CS277412B6

CS277412B6 - Involvement to reduce the concentration of hydrogen ions in an acidic anionic eluate

Info

Publication number: CS277412B6
Application number: CS871260A
Authority: CS
Inventors: Pavel Ing Parobek; Stanislav Ing Baloun; Stanislav Ing Plevac
Original assignee: Mega Vyzkumny A Vyvojovy Ustav
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1993-03-17
Also published as: CS126087A3

Abstract

Zapojení pro snižování koncentrace vodíkových iontů v kyselém aniontovém eluátu je tvořeno sorpčně elučním katexovým stupněm (6) pro separaci vodíkových iontů, opatřeným vstupem (63) pro přívod kyseliny a výstupem (64) pro odvod nadbilančního roztoku spojeným vstupem (61) s výstupem (33) filtrace (3), přičemž další výstup (34) filtrace (3)je spojen se vstupem (73) přípravy (7) aniontového elučního roztoku. Příprava (7) aniontového elučního roztoku je spojena vstupem (71) s výstupem (62) sorpčně elučního katexového stupně (6). Vstup (72) přípravy (7) aniontového elučního roztoku je spojen s výstupem (53) promývky (5) anexu a dále vstupem (74) s výstupem (44) promývky (4) sraženiny, jakožto výstupem (75) se vstupem (11) eluce (1) anexu. Zapojeníje zařazeno do technologické linky provádění eluce kovů zejména uranu, a lze Je zapojit v kontinuálním nebo diskontinuálním uspořádání.The circuit for reducing the concentration of hydrogen ions in the acidic anionic eluate is formed by a sorption-elution cation exchange stage (6) for the separation of hydrogen ions, provided with an inlet (63) for the supply of acid and an outlet (64) for the discharge of the overbalance solution connected by an inlet (61) to the outlet (33) of the filtration (3), while another outlet (34) of the filtration (3) is connected to the inlet (73) of the preparation (7) of the anionic elution solution. The preparation (7) of the anionic elution solution is connected by an inlet (71) to the outlet (62) of the sorption-elution cation exchange stage (6). The inlet (72) of the preparation (7) of the anionic elution solution is connected to the outlet (53) of the anion exchange washing (5) and further by an inlet (74) to the outlet (44) of the precipitate washing (4), as well as by an outlet (75) to the inlet (11) of the anion exchange elution (1). The installation is included in the technological line for the elution of metals, especially uranium, and can be installed in a continuous or discontinuous configuration.

Description

Vynález se týká zapojení pro snižování koncentrace vodíkových iontů v kyselém aniontovém eluátu, vznikajícím při separaci uranu, případně jiných kovů, při níž je využito operací eluce anexu, srážení, filtrace, promývky sraženiny a promývky anexu.The invention relates to a circuit for reducing the concentration of hydrogen ions in an acidic anionic eluate formed during the separation of uranium or other metals, using anion exchange, precipitation, filtration, precipitation and anion exchange operations.

Při eluci uranu, případně jiných kovů, z anexu elučním roztokem obsahujícím kyselinu, dochází k sorpci aniontů této kyseliny na anex, přičemž v získaném aniontovém aluátu zůstávají vodíkové ionty, které při srážení uranu, případně iontů jiných kovů, jsou významným zdrojem nákladů na neutralizační činidlo.During the elution of uranium or other metals from the anion exchange resin with an acid-containing elution, the anions of this acid are sorbed onto the anion exchange resin, while hydrogen ions remain in the obtained anionic alloy, which is a significant source of neutralizing agent costs during precipitation of uranium or other metal ions. .

