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Flotation of Uranium from uranium ores in Canada: Part II — Cupferron adsorption on uranium oxide, quartz, illite and a uranium ore from elliot lake

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Abstract

Measurements are reported for the equilibrium adsorption of cupferron from solutions by uranium oxide, quartz, illite, a mixture of these three, pitchblende, pyrite and brannerite ore. The cupferron concentration ranged from 1 to 6 g/L, and the pH was 7 and 8. Most isotherms followed the Langmuir model, although Freundlich behaviour was observed for illite and pitchblende. Most adsorption was pH independent except for illite and pitchblende. The adsorption isotherms for a mixture of uranium oxide, quartz and illite in the same proportions as in the naturally occurring ore agreed with the adsorption on the pyrite-free ore at pH 8 but not pH 7. We attribute the discrepancy to the use of illite as the model clay.

The specific adsorption of cupferron on quartz and illite is lower by a factor of about 50 and 5, respectively, than the adsorption on uranium oxide. Specific adsorption less than 1 mg cupferron per gm of pyrite free ore does not float the mineral. The corresponding equilibrium concentration of cupferron is 0.5 g/L. A qualitative model is given, and the implications of this work for practical operations are presented.

Abstract

On présente des mesures relatives à l'equilibre d' adsorption du cupferron en solution sur l'oxyde d'uranium, le quartz, l'illite, un mélange des trois, la pechblende, la phyrite et le minerai brannerite. La concentration du cupferron est comprise entre 1 et 6 g/L et le pH est d 7 et 8. La plupart des isothermes suivent le modèle de langmuir, bien qu'on ait observé un comportement de Freundlich pour l'illite et la pechblende. La plupart des adsorptions ne dépendent pas du pH, sauf pour l'illite et le pechblende. Les isothermes d'adsorption pour un mélange d'oxyde d'uranium, de quartz et d'illite, dans les mêmes proportions que dans celles du minerai naturel, sont en accord avec l'adsorption sur le minerai sans pyrite à pH 8, mais cela n'est pas le cas à pH 7; on attribue cette contradiction à l'emploi de l'illite comme modèle de l'argile.

L'adsorption spécifique du cupferron sur le quartz et l'illite est plus faible que l'adsorption sur l'oxyde d'uranium respectivement par un facteur de 50 et 5. Une adsorption spécifique inférieure à 1 mg de cupferron par g de minerai sans pyrite ne permet pas la flotation du minéral. La concentration d'équilibre correspondante du cupferron est 0.5 g/L. On présente un modèle qualitatif et on indique les implications pratiques de ce travail.

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