DE2064209C - Verfahren zum Gewinnen von Uran - Google Patents

Description

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch as gen Lösungen adsorbiert werden kann,
gekennzeichnet, daß man als Adsorptionsmittel Es wurde festgestellt, daß titanhaltiger Polyvinyltitanhaltigen Polyvinylalkohol verwendet, der min- alkohoi Uran mit guter Selektivität und Wirksamkeit destens 6 Gewichtsprozent gebundenes Titan ent- aus einer Uran enthaltenden wäßrigen Lösung adsorhält. biert. Es wurde außerdem gefunden, daß auf diese

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch 30 Weise adsorbiertes Uran leicht in gleicher Weise wie gekennzeichnet, daß man die Adsorption bei einem bei Verwendung eines anorganischen Adsorption·;-pH-Wert der Uran enthaltenden wäßrigen Lösung mittels bei dem bekannten Verfahren, durch Behandvon 3,2 bis 8,5 vornimmt. lung mit einer wäßrigen Lösung von Natriumcarbonat

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch oder Ammoniumcarbonat desorbiert werden kann,
gekennzeichnet, daß man die Adsorption bei einem 35 Ziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zupH-Wert der Uran enthaltenden wäßrigen Lösung gänglich zu machen, das die Gewinnung von Uran aus von 4,0 bis 6,5 vornimmt. einer Uran enthaltenden wäßrigen Lösung mit guter

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch Wirksamkeit gestattet.

gekennzeichnet, daß man als Uran enthaltende Das erfindungsgemäße Verfahren zum Gewinnen

wäßrige Lösung Meerwasser einsetzt. 40 von Uran aus einer Uran enthaltenden wäßrigen Lö-

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch sung ist dadurch gekennzeichnet, daß titanhaltiger gekennzeichnet, daß man zur Adsorption eine Polyvinylalkohol mit der Uran enthaltenden wäßrigen Temperatur der Uran enthaltenden wäßrigen Lö- Lösung in Berührung gebracht wird, so daß dieser sung von mindestens etwa 22°C einhält. titanhaltige Polyvinylalkohol Uran adsorbiert, und

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch 45 daß danach das so adsorbierte Uran mit Hilfe einer gekennzeichnet, daß man bei der Adsorption eine wäßrigen Lösung von Natriumcarbonat oder Ammo-Temperatur der Uran enthaltenden wäßrigen Lö- niumcarbonat desorbiert wird.

sung von mindestens etwa 40°C einhält. Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher bell. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch schrieben. Titanhaltiger Polyvinylalkohol ist an sich gekennzeichnet, daß man die Desorption bei einer 50 bekannt, beispielsweise durch die USA.-Patentschrift Konzentration des Carbonats in der wäßrigen 2 518 193. Er wird durch Umsetzen von Polyvinyl-Desorptionslösung von 0,5 bis 1,5 Mol pro Liter alkohol mit einer wäßrigen Lösung einer wasserlösvornimmt. liehen Titan(IV)-Verbindung, wie «-Titansäure, Titan-

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch sulfat oder Titanylsulfat, hergestellt. Titantetrachlorid gekennzeichnet, daß man die Desorption bei einer 55 kann ebenfalls verwendet werden, da es durch VerTemperatur von mindestens etwa 5O⁰C vornimmt. dünnen mit Wasser in λ-Titansäure übergeführt wer-

13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch den kann. Durch diese Umsetzung wird Titan im gekennzeichnet, daß man die Desorption bei einer Molekül des Polyvinylalkohol in der in den folgenden Temperatur von mindestens etwa 8O⁰C vornimmt. Formeln dargestellten Weise gebunden:

⁶⁰ — CH-CH₂-CH-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum wirksamen ' '

iwinnen von Uran durch Adsorption des Ursns aus O O

er Uran enthaltenden wäßrigen Lösung unter Ver- ^v

ndung von titanhaltigem Polyvinylalkohol als 65 \

!sorptionsmittel und anschließende Desorption des

Die Uran enthaltende wäßrige Lösung, eine ver- O

und/oder Wasser gewaschen wird. Ein geeignetes Koagulations-

— CH —CH. CH — bad ist eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat oder

