"PROCEDE DE RECUPERATION D'URANIUM DE L'ACIDE PHOSPHORIQUEPREPARE PAR LE PROCEDE PAR VOIE HUMIDE"
La présente invention concerne un procédé de récupération d'uranium de l'acide phosphorique préparé par le procédé par voie humide que l'on obtient par la décomposition acide de roche phosphatée de provenance naturelle, le procédé comportant l'utilisation de gypse comme agent pour la récupération de l'uranium.
Les roches phosphatées de provenance naturelle contiennent en règle générale environ 100 à 200 ppm d'uranium. Lors de la fabrication d'acide phosphorique préparé par le procédé par voie humide, par la décomposition par voie humide de roche phosphatée au moyen d'un mélange d'acides se composant d'acide sulfurique
et d'acide phosphorique recyclé, la majeure partie de l'uranium contenu dans la roche phosphatée passe dans la solution d'acide phosphorique obtenue comme composant liquide d'une boue' de gypse.
Etant donné que l'acide phosphorique préparé par voie humide est fabriqué en énorme quantité, on s'est appliqué depuis longtemps à essayer de récupérer l'uranium de la solution d'acide phosphorique préparée par voie humide, bien que la teneur de la solution en ura-. nium ne soit pas tellement élevée.
Pour la récupération à l'échelle industrielle de l'uranium de l'acide phosphorique préparé par voie humide, divers types de procédés de récupération, tels que, par exemple, le procédé d'extraction par solvant, le procédé par échange d'ions, le procédé
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été proposés.
Le procédé d'extraction par solvant, en particulier, a déjà été appliqué à l'échelle industrielle dans plusieurs pays, mais, sous certains rapports, ce procédé présente des inconvénients. Tout d'abord, le coût de l'installation nécessaire dans ce cas est très élevé, pour la raison qu'il s'impose de raffiner l'acide phosphorique par un traitement préalable afin d'éviter la formation de boue au stade de l'extraction. De plus, le solvant qu'il faut utiliser pour l'extraction est un produit onéreux et, pour cette raison, il faut que l'on procède à la récupération par des opérations compliquées afin d'éviter des pertes de ce solvant très coûteux.
Le procédé par échange d'ions nécessite également un certain traitement préalable de la solution d'acide phosphorique. De plut, dans le cas de ce procédé, il est nécessaire de réduire dans une mesure considérable la concentration de la solution d'acide phosphorique à introduire dans la colonne d'échange d'ions, par rapport aux concentrations habituelles de l'acide phosphorique produit par le procédé par voie humide. En raison de ces inconvénients, ce procédé n'a pas encore pu jusqu'à présent être appliqué à l'échelle industrielle. Quant au procédé par précipitation et au procédé par adsorption, ils n'ont pu, ni l'un ni l'autre, être appliqués dans l'industrie, en ordre principal à cause du prix onéreux de l'agent de précipitation ou de l'agent d'adsorption et d'une perte considé' rable, inévitable, de ces agents de prix coûteux.
Dans la demande de brevet japonais no. 55 (1980) - 102409, il est exposé que le gypse à l'état d'hémihydrate, dans une solution d'acide phosphorique, présente des affinités qui différent de façon surprenante pour les ions tétravalente et pour les ions hexa-
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posé d'augmenter la concentration d'uranium de la solution d'acide phosphorique préparé par voie humide en appliquant le procédé par voie humide de telle façon que le gypse à l'état d'hémihydrate soit formé en la présence d'un agent oxydant dans la solution d'acide, afin de rendre l'uranium dissous dans la solution entièrement hexavalent. Toutefois, cette demande de brevet japonais n'apporte aucun enseignement en ce qui concerne le procédé de récupération de l'uranium de la solution d'acide phosphorique préparée par le procédé perfectionné.
Par la demande de brevet japonais portant le numéro de
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cédé d'extraction par solvant, pour la récupération de l'uranium,
à un procédé par voie humide du type dit hémihydrate - dihydrate pour la fabrication de l'acide Phosphorique, procédé selon lequel du sulfate de calcium est obtenu de façon intermédiaire sous la for-
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cédé de récupération de l'uranium répondant à cette proposition est inséparable du procédé de préparation de l'acide phosphorique et il m'est applicable qu'au procédé hémihydrate - dihydrate. En d'autres termes, on peut dire que le procédé proposé dans ce cas ne peut pas être appliqué aux autres types de procédés par voie humide, de fabrication d'acide phosphorique, tel que le procédé au dihydrate, le procédé � l'anhydride, le procédé à l'hémihydrate et le procédé au dihydrate - hémihydrate. De plus, une solution contenant de l'uranium obtenue par le traitement proposé moyennant l'utilisation de gypse comme agent de récupération contient encore
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la récupération de l'uranium de cette solution doit être effectuée par un procédé d'extraction par solvant dans des conditions de li-
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par solvant est également désavantageux pour la raison qu'il comporte l'utilisation d'un solvant de prix coûteux pour l'extraction et qu'il exige l'emploi d'appareils onéreux.
