DE2243570B2

DE2243570B2 - Verfahren zur Gewinnung von Uranylsutfathydrat

Info

Publication number: DE2243570B2
Application number: DE2243570A
Authority: DE
Inventors: R Jean; H Mercier
Original assignee: Pechiney Ugine Kuhlmann SA
Current assignee: Pechiney Ugine Kuhlmann SA
Priority date: 1971-09-28
Filing date: 1972-09-05
Publication date: 1975-02-06
Also published as: AU471496B2; US3920788A; FR2154300B1; ZA726616B; BE789316A; DE2243570A1; OA04265A; SU504471A3; CA970162A; IT967868B; NL7213101A; SE375807B; CS157608B2; LU66169A1; ES407071A1; RO61590A; AU4716172A; BR7206764D0; GB1383576A; DE2243570C3

Description

Gegenstand der Erfindung ist das in den vorstehenden Ansprüchen näher bezeichnete Verfahren zur Gewinnung von Uranylsulfathydrat aus einer durch Schwefelsäureaufschluß eines Uranerzes oder eines uranhaltigen Konzentrats mit nachfolgender Abtrennung der ungelösten Bestandteile erhaltenen Auf-Schlußlösung.

Die Gewinnung von Uran aus seinen Erzen umfaßt allgemein eine Laugung des Muttergesteins mit einer Säure oder Base, welche das Uran löst. Bei dieser Laugung wird nach dem Abtrennen der Abfall-Feststoffe eine Lösung mit geringem Urangehalt erhalten, aus welcher das Uran entweder durch selektive Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel oder durch selektive Fixierung auf einem lonenaustauscherharz oder durch Fällung mit einer Alkali- oder Erdalkalibase gewonnen wird.

Für die beiden ersteren Verfahrensweisen werden teure, organische Produkte benötigt, deren Einsatz für verdünnte Lösungen kostspielig ist, wobei jedoch nach dem Eluieren und Ausfällen Konzentrate ent haltend 65 bis 85% Uran erhalten werden. Bei der dritten Verfahrensweise wird mit einem billigen Fällungsmittel gearbeitet und ein Konzentrat erhalten, das 25 bis 80% Uran in Form des Uranats der für die Fällung eingesetzten Base enthält. Aus den Konzentraten wird üblicherweise ein Uransalz, dessen Reinheit den Anforderungen der Kernindustrie entspricht, durch Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel oder durch Ionenaustausch mit einem hierfür geeigneten Harz erhalten.

Diese verschiedenen Verfahren sind derzeit zusammen mit dem RlP-Prozcß, bei welchem lonenaustauscherharz mit ungeklärter Laugelösung in Berührung gebracht wird, die einzigen technischen verwendeten Verfahren. Nachteilig an ihnen ist die Verwendung von kostspieligen organischen Produkten, deren Einsatz häufig umständlich ist und der verhältnismäßig starke Verbrauch von Reaktionspartnern in der Reinigungsstufe, der mehr von dem gewählten Verfahren, als von der gewonnenen Uranmenge abhängt; das uranreiche Kon/ ntrat ist allgemein nicht ausreichend rein, um c> Nachteile im Verlauf der weiteren Maßnahmen ..1 der Kernindustrie behandelt werden zu können; die Reinigung mit Austauscherharz oder organischem Lösungsmittel erfolgt allgemein mit wenig konzentrierten uranhaltigen Lösungen (1 bis 50 g je Liter), deren freie Azidität ziemlich niedrig eingestellt werden muß, wofür teure Anlagen mit großem Raumbedarf notwendig sind.

Es ist weiterhin bekannt aus der Salpetersäure-Aufschlußlösung chemisch reines Uranylnitrat /u gewinnen. Dazu soll aber alkalifreies Urangestein eingesetzt und eine Ausfällung mit Laugen vermieden werden, weil sich sonst unerwünschte Doppelsalze bilden (Ga Ik in et al., Atomizdat 1960).

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens, das ohne lonenaustauscherharz. Lösungsmittel oder sonstige organische Stoffe auskommt, lassen sich die bekannten Nachteile vermeiden. Es wird ein Uranylsulfathydrat gewonnen, dessen Reinheit zumindest den Anforderungen der Kernindustrie entspricht, indem von einem unreinen Konzentrat ausgegangen wird, welches beispielsweise durch Ausfällen der geklärten Aufschlußlösung des Erzes mit einer Base wie Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid. Ammoniak, Magnesia oder Kalk erhalten worden ist und d:c Reinigung in einem stark uranhaltigen (i00 bis 400 g 1) Medium vorgenommen.

Das System IJO₂SO₄ · H₂SO₄ H₂O ist eingehend untersucht und die Existenz von mehreren Sulfalhydraten mit jeweils einem Löslichkeitsminimum festgestellt worden (Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, 8. Auflage, System Nr. 55. 1936, S. 152/153). Seit mehr als 40 Jahren (Colani 1928, zitiert von Linke in »Solubilities«, New York 1958) ist bekannt, daß Uranylsulfat ein gesteigertes Löslichkeitsmaximum in konzentrierter Schwefelsäure besitzt, wenn das Gewichtsverhältnis H₂OH₂SO₄ frei - nachfolgend der Einfachheit halber mit % A bezeichnet im Bereich von 0,165 liegt. Es mag deshalb überraschen, daß kein technisches Verfahren zur Reinigung von Urankonzentraten bis heute von dieser Erscheinung Gebrauch gemacht hat. trotz der zahlreichen Arbeiten, die sich seit 1945 mit der Extraktion von Uran befassen.