, " ] Ammoniumsulfat. Als Koagulationsbad kann auch

O O ^e'^ne wäßrige Lösung von Natriumhydroxyd verwendet

\ / 5 werden. In diesem Fall sollte jedoch das in das Koagu-

\ / lationsbad getauchte Material gründlich mit Wasser

^vjj gewaschen werden, bevor es in dem Titanbad behandelt

Ny wird, weil sonst Titan ausgefällt würde. Die zur

_/ ' Koagulation erforderliche Dauer ist sehr kurz und be-

Oo ^{Io tr}^ ^elwa ^ Sekunden. -Nach einer anderen Ausfüh-

I rungsform kann das Fasermaterial in die wäßrige

_ PJ, p„ 1, Lösung von Polyvinylalkohol getaucht, dann ohne

² Eintauchen in das Koagulationsbad in gewissem Maße

getrocknet und anschließend direkt in das Titan-

AiiJcrs ausgedrückt, entsteht durch die Reaktion 15 verbindungen enthaltende Bad eingeführt werden.

titanhaltiger Polyvinylalkohol (Titansäureester des Wenn als Ausgangsmaterial eine Faser verwendet

Poh inylaJkohoJs), der chelatisiertes Titan im Molekül wird, ist es wünschenswert, sie nach dem Eintauchen

enth:';;:. Da die Bindung des Titans in einem nicht- in die wäßrige Polyvinylalkohollösung zu spalten und

krisi. !linen Bereich des Poiyvinylalkohols eintritt, danach mit dem Titanbad zu behandeln. Wenn die

Je:·.! -!C kaum in einem stark orientierten oder hoch- 20 einzelnen fasern eng aneinander anliegen, ist es

kri^lhnen Polyvinylalkohol stattfinden. Der Gehalt schwierig, sie nach der Behandlung durch Umsetzen

an ^ hundenem Titan ist daher von der Größe des in mit Titan aufzuspalten. Die als Ausgangsmaterial ver-

dem Ausgangs-Polyvinylalkohol vorliegenden nicht- wendeten Fasermaterialien können jeder gewünschten

kn ■ .!linen Bereiches abhängig. Andererseits hängt die Art angehören, wie Baumwolle, Flachs, Vinylon,

M.i ::e des zu adsorbierenden Urans von dem Anteil 25 Polyamiden, Polyestern, Polypropylen oder Polyacryl-

an :üunab, der in dem titanhaltigen Polyvinylalkohol nitril. Fasermaterial aus Vinylon (PVA-Faser) wird

voii,igt. Zur Verwendung als Adsorptionsmittel bei bevorzugt, weil es zäh ist und weil der koagulierte

def erfindungsgemäßen Verfahren eignet sich titan- Polyvinylalkohol sehr fest daran gebunden wird. Wenn

ha :gcr Polyvinylalkohol, der mindestens 3 Gewichts- ein Wattefilter hergestellt werden soll, werden Textil-

pn /int, vorzugsweise 6 bis 13 Gewichtsprozent Titan 30 produkte aus Polyamiden oder Polyestern bevorzugt,

au: ν eist. Polyvinylalkohole mit einem zu hohen Titan- die gute Hitzehärtungseigenschaften besitzen und sich

gehalt besitzen zu große nichtkristalline Bereiche und in Wasser nicht verformen. Das so erhaltene Produkt

zeilen daher verminderte mechanische Festigkeit. Sie hat einen hohen Gehalt an gebundenem Titan und

si:· J daher für die praktische Anwendung nicht so gut behält seine Festigkeit durch das als Träger vorliegende

geugnet. 35 Fasermaterial bei, weil der durch Koagulation aufge-

ücr als Adsorptionsmittel verwendete tnanhaltige tragene Polyvinylalkohol nicht kristallin und nicht Polyvinylalkohol kann in jeder gewünschten Form orientiert ist. Das Produkt ist daher sehr geeignet und vorliegen, wie als Teilchen, Flocken, Folien, Fasern stellt ein ideales Adsorptionsmittel zur Verwendung oder Fäden, als Watte oder in Form von Stoffen. Zu für das erfindungsgemäße Verfahren dar.
den Stoffen gehören gestrickte oder gewirkte Stoffe, 4" Die Adsorptionsfähigkeit des titanhaltigen PoIy-Webstoffe und Netz- oder Maschenstoffe. Die Um- vinylalkohol für Uran ist neben dem Gehalt an gesetzung mit Titan kann vor oder nach dem Verformen bundenem Titan etwas abhängig von dem pH-Wert des Ausgangs-Polyvinylalkohols durchgeführt werden. und der Temperatur der Uran enthaltenden wäßrigen