La présente invention a pour but de procurer un procédé
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phorique préparée par voie humide, ce procédé étant applicable
à l'échelle industrielle quelles que soient les particularités du procédé par voie humide utilisé pour la préparation de la solution d'acide phosphorique, et étant de plue avantageux, au point de vue économique, par rapport aux procédé actuellement connus appliquée aux mêmes fins.
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ration de l'uranium à partir d'une solution d'acide phosphorique préparée par un procédé par voie humide comporte les opérations qui sont indiquées ci-après . (a) mire en contact de gypse à l'état d'hémihydrate avec la solution d'acide phosphorique, ce qui déter-
<EMI ID=9.1> drate, qui donne du gypse à l'état de dihydrate, s'accompagnant du passage de l'uranium du gypse soumis à hydratation dans l'eau,
(d) séparation d'une solution aqueuse contenant de l'uranium obtenue à la phase (c) du gypse à l'état de dihydrate, et (e) addition d'un agent de précipitation à la solution contenant de l'uranium séparée, en vue de l'obtention d'un précipité contenant un composé d'uranium insoluble dans l'eau.
Comme on peut s'en rendre compte par l'exposé qui vient d'être fait, le procédé de récupération de l'uranium qui fait l'objet de la présente invention est totalement distinct d'un procédé par voie humide de production de l'acide phosphorique. En conformité de ceci, ce procédé peut s'appliquer au produit de tout type de préparation d'acide phosphorique par voie humide.
Une caractéristique essentielle du procédé qui fait l'objet
de la présente invention réside dans l'utilisation de gypse comme agent d'extraction de l'uranium 'et d'eau comme agent d'extraction subséquente. La solution aqueuse qui est obtenue par l'extraction subséquente de l'uranium du gypse à l'état hydraté contient de l'uranium en une haute concentration, mais ne contient pas de matières
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nium peut être facilement et efficacement récupéré de cette solution par un procédé de précipitation selon lequel on utilise un agent de précipitation peu coûteux, tel qu'un alcali. La marche de l'opéra. tion de précipitation est tout à fait simple, ce qui la fait contraster nettement avec les opérations compliquées que comportent les procédés d'extraction par solvant actuellement connus. Par exemple, selon le procédé de récupération de l'uranium qui est connu par la demande de brevet japonais portant le numéro de publication
55 (1980) - 144419 déjà mentionnée, il est impossible d'appliquer un procédé par précipitation de cette catégorie sans qu'une influence défavorable soit exercée sur le procédé inséparable de production de l'acide phosphorique.
Toutes les phases que comporte le procédé de récupération de l'uranium faisant l'objet de la présente invention peuvent être réalisées par des opérations simples, sans nécessiter l'emploi de matières coûteuses, ni d'appareils d'un prix onéreux, et, selon l'invention, il est possible d'utiliser le gypse obtenu comme produit secondaire de la fabrication par le procédé par voie humide de la solution d'acide phosphorique à laquelle le procédé de récupération est appliqué. Par conséquent, le procédé de récupération de l'uranium se prête tout à fait à être appliqué à l'échelle industrielle.
Au cours de la première phase du procédé de récupération de l'uranium qui fait l'objet de la présente invention, du gypse à l'état d'hémihydrate est mis en contact avec la solution d'acide phosphorique, soit que l'on ajoute directement le gypse hémihydraté à la solution d'acide, soit que le gypse hémihydraté soit formé dans la solution. Dans le second cas, le gypse hémihydraté peut être formé par addition de gypse dihydraté à la solution d'acide phosphorique et par conversion subséquente du gypse en hénnihydrate par un traitement thermique, ou, en variante, par addition d'une roche phosphatée et d'acide sulfurique à la solution d'acide phosphorique et par décomposition de la roche phosphatée à une température se prêtant à la formation de gypse hémihydraté.
