieur de récupération de l'uranium. Egalement lorsqu'on utilise l'acide sul- fhydrique, une certaine quantité de U est réduite en U4 qui réagit avec les phosphates qui sont généralement présents pour produire du phosphate uraneux insoluble ce qui entraîne encore une perte d'ura- nium. De plus comme leU4+ n'est pas facilement extractible par les échan- geurs- d'ions basiques solides ou liquides, une réoxydation de la solu- tion avant la récupération de l'uranium est nécessaire. Il serait donc avantageux de supprimer le stade d'éli- mination de l'arsenic avant la récupération de l'uranium de la solu- tion de lixiviation. On peut également indiquer que lorsqu'on utilise cer- tains échangeurs d'ions tels que des résines anioniques dans le stade de récupération de l'uranium, un ajustement préliminaire du pH est généralement nécessaire ce qui pose les mêmes problèmes que le stade d'ajustement du pH pour l'élimination de l'arsenic précédem- ment cité. L'invention a pour objet un procédé amélioré pour récu- pérer l'uranium d'une matière qui, en plus de l'uranium, contient aussi du fer, une matière siliceuse et de l'arsenic de façon que le moins possible d'uranium soit perdu au cours des divers stades du procédé et que l'uranium récupéré soit aussi peu souillé que possible par l'arsenic. Selon l'invention on lixivie une telle matière urani- fère dans une solution aqueuse d'acide sulfurique dans des conditions telles que dans la solution de lixiviation obtenue le fer dissous soit présent de façon prédominante sous la forme ferreuse par rapport à la forme ferrique et/ou que la concentration en acide sulfurique de la solution de lixiviation soit suffisamment élevée pour éviter prati- quement la précipitation des arséniates, et on récupère l'uranium de la solution de lixiviation par extraction au solvant avec un agent d'extraction au solvant ayant peu d'affinité pour l'arsenic. La demanderesse a découvert que l'on peut mettre en pratique de façon satisfaisante un tel procédé sans qu'un stade d'éli- mination de l'arsenic soit nécessaire entre le stade de lixiviation et le stade d'extraction au solvant. Si on utilise une lixiviation en un seul stade, on peut ajuster les conditions de lixiviation pour obtenir dans la solution de lixiviation une concentration en acide sulfurique suffisamment élevée qui est nécessaire dans ce cas pour que le fer présent sous forme fer- rique demeure soluble et de préférence on maintient le rapport des ions ferriques aux ions ferreux à une valeur d'au moins 3/1 pour assurer une lixiviation efficace de l'uranium de la matière de départ. Cependant, une lixiviation en un seul stade a pour inconvénient de nécessiter plus d'acide et,après le stade d'extraction au solvant, la solution restante contient une quantité relativement élevée d'acide sulfurique ainsi que d'arsenic. Si on utilise une lixiviation à contre-courant en deux stades, on peut ajuster les conditions de lixiviation pour obtenir une solution de lixiviation dans laquelle le fer est présent de façon pré- dominante sous la forme ferreuse, par exemple présentant un rapport du fer ferreux au fer ferrique d'au moins 10/1 si bien que la concentra- tion en acide sulfurique de la solution de lixiviation dont on récu- père l'uranium peut être plus faibleque dans le cas o onutilise une lixiviation en un seul stade. Par conséquent, on effectue de façon avantageuse la lixiviation en deux stades, par exemple avec un premier stade de lixi- viation à la pression atmosphérique et un second stade de lixiviation à la pression atmosphérique ou à une pression plus élevée, le résidu du premier stade de lixiviation étant conduit au second stade de lixi- viation, la solution de lixiviation du second stade de lixiviation étant recyclée dans le premier stade de lixiviation et la solution de lixiviation du premier stade de lixiviation étant conduite au stade d'extraction au solvant. Dans le second stade de lixiviation, le fer dissous est de façon prédominante sous la forme ferrique pour assurer une extraction efficace de l'uranium et dans le premier stade de lixi- viation, la majeure partie du fer ferrique dissous est réduite sous la forme ferreuse. Il peut ou non être également nécessaire d'abaisser de façon appropriée la teneur en silice colloldale ou dissoute avant la récupération de l'uranium de la solution de lixiviation. Donc avant le stade d'extraction au solvant on peut traiter la solution du pro- duit de lixiviation avec un polymers organique pour abaisser la teneur en silice. On peut donc ainsi râcuperer l'uranium de la solution de lixiviation par extraction au solvent avac un agent d'extraction au solvant ayant une faible affinité pour l'arsenic tel qu'un agent d'extraction au solvant basique de type amine tSrt'aire. Selon l'inven- tion, les conditions sont telles qu'il ne se forms pratiquement