Der titanhaltige Polyvinylalkohol kann in Form Lösung. Der pH-Wert, bei dem eine geeignete Adsorpeines Überzugs auf der Oberfläche von Fasermaterial 45 tionsfähigkeit erzielt wird, liegt bei 3,2 bis 8,5. Der beliebiger Art eingesetzt werden. Diese Anwendungs- titanhaltige Polyvinylalkohol kann daher zur Behandform ist besonders geeignet, wenn mechanische lung von Meerwasser mit einem pH-Wert von etwa 8,3 Festigkeit erforderlich ist, beispielsweise dann, wenn angewendet werden. Der am stärksten bevorzugte es notwendig ist, das Material zur Adsorption von pH-Bereich beträgt 4,0 bis 6,5. Die Temperatur der Uran in bewegtes Meerwasser zu tauchen. Durch 50 wäßrigen Lösung kann von Raumtemperatur bis Beschichten der Oberfläche eines zähen Fasermaterials 100⁰C schwanken, beträgt jedoch vorzugsweise lninals Substrat mit titanhaltigem Polyvinylalkohol, der destens etwa 22°C, insbesondere mindestens etwa einen großen nichtkristallinen Bereich und einen 40"C.

hohen Anteil an gebundenem Titan enthält, ist es mög- Die Rate der Uranadsorption, d. h. die Zeit, die zur lieh, ein Adsorptionsmaterial herzustellen, das hohe 55 Adsorption von Uran durch den titanhaltigen Polymechanische Festigkeit und hohe Adsorptionsfähigkeit vinylalkohol bis zur Sättigung erforderlich ist, hängt für Uran besitzt. von der Urankonzentration in der wäßrigen Lösung

Das genannte Adsorptionsmaterial kann hergestellt ab. Bei einer Lösung mit hoher Konzentration beträgt

werden, indem ein Fasermaterial mit ausreichender die Dauer mehrere Stunden bis etwa 10 Stunden und

Festigkeit, wie Fasefn, Stoffe oder Netze, mit einer ⁶° bei einer verdünnten Lösung, wie Meerwasser, beträgt

etwa 5- bis 20%'geri wäßrigen Lösung von Polyvinvl- sie etwa 3 bis 4 Tage. Die Adsorptionsfähigkeit des

alkohol beschichtet oder imprägniert, gewünschten- titanhaltigen Poiyvinylalkohols für Uran ist hoch und

falls die überschüssige Lösung durch Abquetschen mit erreicht etwa 1,7 g Uran pro Gramm Titan. Außerdem

einer Walze entfernt wird, das behandelte Faser- besitzt titanhaltiger Polyvinylalkohol eine überragende

material danach in ein Koagulationsbad für den Poly- 65 Selektivität zur Adsorption von Uran und adsorbiert

vinylalkohol und danach in ein Titanbad, d. h., in eine keine anderen Ionen, wie die Ionen von Na, K, Zn,

wäßrige Lösung einer wasserlöslichen Verbindung des Mg, Ca, Ni, Mn, Cr, Cu, Sr, Cl, J, Br, B, MoO,"¹,

vierwertigen Titans getaucht und anschließend mit WO₄-⁸, CrO₄-*.

5 6

Der titanhalligc Polyvinylalkohol, an den Uran lösung nach der Adsorption von Uran zeigte, daß

adsorbiert wurde, wird zur Desorption des Urans in 211 mg Uran pro Gramm der titanhalligen PVA-

üblicher Weise in eine wäßrige Lösung von Natrium- !'locken adsorbiert wurden,

oirbonal oder Ammoniumcarbonat eingetaucht. Es B e i s ρ i e 1 2
ist wünschenswert, daß die Konzentration des Carbo- 5

nats in der Desorptionslösung mindestens 0,5 Mol 100 g gesponnener PVA-Fasern wurden wahrend

beträgt if ro Liter). Niedrigere Konzentrationen ge- 2 Stunden bei 40°C in 8000 g einer wäßrigen Losung

währleisten keine ausreichende Desorptionsfähigkeit. getaucht, die 12,1% a-Tilansäure, 13 j /_o Chlor-

Itei einer Konzentration, die 1,5 Mol überschreitet, wasserstofTsäure und 9,0% Natriumsulfat enthielt,

steigt jedoch das Desorptionsvermögen nicht mehr an. ₁₀ Nach dem Waschen mit Wasser wurden litanhaitige

Die bevorzugte Konzentration liegt bei 0,8 bis 1,1 Mol. PVA-Fasern mit einem Gehalt an 8,46% Titan erzieh

Die Temperatur, die zur Desorption angewendet wer- Die titanhalügen PVA-Fasern wurden wahrend

den kann, liegt bei Raumtemperatur bis 100' C und die 8 Stunden in eine wäßrige Lösung von 55 C getaucht,

