DE1005944B - Verfahren zur Gewinnung von Uranperoxyd in reiner Form - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von Uranperoxyd in reiner Form

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DE1005944B
DE1005944B DED21891A DED0021891A DE1005944B DE 1005944 B DE1005944 B DE 1005944B DE D21891 A DED21891 A DE D21891A DE D0021891 A DED0021891 A DE D0021891A DE 1005944 B DE1005944 B DE 1005944B
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uranium
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DED21891A
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English (en)
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Dr Guenter Wirths
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Evonik Operations GmbH
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Degussa GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G43/00Compounds of uranium
    • C01G43/01Oxides; Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Description

  • Verfahren zur Gewinnung von Uranperoxyd in reiner Form Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Uranperoxyd in sehr reiner Form, insbesondere in nuclearreiner Form, bei dem das Peroxyd durch Fällung einer Uranylnitratlösung mit Wasserstoffperoxyd erhalten wird.
  • Es ist bekannt, neutrale Uranylsalzlösungen, wie Uranylsulfatlösungen, mit verdünntem Wasserstoffperoxyd zu versetzen .und so Uranperoxyd zu fällen.
  • Es ist auch bekannt, daß aus schwachsaurenLösungen von Uranylnitrat durch Zugabe von Wasserstoffperoxyd entsprechend der Gleichung U02(N03)2+H202+2 H20-U0.4 .
  • 2 H20+2 HN.03 Uranperoxyd unter Freisetzung von Salpetersäure abgeschieden %vi,rd, das in verdiinnter- Salpetersäure praktisch unilöslich ist. Da die Peroxyde jener Elemente, die das Uran im allgemeinen tbegleiten, und im Hinblick auf jene Verwendungszwecke, bei denen es auf nucleare Reinheit besonders ankommt, als schädlich anzusehen sind, im Gegensatz zum Uranperoxyd in verdünnter Salpetersäure löslich sind, würde ein solches Fällungsverfahren grundsätzlich eine Mögliehkeit zur Gewinnung des Uranperoxyds aus verünreinigten Lösungen in hochreiner Form bieten. E s hat sich aber gezeigt, daß bei der üblichen Arbeitsweise, bei der die Fällung in praktisch neutraler Lösung begonnen wird, eine nucleare Reinheit des Urans in der Tat nicht erreicht wird. Offenbar liegt eine der wesentlichen Ursachen für diese Erscheinung darin, daß. der N#ied,ersch.lag.. ü'nter den bekannten Arbeitsbedingungen in einer Form anfällt, in der die Begleitelemente, wie z.`B. Bor, durch Adsorption gebunden- werd. Außerdem besteht, insbesondere zu: Beginn der- Umsetzung, dieiMögliahkeit; daß an--sich in Salpetersäure lösliche Peroxyde andierer Elemenbe-zunächst reit ausfallen und an den Niederschlag so fest gebunden sind, draB, sie sich auch bei der späteren: Bildung von Salpetersäure in höchster Konzentration nicht vollständig wieder auflösen und damit Verunreinigungen des Uranperoxydes bilden: . T #':- . _. ,t; Nach dem Verfahren 'der Erfindung werden diese Nachteile unter Gewinnung eines Uranperoxydes in nuclearer Reinheit und in guter Ausbeüte dadurch miit Sicherheit vermieden, da.ß von Beginn der Fällung an in einer stark salpetersaurem Uranylni;tratlösung gearbeitet und außerdem. dafür Sorge getz-agen- wird, daß -die geringe Löslichkeit :des, Uranperexydes in salpetersauren Flüssigkeiten durch entsprechend langsame Zugabe zunächst geringer Mengen an : Wasserstoffperoxyd zur, vorübergehenden Herstellung' einer an Uranperoxyd übersättigten Lösung ausgenutzt wird. Dabei wird die salpetersaureUranylnitnatlösung ständig lebhaft gerührt, um örtliche 'Anneieherung an Wasserstoffperoxyd schnell beseitigen zu können. Unter, "fliesen f-B;#diiigüngerr- des- _erfindungsgemäßen Verfahrens bleibt zunächst die Ausfällung des Uran= per.oxydes auch bei Zusatz größerer Mengen von Wasserstoffperoxyd aus. Die Verzögerung der Ausbildung des Niederschlages, die einem instabilen Zustand .'ntspriclit, geht jeduch'nür bis zu einem, gewissen Grade der Übersättigung; so daß schließlich; auch wenn die Zugab: d,--s Wasserstoffp-roxydes unterbrochen wird, °@ine `allmähl,iche Kristallisation des Uranperoxyd-es erfolgt." Durch das Arbeiten nach der Erfindung wird also erreicht,- daß eino langsame Kristallisation des Niederschlages au.-,- übersättigter Lösung: stattfindet, wobei nur relativ wenig Kristallke@ime gebildet werden und diese-"durch allmähliche Aufhebung der tl)#c-rsättigü.ng-:1angsam wachsen. Die weitere Zugabe des Wasserstoffperoxydes führt dann bei intensiver Durchmischüng zu- einer . Vergrößerung de:r vorha:n:den.en Kristalle, diic im Laufi der Fällung einen schweren, gut absetzenden Ni,,,ders:ai@lag bilden, i'n dem das Uranperoxyd !in Gestalt großflächiger, glatter Kristalle mit geringem' Adsorptionsv-ermögen für, die Verunreinigungen' vorl'iegt@ Da außerdem die ständige Anwesenheit, von. Salpetersäure in genügend hoher Konzentration vQn Beginn der Fällung an ge.-sichert ist, bleiben die -Peroxyde:der verunreinigenden Elemente in Lösung. ..
