CS268091B1 - Způsob výroby oxichloridu zirkónia z odpadních kalů - Google Patents

Abstract

Způsob výroby oxichloridu zirkónia z odpadních kalů po zpracování uranových rud loužením kyselinou sírovou, při němž se kal upraví zředěním vodou až na pětonásobný objem a po rozmíchání se nechá krátce sedimentovat, ionexová usazená tříšť se odstraní a jemný nad ní vytvořený kapalný podíl, obsahující zirkonium se koaguluje za přidání koagulačního činidla s výhodou akrylátového typu, a po koagulaci se dekantuje a za přidání kyseliny sírové se za varu odpařuje, tím se odstraňuje vápník jako Ca SO. a vyvločkovaný produkt se promývá kontinuálně vodou ve vznosu, načež po oddělení filtrací nebo odstředěním se produkt zpracuje nejlépe podle čs. autorského osvědčení č. 255488 na F Zr0Cl2.8 H2 0.

Description

á Vynález se týká způsobu výtoby oxichloridu zirkonia z odpadních kalů, vznikajících při zpracování uranových rud kyselinou sírovou.

Izolace oxichloridu zirkonia z odpadních kalů, které vznikají při zpracování urano« vých rud extrakcí kyselinou sírovou a které obsahují i zirkonium ve formě směsných kyse। lých a bazických fosfátů se provádí tak, že od vodné fáze oddělený hustý kal o obsahu ; .. sušiny vyšším než 40.A hmotnostních se smísí s roztokem hydroxidu- sodného,ze směsi-se — : za horka oddělí pevná fáze, ta se za varu rozpustí v kyselině chlorovodíkové, načež ; po zahuštění se získá krystalický produkt oxichloridu zirkonia ZrOClj.QHjO. Přitom se ; ¹ z alkalických matečných louhů krystalizací získá jako vedlejší produkt fosforečnan sod, ný a matečný roztok se po separaci vrátí do výrobního cyklu, stejně tak oddestilovaná j kyselina chlorovodíková, takže při postupu se pracuje bezodpadově až na nerozpuštěné vstupní látky. ? *

Nevýhodou tohoto postupu je, žé vápník obsažený ve vstupujícím kalu snižuje účini 'nost alkalické konverze a znemožňuje dosáhnout přijatelných výtěžků. lonexová tříšť, rov- něž z kalu obsažená, vadí jednak mechanicky, tj. prochází jako balast až do filtrace, navíc při působení roztoku hydroxidu sodného zatepla, respektive kyseliny chlorovodíkové ... . — „ .„.....„v dalším- stupni-se-degraduje-a -znečišťuje produkt, pokud se množství této ionexové .........tříště nepodaří radikálně snížit. Produkty degradace také působí nepříznivě při destilaci i při filtraci.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob výroby oxichloridu zirkonia z odpadních kalů, vznikajících Pří zpracování uranových rud kyselinou sírovou podle vynálezu, jehož podstata spo'' čivá v tom, že kyselý kal obsahující zirkonium se upraví zředěním vodou, s výhodou na pětinásobný objem, promíchá se a nechá 15 áž 3ϋ min. šédimeňtovat.-tím se usadíionexová' ₍ tříšť, jemný rozptýlený kal nad ní se stáhne do jiné nádoby, přidá se k němu koagulační činidlo, například akrylátového typu, a když ‘se zkoagulovaný kal usadí a kapalina nad ním se vyčeří, stáhne se tato v podstatě čirá kapalina a usazený kal se rozmíchá s kyselinou sírovou zředěnou vodou například v poměru 1 : 1, čímž obsah kyseliny sírové nabude hodnoty 7 až 15 % hmotnostních, a směs se varem odpařiije tak dlouho, až objem klesne asi na polovinu, koncentrace H^SO^ tedy vzroste až na cca 30 hmotnostních, směs doplní vodou zhruba na původní objem, přičemž se do této vody nebo do směsi přidá koagulační činidlo, s výhodou akrylátového typu, a po zamíchání a po vy vlo’čkování se vymývá sraženina nejlépe kontinuálně užitkovou vodu, přiváděnou spodem, takže se produkt promývá ve vznosu, ?a to tak dlouho, že obsah iontů SO^ klesne na hodnotu obvyklou u užitkové vody. To se dá nejlépe zjistit občasnou kontrolou během promývání. V tomto stadiu postupu má získaná pevná fáze, oddělená ze směsí filtrací nebo odstředěním, složení Ζεί^-χΗ^Ο, čili jde o hydratovaný oxid zirkoničitý. Ten se na konečný produkt oxichlorid zirkonia převede postupem podle autorského osvědčení č. 255 488 nebo jiným podobným'postupem.