Desorptionsrate wird bei höheren Temperaluren die Natriumuranyltricarbonat (Na₄UO₂(CO₃J₃) in

höher. Die bevorzugte Temperatur beträgt daher min- ₁₅ einer Konzentration von 2000 Teilen pro 1 Million

dcstens 50 C und noch geeigneter sind Temperaturen Teile, berechnet als Uran, enthielt und einen mn

von mindestens 80 C. Das Verhältnis des zu behan- Chlorwasserstoffsäure auf 4,7 wie im Beispiel 1 ein

dclnden Adsorptionsmaterial zu Desorptionslösung gestellten pH-Wert hatte. Das Verhältnis der behan

beträgt 1:100 oder mehr {als Volumenverhältnis), delten Fasern zu der wäßrigen Lösung betrug 1:20c

wenn die Konzentration bei 0,5 Mol liegt, und 1:50 ₂₀ Es wurde festgestellt, daß pro Gramm der lilanhaltiger

oder mehr (Volumenverhältnis), wenn die Konzentra- PVA-Fasern 168 mg Uran adsorbiert wurden,

tion 1,5 Mol beträgt. Der größte Teil, etwa 80%. des Beispiel 3
an dem titanhaltigcn Polyvinylalkohol adsorbierten

Urans wird leicht desorbiert. Nach der Desorption 20 g PVA-Folie wurden während 2 Stunden ii<

kann der titanhalligc Polyvinylalkohol erneut zur 15 1000 g einer wäßrigen Lösung von 40' C eingetaucht,

Adsorption von Uran verwendet werden. die 7% Titanylsulfat, 10% Schwefelsäure und 10%

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Bei- Natriumsulfat enthielt. Dabei wurde titanhalligc PVA

spiele veranschaulicht. Darin steht die Bezeichnung Folie mit einem Gehall an 8,1% Titan hergestellt.

»PVA« für Polyvinylalkohol. Die quantitative Analyse Die titanhaltige PVA-Folie wurde während 5 Siun

von Uran wurde nach einer bekannten colorimetrischen _3O den ir. eine wäßrige Lösung von 50 C eingetaucht, die

Methode durchgeführt. Wenn Uran in einer hohen Natriumuranyltricarbonat in einer Konzentration von

Konzentralion von mehr als 10 Teilen pro 1 Million 900 Teilen pro 1 Million Teile, berechnet als Uran,

Teile vorliegt, wird eine Uran enthaltende Lösung neu- enthielt und einen mit Salpetersäure auf 6,6 eingestcll-

tralisiert und danach ein gewisser Anteil der neutralen ten pH-Wert hatte. Das Verhältnis der behandelten

Lösung als Probe entnommen. Unter Verwendung vor- 35 Folie zu der wäßrigen Lösung betrug 1:200. Danach

bestimmter Mengen einer wäßrigen Lösung von wurde die behandelte Folie während 10 Minuten in

Natriumcarbonat und einer wäßrigen Lösung von eine wäßrige Lösung getaucht, die Ammoniumcarbonat

Wasserstoffperoxyd wird Uran· quantitativ nach der in einer Konzentration von 1 Mol enthielt. Das Ver-

colorimetrischen Methode analysiert. Wenn die Kon- hällnis von PVA-Folie zu der wäßrigen Lösung betrug

zentration des Urans weniger als etwa 10 Teile pro _4O 1:150. Es wurde festgestellt, daß pro Gramm der titan-

1 Million Teile beträgt, wird Uran mit Chloroform haltigen PVA-Folie 130 mg Uran gewonnen wurden,

aus der Uran enthaltenden Lösung extrahiert, das . .

Chloroform verdampft und der feste. Rückstand bei B e 1 s ρ 1 e 1 4

etwa 400' C geglüht. Der erhaltene Rückstand wird in 20 g PVA-Fasern, die nach dem Verspinnen nicht in

Chlorwasscrsloffsäurc gelöst, dieser Lösung ein für die 45 trockener Hitze verstreckt, sondern einer Wärme-

colorimelrische Bestimmung geeignetes Reagens züge- schrumpfung um 10% unterzogen worden waren,

setzt und danach Uran quantitativ durch Colorimetric wurden während 2 Stunden in 1000 g einer wäßrigen

bestimmt. Lösung von 40⁰C getaucht, die 7% Tilansulfal,

Beispiel j 10% Schwefelsäure und 10% Natriumsulfat enthielt,

50 und danach unter Bildung von titanhalligen PVA-

50 g PVA-Flocken wurden während 2 Stunden bei Fasern mit einem Gehalt an 7,2% Tilan mit Wasser

40' C in 3000 g einer wäßrigen Lösung eingetaucht, gewaschen.