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zapojení podle vynálezu, které je zařazeno do technologického procesu eluce uranu, případně jiného kovu, a které obsahuje alespoň jednu ionexovou kolonu a alespoň jeden zásobník v kontinuálním nebo diskontinuálním uspořádání, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořeno sorpčně elučním katexovým stupněm pro separaci vodíkových iontů, který je opatřen druhým vstupem pro přívod kyseliny a druhým výstupem pro odvod nadbilančního roztoku. Sorpčně eluční katexový stupeň je prvním vstupem spojen s druhým výstupem filtrace, jejíž třetí výstup je spojen se třetím vstupem přípravy aniontového elučního roztoku. První vstup přípravy aniontového elučního roztoku je spojen s prvním výstupem sorpčně elučního katexového stupně. Druhý vstup přípravy aniontového elučního roztoku je spojen s prvním výstupem promývky anexu. Čtvrtý vstup přípravy aniontového elučního roztoku je spojen s druhým výstupem promývky sraženiny a výstup přípravy aniontového elučního roztoku je spojen s prvním vstupem eluce anexu.These shortcomings are largely eliminated by the circuit according to the invention, which is included in the uranium or other metal elution process and which comprises at least one ion exchange column and at least one reservoir in a continuous or discontinuous arrangement, the essence of which consists in sorption an elution cation exchange step for the separation of hydrogen ions, which is provided with a second inlet for the supply of acid and a second outlet for the discharge of the off-balance solution. The sorption elution cation exchange stage is connected by a first inlet to a second outlet of the filtration, the third outlet of which is connected to a third inlet for the preparation of the anionic elution solution. The first input of the preparation of the anionic elution solution is connected to the first output of the sorption elution cation exchange step. The second anionic elution solution input is connected to the first anion wash outlet. The fourth anionic elution solution preparation input is connected to the second precipitate wash output and the anionic elution solution preparation output is connected to the first anion exchange elution input.

Sorpčně eluční katexový stupeň je s výhodou opatřen třetím vstupem, kterým je spojen s druhým výstupem promývky sraženiny a s prvním výstupem promývky anexu.The sorption elution cation exchange stage is preferably provided with a third inlet, which is connected to the second outlet of the precipitate wash and to the first outlet of the anion exchange.

Katexový stupeň, opatřený třetím vstupem, je výhodně spojen s třetím výstupem filtrace.The cation exchange stage, provided with a third inlet, is preferably connected to the third filtration outlet.

Snížením koncentrace vodíkových iontů v kyselém aniontovém eluátu zapojením podle vynálezu se docílí snížení spotřeby neutralizačního činidla a v případě, kdy je nadbilanční roztok z elučně srážecího okruhu zdrojem nežádoucí solnosti v jiné technologické operaci, zlepšení technologických podmínek této operace.By reducing the concentration of hydrogen ions in the acidic anionic eluate by the invention, the consumption of neutralizing agent is reduced and, in the case where the overbalance solution from the elution precipitation circuit is a source of undesired salinity in another process, the process conditions are improved.

Na přiloženém výkresu je znázorněno schema technologické linky pro provádění eluce uranu se zařazením zapojení na snižování koncentrace vodíkových iontů v kyselém aniontovém eluátu.The attached drawing shows a diagram of a technological line for performing uranium elution with the inclusion of a circuit for reducing the concentration of hydrogen ions in the acidic anionic eluate.

Zapojení podle vynálezu je tvořeno sorpčně elučním katexovým stupněm 6 a přípravou 7 aniontového elučního roztoku a je zařazeno do technologické linky pro provádění eluce uranu, případně jiného kovu z anexu. Sorpčně eluční katexový stupeň 6 pro separaci vodíkových iontů je opatřen druhým 63 pro přívod kyseliny a druhým výstupem 64 pro odvod nadbilančního roztoku z elučně srážecího okruhu. Je svým prvním vstupem 61 spojen s druhým výstupem 33 filtrace 3./ třetí výstup 34 je spojen se třetím vstupem 73 přípravy 2 aniontového elučního roztoku. První vstup 71 přípravy 7 aniontového elučního roztoku je spojen s prvním výstupem 62The circuit according to the invention consists of the sorption elution cation exchange stage 6 and the preparation 7 of the anionic elution solution and is included in the technological line for the elution of uranium or another metal from the anion exchange resin. The sorption elution cation exchange stage 6 for the separation of hydrogen ions is provided with a second 63 for the acid supply and a second outlet 64 for the removal of the off-balance solution from the elution precipitation circuit. It is connected by its first inlet 61 to the second outlet 33 of the filtration 3. / the third outlet 34 is connected to the third inlet 73 of the preparation 2 of the anionic elution solution. The first inlet 71 of the preparation 7 of the anionic elution solution is connected to the first outlet 62