En variante du procédé de conversion du dihydrate et hémihydrate, il est possible - et même plutôt préférable - de former le gypse hémihydraté par les opérations secondaires consistant à ajouter une quantité convenable d'acide sulfurique à la solution d'acide phosphorique, à ajouter ensuite du gypse dihydraté à la solution d'acides mélangés pour convertir le gypse en hémihydrate par un traitement thermique, à ajouter après cela une faible quantité de roche phosphatée à la boue de gypse et à maintenir la boue à une température se prêtant à la décomposition de la roche phosphatée, accompagnée de la formation de gypse hémihydraté par utilisation de l'acide sulfurique présent dans la boue.
L'unique figure du dessin qui est annexé à ce mémoire représente un schéma d'écoulement qui illustre un procédé de récupération de l'uranium répondant à la présente invention.
On décrira ci-après des formes de réalisation de cette invention auxquelles la préférence est accordée.
Suivant l'invention, il est évidemment souhaitable que la concentration en uranium de la solution d'acide phosphorique préparée par le procédé par voie humide, en tant que matière première, soit aussi élevée que possible. Il est 'par conséquent souhaitable que l'on utilise une solution d'acide phosphorique obtenue par procédé par voie humide préparée selon la solution proposée dans la demande de brevet japonais no. 55 (1980) - 102409 mentionnée plus haut, solution selon laquelle on rend entièrement hexavalent l'uranium dissous dans le mélange d'acides utilité dans le procédé par voie humide, en employant un agent d'oxydation tel que
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gène gazeux ou de l'air, à un stade où le gypse hémihydraté est formé. Evidemment, le gypse et les autres matière" solides sont séparés de la solution d'acide phosphorique pour être utilisés dans l'application du procédé de récupération de l'uranium qui fait l'objet de la présente invention.
Il est également souhaitable que la solution d'acide phosphorique préparée par le procédé par 'voie humide qui constitue la
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que l'on obtienne en éliminant le fluor d'une solution d'acide phosphorique préparée par le procédé par voie humide par un traitement connu, tel que le traitement par addition d'une source de silice et d'une source d'alcali à l'acide phosphorique en vue de la fixation
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lin. Dans le cas d'utilisation d'un acide phosphorique défluoré que l'on trouve dans le commerce, il est facultatif de répéter un tel traitement d'élimination du fluor préparatoire à la phase (a) du procédé de récupération de l'uranium. Selon le procédé de récupération qui fait l'objet de la présente invention, il s'est confirmé que la récupération de l'uranium augmentait d'autant plus que la teneur en fluor de la solution d'acide phosphorique était faible.
La raison présumée de ceci est que la présence d'une grande quantité d'ions de fluor dans l'acide phosphorique constitue un certain obstacle aux réactions de substitution entre l'uranium et le calcium. Dans la pratique, la récupération de l'uranium par le procédé qui fait l'objet de la présente invention atteint un taux très élevé si la concentration en fluor de la solution d'acide phosphorique n'est pas supérieure à 0, 5 %.
De préférence, l'uranium hexavalent qui est présent dans la solution d'acide phosphorique préparée par le procédé par voie humide est réduit en uranium tétravalent antérieurement à l'opération qui consiste à mettre le gypse hémihydraté en contact avec la solution d'acide, pour la raison que l'uranium tétravalent sera de loin plus facilement capté par le gypse hémihydraté que l'uranium hexavalent. La réduction peut être obtenue suit par l'addi-
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tion d'acide phosphorique, soit par un procédé de réduction électrolytique.
Comme on l'a déjà dit plus haut, le contact du gypse hémihydraté avec la solution d'acide phosphorique, suivant le procédé. qui fait l'objet de la présente invention, peut être obtenu soit par la mise en contact direct du gypse hémihydraté avec la solution d'acide, soit par la formation du gypse hémihydraté dans la solution d'acide, par conversion à partir du gypse dihydraté ou par décomposition de roche phosphatée. Dans la pratique, le choix d'un procédé de réalisation de cette phase sera fait compte tenu des caractéristiques de la solution d'acide phosphorique soumise
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etc..., genres d'impuretés et teneurs en impuretés) et/ou des particularités de l'installation de production de l'acide phosphorique par le procédé par voie humide dans laquelle le procédé de récupération faisant l'objet de la présente invention est appliqué. On décrira ci-après de façon plus amplement détaillée chacun des procédés de mise en contact du gypse hémihydraté avec la solution d'acide phosphorique.
(1) Mise en contact direct du gypse hémihydraté avec l'acide phosphorique.