die 12,0% Λ-Tilansäure, 15,4% Chlorwasserstoff- Die tilanhaltigen FVA-Fasem wurden während

säure und 9,0% Natriumsulfat enthielt, und danach 8 Stunden in eine wäßrige Lösung von 25°C gelegt,

mit Wasser gewaschen, wobei titanhaltige PVA- 55 die Natriumuranyltricarbonat in einer als Uran be-

Ilocken erzielt wurden, die 12,3% Tilan enthielten. rechneten Konzentration von 700 Teilen pro 1 Million

Die titanhalligen PVA-1-locken wurden während Teile enthielt und einen mit Chlorwasserstoffsäure auf 24 Stunden bei 60 C in eine wäßrige Lösung getaucht, 7,6 eingestellten pH-Wert hatte. Das Verhältnis der die Uranylnilral in einer Konzentration von 1200 Tei- titanhaltigen PVA-Fasern zu der wäßrigen Lösung lcn pro 1 Million Teile, berechnet als Uran, enthielt 60 betrug 1:200. Danach wurden die so behandelten und einen mit Natriumcarbonat auf 5,5 eingestellten titanhalligen PVA-Fasern in der im Beispiel 3 bepH-Werl hatte. Das Verhältnis von PVA-Flocken zu schriebenen Weise der Desorption unterworfen, mit der wäßrigen Lösung betrug 1:200. Die behandelten der Ausnahme, daß das Verhältnis von Fasern zu PVA-Flocken wurden dann während 15 Minuten bei Desorptionslösung 1:100 betrug. Dabei konnte Uran S()"C in eine wäßrige Lösung von Natriumcarbonat 65 in einer Menge von 61 mg pro Gramm der litaneiner Konzentration von 0,6 Mol eingetaucht. Das hakigen PVA-Fasern gewonnen werden.
Verhältnis der behandelten Flocken zu der wäßrigen Aktivkohle wurde in eine Lösung von <x -Titansäure Lösung betrug 1: KK). Die Analyse der Uranylnitrat- einer Tilankonzenlration von 4% und danach in eine

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8 normale-wäßrige Lösung von Natriumhydroxyd ge- (Maschenweite 0,84 mm) verarbeitet und danach taucht, wonach mit Wasser gewaschen wurde. Dabei während 30 Minuten einer Hitzebehandlung bei 180°C wurde α-Titansäure auf Aktivkohle als Träger mit unterworfen. Das Filter wurde während 15 Minuten einem Titangehalt von 13,1 % erhalten. in eine 8%ige wäßrige Lösung von PVA getaucht und

Wenn diese Uranhaltige Aktivkohle während 8 Stun- 5 danach aus der Lösung entfernt. Überschüssige Lösung

den in die im ersten Teil des Beispiels 4 verwendete wurde durch Behandlung des Filters "mit Preßluft von Uran enthaltende Lösung gelegt wurde, konnten nur etwa 1,5 kg/cm* entfernt. Das Filter wurde dann zur 11 mg Uran pro Gramm Aktivkohle adsorbiert wer- Koagulation von PVA in eine wäßrige Lösung von

den. 400 g Natriumsulfat pro Liter getaucht und danach

η j 'ι c ίο während einer Stunde in eine wäßrige Lösung von

^p 40° C getaucht, die 8 % Titanylsulfat, 15 % Schwefel-

Ein Webstoff aus Vinylon (PVA-Faser) wurde in säure und 8% Natriumsulfat enthielt, und anschlieeine 10°/„ige wäßrige Lösung von PVA gelegt und die ßend mit Wasser gewaschen. Das Filter enthielt überschüssige Lösung mit Hilfe einer Walze entfernt. 4,2 % Titan, bezogen auf das Gesamtgewicht. Künst-Der so behandelte Stoff wurde dann in eine Lösung »5 iiches Meerwasser mit einem Gehalt an 500 Teilen von Natriumsulfat einer Konzentration von 400 g pro Uran pro 1 Million Teile wurde während 3 Tagen bei Liter getaucht, um PVA zu koagulieren. Danach wurde einem Verhältnis von Filtermasse zu Meerwasser von das Gewebe während 30 Minuten bei 40⁰C in eine 1:100 durch das Filter im Kreislauf geführt. Danach wäßrige Lösung eingetaucht, die ll,O°/o «-Titansäure, wurde das Filter in eine wäßrige Lösung von 5O⁰C 13,5 % Chlorwasserstoff säure und 10% Natrium- ao getaucht, die 0,5 Mol Natriumcarbonat und 0,5 Mol sulfat enthielt, und danach mit Wasser gewaschen. Ammoniumcarbonat enthielt (Verhältnis der Filter-Das Gewebe hatte einen Titangehalt von 5,1%, be- masse zur wäßrigen Lösung 1:100), um das Uran zu zogen auf das Gesamtgewicht des Gewebes. Der Web- desorbieren. Uran konnte in einer Menge von 20 mg stoff wurde dann während 2 Tagen bei 30° C in eine pro Gramm der Filtermasse gewonnen werden.
Lösung getaucht, die Urannitrat einer Konzentration as ^ ...