pas d'arséniate ferrique insoluble gênant l'extraction au solvant et i'ura- nium récupéré n'est pas teop souillé par l'arsenio. On voit donc que le procéda' de l'Invention résout de façon satisfaisante les problèmes de l1art antérieur précédemment décrit, en particulier du fait qu'un stade d'élimination de l'arsenic entre le stade de li:iviation et le stade d'extraction au solvant est inutile. Après le stade d'exztaction au solvant, on peut tral- ter le raffinat pour éliminer l'arsenic. Par exemple on peut utiliser de l'acide sulfhydrique gazeux pour précipiter l'arsenic sous forme de sulfure d'arsenic. Lorsqu'on utilise une lixiviation em deux stades comme précédemment décrit, le fer dissous est présent de faeon prédominante sous forme de fer ferreux par rapport au fer ferrique et il n'y a que peu ou pas de précipitation de fer sous forme d'arséniate ferrique. Donc dans ce cas on gaspille peu d'acide sulfhydrique pour réduire le fer ferrique en fer ferreux. On peut agglomérer le sulfure d'arsenic précipité avec du soufre pour s'en débarrasser sans nuire à l'environnement. Si la matière uranifère contient également du nickel, on peut effectuer le stade d'élimination de l'arsenic précité de façon telle qu'une quantité minime de nickel soit coprécipitee avec l'arse- nic. On peut ainsi traiter la liqueur appauvrie demeurant après le stade de récupération de l'arsenic pour en récupérer le nickel. Ega- lsment on peut effectuer ce traitement avec de l'acide sulfhydrique afin de précipiter du sulfure de nickel que l'on récupère ensuite. Comme le rendement de la récupération du nickel par précipitation par l'acide sulfhydrique dépend dans une grande mesure de l'acidité de la solution, un certain ajustement du pH peut être nécessaire après le stade de précipitation de l'arsenic, c'est-à-dire avant ou pendant le stade de précipitation du nickel. On préfère donc une solution de lixiviation provenant d'une lixiviation en deux stades plut8t que d'une lixiviation en un seul stade car son acidité plus faible néces- site l'emploi d'une quantité moindre d'agent d'ajustement du pH. Après le stade de récupération du nickel, ou immédiate- ment après le stade d'extraction au solvant si on n'effectue pas de stade d'élimination de l'arsenic et de stade de récupération du nickel, on peut traiter la solution restante avec de la chaux pour élever le pH à une valeur comprise entre environ 8 et environ 10 et avec de l'air pour oxyder le fer ferreux en fer ferrique, précipiter le nickel restant sous forme d'hydroxydes et précipiter l'arsenic restant sous forme d'arséniate. De plus les traces de métaux lourds tels que le cobalt, le cuivre, le molybdène et le zinc sont pratiquement élimi- nées sous forme d'hydroxydes. Un mode de réalisation va maintenant être décrit à titre d'exemple en regard des dessins annexés dans lesquels la figure 1 est un diagramme d'un procédé de récupé- ration de l'uranium comprenant une lixiviation en deux stades; la figure 2 illustre de façon plus détaillée le stade d'extraction au solvant de la figure 1; et la figure 3 est une modification de la figure 1 illus- trant un stade de lixiviation unique. Comme le montre la figure 1, on soumet tout d'abord un minerai uranifère contenant également du fer, de l'arsenic, unematière siliceuse et du nickel à un stade de broyage 12 dans lequel on ajoute de l'eau, pour broyer le minerai à une taille appropriée, par exemple en particules séparées aux tamis de 1,00 et 0,355 mm d'ouverture de maille, et obtenir une suspension ayant une teneur appropriée en matières solides, par exemple de 50 à 60%. Une matière uranifère typique de ce type peut contenir 1 à 37 d'uranium, 2 à 47. de fer, 1 à 6% d'arsenic, 40 à 70% de matière siliceuse, 0,1 à 0,37 de P 205 et 1 à 4% de nickel, avec également une certaine quantité de carbo- nates correspondant à environ 1 % de dioxyde de carbone. Egalement 3 à 11% d'aluminium, 0,5 à 4% de magnésium et environ 1% de soufre peuvent être présents. Après le stade de broyage 12, on conduit la suspension à un premier stade de lixiviation 14 dans lequel on introduit égale- ment de l'air et de l'acide sulfurique, avec la solution recyclée du second stade de lixiviation décrit ultérieurement. On effectue le premier stade-de lixiviation à la pression atmosphérique, à une tempé- rature d'environ 30 à 60'C, un pl d'environ 0,9 à 1,3 et une concen- tration en matières solides de la pulpe-de 10 à 30%. Le pH du premier stade de lixiviation 14 varie selon la teneur en arsenic et en fer ferrique, plus la teneur en arsenic et en fer ferrique étant élevée, plus le pH devant 4tre bas. On fait barboter de l'air dans la suspension à des débits variables pour ajuster le potentiel d'oxydation du système. La demanderesse a découvert que le potentiel d'oxydation dans le pre- mier stade de lixiviation doit être maintenu