DE1159919B - Verfahren zur Gewinnung von Uranwertstoffen aus Loesungen in organischen Loesungsmitteln - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von Uranwertstoffen aus Loesungen in organischen Loesungsmitteln

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DE1159919B
DE1159919B DEU7978A DEU0007978A DE1159919B DE 1159919 B DE1159919 B DE 1159919B DE U7978 A DEU7978 A DE U7978A DE U0007978 A DEU0007978 A DE U0007978A DE 1159919 B DE1159919 B DE 1159919B
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Description

INTERNAT.KL. C 01 g
DEUTSCHES
PATENTAMT
U7978rVa/12n
ANMELDETAG: 28. A P R I L 1961
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 27. DEZEMBER 1963
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Uranwertstoffen durch Flüssig-Flüssig-Extraktion.
Die Technik der Flüssig-Flüssig-Extraktion hat einen hohen Wert für die Gewinnung von Uranwertstoffen aus uranhaltigen Erzen gezeigt. Bei einem typischen Extraktionsverfahren zur Gewinnung von Uran wird das uranhaltige Erz mit einer Mineralsäure ausgelaugt und die entstehende wäßrige Lösung mit einer nicht mit Wasser mischbaren, mit Uran Komplexverbindungen bildenden organischen Lösung extrahiert. iMan trennt dann die beiden Phasen und gewinnt das Uran aus der organischen Phase. Es gibt zwei grundlegend verschiedene Methoden für die technische Aufbereitung von Uranerz zur Gewinnung von Uranwertstoffen aus der organischen Flüssigkeit. Nach der ersten Methode wird das Uran aus der organischen Flüssigkeit unmittelbar mit Hilfe einer wäßrigen, Hydroxylionen enthaltenden Flüssigkeit ausgefüllt. Das Uran fällt dabei als das Diuranat aus, und dieser Niederschlag wird abgetrennt und auf bekannte Weise aufgearbeitet. Nach der zweiten Methode wird das Uran aus der uranhaltigen organischen Lösung in wasserlöslicher Form durch eine wäßrige Lösung einer Zusammensetzung extrahiert, durch die der Uran-Verteilungkoeffizient zugunsten der wäßrigen Phase verändert wird. Aus einigen organischen Lösungen (z. B. in Tributylphosphat) läßt sich das Uran mit reinem Wasser extrahieren, während andere organische Lösungen, wie die Amine und Dialkylphosphorsäuren, die Gegenwart eines Anions, wie Nitrat, Chlorid oder Carbonat, in der wäßrigen Phase erfordern, um die organische Komplexverbindung des Urans zu zerstören. Insbesondere ist es bekannt, bei dieser zweiten Methode eine von Uranwertstoffen freie Ammoniumcarbonatlösung zum Extrahieren des Urans aus der organischen Phase zu verwenden. Hierbei muß das in die wäßrige Phase übergegangene Uran anschließend aus dieser gewonnen werden, z. B. durch Abdampfen oder durch Ausfällen mit Hydroxylionen.
Jede dieser beiden Methoden hat ihre Nachteile. Bei der ersten Methode läßt sich der durch unmittelbare Ausfällung des Urans mit Hydroxylionen aus der organischen Phase erhaltene Niederschlag nicht leicht filtrieren und reißt einen Teil der organischen Flüssigkeit mit. was zu einem starken Verlust an organischen Extraktionsmitteln führt. Die zweite Methode macht eine zusätzliche Arbeitsstufe notwendig, in der die Uranwertstoffe vor der Uranausfällung in die wäßrige Phase überführt werden.
Außerdem bildet sich bei den hohen Carbonat-Verfahren zur Gewinnung
von Uranwertstoffen aus Lösungen
in organischen Lösungsmitteln
Anmelder:
United States Atomic Energy Commission,
Germantown, Md. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,
München 27, Pienzenauer Str. 28
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. April 1960 (Nr. 25 488)
David Jones Crouse jun., Oak Ridge, Tenn.