von 1000 Teilen pro 1 Million Teile enthielt und einen υ e ι s ρ ι e ι 8

pH-Wert von 5 hatte, um Uran zu adsorbieren. Dabei Ein aus Vinylon hoher Zähigkeit hergestelltes Netz

betrug das Verhältnis von Gewebe zu Lösung l:iS0. der Maschenweite 2,0 mm (Nr. 10 nach ASTM) Danach wurde der Webstoff zur Desorption des Urans wurde in eine 10%ige wäßrige Lösung von PVA eingein eine wäßrige Lösung von Natriumcarbonat einer 30 taucht und zum Entfernen der überschüssigen Lösung Konzentration von 1 Mol bei 8O⁰C gelegt (das Ver- mit einer Walze leicht abgequetscht. Das gespannte hältnis von Gewebe zu Lösung betrug 1:200). Uran Netz wurde zur Koagulation von PVA in eine wäßrige konnte in einer Menge von 111 mg pro Gramm des Lösung von Natriumsulfat einer Konzentration von Webstoffes gewonnen werden. 400 g/l getaucht und anschließend während einer

35 Stunde in eine wäßrige Lösung von 40⁰C getaucht, Beispiele die 13 % «-Titansäure, 14,2% Chlorwasserstoffsäure

Hochorientierte und kristallisierte Vinylon-Fasern und 8% Natriumsulfat enthielt. Das behandelte Netz (Grad der Formalisierung 31,1%) wurden in eine enthielt 7,3 % Titan, bezogen auf sein Gesamtgewicht. 8%ige wäßrige PVA-Lösung getaucht und danach Das Netz wurde dann in zwanzig quadratische Stücke zum Entfernen überschüssiger Lösung in einem 40 mit einer Größe von je 5 · 5 cm zerschnitten. Durch Zentrifugalabscheider einer Behandlung bei 1000UpM Anordnen dieser Stücke in Abständen von 5 mm unterworfen. Die Fasern wurden gespalten und zum wurde ein rechtwinklig parallelepipedischcs Filter her-Koagulieren von PVA in ein Koagulajtionsbad ge- gestellt. Durch dieses Filter wurden während 5 Tagen taucht, das Ammoniumsulfat in einer Konzentration 1001 Wasser mit einem Gehalt an 0,003 Teilen Uran von 400 g/l enthielt. Die- Fasern wurden während 45 pro 1 Million Teile im Kreislauf geführt und danach 30 Minuten bei 40⁰C in einer Lösung behandelt, die das Uran in der im Beispiel 6 beschriebenen Weise deaus 8,0% «-Titansäure, 13,5% Chlorwasserstoffsäure sortiert. Dabei konnten 270 μg Uran gewonnen wer- und 10% Ammoniumsulfat bestand, und danach mit den.

Wasser gewaschen. Die Fasern enthielten 6,2% Titan, Beispiel 9

bezogen auf ihr Gesamtgewicht. Diese Fasern wurden 50

zu einer filterähnlichen Form verarbeitet und eine Ein Vinylon-Stoff in gespannter Form wurde auf

wäßrige Lösung mit einem Gehalt an 70 Teilen beiden Flächen mit einer 15%igen wäßrigen Lösung Natriumuranyltricarbonat pro 1 Million Teile mit von PVA beschichtet, getrocknet und während einem pH-Wert von 8 (bei einem Verhältnis von 2 Stunden bei 40⁰C in eine wäßrige Losung getaucht, Fasern zur wäßrigen Lösung von 1:1000) während 55 die 12% «-Titansäure, 13,1% Chlorwasserstoffsäure 3 Tagen bei 30⁰C im Kreislauf durch das Filter ge- und 11% Natriumsulfat enthielt Der so behandelte führt. Dann wurde das Filter in eine wäßrige Lösung Vinylon-Stoff hatte einen Titangehalt von 8,2 Gevon Ammoniumcarbonat einer einmolaren Konzen- wichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge. Dei tration bei 90⁰C getaucht (Verhältnis Filtermasse zu Vinylon-Stoff wurde in Rollenform während 4 Tagen wäßriger Lösung von 1:100), um Uran zu desorbieren. 60 in eine wäßrige Lösung eingetaucht, die Uran in einei Das Uran konnte in einer Menge von 30 mg pro Konzentration von 1000 Teilen pro 1 Million Teil« Gramm der in Filterform angeordneten Fasern ge- enthielt und einen pH-Wert von 5 hatte (Verhältnis wonnen werden. ^v°n Stoff zur wäßrigen Lösung von 1:200). Danacl