entre environ 250 et environ 350 mV (électrode saturée au calomel et électrode au platine) pour obtenir une prédominance suffisante du fer ferreux par rapport au fer ferrique, de préférence un rapport du fer ferreux au fer ferrique d'au moins 10/1, tout en produisant en même temps de l'uranium dissous sous la forme hexavalente plut6t que sous la forme tétravalente. Comme la matière de départ contient du carbonate, il se produit du dioxyde de carbone gazeux dans le premier stade de lixi- viation 14 et on peut simplement libérer ce gaz dans l'atmosphère. Après le premier stade de lixiviation 14, la suspension est conduite dans une première cuve de sédimentation 16 d'o, après sédimentation, la solution de trop-plein contenant l'uranium dissous et les autres métaux passe à un pH d'environ 0,9 à 1,3, à un stade de prétraitement 18 et à d'autres stades décrits plus en détail ulté- rieurement. La suspension de fond de la cuve de sédimentation 16 passe à un second stade de lixiviation 20 dans lequel on introduit de l'acide sulfurique, de la vapeur d'eau et de l'air ou de l'oxygène. On règle la vapeur d'eau pour maintenir une température de 40 à 800C et on règle l'air ou l'oxygène pour maintenir une pression totale d'environ 230 à 1 000 kPa avec une pression partielle d'oxygène d'environ 130 à 670 kPa. Le pH du second stade de lixiviation 20 est d'environ 0,5 à 1,0 et la concentration en matières solides de la pulpe est d'environ 30 à 50%. Dans le second stade de lixiviation, la majeure par- tie de l'uranium non dissous du résidu du premier stade de lixivia- tion est lixiviée et il se produit également une lixiviation complé- mentaire du nickel et de l'arsenic. On notera que le dioxyde de car- bone a été libéré dans le premier stade de lixiviation 14 et que par conséquent peu ou pratiquement pas de dioxyde de carbone est libéré dans le second stade de lixiviation 20 et que le dioxyde de carbone ne gêne donc pas ce stade de lixiviation oxydante sous pression. Après le second stade de lixiviation 20, la suspension passe dans une seconde cuve de sédimentation 22, d'o, après sédimen- tation, la solution de trop-plein est recyclée dans le premier stade de lixiviation 14. La demanderesse a découvert qu'avec une telle lixiviation en deux stades, on obtient une meilleure sédimentation car on peut tolérer des teneurs en acide dans le second stade de lixiviation plus élevées que dans un produit de lixiviation en un seul stade et que ces teneurs en acide plus élevées empêchent la for- mation d'arséniate ferrique insoluble dont la présence nuirait au processus de sédimentation. La suspension de fond de la cuve de sédimentation 22 passe dans un stade 24 de décantation à contre-courant avec apport d'eau et d'un floculant approprié pour laver le résidu non dissous du second stade de lixiviation 20. La solution de lavage acide du stade de décantation à contre-courant 24 est recyclée dans la seconde cuve de sédimentation 22 puis dans le'stade de lixiviation atmosphé- rique 14. Le résidu est soumis à un stade de flottation 26 avec addi- tion d'agents appropriés pour effectuer la flottation de l'arséniure de nickel non dissous du résidu. L'arséniure de nickel est ensuite conduit à un système de traitement des déchets décrit plus en détail ci-après et la suspension restante est conduite à un stade de neutra- lisation final décrit plus en détail ci-après. Si on le désire, on peut supprimer le stade de flottation 26 et conduire directement la suspension au stade de neutralisation final. 249G679 Comme pciddesent indiqu, la solution de trop-plein de la première cuve de sédimentation 16 est soumise d un stade de prétraitement 18. En gros la solution contient environ 12 à environ 14 g/l d'acide sulfurique. Après la lisiviation en deua stades, le fer en solution est présent de façon predominante sous feorme de fer ferreux par rapport au fer ferrique car le fer ferrique aGcyclé du second stade de lixiviation est réduit dans le preniez tade de li:i- viation. La demanderesse a dâcouvear qu'em pratique seules des traces de fer ferrique peuvent Etre présentes dams la solution de lixivia- tion provenant de la première cuve de sédimentation 16. De plus l'arsenic dissous est partiellement présent ê!'tat trivalent. La solution de lizîviation provenant de la première cuve de s dlenation 16 contient eleneat de la silice colloldale qui peut poser des problmes dans lm stade suivant dextraotion aue solvant. Donc dans le stade de prtraitement 18, on ajoute un flocu- lait pour réduire la teneur en silice collo!dale. Un floculant appro- prié est le "P0LYOX qui est une marque de fabrique d'Union Carbide Corporation pour un oxyde de polyéthylène de poids moléculaire élevé et une résine non ionique soluble dans l'eau. Le floculant provoque aussi la coagulation des autres solides en suspensioa susceptibles de