(V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden
konzentrationen in der wäßrigen Carbonat-Extraktionslösung manchmal ein Niederschlag, der bei der anschließenden Aufbereitung der wasserlöslichen Uran-Carbonat-Komplexverbindung stört. Daher muß man bei den bekannten Verfahren die Strömungsverhältnisse der Lösungen und die Carbonatkonzentration lenken, damit das Uran als wasserlösliche Kcmplexverbindung in wäßriger Lösung bleibt.
Eine weitere Schwierigkeit tritt auf, wenn das uranhaltige Material auch Molybdän enthält. Die bei der Uranerzaufbereitung verwendeten Amine und Dialkylphosphorsäuren sind auch starke Extraktionsmittel für Molybdän, und das Molybdän bildet eine unerwünschte Verunreinigung. Man muß ζ. Β. für einige Zwecke die Molybdänkonzentration in dem Uranprodukt unterhalb 0,6 Gewichtsprozent halten. Bei den bekannten Verfahren unter Verwendung von Ammoniumcarbonatlösungen muß man daher eine besondere Uran-Molybdän-Trennstufe vorsehen, um die Molybdänkonzentration unter diesen Wert zu senken. Andererseits kann man bei Verwendung von Aminen als Extraktionsmittel die Trennung von Uran und Molybdän erreichen, indem man die organische Phase mit einer wäßrigen Lösung extrahiert, die Chlorionen enthält. Das Uran wird dabei extrahiert, während das Molybdän in der organischen Phase
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bleibt. Das Uran wird jedoch von einem Teil des Chlorides begleitet, was bei den folgenden Aufbereitungsarbeiten stört, und das Molybdän sammelt sich in der organischen Phase an und muß in einer gesonderten Verfahrensstufe entfernt werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Gewinnung von Uranwertstoffen aus Lösungen in organischen Lösungsmitteln durch Behandeln der organischen Lösung mit einer wäßrigen Ammoniumcarbonatlösung, Abtrennen der uranhaltigen wäßrigen Ammoniumcarbonatlösung von der an Uranwertstoffen erschöpften organischen Phase und Gewinnung der Uranwertstoffe aus der wäßrigen Lösung besteht darin, daß eine wäßrige Ammoniumcarbonatlösung verwendet wird, die bereits vor der Behandlung der organischen Lösung in solchem Ausmaße mit Uranwertstoffen beladen ist, daß sich beim Kontakt mit der organischen Lösung in der wäßrigen Ammoniumcarbonatlösung unmittelbar ein uranhaltiger Niederschlag bildet, und daß dieser uranhaltige Niederschlag von der entstandenen wäßrigen Aufschlämmung abgetrennt wird.
Vorzugsweise wird eine Ammoniumcarbonatlösung verwendet, die 1 bis 15 g Uran je Liter enthält.
Die Erfindung ermöglicht die Ausfällung von Uran aus einem organischen flüssigen Extraktionsmittel, welches Uranwertstoffe enthält, ohne daß wesentliche Mengen des organischen Extraktionsmittels verlorengehen. Der uranhaltige Niederschlag ist kristallin und leicht von Flüssigkeiten abtrennbar. Das Verfahren ermöglicht die Gewinnung von Uranwertstoffen aus organischen Lösungen mit hohem Wirkungsgrad, wobei zwei Extraktionsstufen ausreichen, um das gesamte Uran bis auf bedeutungslose Mengen aus der organischen Phase zu entfernen. Das Ammoniumcarbonat kann leicht aus dem uranhaltigen Niederschlag wiedergewonnen werden. Darüber hinaus führt das Verfahren gemäß der Erfindung zur Trennung von Molybdän von Uran, wobei das Molybdän nur in geringer Konzentration in dem als Produkt anfallenden Uran verbleibt.