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bituellement, il est avantageux d'ajouter du gypse hémihydraté à la solution d'acide phosphorique pour former une boue de gypse, en agitant bien le mélange. En variante, on peut faire passer la solution d'acide phosphorique dans un lit contenant du gypse hémihydraté. Dans l'un et l'autre cas, la solution d'acide phosphorique et le gypse d'hémihydrate mis en contact doit être maintenue à une température suffisamment élevée pour que l'hydratation du
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geux que l'opération de mise en contact soit effectuée à une temperature de l'ordre de 80*C à 100*C, bien qu'il soit possible qu'une température plue faible soit appliquée sans qu'il se produise d'hy-
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contient l'acide phosphorique et selon les teneurs de l'acide phosphorique en impuretés.
(2) Conversion du gypse de l'état de gypse dihydraté à l'état de gypse hémihydraté.
Dans ce cas, du gypse à l'état de dihydrate est ajouté à la solution d'acide phosphorique et la boue obtenue de cette façon est
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du gypse à l'état de dihydrate dispersé en gypse à l'état d'hémihydrate. D'un point de vue industriel ou d'un point de vue économique, il est avantageux d'utiliser du gypse dihydraté obtenu en tant que produit secondaire de la préparation de l'acide phosphorique par le procédé par voie humide, mais il est évidemment possible aussi d'utiliser du gypse dihydraté de quelque autre origine. Dans le
cas d'un système qui se compose d'acide phosphorique de haute pureté et de gypse, la température de transformation du gypse di-
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utilise de l'acide phosphorique préparé par le procédé par voie humide qui contient des quantités relativement importantes d'impuretés,
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dans la solution d'acide phosphorique en ajoutant à cette solution des quantités convenables de roche phosphatée et d'acide sulfurique et en maintenant le système de réaction à, une température qui se prête à la décomposition de la roche phosphatée par le mélange d'acides, avec la formation de gypse à l'état d'hémihydrate. Par conséquent, l'opération qui est effectuée pour réaliser cette phase du procédé est semblable à celle qui est effectuée au stade de la formation du gypse hémihydraté lors de l'application du procédé hémihydrate - dihydrate pour la fabrication d'acide phosphorique.
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gypse hémihydraté dans un mélange d'acide.
Ce procédé peut être considéré comme une variante de réalisation du procédé décrit plus haut soue le (2) et, selon le principe de réalisation de ce procédé constituant variante, on effectue
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hémihydraté dans un mélange d'acides que l'on prépare en ajoutant de l'acide sulfurique à la solution d'acide phosphorique soumise au traitement de récupération de l'uranium. Dans le cas de l'utilisation de ce mélange d'acides, les conditions de la transformation du gypse à l'état dihydraté en gypse à l'état hémihydraté sont nettement plus douces que dans le cas de l'utilisation d'acide phosphorique, si bien qu'il devient pratiquement possible de réaliser la transformation
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comprise dans la gamme allant de 5 à 15 % en poids. Si la quantité de HZS04 est très faible, l'effet de l'utilisation d'un mélange d'acides est insuffisant, mais il est indésirable que la quantité Je
<EMI ID=26.1> transformation du gypse à l'état de dihydrate en gypse à l'état d'hémihydrate par l'utilisation de roche phosphatée pour former le gypse, raison pour laquelle l'utilisation d'une telle grande
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désavantageusement importante de gypse et de prévoir une plus grande capacité de l'appareil.
Il est également avantageux, dans ce cas, d'utiliser du
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paration de l'acide phosphorique par le procédé par voie humide.
Il est en outre avantageux de recycler une partie du gypse dihydrate obtenu à la phase d'hydratation subséquente du procédé de récupération de l'uranium qui fait l'objet de la présente invention.
En règle générale, la quantité de gypse à l'état de dihydrate qui est à ajouter au mélange d'acides est réglée de telle sorte que la concentration en gypse de la boue que l'on obtient soit comprise dans la gamme allant de 5 à 40 % en poids, bien qu'une quantité
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jusqu'� l'achèvement de la transformation du gypse dihydraté de la boue en gypse hémihydraté.
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hydraté, la phase liquide de la boue de gypse est encore une solution d'acides mélangés que l'on ne peut pas vendre comme acide ' phosphorique après en avoir simplement séparé le gypse hémihydraté. Afin d'éliminer l'acide sulfurique de la phase liquide, on ajoute une quantité convenable de roche phosphatée à la boue de gypse hémihydraté de façon à la soumettre à la décomposition par voie humide . par la mise en réaction de l'acide sulfurique restant dans la boue, avec formation de gypse hémihydraté. La quantité de roche phosphatée est évidemment réglée de telle façon qu'elle soit juste en équilibre avec la quantité de H-SO. que contient la solution d'acides mélangés. Au cours de cette opération, l'uranium qui est contenu dans la roche phosphatée ajoutée est capté par le gypse à l'état d'hémihydrate présent dans le système de réaction.