Beispiel 7 wurde der Stoff in eine wäßrige Lösung von Ammo

^p . ⁶5 niumcarbonat einer Konzentration von 1,5MoI be

Nylon-6-Fasern von 10 Denier, die um das 4fache 90⁰C getaucht, um Uran zu desorbieren. Uran könnt kalt verstreckt worden waren, wurden zu einem Filter in einer Menge von 110 mg pro Gramm des Vinylon einer Maschenweite entsprechend 20 Maschen ASTM stoffes gewonnen werden.

TfMl ίλ-IHAi Beispiel 10 Beispiel 12

Ein Polyesternetz einer Maschenweite von 0,45 mm (100 Maschen nach ASTM) in gespannter Form wurde auf beiden Oberflächen mit einer 18°/oigen wäßrigen PVA-Lösung beschichtet und getrocknet. Danach wurde das Netz in der im Beispiel 9 beschriebenen Weise mit Titan behandelt. Das mit titanhaltigem PVA beschichtete Polyesternetz enthielt 10,8 % Titan, bezogen auf das Gesamtgewicht. Das Netz wurde während 4 Tagen bei 30⁰C in eine wäßrige Lösung getaucht, die Uranylsulfat in einer Menge von 1200 Teilen, berechnet als Uran, pro 1 Million Teile enthielt (Verhältnis Netz zur wäßrigen Lösung von 1:100), und das Uran wurde danach unter den im Beispiel 5 beschriebenen Bedingungen desorbiert. Dabei konnte Uran in einer Menge von 79 mg pro Gramm des titanhaltigen PVA-Netzes gewonnen werden.

Beispiel 11

20 g PVA-Flocken wurden während 2 Stunden bei 40⁰C in 1000 g einer wäßrigen Lösung getaucht, die 11,0% ft-Titansäure, 13,5% Chlorwasserstoffsäure und 10% Natriumsulfat enthielt, und mit Wasser gewaschen, wobei titanhaltige PVA-Flocken mit einem Gehalt an 12,1% Titan erzielt wurden.

Die titanhaltigen PVA-Flocken wurden während 5 Tagen bei 30⁰C in Meerwasser getaucht (Verhältnis Flocken zu Meerwasser von 1:150000) und danach in eine wäßrige Lösung von Natriumcarbonat einer Konzentration von 0,8 von 95⁰C gelegt (Verhältnis von Flocken zu der wäßrigen Lösung von 1:100). Es wurde festgestellt, daß 351 μg Uran pro Gramm der titanhaltigen PVA-Flocken adsorbiert worden waren.

Zu Vergleichszwecken wurde an Stelle der titanhaltigen PVA-Flocken gemäß Beispiel 11 Aktivkohle verwendet, die 19,7% adsorbiertes Titanoxyd (berechnet als Titan) enthielt. Diese titanhaltige Aktivkohle wurde unter denselben Bedingungen in Meerwasser eingetaucht Uran wurde in einer Menge von 151 μg pro Gramm der adsorbiertes Titan enthaltenden Aktivkohle adsorbiert.

Aus diesem Vergleich wird klar, daß das Adsorptionsvermögen von titanhaltigem PVA für Uran etwa das 2fache der von Aktivkohle beträgt. Bezogen auf die Titanmenge, zeigt das titanhaltige PVA ein etwa viermal so hohes Adsorptionsvermögen für Uran wie Aktivkohle, die adsorbiertes Titan enthält.

PVA-Fasern von 6 Denier, die durch Verspinnen in eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat als Koagulationsbad und anschließendes Verstrecken um 300% erhalten worden waren, wurden in einem Ofen bei 23O⁰C einer Schrumpfung von 10% unterworfen. 10 g der erhaltenen Fasern wurden während 2 Stunden bei 40⁰C in 1000 g einer wäßrigen Lösung getaucht,

ίο die 8% α-Titansäure, 9,82% Chlorwasserstoff säure und 41% Natriumsulfat enthielt, und danach zur Bildung von titanhaltigen PVA-Fasern mit einem Gehalt an 7,7% Titan mit Wasser gewaschen.