CS 277412 Ββ 2 sorpčně elučního katexového stupně 6. Druhý vstup 72 přípravy 7 aniontového elučního roztoku je spojen s prvním výstupem 53 promývky 5 anexu, opatřené druhým vstupem 52 pro přívod promývací vody a druhým výstupem 54 pro odvod anexu· Čtvrtý vstup 74 přípravy 7 aniontového elučního roztoku je spojen s druhým výstupem 44 promývky sraženiny 4 a výstup 75 přípravy 7 aniontového elučního roztoku je připojen na první vstup 11 eluce 1 anexu, opatřené druhým vstupem 12 pro přívod anexu a spojené s druhým výstupem 14 s prvním vstupem 51 promývky 5 anexu. První výstup 13 eluce 1 anexu je spojen s prvním vstupem 21 srážení 2, opatřeného druhým vstupem 22 pro přívod srážecího činidla a spojeného výstupem 23 s prvním vstupem 31 filtrace 3.. První výstup 32 filtrace 3. je spojen s prvním vstupem 41 promývky 4 sraženiny, opatřené druhým vstupem 42 pro přívod promývkové vody a prvním výstupem 43 pro odvod pevné fáze. Výhodným provedením vynálezu je, že v případě promývky katexu nasorbovaného vodíkovými ionty je sorpčně eluční katexový stupeň 2 opatřen třetím vstupem 65, jímž je spojen s druhým výstupem 44 promývky 4 sraženiny, s prvním výstupem 53 promývky 5 anexu a případně se třetím výstupem 34 filtrace 3,.CS 277412 Ββ 2 of the sorption elution cation exchange stage 6. The second inlet 72 of the anionic elution solution preparation 7 is connected to a first outlet 53 of the anion exchange scrubber 5 provided with a second inlet 52 for the washing water supply and a second outlet 54 for the anion exchange. of the elution solution is connected to the second outlet 44 of the precipitate wash 4 and the outlet 75 of the anionic elution solution preparation 7 is connected to the first inlet 11 of the anion exchange elution 1 provided with a second inlet 12 for the anion exchange and connected to the second outlet 14 with the first inlet 51 of the anion exchange 5. The first outlet 13 of the anion elution 1 is connected to a first inlet 21 of the precipitator 2, provided with a second inlet 22 for the supply of precipitating agent and connected by an outlet 23 to the first inlet 31 of the filtration 3. The first outlet 32 of the filtration 3 is connected to the first inlet 41 of the precipitate wash 4. , provided with a second inlet 42 for the supply of washing water and a first outlet 43 for the discharge of the solid phase. A preferred embodiment of the invention is that in the case of washing the cation exchange resin absorbed by hydrogen ions, the sorption elution cation exchange stage 2 is provided with a third inlet 65, which is connected to the second outlet 44 of the precipitate wash 4, the first outlet 53 of the anion exchange wash 5 and optionally the third outlet 34 of the filtration 3. ,.