La réaction de décomposition peut être effectuée à une température de l'ordre de
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hydraté en gypse hémihydraté. Par cette opération de traitement complémentaire, la phase liquide de la boue peut être modifiée de telle sorte qu'elle représente une composition acceptable en tant qu'acide phosphorique préparé par le procédé par voie humide pou-
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Le schéma d'écoulement qui est représenté dans le dessin annexé à ce mémoire illustre un procédé de récupération de l'ura-
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mise en contact du gypse à l'état d'hémihydrate avec la solution d'acide phosphorique est effectuée par le procédé indiqué plus haut en (4).
Le gypse hémihydraté qui est mis en contact avec la solution d'acide phosphorique préparé par le procédé par voie humide, lui.. vant l'un quelconque des procédés décrits plus haut en (1) à (4) capte la majeure partie de l'uranium dissous dans la solution d'acide phosphorique, de telle sorte que la concentration en uranium du gypse hémihydraté est, à la fin de cette phase du traite-
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nium est ensuite séparé de la solution d'acides, par filtration par exemple.
Au cours de la phase de traitement qui suit, le gypse hémihydraté qui contient de l'uranium est mis en dispersion dans de l'eau de façon à être soumis à hydratation, ce qui a pour effet qu'au cours de la transformation du gypse hémihydraté en gypse . dihydraté, presque toute la quantité de l'uranium pause du gypse dans l'eau, c'est-à-dire de la phase solide de la boue dans la phase liquide. Cette opération représente une caractéristique propre au procédé qui fait l'objet de la présente invention et un important avantage de l'utilisation de gypse comme agent pour la récupération de l'uranium réside en ce que l'uranium peut être extrait du gypse hémihydraté par une simple opération d'hydratation.
S'il était nécessaire de dissoudre le gypse hémihydraté contenant de l'uranium dans un acide tel que l'acide chlorhydrique pour extraire l'uranium du gypse, l'emploi d'un appareil résistant aux acides et la consommation d'une grande quantité d'acide aéraient inévitables et,
de plus, la séparation de l'uranium de la solution obtenue présenterait de grandes difficultés en raison de la présence simultanée de grandes quantités de. gypse et d'acide dans la solution.
La réaction d'hydratation, dans cette phase du procédé, peut être effectuée à la température ambiante. Il est facultatif d'ajouter une faible quantité d'acide sulfurique, un agent d'oxydation ou un agent favorisant l'hydratation, au mélange du gypse et de l'eau pour favoriser la réaction d'hydratation. La proportion de la quantité d'eau par rapport à celle du gypse hémihydraté contenant de l'uranium peut être modifiée dans une large gamme, mais il doit être tenu compte des tendances qui sont indiquées ci-après.
Bien qu'il soit possible d'obtenir une solution aqueuse qui soit d'une concentration élevée en uranium en utilisant une quantité d'eau relativement faible, la perte d'uranium par adsorption par le gypse hydraté devient considérable lorsque la quantité d'eau est trop faible. D'autre part, l'utilisation d'une quantité d'eau excessivement importante donne une solution aqueuse dont la concentration en uranium est très faible, de telle sorte que le traitement subséquent de la solution en vue de la récupération de l'uranium de la solution devient non économique. Etant donné ces tendances, il est avantageux que le rapport de poids entre l'eau et le gypse hémihydraté contenant de
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que le mélange du gypse hémihydraté contenant de l'uranium à l'eau et la filtration subséquente du mélange soient facilités. il est avantageux d'utiliser une quantité d'eau telle que le mélange d'eau et de
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en poids de gypse.
Le gypse à l'état de dihydrate qui est formé par l'opération
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est séparé physiquement de la phase liquide qui contient l'uranium
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lée ci-après solution de récupération). Lorsque la phase initiale du procédé de récupération de l'uranium est réalisée suivant l'un ou . l'autre des procédée qui ont été décrits plus haut sous le (2) et sous le (4), il est préférable de recycler dans la phase de traitement initiale une partie du gypse sous forme de dihydrate séparé.
Il est également possible d'utiliser le gypse à l'état de dihydrate séparé dans la production de ciment.