Die titanhaltigen PVA-Fasern wurden während 5 Tagen bei 30^cC zur Adsorption von Uran in Meerwasser gelegt (Verhältnis von Fasern zu Meerwasser von 1 : 150000) und danach während 30 Minuten bei 98⁰C in 500 g einer wäßrigen, 1,1 molaren Lösung von Natriumcarbonat gelegt. Uran konnte in einer Menge von 299 (ig pro Gramm (bezogen auf das Gesamtgewicht der titanhaltigen PVA-Fasern) gewonnen werden.

Wenn die titanhaltigen PVA-Fasern erneut unter denselben Bedingungen zur Adsorption von Uran mit anschließender Desorption verwendet wurden, so konnten 271 μg Uran gewonnen werden. Die dritte Durchführung dieses Verfahrenszyklus führte zur Gewinnung von 282 μg Uran und der vierte Zyklus zur Gewinnung von 251 μg Uran.

Beispiel 13

Es wurden PVA-Fasern verwendet, die durch Verspinnen in eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat als Koagulationsbad, anschließendes Verstrecken um 300%, Verstrecken in trockener Hitze um 20% und 5%ige thermische Schrumpfung hergestellt worden waren. Diese PVA-Fasern wurden während 2 Stunden in eine Lösung von 45°C getaucht, die 8% Titanylsulfat, 10% Schwefelsäure und 10% Natriumsulfat

enthielt (Verhältnis der PVA-Fasern zu der wäßrigen Lösung von 1:30). Dabei wurden titanhaltige PVA-Fasern mit einem Gehalt an 6,7% Tiian erzieh. Die PVA-Fasern wurden zu einem Stoff verwebt. Dei Stoff wurde zu einer Rolle vernäht, die dann während 10 Tagen in Seewasser eingetaucht wurde. Anschließend wurde sie in eine Ammoniumcarbonat enthaltende Desorptionslösung getaucht. Uran wurde in einer Menge von 389 μg pro Gramm der titanhaltigen PVA-Fasern gewonnen.

Claims (4)

ι 2 η . . - dünnte wäßrige Lösung, die Uran beispielsweise in Patentansprüche: FoIm des UrLylions U<V" enthält, wird als Ver-

1. Verfahren zum Gewinnen von Uran durch arbeitungsflüssigkeit beim Verhütten von Uranerz Adsorption aus einer Uran enthaltenden wäßrigen oder als Ablauge in einem Kernbrenner erhalten. Lösung, dadurch gekennzeichnet, 5 Meerwasser enthält ebenfalls etwa 3 mg/m Uran in daß man die Adsorption des Urans an titanhalti- Form des Tricarbonatkomplexes UO₁(CO₃J₃ *. Es gern Polyvinylalkohol als Adsorptionsmittel vor- ist äuß-ürst wünschenswert, Uran aus diesen Uran entnimmt und danach das Uran mit Hilfe einer wäßri- haltenden wäßrigen Lösungen mit gutem Wirkungsgen Lösung von Natrium- oder Ammonium- grad zu gewinnen,

carbonat desorbiert. io Bisher wurden als Methoden zum Gewinnen von

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Uran aus Uran enthaltenden wäßrigen Lösungen die zeichnet, daß man den titanhaltigen Polyvinyl- Extraktion mit bestimmten organischen Lösungsalkohol in Form von Teilchen, Flocken, Folien, mitteln, Adsorption mit verschiedenen lonenaustau-Fäden, Fasern, Watte oder Web- oder Wirkstoffen scherharzen und die Adsorption mit verschiedenen verwendet. 15 anorganischen Adsorptionsmitteln, beispielsweise

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Titanoxyd, Titanhydroxyd, basisches Zinkcarbonat, zeichnet, daß man den titanhaltigen Polyvinyl- Bleisulfid oder Bleipyrophosphat, vorgeschlagen alkohol in Form einer Beschichtung auf Faser- (Nature, 12. September 1964, Bd. 203, S. 1110 bis material einsetzt. 1115). Alle diese bekannten Methoden führen jedoch

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ao bei der Gewinnung von Uran nicht zu wirklich gulen gekennzeichnet, daß man als Adsorptionsmittel Ergebnissen und haben sich nicht als zufriedenstellend titanhaltigen Polyvinylalkohol verwendet, der min- erwiesen.

destens 3 Gewichtsprozent gebundenes Titan ent- Es wurde nun gefunden, daß Uran mit guter Selek-

hält. tivität und Wirksamkeit aus Uran enthaltenden wäßri-