Bei der Durchführung der Erfindung wird eine uranhaltige organische Lösung mit einer wäßrigen Ammoniumcarbonatlösung extrahiert, die mit Uranwertstoffen beladen ist. Die Gewinnung der uranhaltigen organischen Lösung bildet kernen Teil der Erfindung wird jedoch zum besseren Verständnis nachfolgend kurz beschrieben.
Zur Gewinnung von Uran aus Uranerzen wird das Erz mit einer sauren wäßrigen Lösung, wie Schwefeloder Salpetersäure, ausgelaugt. Aus der entstehenden wäßrigen Lösung wird das Uran in Form einer Komplexverbindung mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert. Beispiele für geeignete organische Extraktionsmittel sind Diäthyläther, Dibutyläther des Diäthylglykols, Äthylacetat, n-Propylacetat, Acetophenon, Cyclohexanon, 2-Äthylhexanol-(l), Tributylphosphat, Tri-n-octylamin und Di - (2 - äthymexyl) phosphorsäure.
Die erfindungsgemäß zum Extrahieren der organischen Lösung verwendete uranbeladene Ammoniumcarbonatlösung kann z. B. erhalten werden, indem man Ammoniumcarbon einer Uranwertstoffe enthaltenden wäßrigen Lösung zusetzt. Vorzugsweise wird jedoch die bereits zu einer vorherigen Extraktion verwendete wäßrige Ammoniumcarbonatlösung im Kreislauf geführt. Zu diesem Zweck wird zunächst wäßrige Ammoniumcarbonatlösung mit einer uranhaltigen organischen Lösung in einer Extraktionszone zusammengebracht und dadurch mit Uran beladen. Diese uranbeladene Carbonatlösung wird von der organischen Lösung getrennt. Dann trennt man den Uranniederschlag von der wäßrigen Phase, setzt der letzteren weitere Carbonat- und Ammoniumionen zu und führt diese mit Uranwertstoffen beladene Lösung wieder in die Extraktionszone zurück.
Die uranbeladene wäßrige Extraktionslösung kann ίο sehr unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Das Ammonium muß jedoch das vorwiegende Kation bilden und soll in einer Menge von mindestens etwa 60 Molprozent vorliegen. Die einzigen in einer uranbeladenen Carbonatlösung stark löslichen Metallkationen sind diejenigen der Alkalimetalle, die daher in wesentlichen Mengen vorliegen können. Zum Beispiel können bis zu 40 Molprozent der gesamten Kationen aus Natrium und/oder Kalium bestehen. Vorzugsweise bestehen jedoch die Kationen nur aus
so Ammoniumionen.
Die uranbeladene Ammoniumcarbonatlösung kann in hoher Konzentration andere Anionen als Carbonatanionen enthalten, sofern sie wasserlösliche Ammoniumsalze bilden. Beispiele für geeignete andere Anionen sind Sulfat und Nitrat. Die Gesamtkonzentration an Anionen muß mindestens ungefähr 0,7 Mol je Liter betragen; 1 bis 2 Mol je Liter wird bevorzugt. Die Salzkonzentration der wäßrigen Lösung kann höhere Werte als 4 Mol je Liter haben; allerdigns darf die Viskosität der Lösung nicht zu hoch sein.
In der uranbeladenen Ammoniumcarbonatlösung müssen genügend Carbonationen enthalten sein, um dem stöchiometrischen Bedarf der Ausfällung von 3 Mol Carbonat je MoI Uran zu genügen; vorzugsweise beträgt die Carbonatkonzentration mindestens 6 Mol je Mol Uran.
Der pH-Wert der wäßrigen Phase nach dem Kontakt mit der uranhaltigen organischen Lösung muß oberhalb etwa 7,5 liegen. Zur Aufrechterhaltung dieses pH-Wertes kann ein Hydroxylionen liefernder Stoff zugesetzt werden.