  • Die Uranyl,nitratlösung soll-;bi ,der Durchführung des Verfahrens der-- Erfindung, wie -schon- erwähnt, stark salpeterlaue r- sein. 'wobei die Normalität, bezogen auf die Salpetersäure; 0,2 bis 2 betragen soll. Das Verfahren kann bei Zimmertemperatün.Aurehr geführt werden, es empfiehlt sich jedoch, zur Beschleunigung der Umsetzung dsie Fällung bei mäßig erhöhter Temperatur, etwa bei 40- bis 70°, vorzunehmen. .
  • Als besonders vorteilhaft hat sich bei,dem Vei'-fahren der Erfindung der Zusatz von Salpetersäure zu -dem als .Fällung benutzten Wasserstoffperoxyd erwiesen, da hierdurch offenbar die Wirkung eines örtlichen Überschusses an Wasserstoffperaxyd beim Einlaufen in die Lösung abgeschwächt und die vorübergehende Entstehung einer an reinem Peroxyd übersättigten Lösung begünstigt wird.
  • Üblicherweise wird zur Durchführung dies Verfahrens gemäß der Erfindung etwa 30o/aiges Wasserstoffperoxyd benutzt. Es-steht aber nichts dem im Wege, auch verdünnte Wasserstoffperoxyd lösungen zut verwenden, wobei dann allerdings auf die Einhaltung der erforderlichen Salpetersäurekonzentrationen sorgfältig zu achten ist. Auch das Arbeiten mit höher konzentriertem Wasserstoffperoxyd führt zu günstigen Ergebnissen, wofür dann ein verhältnismäßig langsames Zulaufen des Fällungsmittels erforderlich ist.
  • Zur Erhöhung der Ausbeute hat sich als vorteilhaft erwiesen, nach Beendigung der Fällung das Reaktionsgemisch unter weiterem Rühren abkühlen zu lassen und dann die Rührung bz«-. lebhafte Bewegung bei normalen Temperaturen noch einige Zeit, z. B. 1 bis 2 Stunden, fortzusetzen. Die Trennung des Niederschlages von der Lösung ,erfolgt nach an sich bekannten Methoden, jedoch ist es selbstverständlich, im Hinblick auf die gewünschte Reinheit eine sorgfältige Trennung vorzunehmen, etwa mittels einer Vakuumrutsche oder einer Zentrifuge, und den Niederschlag intensiv zu, waschen.
  • Es wurde schon erwähnt, daß auch Uranperoxyd in den benutzten stark salpetersauren Lösungen in geringem Umfang löslich ist. Diese Löslichkeit braucht jedoch keinen Verlust an Uran zu bedeuten, wenn man zur vollständigen Ausnutzung der gelösten Anteile nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform dies Verfahrens das Filtrat des Peroxydniederschlages und gegebenenfalls auch die ersten Anteile der Waschflüssigkeit zur Herstellung von salpetersaurer Uranylnitratlösung wieder verwendet, indem beispielsweise technische Uranoxyde oder technische Urankonzentrate damit ausgelaugt werden. Auf diese Weise wird der Urangehalt des Filtrats dem Fabrikationsprozeß wieder zugeführt und auch der Gehalt der Mutterlauge und der Waschlösungen an Salpetersäure auf einfachem Wege nutzbar gemacht.