gëner le stade d'extraction au eoniant. Apres le grade de prCtraitement 18, la solution est conduite à un stade de elarification 28 pour Jliminer la matière flo- culêe qui est conduite au stade de lavage avyec la décantation. contre-courant 24. A ce stade, la solution de lixiviation contient vraisemblablement 3 à 6 g/1 d'uranium, 2 à 6 S/1 d'arsenic, 2 à 6 g/l de nickel, 3 à 6 g/1 de fer, 01 a 0,3 g/1l de pentoxyde de phosphore et probablement a l'état dissous du magnasium, de l'aluminium et des traces de nombreux autres métaux lourds selon la composition du minerai. La solution est ensuite conduite a un stade 30d'extrac- tion au solvant o elle est mise en contact avec un agent d'extrac- tion au solvant basique de type amine ayant une affinité minime pour l'arsenic. Un tel agent d'extraction au solvant peut être l'amine tertiaire ALAMINE 336, une marque de commerce d'Uenkel Corporation, ou 1'ADOGEN 364, une marque de commerce d'Ashland Chemicals. Le mélange d'extraction peut contenir 3 à 8% en volume d'amines tertiaires et 2 à 5% d'un modificateur tel que l'isodécanol, le reste étant cons- titué de kérosène servant de diluant. Le pH de la solution de lixiviation provenant de la première cuve de sédimentation 16 est d'environ 0,9 à 1,3 ce qui est une valeur convenant au stade d'extraction au sol- vant 30, sans qu'un stade intermédiaire d'ajustement du pH soit nécessaire. L'uranium dissous est présent de façon prédominante sous la forme hexavalente qui est extraite par l'agent d'extraction au sol- vant. La présence de fer de façon prédominante à l'état ferreux réduit les risques de problèmes-de séparation de phases que pourrait poser une précipitation d'arséniate due à un accrois- - sement du pH de la solution lorsque l'acide est coextrait par l'amine tertiaire. Comme le montre la figure 2, la solution de lixiviation du stade de clarification 28 est conduite à une opération d'extrac- tion 301 du stade 30 d'extraction au solvant, o l'agent d'extraction au solvant est enrichi en uranium. L'agent d'extraction au solvant enrichi est ensuite conduit à un stade d'épuration 302 o on le traite par de l'eau pour éliminer la liqueur de lixiviation entraînée et l'arsenic coextrait, l'eau étant ensuite conduite au stade d'enrichis- sement 301 pour être combinée avec la solution affluente du stade de clarification 28. L'agent d'extraction enrichi est ensuite conduit à un stade d'épuisement 303 o l'uranium est extrait à un pH de 3,5 & 5 par une solution de sulfate d'ammonium qui est ensuite conduite à un stade 38 de précipitation de gâteau jaune. Lorsqu'on revient à la figure 1, on voit que la solu- tion contenant de l'uranium provenant du stade d'extraction au sol- vant 30 est conduite au stade 32 de précipitation de gâteau jaune dans lequel on introduit de l'ammoniac pour que l'uranium dissous soit précipité sous forme d'un gâteau jaune de (NH 4)2U207 On sépare le gSteau jaune précipité de la solution restante dans un stade de sépa- ration 34 et on renvoie la solution restante dans le stade 30 d'extrac- tion au solvant. Une purge de solution de sulfate d'ammonium du stade 34 de séparation du gâteau jaune, équivalent au sulfate d'ammonium pro- duit lors de l'opération d'extraction au solvant et de la précipita- tion du gâteau jaune, est conduite à un stade 36 de récupération de l'ammoniac o on chauffe la solution avec de la vapeur d'eau et on la traite avec de la chaux pour que l'ammoniac bouille et qu'on obtienne une suspension contenant du sulfate de calcium. On renvoie l'ammoniac dans le stade 30 d'extraction au solvant et dans le stade 32 de pré- cipitation du gâteau jaune et on conduit la suspension de sulfate de calcium à un stade de neutralisation final décrit ultérieurement. Comme précédemment indiqué, lorsqu'on a extrait l'ura- nium de la solution dans le stade 30 d'extraction au solvant, la liqueur appauvrie est conduite à un stade 38 de précipitation de l'arsenic o on chauffe la solution par de la vapeur d'eau à une tem- pérature de 60 à 110'C de préférence de 80 à 1000C et on la traite avec de l'acide sulfhydrique gazeux pour précipiter du sulfure d'arse- nic. On conduit la suspension obtenue à un stade 40 de filtration sous pression o on sépare par filtration le sulfure d'arsenic de la solution. On conduit le sulfure d'arsenic.