Bei einer gegebenen Salzkonzentration ist die Löslichkeit des Urans in einem Gemisch von Ammoniumsalzen ungefähr gleich seiner Löslichkeit in reinem Ammoniumcarbonat. Die Gleichgewichtslöslichkeit des Urans reicht von 2 g/l in einer an Ammoniumcarbonat 2molaren Lösung bis zu 7 g/l in einer an Ammoniumcarbonat 0,7molaren Lösung. In einem dynamischen System wird die wäßrige Extraktionslösung an Uranwertstoffen übersättigt, und die Urankonzentration kann doppelt so hoch sein wie der Gleichgewichtswert. Unter der »uranbeladenen« Extraktionslösung ist hier eine Lösung zu verstehen, die Uran im Bereich von der Sättigungskonzentration bis zu starker Übersättigung enthält.
Der Niederschlag enthält Ammonium- und Carbonationen zusammen mit Uran, und die Extraktionslösung würde daher an diesen Ionen erschöpft werden, wenn man sie nicht ergänzt. Man kann ergänzendes Ammoniumcarbonat zusetzen, indem man Ammoniak und Kohlendioxyd in Wasser löst und die Lösung der im Kreislauf geführten Extraktionslösung beimischt. Hierzu sind jedoch die Herstellung einer hochkonzentrierten Lösung und ein starker Flüssigkeitsabzug erforderlich, um die Vergrößerung des Volumens der wäßrigen Extraktionslösung zu verhindern. Vorzugsweise wird die Hauptmenge des
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zur Ergänzung dienenden Ammoniaks und Kohlen- und 0,02- bis 0,5-molarer Konzentration der neu-
dioxydes direkt zu der wäßrigen Extraktionslösung tralen Verbindung besteht. Die Extraktion des Urans
zugesetzt. mittels dieser organischen Lösung erfolgt gemäß der
Die Kreislaufführung gemäß der Erfindung ist in USA.-Patentschrift 2 854 094. Diese organische Phase, Fig. 1 in Kombination mit der Flüssig-Flüssig-Extrak- 5 die 4 bis 10 g Uran je Liter enthält, wird in einer tion dargestellt. Das Uran wird von der organischen ersten Stufe mit einer mit Uranwertstoffen beladenen, Lösung im Extraktionsabschnitt 1 aus der uranbela- an Ammoniumcarbonat 0,7- bis 4molaren Lösung denen Mutterlauge extrahiert. Die organische Flüssig- extrahiert. Hierbei fällt kristallines Ammoniumuranylkeit, welche Uranwertstoffe enthält, wird im Abstreif- tricarbonat aus, und die wäßrige Phase und der abschnitt 2 mit einer mit Uran beladenen wäßrigen io Niederschlag werden von der organischen Phase ge-Ammoniumcarbonatlösung extrahiert. Das Uran fällt trennt. Die an Uran verarmte organische Phase wird als (NH4)4UO2(CO3)3 aus, und die wäßrige Auf- einer zweiten Extraktionsstufe zugeführt,
schlämmung wird von der organischen Phase ge- Die wäßrige Aufschlämmung der ersten Stufe wird trennt und dem Flüssig-Fest-Scheider3 zugeführt. Die in einen Behälter übergeführt, in welchem Ammoniak im Scheider 3 abgetrennte Flüssigkeit ist mit Uran 15 und Kohlendioxyd zugesetzt werden und die uranbeladen und wird im Kreislauf zum Abstreif- beladene Ammoniumcarbonatlösung von dem Uranabschnitt 2 zurückgeführt, wobei man aus dem Car- niederschlag getrennt wird. Der stöchiometrische Bebonatlösungsergänzer 4 genügend Ammoniumcarbo- darf für die Entfernung von Uran aus der organinatlösung zusetzt, um die kleine, verlorengegangene sehen Phase und Ausfällung desselben beträgt 1 Mol Menge wäßriger Lösung auszugleichen. Vorzugsweise 20 Ammoniak je Mol Dialkylphosphorsäure zuzüglich werden im Scheider 3 Ammoniak und Kohlendioxyd 4 Mol Ammoniak und 3 Mol Kohlendioxyd je Mol in der wäßrigen Lösung gelöst. Das Strömungsver- gewonnenen Urans. Zum Ausgleich von Verlusten hältnis der organischen zur wäßrigen Phase in dem soll man einen Überschuß von 5 bis 20% über diese Abstreifabschnitt 2 ist nicht kritisch und läßt sich auf Menge vorsehen. Die Carbonatlösung, deren Amverschiedenste Werte einstellen, sofern nur genügend 25 moniumcaxbonatkonzentration 0,7 bis 4 Mol je Liter Carbonat für die Ausfällung des (NH4^)4UOo(CO3),, beträgt, wird im Kreislauf zur ersten Abstreifstufe vorhanden ist. zurückgeführt. Der Niederschlag wird zu U3O8
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird calciniert.
