CN116354314A - 一种改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铀纯化转化领域，尤其涉及一种改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法。所述方法，包括以下步骤：将八氧化三铀产品、过氧化铀产品加入至硝酸溶液中，搅拌溶解；所述八氧化三铀产品与过氧化铀产品的摩尔比不小于1；所述硝酸溶液的浓度不小于2.5mol/L。本发明降低了溶解温度，缩短了溶解时间，提升了工艺经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及铀纯化转化领域，尤其涉及一种改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法。
背景技术
铀浓缩物的硝酸溶解是铀纯化转化流程的首要环节，其重要性可见一斑。目前国际上基本是采用硝酸溶解铀矿石浓缩物。
过氧化铀(即UO4)是一种常见的铀浓缩物产品，是通过H2O2沉淀直接制备的铀氧化物产品。相比于常规U3O8产品形式，UO4产品制备工序简单，无需煅烧，试剂更加绿色环保，但其硝酸溶解性能远远低于U3O8产品。过氧化铀产品是UO2 2+与O2 2-络合得到的铀化合物，O2 2-具有强氧化性，硝酸无法通过化学反应将其溶解，只能采用高温将O2 2-分解达到溶解的目的。制备浓度为300g/L的铀溶液，需将溶解温度提高至80℃，溶解时间为1小时。相同条件下，U3O8的硝酸溶解温度为50℃，时间为15分钟。过氧化铀的硝酸溶解性能已成为制约其工艺推广的主要因素之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，降低了溶解温度，缩短了溶解时间，提升了工艺经济效益。
本发明提供了一种改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，包括以下步骤：
将八氧化三铀产品、过氧化铀产品加入至硝酸溶液中，搅拌溶解；
所述八氧化三铀产品与过氧化铀产品的摩尔比不小于1；
所述硝酸溶液的浓度不小于2.5mol/L。
优选地，具体包括：
将硝酸溶液加热；
将八氧化三铀产品和过氧化铀产品预混后，加入至加热的硝酸溶液中。
优选地，所述加热的温度不超过50℃。
优选地，所述搅拌溶解的时间不小于15分钟。
优选地，所述硝酸溶液的浓度为3～6mol/L。
优选地，所述八氧化三铀产品铀含量不低于84.8％。
优选地，所述过氧化铀产品的铀含量不低于70.1％。
与现有技术相比，本发明的改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，通过将八氧化三铀产品和过氧化铀产品配合溶解，降低了UO4在硝酸溶解过程中的溶解温度，提升了UO4在硝酸溶解过程中的溶解速率。该技术具有经济、简单、实用的特点。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明的实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明的限制。
本发明的实施例公开了一种改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，包括以下步骤：
将八氧化三铀产品、过氧化铀产品加入至硝酸溶液中，搅拌溶解；
所述八氧化三铀产品与过氧化铀产品的摩尔比不小于1；
所述硝酸溶液的浓度不小于2.5mol/L，优选为3～6mol/L。
优选地，具体包括：
将硝酸溶液加热；
将八氧化三铀产品和过氧化铀产品预混后，加入至加热的硝酸溶液中。
所述加热的温度不超过50℃。
所述搅拌溶解的时间不小于15分钟。
所述八氧化三铀产品铀含量不低于84.8％。
所述过氧化铀产品的铀含量不低于70.1％。
本发明1)降低了UO4在硝酸溶解过程中的溶解温度。
UO4物料中的O2 2-属于强氧化剂，硝酸无法通过酸解作用使UO4全部溶解，需采用提高高温的方式使O2 2-分解以达到溶解UO4的目的。该发明通过与U3O8物料配比溶解的方式，使UO4物料中的O2 2-与U3O8物料中的+4价铀进行氧化还原反应，将O2 2-还原为O2-。溶解过程只需保持50℃的常规温度即可将UO4快速溶解。该发明有效降低了UO4在硝酸溶解过程中的溶解温度。