à un stade 42 de pastillage de l'arsenic o on l'agglomère avec du soufre, cette opération étant effectuée à une température supérieure au point de fusion du soufre pour obtenir un produit sous forme de pastilles. On conduit ensuite le sulfure d'arsenic pastillé A un système de traitement des déchets décrit ultérieurement et on renvoie l'eau du stade 42 de pastillage au stade 38 de précipitation de l'ar- senic. La solution provenant du stade 40 de filtration sous pression est conduite à un stade 44 de récupération du nickel o on utilise de la vapeur d'eau pour élever la température entre 100 et 1400C, de préférence à environ 120C, et on introduit de l'acide sulfhydrique gazeux pour précipiter le nickel sous forme de sulfure de nickel. Ce stade peut être précédé d'un ajustement du pH pour élever le pH à environ 2,5. On peut pour cela ajouter un agent alcalin approprié tel que l'oxyde de magnésium ne nécessitant pas un stade de séparation liquide/solide. On sépare le sulfure de nickel de la solution dans un stade 46 de séparation liquide/solide et on l'élimine sous forme de sulfure de nickel constituant un produit. La solution restante est conduite à un stade de neutra- lisation final 48. Comme précédemment indiqué, la suspension rési- duelle du stade de flottation 26 de l'arséniure de nickel et le gypse du stade 36 de récupération de l'ammoniac sont également conduits au stade de neutralisation 48. Dans ce stade de neutralisation 48, on introduit également de la chaux et de l'air. On introduit la chaux pour élever le pH entre environ 8 et Il. Le fer ferreux est oxydé en fer ferrique et les métaux restants sont précipités sous forme d'hy- droxydes, l'arsenic étant précipité sous forme d'arséniate ferrique ou d'arséniate de calcium. Sinon, on peut agglomérer avec du soufre l'arséniure de nickel du stade de flottation 26 de la même façon que le sulfure d'arsenic dans le stade de pastillage 42. Egalement si on le désire, on peut conduire directement le raffinat du stade 30 d'extraction au solvant au stade de neutralisation final 48, en supprimant le stade 38 de précipitation de l'arsenic, le stade 44 de récupération du nickel et les stades associés, comme indiqué par le trait en pointillé de la figure 1. Le produit du stade de neutralisation final 48 est ensuite conduit à un stade 50 de traitement des déchets, qui, comme précédemment indiqué, peut également recevoir le concentré d'arsé- niure de nickel du stade de flottation 26 et l'arsenic pastillé du stade de pastillage 42. La solution de trop-plein du stade 50 de traitement des déchets est conduite à un stade 52 d'élimination du radium dans lequel on introduit du chlorure dé baryum pour préci- piter le radium sous forme de BaRaSO4. On sépare le radium précipité de la solution restante dans un stade de séparation liquide/solide 54 et on le renvoie dans le stade 50 de traitement des déchets. On conserve la solution res- tante dans des bassins de contrôle 56, une partie étant utilisée dans le stade 50 de traitement des déchets et une partie étant rejetée dans l'environnement. Le procédé de lixiviation en deux stades précédemment décrit peut être mis en pratique de façon discontinue ou continue. De plus, comme précédemment indiqué, on peut utiliser une lixiviation en un seul stade au lieu de la lixiviation en deux stades précédemment décrite. La figure 3 illustre un diagramme de fonctionnement semblable ê celui de la figure L si ce n'est qu'on effectue une liui- viation c-n un seul,stade. La suspension du stade de b-royage 12 est conduite a un stade unique de lii-riation 60 da-s lequel oa introduit également de l'acide sulfurique et de l'air ou de!loySène. On effec- tue la linivziation à une température de 40 à úBOC, une concentration en mati&res soliides de la pulpe de 30 k 50%I un pla de 0,5 5!5, une pression totale de 230 à 1 000 %Pa et une pzersioa pnrtielle dtony- gène de 130 a 670 kPa. A la fin da la liiLviat2io, la ouspen@ion de!iîtvia= tion doit avoir un potentiel d'osxydation de 400 500 mV pour parmet tre l'obtention d'un rapport des ions feriques au ions ferrenZ d'au moins 3/!. Une concentaion plus d!evdea an acide culfurique est drne ncessairb par zapport la liviaItiomn en eu stades pr&cadenemt derits pout âviter la p rtetic itatio nniate ferrlqUeo La suscpension de liiviatio ecst condcite une cuve de aédiemntation 62 d'o1 apres sgdiEnatatien:na aoluto;n de trop- plein est arnduite au sade de p-raitesorent l3D e prference la solution eontient environ 16 à,v!iron 20 g/% d'acide sulfurique. L-a solution de fond est conduite au stade de lavage 24. L'eau du stade de lavage 24 est recyclde dans la cuve de addimentation 22 et le résidu lavd est conduit au stade de neutralisation 40. Des exemples non limitatifs du procédd de l'invention vont maintenant Stre décrits. Lixiviation en deux stades. On broie par voie humide avec un broyeur L barres un minerai mélangd concassé en particules mesurant moans de 1 cm, pour obtenir une suspension à 50-60% de Eatières solides passant 100% au tamis de 840 /m d'ouverturede Pille. L'analyse du minerai figure dans le tableau I ci-après. Après avoir ajusté à 50% la concentration en matières solides de la suspension de minerai broyé, on lintroduit dans la première cuve d'une unité de premier stade de lixiviation continue constituée de 4 cuves de 10 litres montées en sérieo Chaque cuve est dquipée de