eine zweite Abstreifstufe und eine Abtrennung von Wenn mit dem Uran Molybdän extrahiert worden
Molybdän von den Uranwertstoffen vorgesehen. Die 30 ist und entfernt werden muß, kann man eine kleine
zweite Abstreifstufe wird zwischen dem Carbonat- Menge der im Kreislauf geführten wäßrigen Lösung
ergänzer 4 und dem Abstreif abschnitt 2 nach Fig. 1 abziehen und das Uran von dem Molybdän in der
eingeschaltet; sie erfüllt den Doppelzweck, das Uran abgezogenen Lösung trennen. Hierdurch wird ver-
bis auf Spuren aus der organischen Lösung zu ent- hindert, daß das Molybdän ausfällt. Das Ausmaß, in
fernen und der Carbonatergänzungslösung Uranwert- 35 dem die Lösung abgezogen werden soll, kann nach
stoffe zuzuführen. dem Ausmaß, in dem Molybdän in die wäßrige
Das Molybdän ist in der Carbonatlösung stark lös- Lösung eintritt, und der erlaubten Höchstkonzentra-
lich, und die Abtrennung vom Uran erfolgt durch tion an Molybdän in der wäßrigen Carbonatlösung
Ausfällung der Uranwertstoffe mit Carbonat. In dem bestimmt werden. Das Molybdän, das in Form von
Rückführsystem gemäß der Erfindung sammelt sich 40 Ammoniummolybdat vorliegt, ist in der Kreislauf-
jedoch das Molybdän in der rückgeführten Carbonat- lösung sehr stark löslich. Vorzugsweise wird die
lösung an, bis diese mit Molybdän gesättigt ist, wenn Molybdänkonzentration unterhalb etwa 15 g/l ge-
man nicht für eine Molybdänentfernung sorgt. Nach halten.
einer bevorzugten Arbeitsweise wird die Molybdän- Die Abtrennung des Urans von dem Molybdän in
konzentration in der rückgeführten Carbonatlösung 45 der abgezogenen Lösung kann erfolgen, indem man
unter dem Sättigungspunkt gehalten, indem man Ammoniak und Kohlendioxyd durch Erhitzen aus der
einen kleinen Teil der Kreislauflösung abzieht. Der Lösung austreibt, wobei das Uran ausfällt,
abgezogene Teil kann verworfen werden, aber vor- Die organische Phase wird in einer zweiten Stufe
zugsweise wird aus dieser Lösung vorher das Uran mit einer an Ammoniumcarbonat weniger als
abgetrennt. Die Ableitung kann kontinuierlich oder 50 0,8molaren, vorzugsweise 0,4- bis 0,6molaren wäßri-
intermittierend erfolgen; die kontinuierliche Arbeits- gen Lösung extrahiert. Diese Ammoniumcarbonat-
weise wird bevorzugt. lösung nimmt praktisch das ganze noch in der orga-
Die Temperatur bei der wäßrigen Extraktion ist nischen Phase verbliebene Uran auf. Man vermischt
nicht kritisch; vorzugsweise arbeitet man bei 25 bis die Ammoniumcarbonatlösung der zweiten Stufe mit
30° C (Raumtemperatur), da sich in diesem Tempe- 55 der im Kreislauf geführten Ammoniumcarbonatlösung
raturbereich ein gröberer und leichter abtrennbarer und führt das Gemisch dann in die erste Stufe ein.