  • Für die praktische Durchführung der Fällung kann man nach einer bevorzugten Ausführungsform so verfahren, d.aß die Zugabe von Wasserstoffperoxyd zu der salpeters.aiuren Uranylnitratlösung zunächst nur bis zum Entstehen einer bleibenden Trübung erfolgt, dann eine gewisse Zeit, z. B. 10 bis 30 Minuten, unterbrochen und; erst nach dem inzwischen erfolgten Ausfällen des Niederschlages langsam fortgesetzt wird.
  • Aus dieser Durchführung der Fällung ergibt sich auch eine sehr vorteilhafte, 'kontinuierliche Arbeitsweise, die zur kontinuierlichen Gewinnung von Uranperoxyd im technischen Umfang herangezogen werden kann. Man verfährt zu diesem Zweck so, da.ß zunächst eine Salpetersäure in entsprechende Konzentrate enthaltende Uranyln.itratlösung unter Herstellung der Übersättigung mit etwa der stöchiometrmschen Menge Uranperoxyd gefällt und. die Bildung des Niederschlages abgewartet wird. Nach Entstehung des Niederschlages aus der übersättigten Lösung können nun die Reaktionskomponenten, nämlic'h,Uranylni@tratlösung und Wasserstoffperoxyd, in etwa äquivalenten Mengen dem Reaktionsgemisch laufend zugeführt werden, wobei auch Uranylnitratlösungen in hoher Konzentration benutzt werden können.
  • Vorteilhaft für die Ausbildung des Niederschlages ist es, die weiteren Reaktionskomponenten an verschiedenen, weit voneinander entfernten Stellen des Reaktionsgefäßes zulaufen zu lassen. Bei der kontinuierlichen Arbeitsweise werden selbstverständlich Reaktionsgefäße benutzt, die mit einem Überlauf versehen sind, so daß ein Teil des Reaktionsgemisches mit dem Niederschlag entsprechend den zulaufenden Mengen an Wasserstoffperoxyd und UranyInitratlösung ständig abgeführt werden kann.
  • Beispiel 50 1 Uranylnitratlösung der Dichte 1,25 und 10 1 Salpetersäure, 65o/oig, werden in einem korrosionsbeständigen, mit Heizkühlm@antel und kräftig wirkendem Rührwerk versehenen Gefäß geeigneter Form von 500 1 Inhalt unter Rühren erwärmt. Nachdem eine Temperatur von etwa 50° erreicht worden ist, wird mit der Zugabe einer Mischung von 30o/aigem Wasserstoffperoxyd und 65°/aiger Salpetersäure im Volumenverhältnis 3 : 1 mit einer Ziil.aufgeschwindigkeit von etwa 0,5 1/Min. begonnen. Nachdem eine eben bleibende Trübung der Lösung eingetreten ist, wird die Wasserstoffzugabe für 10 bis 20 Minuten unterbrochen, während welcher Zeit eine deutliche Vermehrung des Niederschlages eintritt. Anschließend wird der Wasserstoffperoxydzulau.f in der früheren Geschwindigkeit wieder eingestellt und. kurze Zeit später mit dem Zulauf einer nur schwach sauren Uranylnitratlösung der Dichte 1,45 mit einer Zulaufgeschwindigkeit von 1 bis 1,5 1/Min. begonnen. Von dieser Lösung laufen insgesamt 2001 zu, während von dien Wasserstoffperoxyd,-Salpetersäure-Gemisch etwa 85 1 zugegeben werden. Während dieser Zeit wird bei iinten.s.ivem Rühren die Temperatur zwischen 40 und 60° gehalten. Nach beendigter Wasserstoffperoxydtugabe wird abgekühlt und das Gemisch noch 1 bis 2 Stunden bei Raumtemperatur weitergerührt. Anschließend wird der Niederschlag auf einer Vakuumrutsche filtriert und, mehrmals mit d#--stil,'liertem Wasser ausgewaschen. Rund 98,5°/o des Urans befinden sich ;im Niederschlag.