chicanes, d'une hdlice d'agitation et d'un tube de diffu- sion d'air. Simultanément on ajuste une solution de recyclage (trop- plein de l'épaississeur du second stade de lixiviation sous pression) à la concentration d'environ 25 g/l d'acide sulfurique avec de l'acide sulfurique à 96%. Les débits de la suspension de minerai à 50% de matières solides et de la solution de recyclage sont dans le rapport de 1/3 si bien que la concentration initiale de la pulpe lors de la lixiviation est de 16%. On préchauffe la solution de recyclage à 40C pour obtenir un profil de température de 35 à 400C dans le circuit de premier stade de lixiviation. Le débit total dans le système est tel que la durée globale de rétention de la solution et des matières solides dans le premier stade de lixiviation est de 57 minutes. On prélève des échantillons du contenu de la cuve après que le système a atteint un fonctionnement en régime (généralement 3 à 6 heures de marche continue). On analyse les solutions pour déterminer les rende- ments d'extraction, la consommation d'acide et la réduction du fer ferrique. On mesure également la force électromotrice et le pH. Les résultats figurent dans le tableau II ci-après. Le fer dissous est de façon prédominante sous la forme ferreuse. La force électromotrice de la solution finale (cuve n0 4) est de 305 mV. Le pH de la solution est de 1,0 et la teneur en acide de 14,4 g/I ce qui correspond à la valeur optimale pour le stade suivant d'extraction au solvant. On traite la suspension obtenue dans le premier stade de lixiviation avec le floculant Percol 351 (100 g/tonne de matières solides) pour faciliter la séparation de la solution et du résidu de lixiviation. On décante la solution obtenue après plusieurs heures. Le traitement de la solution est décrit ultérieurement. On introduit la suspension épaissie à la concentration de 35% de matières solides dans un autoclave ayant une capacité opératoire de 60 litres muni d'un agitateur, de chicanes et d'un tube de diffusion pour introduire de l'air ou de l'oxygène dans la suspension. On chauffe la suspension à 70 C en l'agitant. A cette température, on exerce une pression d'air de 900 kPa correspondant à une pression partielle d'oxygène de 180kPa. On effectue en continu une diffusion d'air dans la suspension et une évacuation des gaz de l'autoclave pour assurer le maintien de la pres- sion partielle d'oxygène de 180 kPa. On ajoute à la charge suffisam- ment d'acide sulfurique pour assurer une extraction importante de l'uranium et éviter la précipitation d'arséniates insolubles. On prélève des échantillons dans l'autoclave pour suivre le progrès de la lixiviation. Après un temps de rétention de 90 min, les matières solides ne contiennent que 0,018% de U308 ce qui correspond à une extraction globale (premier stade plus second stade) de 99,2%. La solution contient 43 g/i d'acide sulfurique et 3,7 g/l d'ions fer- riques ce qui indique que l'acidité est suffisamment élevée pour évi- ter la précipitation d'arséniate ferrique et que la concentration en fer ferrique est suffisante pour que l'extraction de l'uranium soit élevée. *Extraction au solvant. On traite la solution obtenue dans le premier stade de lixiviation expérimental précédemment décrit par extraction au solvant avec l'agent d'extraction au solvant basique Alamine 336 qui est une amine tertiaire. Avant le stade d'extraction au solvant, oa traite la solution avec du Polyox pour précipiter la silice colloïdale. Après clarification, la solution contient 5,33 g/1 de U308s 2,37 g/1 d'arse- nic et 14,5 g/1 d'acide sulfurique. Le circuit d'extraction au solvant est un système continu capable de traiter 3 a 6 litres par heure de solution aqueuse qui comprend quatre stades d'extraction, trois stades d'épuration et quatre stades d'épuisement. La concentration en Alamine 336 de la phase organique est de 5% en volume. Les rapports en volumes Vorg /Vaq, dans les divers stades sont les suivants: extraction 1/1; épuration (eau acidifiée), 10/1; épuisement (solution de sulfate d'ammonium plus ammoniac), 3/1. On précipite ensuite le gâteau jaune de la solution d'épuisement riche. Les résultats figurent dans le tableau III ci-après. La solution organique enrichie ne contient que 0,034- 0,038 g/l d'arsenic et cette concentration est encore réduite à 0,002 g/l dans le circuit d'épuration. Le gàteau jaune obtenu ne contient que 0,014-0,016% d'arsenic. Dans un autre essai d'extraction au solvant dans lequel on utilise une solution à teneur exceptionnellement élevée en arsenic contenant 5,08 g/i de U308 et 4,84 g/l d'arsenic provenant d'un mine- rai à teneur élevée en arsenic, on obtient un gâteau jaune ne conte- nant que 0,028% d'arsenic ce qui montre l'excellente séparation de l'uranium etde l'arsenicque permetd'obtenir le procédé selon l'inventLon. Neutralisation du raffinat