DE1098934B

DE1098934B - Process for the extraction of uranium compounds

Info

Publication number: DE1098934B
Application number: DEO6384A
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Hecht; Dr Hans Korkisch; Dr Alexander Thiard-Laforest; Dr Ernst Tomic
Original assignee: Oesterreichische Studiengesellschaft fuer Atomenergie GmbH
Current assignee: Oesterreichische Studiengesellschaft fuer Atomenergie GmbH
Priority date: 1957-10-17
Filing date: 1958-10-03
Publication date: 1961-02-09

Description

Verfahren zur Gewinnung von Uranverbindungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Uranverbindungen aus Ausgangsmaterialien, die diese in geringer Konzentration enthalten, durch Behandeln derselben mit Säure und Anreichern des Urans, indem die saure Lösung einer Lösungsmittelextraktion oder einer lonenaustauschreaktion unterworfen wird.Method of Obtaining Uranium Compounds The invention relates to a process for the extraction of uranium compounds from raw materials containing these contained in low concentration by treating them with acid and enrichment of uranium by applying the acidic solution to a solvent extraction or an ion exchange reaction is subjected.

Es sind bereits Verfahren zur Anreicherung von Uran aus uranarmen Lösungen bekanntgeworden, bei welchen die Lösungsmittelextraktion mit organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise mit in Kohlenwasserstoffen gelösten Estern der Phosphorsäure oder der Pyrophosphorsäure mit höheren aliphatischen Alkoholen, beispielsweise Tributylphosphat, Trioctylphosphat u. a., ausgeführt werden soll. There are already processes for enriching uranium from uranium-poor Solutions become known in which the solvent extraction with organic Solvents, preferably with esters of phosphoric acid dissolved in hydrocarbons or pyrophosphoric acid with higher aliphatic alcohols, for example tributyl phosphate, Trioctyl phosphate, inter alia.

Andere derartige Verfahren sind schon bekannt, bei welchen die Anreicherung des Urans durch Adsorption auf basischen Anionenaustauscherharzen erfolgt, worauf beispielsweise mit Salzsäure oder Natriumchloridlösung eluiert wird und gegebenenfalls auch die selektive Abtrennung von Vanadin durch Eluierung mit z. B. schwefeliger Säure erfolgen kann. Es ist auch schon bekannt, das Uran durch Ascorbinsäure in den Ascorbinatkomplex der Formel NH4+[UO2 (OH)2 (C6H706)jüberzuführen, der besonders leicht und quantitativ durch Ionenaustauscherharze adsorbiert wird. Other such methods are already known in which the enrichment of the uranium takes place by adsorption on basic anion exchange resins, whereupon is eluted for example with hydrochloric acid or sodium chloride solution and optionally also the selective separation of vanadium by eluting with z. B. sulphurous Acid can be done. It is also already known that uranium is contained in ascorbic acid the ascorbate complex of the formula NH4 + [UO2 (OH) 2 (C6H706) jtransfer, the especially is easily and quantitatively adsorbed by ion exchange resins.

Diese bekannten Verfahren beziehen sich nur auf die Lösungsmittel extraktion oder die Anreicherung des Urans durch Ionenaustausch aus Lösungen, wobei das Uran in komplexe Anionen übergeführt wird. These known methods relate only to the solvents extraction or the enrichment of uranium by ion exchange from solutions, whereby the uranium is converted into complex anions.

Diese Methodik wird aber gemäß vorliegender Erfindung lediglich zur Erläuterung des weiteren Verfahrens angeführt, bzw. sie bildet eine selbstverständliche Ergänzung des neuen Verfahrens, das darin besteht, daß als Ausgangsprodukt Erdölsondenwässer dienen, aus welchen der darin enthaltene Schlamm und die gegebenenfalls darin enthaltenen Hydrolyseprodukte abgetrennt, in möglichst wenig Salzsäure gelöst und diese Lösung einer Lösungsmittelextraktion oder einer lonenaustauschreaktion unterworfen und anschließend an die Trennung vom Wasser der Schlamm geglüht wird.However, according to the present invention, this methodology is only used for Explanation of the further procedure given, or it forms a self-evident one Completion of the new process, which consists in using petroleum probe water as the starting product serve, from which the sludge contained therein and any contained therein Separated hydrolysis products, dissolved in as little hydrochloric acid as possible and this solution subjected to a solvent extraction or an ion exchange reaction and after the separation from the water, the sludge is annealed.

Der hohe Urangehalt der Erdölsondenwässer war bisher unbekannt. Versäumt man es nämlich, den Schlamm abzutrennen, so verliert man die Hauptmenge des Urans. Es konnte in einer Reihe von Fällen empirisch bewiesen werden, daß das vom emulgierten Erdöl befreite Sondenwasser auch aus den uranreichen Horizonten nur sehr wenig Uran (wenige Mikrogramm im Liter) enthält, während die Hauptmenge des Urans in Form von Hydrolysaten, aber auch organischen Verbindungen, vor allem auch des vierwertigen Urans, im Schlamm niedergeschlagen wird. Daß es sich dabei in der Hauptsache um in dem Schlamm ausgefällte, komplexe (organische) Uranverbindungen handelt, geht daraus hervor, daß es unmöglich war, aus dem schlammfreien Wasser durch Zusatz von Spurenfängern (Eisen- oder Aluminiumsalzen) Uran mitzufällen. Dies wäre jedoch nach allem, was über die analytische Chemie des Urans bekannt ist, dann der Fall gewesen, wenn Uran sich als Uranylion in der Lösung befände. The high uranium content of the water from the oil well was previously unknown. Failed if you separate the sludge, you lose most of the uranium. It has been empirically proven in a number of cases that the emulsified Oil from the probe water released very little uranium from the uranium-rich horizons (a few micrograms per liter), while most of the uranium is in the form of Hydrolysates, but also organic compounds, especially the tetravalent ones Uranium, being knocked down in the mud. That these are mainly in Complex (organic) uranium compounds precipitated in the sludge are involved showed that it was impossible to get out of the sludge-free water by adding trace catchers (Iron or aluminum salts) to precipitate uranium. However, this would be after all is known about the analytical chemistry of uranium, then was the case when uranium would be in the solution as uranyl ion.