  • Um die Wirksamkeit des Verfahrens der Erfindung zu erproben, wurden einer reinen.Uranyln.itratlösung je 100 p.p.m. Bor und cerfreies Gemisch der Seltenen Erden zugesetzt. Bei dem üblichen Fällungsverfahren, bei dem ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen aus praktisch neutraler oder sehr schwach salpetersaurer Urany.lnitratlösung gefällt wurde, enthielt das Uran noch 2 p.p.m. Bor und 1,6 p.p.m. Seltene Erden. Bei dien Arbeiten nach dem Verfahren der Erfindung wurden beide Zusätze nur noch in Mengen von 0,1 p.p.m. gefunden, so daß die Fällung und. Aufarbeitung unter dien erfindungsgemäßen Bedingungen zu einer überraschend wirksamen Herabsetzung der für nucleare Zwecke schädlichen Verunreinigungen führt.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRIJCHE: 1. Verfahren zur Gewinnung von Uranperoxyd in reiner, insbesondere nuclearreiner Form durch Ausfällung mit Wasserstoffperoxyd aus sau.ner Uranylnitratlösung, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine an Uranperoxyd. übersättigte stank saure Lösung, die in bezug auf Salpetersäure 0,2-bis 2normal ist, unter langsamer Zugalbe von Wasserstoffperoxyd und ständigem, leb'haf'tem Rühren hergestellt und erst nach Aufhebung der Übersättigung die Fällung zu Ende geführt wind, worauf der Niederschlag von Uranperoxyd in an sich bekannter Weise abgetrennt und gewaschen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadürch gekennzeichnet, daß Uranylndtrat mit einer salpetersäurehaltigen Wasserstoffperoxydlösung gefällt wird.
  3. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mäßig erhöhter Temperatur, vorteilhaft bei einer solchen zwischen 40 und 70°, gearbeitet wird.
  4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch von Uranylnitrat und Salpetersäure Wasserstoffperoxyd zunächst nur bis zum Entstehen einer bleibenden Trübung zugesetzt, dann die Zugabe z. B. 10 bis 30 Minuten unterbrochen und erst nasch dem Ausfallen des Niederschlages fortgesetzt wird.
  5. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch unter Rühren abgekiihlt und anschließend bei Zimmertemperatur noch einige Zeit, z. B. 1 bis 2 Stunden, lebhaft bewegt wird.
  6. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5 zur Durchführung einer kontinuierlichen Umsetzung, dadurch gelkennzeichnet, daß zunächst eine Uranylnitratlösung, die in bezug auf Salpetersäure 0,2-bis 2normal ist, mit etwa der stöchiometrischen Menge von Wasserstoffperoxyd, versetzt wird und nach Aufhebung der Übersättigung und Entstehen des Niederschlages Uranylnitratlösung, zweckmäßig in höherer Konzentration, und Wasserstoffperoxyd in etwa äquivalenten Mengen dem vorgelegten Reaktionsgemisch kontinuierlich, vorteilhaft an verschiedenen Stellen des Reaktionsgefäßes., zugeführt wenden und; der Niederschlag mit einem Teil der Flüssigkeit durch einen. Überlauf ständig abgezogen wird In Betracht gezogene Druckschriften G me l,i.n, »Handbuch. der anorgan. Chemie«, B. Awflage, System Nr. 55, 1936, S. 168; USA.-Patentschrift Nr. 2 551543.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3037840A (en) * 1962-01-09 1962-06-05 Jr John F Gregory Method for preparation of spherical uo
FR2479177A1 (fr) * 1980-03-29 1981-10-02 Nukem Gmbh Procede pour la precipitation des peroxydes de matieres combustibles nucleaires avec de l'eau oxygenee a partir de solutions acides
FR2516498A1 (fr) * 1981-11-17 1983-05-20 Pechiney Ugine Kuhlmann Uran Traitement de purification d'un concentre uranifere
WO1983001793A1 (en) * 1981-11-17 1983-05-26 Joubert, Philippe Treatment for the purification of a uranium-bearing concentrate

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2551543A (en) * 1948-08-31 1951-05-01 Mohr Paul Production of uranium peroxide

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2551543A (en) * 1948-08-31 1951-05-01 Mohr Paul Production of uranium peroxide

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3037840A (en) * 1962-01-09 1962-06-05 Jr John F Gregory Method for preparation of spherical uo
FR2479177A1 (fr) * 1980-03-29 1981-10-02 Nukem Gmbh Procede pour la precipitation des peroxydes de matieres combustibles nucleaires avec de l'eau oxygenee a partir de solutions acides
FR2516498A1 (fr) * 1981-11-17 1983-05-20 Pechiney Ugine Kuhlmann Uran Traitement de purification d'un concentre uranifere
WO1983001793A1 (en) * 1981-11-17 1983-05-26 Joubert, Philippe Treatment for the purification of a uranium-bearing concentrate

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