appauvri. Comme précédemment indiqué, on peut neutraliser direc- tement avec de la chaux le raffinat appauvri demeurant après le stade d'extraction de l'uranium pour précipiter les métaux restants sous forme d'hydroxydes et pour précipiter l'arsenic restant sous forme d'arséniates. On mélange plusieurs raffinats provenant d'autres essais et on neutralise en continu avec l'appareil utilisé pour le premier stade de lixiviation précédemment décrit. On introduit dans la première cuve le raffinat et un lait de chaux. On ajoute à la demande de la chaux additionnelle à la seconde cuve pour assurer un pH final d'au moins 8 et de préférence de 10-11. On introduit de l'air dans les quatre cuves pour oxyder le fer ferreux en eer ferrique. On épais- sit la suspension neutralisée effluente et on la filtre pour obtenir une solution résiduaire appauvrie qui, après élimination du radium et élimination complémentaire de l'arsenic, peut être rejetée dans l'en- vironnement, ainsi qu'un gâteau d'hydroxyde,d'arséniate et de gypse que l'on peut conduire au système de traitement des déchets. Les concentrations de la solution avant et après le traitement par la chaux figurent dans le tableau IV ci-après. Lixiviation en un seul stade. On utilise dans ces essais le minerai utilisé dans l'essai de lixiviation en deux stades et on le broie pour obtenir une suspension de minerai broyé de la même façon que précédemment. On effectue des essais de lixiviation dans un auto- clave de 100 litres muni d'un agitateur, de chicanes, d'un serpentin interne pour le chauffage et le refroidissement, d'une tubulure plon- geante pour l'introduction d'air ou d'oxygène dans la suspension et de canalisations de prélèvement d'échantillons pour suivre le progrès des réactions de lixiviation. On introduit dans l'autoclave 60 litres de la suspension de minerai broyé contenant 507 de matières solides. On commence l'agitation et on fait passer de la vapeur d'eau à tra- vers le serpentin de chauffage pour chauffer la suspension à 600C. On injecte dans l'autoclave de l'acide sulfurique (75 kg/tonne de minerai) pour élever la température à 700C et amorcer les réactions de lixiviation. On rajoute 75 kg d'acide sulfurique par tonne de mine- rai, 15 min après, pour assurer la présence d'une quantité d'acide suffisante pour l'extraction de Puraniuma et empAcher la prêcipita- tion d'arséniate ferrique et/ou d'aroéniate d'uraniumo On porte la pression de l'autoclave Z 620 kPa avec de GLzyne ot ma intient une diffusion continue de 5,0 litres satandaa/milu d'ozaigne pendant la durée de l'essai. On prelève piodiuem an des ihangl!o dans l'autoclave. Les r4sultato figurent dan le! abl!au V ci-anzs. L'extraction de luraniua est de 99,5% apres une durée de rêteution de 3 heures. L-a cone ntation finale en acide est de 46 g/i ce qui est leg&rement superin an Beao!n minimali de 35-4a/1 (établi dans un essai diseantiru) pour assurer une extaatiam impoz tante de l'uranilum et de bonnes caractirtiqueas do sparation liquide/solide. On lave la suspension llxivie et c- lacise sédîmentero On pz1ève la solution de t-rop-plein qui convient au rraitemout et à l'extraction au solvaât. La solution de tropplein contient 5,0 g/1 de U3083, 2,3 g/1 d'arsenic et 20,0 g/1 d'acide aulfurique Bien entendu, diva&es modificatious pe-eat etre appoeties pa l'hcme de l'art aux dispositifs eu p códds qui viennent d'tre ddécrits uniquenmet à titre d'exe!es noin limita- tifs sans sortir du cadre de l'invention. T A B L EA U I (% en poids sec) U308 As Ni S Fe Ca AI Mg sio2 P205 Ti V Mo 2,06 1,51 2, 40 0,80 3,49 0,35 8,32 3,22 ,0 0,12 0,49 0,083 0,0079 TABLEAU I I Solution de recyclage 385 0,80 5,15 2,58 1,90 2,32 1,88 24,6 1,3 2,5 cuve n 1 330 1,05 5,51 13,6 3,9 34 cuve n 2 300 1,05 5,60 13,1 4,3 36 cuve n 3 300 1,05 5,69 13,6 4,4 38 cuve n 4 305 1,02 5,71 3,23 2,492,00 1,80 14,0 T A B L E A U I II Solution Solvant Solvant Solvant d'épui- Solutions organique organique organique sement Gàteau d'alimentation Raffinats enrichi apuré épuisé riche jaune (g/1) (g/1) (g/l(1) (g/1) U308 As H2SO4 U30 8 H2 SO4 pH U308 As O/A U308 As pH U308 As U308 As U308 As Max. ,33 2,37 14,5 0,0062 7,1 1,19 4,42 0,034 10,5 4,52 0,002 4,62 0,0072 0, 001 18,2 0,002 84,7 0,016 0,0063 7,3 1,2 4,54 0,038 10,8 4,66 %o n> -14 %O 249067? TABLEA U I v Raffinat f Raffinat neutralisé Composant analyse (Mg/l) analyse (mg/1) 4,6 3,2 284>0 ,7 3,6 2,2 1,7 2,4 TABLEAU V Analyse Etatos(. cd Analyse de la solution dunrésiduExtractions (%) Acide du résidu Temps FEMpH HSO Fe+ Fe++ U308 Ni As A1 Mg U308 Ni As U 0 Ni As Fe A Mg consommé i 2As4 Fe 3 3c8 (h) mV -(g/l)( (%)'À>(kg/t) 0 2,0_62,40 _,_ 0,25 270 0,8 24 7,4 0,5 270 0,3 70 10,6 0,1 0,72 68,5 1,0 310 0,35 62 12,6 1,0 0,36 84,2 1,5 365 0,5 56 10,3 4,4 0,12 94,8 2,0 380 0,5 51 7,5 7,8 0,037 98,4 103 3,0 410 0,7 46 4,2 12,1 25,0 13,8 11,3 6,85 