Do sorpčně elučního katexového stupně 6 se druhým vstupem 63 přivádí používaná kyselina, například kyselina sírová, dusičná, chlorovodíková a podobně, jejíž aniont se používá při eluci uranu či jiného kovu z anexu a filtrátem přiváděným prvním stupněm 61 z filtrace 3,. Zde dochází k výměně vodíkových iontů za vhodný kationt, například K⁺, Na⁺, NH₄ ⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, nejlépe stejný kationt, jako v používaném neutralizačním činidle. Získá se tak obohacený aniontový eluát se sníženou koncentrací vodíkových iontů, který se z prvního výstupu 62 sorpčně elučního katexového stupně 6 vede na první vstup 71 přípravy 7 aniontového elučního roztoku, kde se přidáním filtrátu přiváděného třetím vstupem 73 z filtrace 3., roztoku přiváděného druhým vstupem 72 z promývky 5 anexu a roztoku přiváděného čtvrtým vstupem 74 z promývky 4 sraženiny připraví kyselý aniontový eluční roztok, který se odvádí výstupem 75 na první vstup 11 eluce 1 anexu, kde probíhá eluce uranu nebo iontu jiného kovu z anexu přiváděného druhým vstupem 12. Ze získaného kyselého aniontového eluátu, odcházejícího z eluce 1 anexu na první vstup 21 operace srážení 2, je vhodným činidlem, například louhem sodným, draselným, vápenatým, hořečnatým, čpavkem a podobně, přiváděným vstupem 22, vyloučena sraženina obsahující uran, případně jiný kov. Suspenze sraženiny je z výstupu 23 srážení 2 vedena na vstup 31 filtrace 3, kde je oddělena pevná fáze a získaný filtrát se vede jednak do sorpčně elučního katexového stupně 6, jednak do přípravy 7 aniontového elučního roztoku. Jestliže se při přípravě elučního roztoku použije promývky katexu nasorbovaného vodíkovými ionty, pak se na třetí vstup 65 sorpčně elučního katexového stupně 6 přivádí promývací roztok z druhého výstupu 44 promývky 4 sraženiny, dále promývací roztok z prvního výstupu 53 promývky 5 anexu^a případně filtrát ze třetího výstupu 34 filtrace 3,.To the sorption elution cation exchange stage 6, a second acid 63 is fed through a second inlet 63, for example sulfuric, nitric, hydrochloric and the like, the anion of which is used to elute uranium or another metal from the anion exchange resin and the filtrate fed to the first stage 61 from filtration 3. Here, hydrogen ions are exchanged for a suitable cation, for example K ⁺ , Na ⁺ , NH ₄ ⁺ , Ca ²⁺ , Mg ²⁺ , preferably the same cation as in the neutralizing agent used. An enriched anionic eluate with a reduced concentration of hydrogen ions is thus obtained, which is passed from the first outlet 62 of the sorption elution cation exchange stage 6 to the first inlet 71 of the anionic elution solution 7, where the filtrate fed by the third inlet 73 from filtration 3, the solution fed by the second through the inlet 72 from the anion exchanger 5 and the solution fed through the fourth inlet 74 from the precipitate wash 4, an acidic anionic elution solution is prepared which is discharged through the outlet 75 to the first inlet 11 of the anion exchanger 1, where uranium or another metal ion is eluted from the anion fed through the second inlet 12. From the obtained acidic anionic eluate leaving the elution 1 of the annex to the first inlet 21 of the precipitation operation 2, a precipitate containing uranium or another metal is precipitated by a suitable reagent, for example sodium, potassium, calcium, magnesium, ammonia and the like, fed through inlet 22. The precipitate suspension is led from the outlet 23 of the precipitation 2 to the inlet 31 of the filtration 3, where the solid phase is separated and the obtained filtrate is led both to the sorption elution cation exchange stage 6 and to the preparation 7 of the anionic elution solution. If hydrogen ion-absorbed cation exchange washes are used to prepare the elution solution, then the wash solution from the second outlet 44 of the precipitate wash 4 is fed to the third inlet 65 of the sorption elution cation exchange stage 6, the wash solution from the first outlet 53 of the anion exchange wash 5 and optionally the filtrate from of the third outlet 34 of the filtration 3 ,.

Claims

PATENT CLAIMS

A circuit for reducing the concentration of hydrogen ions in an acidic anionic eluate formed during the separation of uranium or other metals in a process line for eluting uranium or another metal from an anion exchanger comprising at least one ion exchange column and at least one batch in a discontinuous or continuous arrangement, characterized in that it consists of a sorption-elution cation exchange stage (6) for the separation of hydrogen ions, provided with a second inlet (63) for acid supply and a second outlet (64) for draining off-balance solution and its first inlet (61) connected to a second outlet (33) of the filtration (3), the third outlet (34) of which is connected to the third inlet (73) of the anionic elution solution preparation (7), the first inlet (71) of which is connected to the first outlet (62) of the sorption elution cation exchange stage (6) and whose second inlet (74) is connected to the first inlet (53) of the anion exchange scrubber (5), while the fourth inlet (74) of the anionic elution solution preparation (7) is connected to the second outlet (44) of the scrubber (4) the precipitate and the outlet (75) of the preparation (7) of the anionic elution solution is connected to the first inlet (11) of the elution (1) of the anion exchange resin.

The circuit according to claim 1, characterized in that the sorption elution cation exchange stage (6) is provided with a third inlet (65) through which a precipitate is connected to the second outlet (44) of the wash (4) with the first outlet (53) of the wash (5). ) of the Annex.

Connection according to claim 2, characterized in that the cation exchange stage (6) provided with the third inlet (65) is connected to the third outlet (34) of the filtration (3).