La solution de récupération qui est obtenue par les phases
de traitement qui ont été décrites plus haut est pratiquement exempte d'acide phosphorique et la concentration en uranium dissous de cette solution se situe habituellement dans la gamme allant d'environ 10 ppm à des milliers de ppm. On peut retirer l'uranium de façon rapide
et économique de la solution de récupération en appliquant un procédé par précipitation. Selon la présente invention, il est avantageux d'utiliser une base inorganique telle que de l'hydroxyde de sodium, de l'ammoniaque aqueux ou un sel d'ammonium comme agent de précipitation, maie il est également possible d'utiliser un agent
de précipitation d'un type différent tel qu'un sel de fer ou un composé de chélate organique. Il n'est pas admissible de réduire la valeur de la solution d'acide phosphorique soumise à la récupération de l'uranium par l'addition de quelque agent chimique pouvant avoir une influence défavorable, car la solution d'acide phosphorique doit
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la solution de récupération qui est obtenue par l'application du procédé faisant l'objet de la présente invention est tout à fait séparée de la solution d'acide phosphorique et du procédé de sa production.
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d'ajouter un agent d'agrégation adsorbant, un agent tensio-actif et/ou un agent qui règle le pH à la solution de récupération, en plus de l'agent de précipitation indiqué plus haut, dans le but de régler les propriétés de cette solution et de faciliter encore, de cette manière, la récupération de l'uranium. Il est également possible de recycler la solution de récupération au stade de l'hydratation du gypse
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encore, de cette façon, la concentration en uranium de la solution de récupération.
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sente invention,
EXEMPLE 1
Comme source d'uranium, 500 g d'une solution d'acide phoaphorique préparée par le procède par voie humide (dont la concen-
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U était de 114 ppm), qui avait été obtenue par la décomposition d'une roche phosphatée de Floride, à l'aide d'acide sulfurique, ont été placés dans un récipient fait de polypropylène muni d'un agitateur et le récipient a été placé dans un bain d'huile pour que la
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effectuer un traitement préliminaire destiné à réduire les ions d'uranium hexavalents présents dans la solution d'acide phosphorique en ions" d'uranium tétravalents, on ajoute 1,9 g de poudre de fer à la solution d'acides, tout en agitant celle-ci.
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ture de 90*C, afin de provoquer un contact intime entre les particules de gypse hémihydraté et la solution d'acide. Après cela, on
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à l'aide d'acétone, puis séché à l'air. En utilisant la liqueur mère séparée du gypse, on a traité de la même manière une autre quantité de 200 g de gypse à l'état de �-hémihydrate, et, une fois de plus,
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le traitement, étaient celles qui sont indiquées dana le tableau 1 donné ci -après.
Tableau 1
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Les trois lots de -gypse à l'état de �-hémihydrate traitée ont été mélangés ensemble et l'on a mis en dispersion dans 1000 ml
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mis à hydratation et à la transformation subséquente en gypse dihydraté, a la température ambiante. On a ensuite séparé le gypse par filtration et on l'a lavé à l'eau, et les produits du lavage obtenus ont été mélangés à la liqueur mère en vue de l'obtention d'une solution de récupération s'élevant à 1080 ml. Par l'analyse, il a été constaté que cette solution de récupération contenait 29,5 ppm d'uranium. La récupération d'uranium, au cours de la phase d'hy-
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Cette solution de récupération a été neutralisée à l'aide d'ammoniaque aqueux de façon que le pH de la solution soit élevé de la valeur initiale d'environ 1 à la valeur d'environ 6. Ce traitement a provoqué la précipitation de la matière solide, laquelle pesait 0,172 g après le séchage. L'uranate d'ammonium était un constituant du produit de la précipitation et la teneur en U du produit de la précipitation séché était de 18,5 %. Par conséquent,
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été récupérés par le traitement de précipitation.
EXEMPLE Z
Dans un récipient fait de polypropylène équipé d'un agitateur, on a ajouté 1, 9 g de poudre de fer à 500 g de la solution d'acide phosphorique qui a été décrite dans l'exemple 1, afin de réduire l'uranium hexavalent eu uranium tétravalent.
Ensuite, 100 g de gypse à l'état de dihydrate (produit secondaire de la fabrication de l'acide phosphorique par le procédé par voie humide) ont été ajoutés à la solution d'acide phosphorique, et la boue obtenue de cette manière a été maintenue à la température
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à agitation pendant une durée de trois heures de façon que s'achève ainsi la transformation de la quantité entière de gypse à l'état de dihydrate en gypse à l'état d'hémihydrate. On a ensuite filtré la boue en vue d'obtenir un gâteau de gypse dihydraté, que l'on a tout d'abord lavé à l'eau très chaude et que l'on a ensuite lavé à l'aide
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les valeurs analytiques des teneurs en uranium des matières pre-
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Tableau 2
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Par les valeurs numériques qui sont données dans le tableau 2, on peut se rendre compte que 95 % de l'uranium contenu dans la solution d'acide phosphorique sont passés dans le gypse hémihydraté.