6,35 0,012 1,21 0,47 99,5 57, 1 73,5 50 8,8 22,3108 t-. M.5 no o. "o REVE N D I CATION S 1. Procédé pour récupérer l'uranium d'une matière urani- fère contenant également du fer, de l'arsenic et une matière siliceuse, caractérisé en ce qu'il consiste à lixivier (14 et 20, ou 60) la matière uranifère dans une solution aqueuse d'acide sulfurique dans des conditions telles que dans la solution de lixiviation obtenue le fer dissous soit présent de façon prédominante sous la forme ferreuse par rapport à la forme ferrique et/ou que la concentration en acide sulfurique de la solution de lixiviation soit suffisamment élevée pour éviter pratiquement la précipitation des arséniates, et à récupérer l'uranium de la solution de lixiviation par extraction au solvant (30) avec un agent d'extraction au solvant ayant une faible affinité pour l'arsenic. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la lixiviation selon unpremierstadedelixiviation àla pression atmosphérique (14) et un second stade de lixiviation à la pression atmosphérique ou à une pression plus élevée (20), le résidu du premier stade de lixiviation étant conduit au second stade de lixiviation, la solution de lixiviation du second stade de lixiviation étant recyclée dans le premier stade de lixiviation, la solution de lixiviation du premier stade de lixiviation étant conduite au stade d'extraction au solvant (30), le fer dissous du second stade de lixi- viation étant de façon prédominante sous la forme ferrique pour assu- rer une extraction efficace de l'uranium et le fer ferrique dissous du premier stade de lixiviation étant réduit à la forme ferreuse. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport des ions ferreux aux ions ferriques dans la solution de lixiviation du premier stade (14) est d'au moins environ 10 à 1. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on effectue le premier stade de lixiviation (14) à une température d'environ 30 à environ 60 C, un pH d'environ 0,9 à environ 1,3 et une concentration en matières solides de la pulpe d'environ 10 à environ 30% et on effectue le second stade de lixiviation (20) à une température d'environ 40 à environ 80 C, un pH d'environ 0,5 à environ 1,0, une concentration en matières solides de la pulpe d'environ 30 à environ 50%, une pression totale d'environ 230 à environ 1 000 kPa et une pression partielle d'oxygène d'environ 130 à environ 670 kPa. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent d'extraction au solvant est un agent d'extraction au solvant basique. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'agent d'extraction au solvant comprend une amine tertiaire. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après la récupération de l'uranium de la solution de lixiviation on traite (38) la solution restante avec de l'acide sulfhydrique gazeux à une température d'environ 60 à environ 1100C pour précipiter l'arsenic dissous sous forme de sulfure d'arsenic et on élimine (40) le sulfure d'arsenic précipité de la solution. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la matière uranifère contient également du nickel et en ce qu'après le stade (40) d'élimination de l'arsenic on traite (44) la solution restante avec de l'acide sulfhydrique gazeux à une température d'en- viron 100 à environ 1400C pour précipiter le nickel dissous sous forme de sulfure de nickel, et on élimine (46) le sulfure de nickel préci- pité de la solution. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'après le stade (46) d'élimination du nickel, on traite (48) la solution restante avec de la chaux pour élever le pH à une valeur con- prise entre environ 8 et environ 10 et avec de l'air pour oxyder le fer ferreux en fer ferrique, pour précipiter le nickel restant sous forme d'hydroxydes et pour précipiter l'arsenic restant sous forme d'arséniates. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue le stade de lixiviation en un seul stade (60) à une température d'environ 40 à environ 800C, à un pH d'environ 0,5 à environ 1,2, une concentration en matières solides de la pulpe d'en- viron 30 à environ 507. et une pression totale d'environ 230 à envi- ron 1 000 kPa avec une pression partielle d'oxygène d'environ 130 à environ 670 kPa. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la solution de lixiviation du stade unique de lixiviation présente un rapport des ions ferriques aux ions ferreux d'au moins environ 3/1. 24906?79 12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après le stade d'extraction au solvant, on traite directement (48) la solution restante avec de la chaux pour élever le pH à une valeur comprise entre environ 8 et environ 10 et avec de l'air pour oxyder le fer ferreux en fer ferrique, pour précipiter les m4taux restants sous forme d'hydroxydes et pour précipiter l'arsenic restant sous forme d'arséniates.