AT357486B - Verfahren zur reinigung von bei der uranerzauf- bereitung nach der abscheidung des urans in ionenaustauscher-anlagen anfallenden loesungen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von bei der Uranerzaufbereitung nach der Abscheidung des Urans in Ionenaustauscher-Anlagen anfallenden Lösungen. Dabei wird bei der Neutralisation der sauren Ablauge   (d. h.   des Raffinats) technologisches Nutzwasser von einer solchen Qualität erhalten, dass es zur Gänze oder zum Teil bei der Erzaufbereitung wieder eingesetzt werden kann. wodurch die Belastung der natürlichen oberirdischen Gewässer durch das technologische Abwasser auf ein Minimum herabgesetzt wird. 



   Zur Verarbeitung von Uranerzen auf Silikatbasis wird heute weltweit meist das saure hydrometallurgische Verfahren angewendet. Die wesentlichen Stufen dieses Verfahrens sind wie folgt : Die Erze werden zuerst zerkleinert, anschliessend in einer Stab- oder Kugelmühle nass vermahlen und die erhaltene wässerige Erzsuspension (etwa 40 bis 65% Feststoff) wird mit Schwefelsäure und Oxydationsmittel, insbesonderes Fe, versetzt, wobei Uranverbindungen in Lösung gehen. Ausserdem wird noch eine Reihe von andern, von im Erz vorhandenen Bestandteilen aufgelöst. Nach beendeter Laugung wird die uranhaltige Lauge vom festen Rückstand getrennt. Der feste Rückstand wird mit sauren Ablaugen (Raffinat) gewaschen und die erhaltene uranhaltige Waschlösung wird mit der Lauge vereinigt.

   Aus der so erhaltenen Lauge wird das Uran mittels fester oder flüssiger Ionenaustauscher, die das Uran sehr selektiv zu binden vermögen, extrahiert. Aus der Extraktionseinrichtung wird einerseits eine reine Uranlösung, aus welcher 
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 und Petroleum). Die letztgenannten Stoffe stammen vorwiegend aus der Extraktion. Das Raffinat stellt neben der Gangart den Hauptabfall bei Uranerzaufbereitung dar. Je Kilogramm technischen Urankonzentrat entstehen 1 bis 2 t Raffinat und etwa 1 t Gangart. In den Gegenden, wo die klimatischen Verhältnisse das laufende Verdunsten des Wassers aus entsprechend grossen Abräumen ermöglichen   (d. h.   die Menge des verdunstenden Wassers ist grösser als die Niederschlagsmenge), stellen diese Abfälle kein grösseres Problem dar, mit der Ausnahme des Problems der Emission des radioaktiven Radongases bei grossen Gangartmengen.

   Dort jedoch, wo die Niederschläge überwiegen, muss überschüssiges Wasser in die Wasserwege abgelassen werden ; in solchen Fällen muss allerdings das Raffinat neutralisiert und auch dekontaminiert werden. Das Raffinat und die Gangart (die mit einem Teil des Raffinats gewaschen wurde und deswegen sauer reagiert) werden üblicherweise vereinigt und mit Kalkstein und Kalk neutralisiert. Der neutrale Schlamm wird auf den Abraum befördert, wo er sich absetzt, die neutrale Lösung nach dem Absetzen wird anschliessend nach vorherigem Dekontaminieren, d. h. Beseitigen von Radium, in die Flüsse gelassen. Obwohl bei der Neutralisation die überwiegende Menge an Sulfat-Ion und anderer Komponenten gefällt wird, kann eine solche Lösung eine Gefahr für die Umwelt, d. h. für die unverseuchten Flüsse darstellen.

   Diese Gefahr kann nur durch die Herabsetzung der in die Wasserwege abgelassenen Abwassermenge beseitigt werden, was durch das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht wird. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von bei der mit Schwefelsäure und Eisen-III-Verbindungen vorgenommenen Uranerzaufbereitung von silikatischen Erzen nach der Abscheidung des Urans in Ionenaustauschanlagen anfallenden Lösungen (Raffinat), welches dadurch 
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 werden, worauf in einer getrennten, zweiten Stufe Luft eingeleitet wird und dabei zweiwertige Eisen- und Manganionen oxydiert werden und wobei so lange belüftet wird, bis sich ein pH-Wert von 7 bis 8,5 einstellt, dann der Niederschlag abgetrennt und gereinigtes Wasser erneut in den Uranerzaufbereitungsprozess zurückgeführt, anderweitig verwendet oder abgelassen wird. 