Au cours de la phase suivante du traitement, on a mis en dispersion dans 50 ml d'eau 25 g du gypse à l'état d'hémihydrate contenant de l'uranium et l'on a soumis à hydratation à la température ambiante; ensuite, le gypse hydraté a été séparé par filtration
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hydraté a été hydratée de la même manière. Les liqueurs mères
et les produite des lavages des deux lots ont été mélangés ensemble afin de donner une solution de récupération dont la quantité s'élevait à 50,8 ml. La concentration en uranium de cette solution de récupé-ration était de 632 ppm; de telle sorte que la récupération de l'u-
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Cette solution de récupération a été neutralisée 3 l'aide d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, de façon que le pH de la solution soit élevé de la valeur initiale d'environ 1 à la valeur de 5,5, afin de provoquer ainsi la précipitation de la matière solide, laquelle pesait 0,191 g après le séchage. Le diuranate de sodium était un constituant de ce produit de la précipitation et la teneur en U du produit de la précipitation séché était de 16,8 %. La récupération de l'uranium, au cours de cette phase du traitenient, a donc
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EXEMPLE 3
Dans un récipient fait de polypropylène équipé d'un agitateur,
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phosphorique qui a été décrite dans l'exemple 1, afin de réduire l'uranium hexavalent.
On a ensuite ajouté à la solution d'acide phosphorique 30 g de roche phosphatée de Floride BPL 76 et 44 g d'acide sulfurique à 56 %, et l'on a maintenu le mélange obtenu de cette manière à
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tant le mélange à agitation. Après un laps de temps de deux heures, on a constaté que la roche phosphatée s'était tout à fait décomposée, avec formation de gypse à l'état d'hémihydrate. On a ensuite soumis la boue à la filtration afin d'obtenir un gâteau de gypse à l'état d'hémihydrate, que l'on a tout d'abord lavé à l'eau très chaude et que l'on a ensuite lavé à l'aide d'acétone, puis séché à l'air.
Le gypse à l'état d'hémihydrate séché pesait 36 g et contenait 126 ppm d'uranium. La proportion de la quantité d'uranium contenue dans ce gypse hémihydraté par rapport à la quantité totale d'uranium contenue dans la solution d'acide phosphorique et dans la roche phosphatée était par conséquent de 12 %.
Au cours d'une phase suivante du traitement, on a mis en dispersion dans 50 ml d'eau, à la température ambiante, 25 g du
<EMI ID=62.1> le gypse. Le gypse hydraté a été séparé par filtration et a été
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liqueur mère pour donner 53 ml d'une solution de récupération.
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tait de 55 ppm, de telle sorte que la récupération de l'uranium,
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On a neutralisé cette solution de récupération à l'aide d'ammoniaque aqueux de façon à élever le pH de la solution de la
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quer de cette manière la précipitation de la matière solide, laquelle pesait 0, 0192 g après le séchage. L'uranate d'ammonium était un
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l'uranium, au cours de cette phase du traitement, a donc pu être
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EXEMPLE 4
On a préparé un mélange d'acides en ajoutant 30 g d'acide
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la concentration en uranium était de 100 ppm), qui avait été obtenu par la décomposition d'une roche phosphatée de Floride à l'aide d'acide sulfurique. La quantité entière du mélange d'acides a été placée dans un récipient fait de polypropylène muni d'un agitateur et le récipient a été placé dans un bain d'huile afin que la tempé-
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un traitement préliminaire destiné à réduire l'uranium hexavalent présent dans le mélange d'acides en uranium tétravalent, on a ajouté 0, 2 g de poudre de fer au mélange d'acides, tout en soumettant celui-ci à agitation.
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tat de dihydrate (dont la concentration en U était, de 2 ppm) et l'on a maintenu la boue obtenue . de cette manière à la température de
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agitation continue, de façon à obtenir l'achèvement de la transforma* <EMI ID=73.1>
Après cela, 32 g de roche phosphatée de Floride BPL 75 (dont la teneur en P205 était de 34,4 % et dont la concentration en U était
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à agitation continue, pendant un lape de temps de deux heures. On a constaté que la roche phosphatée avait été tout a fait décomposée par le mélange d'acides, avec formation de gypse à l'état d'hémihydrate. On a ensuite soumis la boue à la filtration pour obtenir
332 g de solution d'acide phosphorique, qui contenait 30,3 % de
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que l'on a tout d'abord lavé à l'eau très chaude et que l'on a ensuite lavé à l'aide d'acétone, puis séché à l'air. Le gypse à l'état d�hémihydrate séché pesait 74 g et contenait 426 ppm de U. La proportion de la quantité d'uranium contenu dans ce gypse à l'état d'hémihydrate par rapport à la quantité totale d'uranium contenue dans l'acide phosphorique préparé par le procédé par voie humide utilisé comme matière de départ et dans la roche phosphatée ajoutée était par conséquent de 95 %.