Die Trennung des Schlammes vom Wasser erfolgt zweckmäßig durch Schwergewichtsabscheidung wie Sedimentation oder Zentrifugieren bzw. durch Filtern. The separation of the sludge from the water is expediently carried out by gravity separation such as sedimentation or centrifugation or by filtering.

Es ist auch günstig, daß zur Lösung nur so wenig Salzsäure verwendet wird, daß ein Überschuß an Salzsäure vermieden ist (d. h. wie zur Lösung des Schlammes unbedingt erforderlich ist).It is also beneficial that so little hydrochloric acid is used for the solution that an excess of hydrochloric acid is avoided (i.e. as to dissolve the sludge is absolutely necessary).

Beispiel Der abgetrennte (Erdöl-) Wasserschlamm wird zur Zerstörung organischer Substanzen kurz geglüht und der Rückstand in möglichst wenig 4 n-Salzsäure gelöst. Hierauf wird bei hohen Urankonzentrationen die Flüssigkeit mit dem doppelten Volumen 4 n-Salzsäure verdünnt (bei geringen Urankonzentrationen ist dies nicht unbedingt nötig) und portionsweise mit Ascorbinsäure (zweckmäßig fest) bis zur vollständigen Reduktion der Eisen(III)-Verbindungen zu Eisen(II)-Verbindungen versetzt (Farbumschlag von Tiefgeib nach Grün). Example The separated (petroleum) water sludge is destroyed of organic substances briefly annealed and the residue in as little 4N hydrochloric acid as possible solved. In the case of high concentrations of uranium, the liquid doubles as a result Volume 4 N hydrochloric acid diluted (this is not the case with low uranium concentrations absolutely necessary) and in portions with ascorbic acid (expedient solid) until the iron (III) compounds are completely reduced to iron (II) compounds offset (color change from Tiefgeib to green).

Diese Lösung läßt man dann durch ein Harzbett, das vorher mit ascorbinsäurehaltiger 4 n-Salzsäure (1 g Ascorbinsäure auf 100 ml) vorbehandelt wurde, mit einer der Säulendimension angepaßten Geschwindigkeit fließen. Anschließend wird das Harz so lange mit ascorbinsäurehaltiger 4 n-Salzsäure (1 g Ascorbinsäure auf 100 ml) gewaschen, bis im Effluenten praktisch kein Eisen mehr nachweisbar ist. (Eine andere Möglichkeit ist durch das bekannte RIP-Verfahren gegeben). This solution is then passed through a bed of resin which has previously been filled with ascorbic acid 4 N hydrochloric acid (1 g of ascorbic acid to 100 ml) was pretreated with one of the column dimensions adapted speed flow. Then the resin is so long with ascorbic acid 4 N hydrochloric acid (1 g of ascorbic acid to 100 ml) washed until practically in the effluent no more iron can be detected. (Another possibility is through the known RIP process given).

Hierauf wird das Uran mit 1 n-Salzsäure eluiert. The uranium is then eluted with 1N hydrochloric acid.

Nach dem Eindunsten oder Eindampfen des Eluats und Glühen des Rückstandes wird praktisch reines Uranoxyd erhalten.After evaporation or evaporation of the eluate and glowing of the residue practically pure uranium oxide is obtained.

Geringfügige Verunreinigungen des Uranoxyds sind gegebenenfalls durch Spuren von Eisen, Kobalt, Molybdän und Wolfram zu erwarten. Vor einer Wiederverwendung des Harzes ist dieses gründlich mit enthärtetem Wasser zu waschen, so daß das Austauscherharz mehrmals verwendbar ist; auch die im Prozeß benutzte Salzsäure ist wiedergewinnbar. Minor impurities in the uranium oxide are possibly through Traces of iron, cobalt, molybdenum and tungsten are to be expected. Before reusing of the resin, this must be washed thoroughly with softened water so that the exchange resin can be used several times; The hydrochloric acid used in the process can also be recovered.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the extraction of uranium compounds Raw materials containing them in a low concentration by treating same with acid and enriching the uranium by making the acidic solution a solvent extraction or is subjected to an ion exchange reaction, characterized in that The starting product is mineral oil probe water, from which the sludge it contains and any hydrolysis products contained therein are separated off, calcined, Dissolved in as little hydrochloric acid as possible and this solution a solvent extraction or is subjected to an ion exchange reaction.

2. The method according to claim 1, characterized in that the separation The uranium compound takes place from the solution by ion exchange, whereby the uranium passes through Ascorbic acid or hydrochloric acid is converted into complex anions.

References considered: U.S. Patents No. 2,717 696, 2756 123; British Patent No. 704 602.