Niederschlag bildet als bei höheren Temperaturen. Die Strömungsgeschwindigkeit der Lösungen in der
Nachfolgend sind zwei verschiedene, spezielle zweiten Stufe können so bemessen werden, daß das
Extraktionsverfahren gemäß der Erfindung unter Volumen der Extraktionslösung für die erste Stufe
Verwendung einer uranbeladenen, wäßrigen Am- 60 etwa konstant bleibt. Die organische Phase aus der
moniumcarbonatlösung beschrieben. Nach der ersten zweiten Stufe wird zum Extrahieren von weiterem
Arbeitsweise wird eine wäßrige Lösung, die als Salz Uran verwendet.
nur Ammoniumcarbonat enthält, zum Extrahieren Bei der zweiten Methode, bei der ein Amin zur der Uranwertstoffe aus einer organischen Phase ver- Extraktion von Uranwertstoffen aus der schwefelwendet, die aus einer Dialkylphosphorsäure und einer 65 sauren, wäßrigen, uranhaltigen Ausgangslösung verneutralen organischen Phosphorverbindung in einem wendet wird, erfolgt die Extraktion der organischen inerten organischen Verdünnungsmittel bei 0,05- bis Phase mit einer wäßrigen Ammoniumcarbonatlösung, 0,4-molarer Konzentration der Dialkylphosphorsäure die außerdem noch ein anderes Ammoniumsalz ent-
hält. Bei diesem Verfahren reichert sich die im Kreislauf geführte, uranbeladene wäßrige Extraktionslösung an Sulfationen an; denn die Amine extrahieren bei der Extraktion von Uranwertstoffen auchAnionen aus der sauren wäßrigen Lösung. Eine der möglichen Formen, in welcher Uran von einem Amin aus einer sauren Sulfatlösung extrahiert wird, läßt sich durch die Formel
(R3NH)2UO2(SO4)2 mung wird bei 9 filtriert, und der uranhaltige Filterkuchen wird zu U3O8 calciniert. Das Produkt ergibt analytisch 96,2% U3O8, 0,025% Mo, 1,0% Fe, 0,04% NH3, 0,87% CO2 und 0,04% Phosphat.
Ein Teil des Filtrates vom Filter 9 wird mit einer Geschwindigkeit von 0,8 ml/Min, abgezogen; der Rest wird mit der überstehenden Flüssigkeit aus der Absetzvorrichtung 8 gemischt. Aus dem abgezogenen Filtrat werden im. Behältern Ammoniak und Kofalendioxyd durch Erhitzen ausgetrieben, bis der pH-Wert auf etwa 8 gefallen ist; an diesem Punkt fällt Uran aus. Die Aufschlämmung wird durch das Filter 12 filtriert, der Filterkuchen mit demjenigen des Filters 9 vereinigt und die Molybdän enthaltende wäßrige
darstellen, worin R3N ein tertiäres Amin bedeutet.