  In der ersten Stufe werden aus dem Raffinat durch die Zugabe des Calziumhydroxyds Eisen, Mangan, Magnesium und Aluminium sowie die meisten andern anwesenden Ionen als Hydroxyde ausgefällt. Das Calziumhydroxyd wird in der Form einer   15- bis 20%igen   Suspension in kleinem Überschuss zugesetzt, so dass lokal pH-Werte von über 12 erreicht werden. Dadurch wird eine 

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 Magnesiumhydroxyd nicht wieder aufgelöst wird und daher als Fällung vorliegt. Der erhaltene Niederschlag wird mittels herkömmlicher Verfahren vom gereinigten Wasser abgetrennt und zum Ablegeplatz für feste Abfallstoffe befördert. Das gereinigte Wasser, dessen Qualität und PH-Wert für den Einsatz im sauren Uranerzaufbereitungsverfahren geeignet sind, wird erneut im Verfahren verwendet.

   Das Verfahren kann im Temperaturbereich von 15 bis   80 C   durchgeführt werden. 



   Das Verfahren wird im folgenden Beispiel erläutert, doch in keiner Weise beschränkt. 



   Ausführungsbeispiel
Das Verfahren wurde im halbtechnischen Massstab durchgeführt. Das Erz wurde in einer Rohrmühle nass vermahlen, wobei die Suspension 50% Feststoffe enthielt und die Teilchengrösse unter 0, 5 mm lag. Das gemahlene Erz wurde kontinuierlich bei einer Temperatur von   60OC,   einer Verweilzeit von 6 h und einem Durchsatz von 150 kg Trockenerz/h ausgelaugt. Der Schwefelsäurezusatz betrug 50 kg/t Erz, der Oxydationsmittelzusatz (Fe3+), 3, 7 kg/t Erz. Die Mutterlauge wurde mittels eines Vakuumfilters mit einer Oberfläche von 4,4 m2 von der Gangart getrennt und die Gangart mit Wasser gewaschen, wobei je Tonne Erz 0, 7 t Waschwasser verwendet wurden. 



  Der PH-Wert der Gangart betrug   5,   5 bis 6. Die Mutterlauge wurde zweistufig in einer Gegenstromextraktionsvorrichtung (Ionenaustauscher) extrahiert und das erhaltene Raffinat in Chargen zu je 2500   l   neutralisiert. Das Raffinat wurde mit gelöschtem Kalk (Calziumhydroxyd) bei einer Temperatur von   150C bis   zu einem pH-Wert von 9, 5 versetzt. Nach 15 min wurde während 1 h Luft eingeleitet. Die Lösung wurde von entstandenem Schlamm durch Filtration befreit. Der Niederschlag wurde auf den Abraum befördert, das aufbereitete Wasser, das einen PH -Wert von 8,5 aufwies, wurde erneut im Uranerzaufbereitungsverfahren verwendet. 



   In der Tabelle wird der Gehalt an einigen Ionen im Raffinat vor der Neutralisation mit dem Gehalt an denselben Ionen im erfindungsgemäss aufbereiteten Nutzwasser verglichen. 



   Tabelle 
Konzentration der einzelnen Elemente im Raffinat und im erfindungsgemäss aufbereiteten Nutzwasser (alle Angaben erfolgen in mg/l, ausser für Ra, wo die Werte in   pCi/1   angegeben werden) 
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<tb> 
<tb> PH <SEP> Fe <SEP> Mn <SEP> Al <SEP> Mg <SEP> MO <SEP> : <SEP> Ca <SEP> SO.
<tb> 



  Raffinat <SEP> 1,5 <SEP> 2900 <SEP> 370 <SEP> 1100 <SEP> 780 <SEP> 1500 <SEP> 690 <SEP> 25000
<tb> aufbereitetes
<tb> Brauchwasser <SEP> 8, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 15 <SEP> 4,5 <SEP> 780 <SEP> 2100
<tb> Mo <SEP> V <SEP> Cu <SEP> Cd <SEP> Pb <SEP> Zn <SEP> Ra <SEP> Organische
<tb> Stoffe <SEP> +
<tb> Raffinat <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP> 20 <SEP> 34 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 8 <SEP> 60 <SEP> 45 <SEP> 28, <SEP> 9
<tb> aufbereitetes
<tb> Brauchwasser <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0, <SEP> 009 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 4 <SEP> 9, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> 
 + ätherlösliche organische Stoffe ; Ätherabdampftemperatur   400C  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Reinigung von bei der mit Schwefelsäure und Eisen-III-Verbindungen vorgenommenen Uranerzaufbereitung von silikatischen Erzen nach der Abscheidung des Urans in Ionenaustauschanlagen anfallenden Lösungen (Raffinat), dadurch gekennzeichnet, dass diese EMI3.1 trennten, zweiten Stufe Luft eingeleitet wird und dabei zweiwertige Eisen- und Manganionen oxydiert werden und wobei so lange belüftet wird, bis sich ein pH-Wert von 7 bis 8, 5 einstellt, dann der Niederschlag abgetrennt und gereinigtes Wasser erneut in den Uranerzaufbereitungsprozess zurückgeführt, anderweitig verwendet oder abgelassen wird.