2)提升了UO4在硝酸溶解过程中的溶解速率。
该发明通过与U3O8物料配比溶解的方式，使UO4物料中的O2 2-与U3O8物料中的+4价铀进行氧化还原反应，氧化还原反应速率远远高于热分解反应的速率，因此，该发明可有效提升UO4在硝酸溶解过程中的溶解速率。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
采用硝酸浓度为6moL/L的溶液100ml，铀含量按300g/L的浓度计算，U3O8与UO4产品摩尔比为1:1，U3O8产品铀含量为84.8％，UO4产品的铀含量为70.1％，即100mol硝酸溶液需加入U3O8产品26.5g，UO4产品10.7g。采用水浴恒温搅拌器将硝酸溶液加温至50℃。随后将预先混合好的U3O8及UO4产品加入硝酸溶液中，监测其搅拌溶解时间，溶解后将溶液过滤并对不溶渣烘干计重，计算得到铀产品的溶解率为98.85％，溶解时间为15分钟。
实施例2
采用硝酸浓度为6moL/L的溶液100ml，铀含量按300g/L的浓度计算，U3O8与UO4产品摩尔比为1:1，U3O8产品铀含量为84.8％，UO4产品的铀含量为70.1％，即100mol硝酸溶液需加入U3O8产品26.5g，UO4产品10.7g。采用水浴恒温搅拌器将硝酸溶液加温至50℃。随后先加入U3O8产品，再将UO4产品加入硝酸溶液中，监测其搅拌溶解时间，溶解后将溶液过滤并对不溶渣烘干计重，计算得到铀产品的溶解率为98.79％，溶解时间为15分钟。
实施例3
采用硝酸浓度为6moL/L的溶液100ml，铀含量按300g/L的浓度计算，U3O8与UO4产品摩尔比为1:1，U3O8产品铀含量为84.8％，UO4产品的铀含量为70.1％，即100mol硝酸溶液需加入U3O8产品26.5g，UO4产品10.7g。采用水浴恒温搅拌器将硝酸溶液加温至50℃。随后先加入UO4产品，再将U3O8产品加入硝酸溶液中，监测其搅拌溶解时间，溶解后将溶液过滤并对不溶渣烘干计重，计算得到铀产品的溶解率为98.81％，溶解时间为15分钟。
实施例4
采用硝酸浓度为3moL/L的溶液100ml，铀含量按300g/L的浓度计算，U3O8与UO4产品摩尔比为1:1，U3O8产品铀含量为84.8％，UO4产品的铀含量为70.1％，即100mol硝酸溶液需加入U3O8产品26.5g，UO4产品10.7g。采用水浴恒温搅拌器将硝酸溶液加温至50℃。随后将预先混合好的U3O8及UO4产品加入硝酸溶液中，监测其搅拌溶解时间，溶解后将溶液过滤并对不溶渣烘干计重，计算得到铀产品的溶解率为98.89％，溶解时间为15分钟。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将八氧化三铀产品、过氧化铀产品加入至硝酸溶液中，搅拌溶解；
所述八氧化三铀产品与过氧化铀产品的摩尔比不小于1；
所述硝酸溶液的浓度不小于2.5mol/L。
2.根据权利要求1所述的改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，其特征在于，具体包括：
将硝酸溶液加热；
将八氧化三铀产品和过氧化铀产品预混后，加入至加热的硝酸溶液中。
3.根据权利要求2所述的改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，其特征在于，所述加热的温度不超过50℃。
4.根据权利要求1所述的改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，其特征在于，所述搅拌溶解的时间不小于15分钟。
5.根据权利要求1所述的改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，其特征在于，所述硝酸溶液的浓度为3～6mol/L。
6.根据权利要求1所述的改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，其特征在于，所述八氧化三铀产品铀含量不低于84.8％。
7.根据权利要求1所述的改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法，其特征在于，所述过氧化铀产品的铀含量不低于70.1％。
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