Bei der wäßrigen Extraktion geht das Sulfat in die
wäßrige Phase über und wird als Ammoniumsulfat
im Kreislauf zurückgeführt. Das Ammoniumsulfat
sammelt sich in der wäßrigen Carbonatlösung an, die 15 Phase verworfen, im Kreislauf zur ersten Stufe zurückgeführt wird, und Die organische Flüssigkeit aus der ersten Abstreifwirkt als Aussalzmittel. Die Gesamtkonzentration an stufe 7, die Uran in einer Konzentration von 0,1 g/l Carbonat und Sulfat muß mindestens 0,7 Mol je enthält, wird in der zweiten Abstreifstufe 13 mit Liter und soll weniger als etwa 4 Mol je Liter, vor- einer 0,5molaren wäßrigen Ammoniumcarbonatzugsweise 1 bis 2 Mol je Liter betragen. Unter dieser 20 lösung extrahiert, die mit einer Geschwindigkeit von Bedingung kann die Konzentration des Carbonates 2,5 ml/Min, zugeführt wird. Dabei wird praktisch das
gesamte in der organischen Lösung verbliebene Uran von der Carbonatlösung aufgenommen, und die an Uran erschöpfte organische Phase wird wieder dem Extraktionsabschnitt 6 zugeführt. Die Ammoniumcarbonatlösung wird mit der wäßrigen, mit Uran beladenen Ammoniumcarbonatlösung aus der Absetz-
im Bereich von der theoretisch erforderlichen Konzentration von 3 Mol Carbonat je Mol Uran bis etwa 4 Mol je Liter liegen, wobei 0,2 bis 0,4 Mol je Liter bevorzugt werden.
Zur Vermeidung des Ausfallens von Ammoniumsulfat kann man sich der gleichen Methode des Abziehens eines Teiles der Lösung bedienen, nach der
auch die Menge des Molybdäns in der im Kreislauf
geführten Lösung unter dem Sättigungspunkt gehalten 3° stufe 7 zugeführt, wird.
Der stöchiometrische Bedarf für die Extraktion des Urans aus einem Amin beträgt 1 Mol Ammoniak je Mol Amin zuzüglich 6 Mol Ammoniak und 3 Mol Kohlendioxyd je Mol gewonnenen Urans.
Die Extraktion von Uranwertstoffen mit Hilfe von Aminen ist in der USA.-Patentschrift 2 877 250 beschrieben.
vorrichtung 8 und dem Filter 9 vermischt und das Gemisch wieder im Kreislauf der ersten Abstreif-
Beispiel 2 Das Verfahren entspricht dem Fließbild nach
Beispiel 1
Fig. 2. Eine organische Lösung aus dem Extraktionsabschnitt 6, die Tri-n-octylamin in 0,06molarer Konzentration in Leuchtöl und 2,7 g Uran, 4 g Sulfat und 0,1 g Molybdän je Liter enthält, wird mit 50 ml/Min, in die erste Abstreif stufe 7 eingeleitet. Hier wird die organische Lösung mit einer wäßrigen Lösung extrahiert, die an Ammoniumsulfat l,5molar und an Ammoniumcarbonat 0,5molar ist und 1 g Uran je Liter enthält und mit einer Geschwindigkeit von 16,8 ml/Min, zugeführt wird. Die Uran- und Molybdänwertstoffe gehen aus der organischen in die
Die Arbeitsweise entspricht dem Fließbild gemäß Fig. 2. In den Extraktionsabschnitt 6, der drei Extraktionsstufen enthält, wird eine saure Lauge und ein organisches Lösungsmittel eingeführt, das Di-(2-äthyl-
hexyl)-phosphorsäure in 0,lmolarer Konzentration 45 wäßrige Phase über, und das Uran fällt aus. Die und Diarnylamylphosphonat in 0,05molarer Konzen- wäßrige Aufschlämmung wird von der organischen
Phase getrennt und der Absetzvorrichtung 8 zugeführt, in der Ammoniak und Kohlendioxyd mit 0,0063 bzw. 0,0015MoI je Minute eingeleitet wer-
tration in Leuchtöl enthält. Die Lauge, die 5 g U, 1 bis 5 g V, 0,15 g Mo, 2 g Fe(II), 0,1 bis 0,4 g Fe(III), 3 g Al, Ig Phosphat und 48 g Sulfat je