Při postupu podle vynálezu se kal upraví vhodným nareděním na takovou hustotu, při které je možno sedimentací oddělit převážný podíl ionexové tříště, která sedimentuje za těchto podmínek podstatně rychleji než jemný kal obsahující zirkonium. Získaný zředěný _t kal sedimentuje za přídavku koagulačního činidla. Tím se proces koagulace urychlí. V ná“ sledujícím stupni se působením kyseliny sírové za varu konvertuje vápník, obsažený v kalu, na síran vápenatý, který odchází při promývání koagulovaného kalu. Prací roztok ob- sáhuje také fosforečnanové ionty, které lze převést na fosforečnany sodné, tvořící vedlejší produkt krystalizace filtrátu podrobeného před krystalizací alkalické hydrolýze.

260091

Postupem, při kterém se oxichlorid zirkoničitý připravuje ve dvou stupních, přičemž v prvním stupni se získá hydratovaný'oxid zirkoničitý, a postupuje se podle autorského osvědčení č. 255 408, se dosahuje vyššího a nového technického účinku v tom,že se odstraní nežádoucí vliv organické fáze na technologické operace destilace i filtrace a znatelně se sníží zbytková radioaktivita vstupující suroviny až-o cca 50 A vzhledem k . _ proměnnému složení kalů z podzemního loužení, kde je různý například obsah vápníku, normalizuje zavedení kyselé konverze kyselinou sírovou stav kalu před alkalickou konverzí a zvýší se její účinnost. Vedle toho lze způsobem podle vynálezu zpracovat i kaly neutralizované vápnem před jejich uložením. Kyselé zpracování kalu při vyšších obsazích vápníku, okolo 4 H hmotnostních, podmiňuje alkalickou konverzi,lze ji tedy uplatnit pak i tam·, kde by to jinak nebylo možné vůbec.

Příklad litr kalu se zředí 4 litry užitkové vody, rozmíchá a nechá 5 min. usazovat, kapalná fáze se stáhne a usazený ionex se vypere ještě dvakrát po 2 litrech vody a sedimentace se opakuje, vypraný ionex se odstraní a oddělený kal se nechá usadit za přídavku akrylátového koagulačního činidla. Do kalu se přidá 0,1 litru koncentrované kyseliny sírové o koncentraci 96 % hmotnostních, doplní se na 2,6 1 recyklovanou zředěnou kyselinou z předešlé konverze, ohřeje se k varu a odpaří na objem 1 litru, zředí na 9 .

litry a dekantuje. Takto upravený kal, ze kterého byly odstraněny ionty Ca , se může « dále zpracovat na ZrOCl₂.0 HjO podle autorského osvědčení č. 255 408. Způsobem výroby oxichloridu zirkonia z odpadních kalů podle vynálezu se dají zpracovat různé kaly, které odpadají při zpracování uranových rud, i když mají velký obsah vápníku.

Claims (1)

1. PŘEDMÉT VYNÁLEZU

   Způsob výroby oxichloridu zirkonia z odpadních kalů, vznikajících při zpracování uranových rud kyselým loužením i kalů neutralizovaných vápnem, vyznačující se tím, že kyselý kal nebo kal neutralizovaný vápnem obsahující zirkonium se upraví zředěním vodou například na pětinásobný objem, promíchá se a nechá se 15 až 30 min. sedimentovat a jemný v kapalní fázi nad usazeninou obsažený kal se stáhne do nádoby a po koagulaci koagulačním činidlem, když se zkoagulovaný kal usadí, kapalina nad ním se stáhne, usazený kal se dekantuje a odpařuje za varu se zředěnou kyselinou sírovou na zhruba poloviční objem, potom se doplní vodou zhruba na původní objem a po koagulaci se sraženina promývá nejlépe kontinuálně užitkovou vodou přiváděnou spodem ve vznosu a sraženina se po dekantaci převede na oxichlorid zirkonia. - . .