Au cours d'une phase de traitement suivante, on a mis en dispersion dans 70 ml d'eau, à la température ambiante, 60 g de gypse à l'état d'hémihydrate contenant de l'U, afin d'hydrater le gypse. Le gypse hydraté a été séparé par filtration et a été lavé
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72 ml. La concentration en U de cette solution de récupération était de 348 ppm, de telle sorte que la récupération d'uranium, au
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On a neutralisé cette solution de récupération à l'aide d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium de façon à élever le pH de
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de provoquer de cette manière la précipitation de la matière solide, laquelle pesait 0,167 g après le séchage. La diuranate de sodium était un constituant du produit de la précipitation et la teneur en U
<EMI ID=79.1> de l'uranium, au cours de cette phase de traitement, était par 'conséquent de 99,9 % et la récupération de l'uranium par ce procédé
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EXEMPLE 5
On a préparé un mélange d'acides en ajoutant 30 g d'acide sulfurique à 98 % à 300 g d'un acide phosphorique difluoré (dont la
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en F était de 0,5 % et dont la concentration en U était de 100 ppm) que l'on avait obtenu en soumettant l'acide phosphorique préparé par le procédé par voie humide utilisé dans le cas de l'exemple 4 à un traitement de défluoration. La quantité entière du mélange d'acides a été placée dans un récipient fait de polypropylène muni
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d'acides en vue de la réduction de l'uranium hexavalent présent dans le mélange d'acides.
En utilisant le mélange d'acides préparé de cette manière, on a effectué la transformation de 40 g de gypse à l'état de dihydrate en gypse à l'état d'hémihydrate et la décomposition de 32 g de roche phosphatée de Floride décrites dans l'exemple 4 par le même procédé et dans les mêmes conditions que dans le cas de cet exemple. Il en est résulté que l'on a obtenu 330 g d'une solution d'acide phosphorique et 75 g (après lavage et séchage) de gypse a
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contenait 429 ppm de U. La récupération de l'uranium, au cours
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On a ensuite hydraté 60 g du gypse à l'état d'hémihydrate contenant de l'uranium en le mettant en dispersion dans 70 ml d'eau, à la température ambiante. Le gypse hydraté a été séparé par fil. tration et lavé à l'eau, et l'eau de lavage a été mélangée à la liqueur mère pour donner 72 ml d'une solution de récupération. La concentration en U de cette solution de récupération était de 350
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<EMI ID=87.1> d'ammoniaque aqueux, afin d'élever le pH de la solution de la valeur initiale d'environ 1 à la valeur de 6, pour provoquer de cette manière la précipitation de la matière solide, laquelle pesait 0,136 g après le séchage. L'uranate d'ammonium était un constituant du produit de la précipitation et la teneur en U du pro-
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récupération a pu être évaluée à 95 % (0, 97 x 0, 98 x 0, 999).
REVENDICATIONS
1. Procédé de récupération d'uranium à partir d'une solution d'acide phosphorique préparé par le procédé par voie humide,
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ci-après
(a) mise en contact de gypse à l'état d'bémihydrate avec la solution d'acide phosphorique préparé par le procédé par voie humide, ce qui détermine le passage de l'uranium dissous dans la solution d'acide phosphorique. dans le gypse à l'état d'hémihydrate;
(b) séparation du gypse à l'état d'hémihydrate de la solution d'acide phosphorique;
(c) mise en dispersion du gypse à l'état d'hémihydrate séparé dans de l'eau, ce qui détermine l'hydratation du gypse à l'état d'hémihydrate, qui donne du gypse à l'état de dihydrate, l'accompagnant du passage de l'uranium du gypse soumis à l'hydratation, dans l'eau;
(d) séparation d'une solution aqueuse contenant de l'uranium obtenue <EMI ID=90.1>
(e) addition d'un agent de précipitation à la solution contenant de l'uranium séparée. en vue de l'obtention d'un précipité contenant un composé d'uranium insoluble dans l'eau.