Liter enthält und ein pH von 1 hat, wird mit 5° den. Man entfernt die überstehende Flüssigkeit aus 75 ml/Min, und die organische Lösung mit 75 ml/Min. der Absetzvorrichtung 8, filtriert die eingedickte Aufeingeführt. Die entstehende organische Phase, die 5 g
Uran und 0,15 g Molybdän je Liter enthält, wird der
ersten Abstreif stuf e 7 zugeführt und dort mit einer
Ammonium-
wäßrigen Lösung extrahiert, die an carbonat 1,5 molar ist und 5 g Uran je Liter enthält. Diese Carbonatlösung wird in die erste Abstreifstufe? mit 25 ml/Min, eingeführt. Die Uran- und Molybdänwertstoffe gehen aus der organischen Phase in die wäßrige Carbonatlösung über, und das Uran fällt als (NH4)^UO2(COg)3 aus. Die wäßrige Aufschlämmung wird von der organischen Phase abgetrennt und in die Absetzvorrichtung 8 geleitet, der Ammoniak und Kohlendioxyd
schlämmung und calciniert. Das Produkt enthält mehr als 98% U3O8 und weniger als 0,05% Molybdän.
Das Filtrat vom Filter 9 wird gemäß Beispiel 1 aufbereitet, wobei das Abziehen von 1,4 ml/Min, ausreicht, das Ausfallen von Molybdänverbindungen und Ammoniumsulfat in der im Kreislauf geführten wäßrigen Extraktionslösung zu verhindern.
Die Aminlösung aus der ersten Abstreifstufe 7 wird in der Abstreifstufe 13 mit 0,25 molarer Ammoniumcarbonatlösung extrahiert, die aus dem Vorratsbehälter 14 mit einer Geschwindigkeit von 1,4 ml/Min, zugeführt wird. Die jetzt nur noch 0,005 g Uran je Liter
mit 0,0140 bzw.
0,0044 Mol je Minute zugeführt werden. Die über- 65 enthaltende Aminlösung wird zur Extraktionsstufe 6
stehende Flüssigkeit, die an (NH4)2CO3 l,5molar und zurückgeführt, und die uranhaltige Ammoniumcarbo-
mit Uranwertstoffen übersättigt ist, wird aus der Ab- natlösung wird mit der wäßrigen, Carbonat, Sulfat,
setzvorrichtung entfernt. Die eingedickte Aufschläm- Uran und Molybdän enthaltenden Lösung aus der
Absetzvorrichtung 8 und dem Filter 9 vermischt. Dieses Gemisch wird im Kreislauf zur Abstreifstufe 7 zurückgeführt.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Gewinnung von Uranwertstoffen aus Lösungen in organischen Lösungsmitteln durch Behandeln der organischen Lösung mit einer wäßrigen Ammoniumcarbonatlösung, Abtrennen der uranhaltigen wäßrigen Ammo- ίο niumcarbonatlösung von der an Uranwertstoffen erschöpften organischen Phase und Gewinnung der Uranwertstoffe aus der wäßrigen Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Ammoniumcarbonatlösung verwendet wird, die be-
reits vor der Behandlung der organischen Lösung in solchem Ausmaße mit Uranwertstoffen beladen ist, daß sich beim Kontakt mit der organischen Lösung in der wäßrigen Ammoniumcarbonatlösung unmittelbar ein uranhaltiger Niederschlag von der entstandenen wäßrigen Aufschlämmung abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eineAmmoniumcarbonatlösung verwendet wird, die 1 bis 15 g Uran je Liter enthält.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 872 285, 2 877 250,
859 094.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 309 770/273 12.63
DEU7978A 1960-04-28 1961-04-28 Verfahren zur Gewinnung von Uranwertstoffen aus Loesungen in organischen Loesungsmitteln Pending DE1159919B (de)

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