Die Gründe dafür, daß bisher nicht in dieser Richtung gearbeitet wurde, sind vermutlich folgende:

Es ist bekannt, daß Lösungen in konzentrierter Schwefelsäure zur Bildung von nur wenig bekannten Komplexen oder polykondensierten Salzen führen, die die Lösung stark verdicken oder sogar zu ihrer Verfestigung führen können; es war zu befürchten, daß sich Mischsalze, welche sowohl Uran als auch andere Kationen enthalten, bilden wurden; konzentrierte Schwefelsäurelösungen sind viskos: dies ist hinderlich für das Filtrieren und führt dazu, daß Stoffe mitgerissen werden; Verzögerungen bei der Ausfällung sind ebenfalls häufig; aus den bisher angeführten Gründen war bisher anzunehmen, daß nicht unmittelbar eine ausreichende Reinheit erzielt

erden würde, welche den sehr strengen Anforderun- von Polysulfaten abbindet bzw. fest wird. Durch die der Kernindustrie, Hauptabnehmer für das Uran. Verwendung einer verdünnten Aufschlußlösung, deren •ntspricht. Da in Gegenwart von konzentrierter Verhältnis E/A von dem Eisengehalt abhängt, läßt Schwefelsäure weder Behandlungen mit Austauscher- sieb dieser Nachteil vermeiden. * en _o(j_{er m}it organischen Lösungsmitteln durch- 5 Der Kieselsäuregehalt des behandelten Konzen-Lführt _werden können, war anzunehmen, daß man trats behindert die Durchführung des Verfahrens Hr die abschließende Extraktion erneut auf verdünnte auch nicht. Neigt diese Kieselsäure dazu, Gele oder lösungen zurückgreifen müßte, so daß ein derartiges Kolloide zu bilden, die sich nur schwer von der Verfahren jegliches wirtschaftliches Interesse verlor. Aufschlußlösung trennen lassen, so wird bei dem Das erfindungsgemäße Verfahren überwindet die _I0 Aufschluß mit einer relativ verdünnten Lösung geMehrzahl dieser bekannten Schwierigkeiten mit ein- arbeitet.

fTchen an sich bekannten Mitteln und führt über- Der Wert E/A, der zunächst in der Aufschlußbehender weise unmittelbar zu Uransalzen, deren lösung vorliegt, ist grundsätzlich nicht kritisch Bei Srihrit zumindest den Anforderungen de. Kernindu- Abwesenheit von störenden Mengen Calcium, bisen Sr e entspricht. .5 oder Kieselsäure kann dieser Wert gleich dem Wert nas Verfahren zur Gewinnung von Uranylsulfat- von E/A 0,16 bis 0,26 sein. In Gegenwart von CaI-HvHrat aus einer durch Schwefelsäureaufschluß eines cium soll der Wert E/A — wie bereits ausgeführt — Uranerzes oder Urankonzentrats mit nachfolgender über 0.5, vorzugsweise 0,6. betragen. Bei Anwesen-Ahtrennune der ungelösten Bestandteile erhaltenen heit anderer störender Elemente oder Verbindungen Ankrhlußlösung ist nun erfindungsgemäß dadurch 20 wie Eisen und Kieselsäure (wenn diese dazu neigt, !kennzeichnet daß man in der Aufschlußlösunsi das Gele oder Kolloide zu bilden) kann es notwendig Verhältnis von Wasser (E) zu freier Säure ( 4) auf sein, den Wert für EA bis zu 1 6 zu steigern SI Wert EA von 0,16 bis 0,26, vorzugsweise von Liegt der Wert für das Verhältnis E/A der Aufnix bis 0^0 eingestellt, den gebildeten Niederschlag schlußlösung über 0,26, so muß die Lauge konzen- *htrennt 'in der verbleibenden flüssigen Phase dann 25 triert werden, um einen geeigneten Wert zu erhalten, da Verhäinis Wasser (E) zu freier Säure (.4) durch Die Konzentrierung kann durch Erhitzen unter Verdünnen auf einen Wert EA von 0.35 bis 0.50. Atmosphärendruck bis zum Sieden erfoIgen b* d* vnrTuesweise von 0,43 bis 0,47 bringt und schließ- Temperatur der Losung einen Wert von 210 bis 240 L S den dabei entstandenen Uranylsulfathydrat- etwa erreicht; dies hängt von der Zusammensetzung Niederschlag isoliert. 30 der Aufschlußlösung sowie des angestrebten Wertes

Der Uranvlsulfathydrat-Niederschlag kann Vorzugs- EM von 0,16 bis 0,26 ab.

_we?se be etwa WC gebrannt und die Rückstands- Beim Abkühlen bis zur Raumtemperatur rennt lösuL nach gegebenenfalls Wiedereinstellen des sich die Aufschlußlösung in zwei Phasen^ flüssige

Wasse⁸rgehaUesi Umlauf gebracht werden. Phase und Feststoffphase oder N.eder«Atafr S, Brennen erhält mun einerseits sehr reines 35 Vorzugsweise werden im Verlauf <?'^tserMaB-

SSL« Sa- -W «r * Be„and,un_g wieder ,o kWjjeM-j»^ - ™π> ™-£~ ^einSr3rangehalt der Konzentrate, »on «eichen mehrere Male verteilt während des Verdampfen.

„frischen Stoffe können z»,or durchfrierendes ™^« ™?^" 7 Z 0 6 te 0 26 erw"nd™,_;

chen Sinne verändert wie die Löslichkeit von Uranyl- ^ngen^ _dcm ^ _c

sulfathydrat, wenn das Verhältnis E,4 von 0,16 bis U.c tuss.^ ι na.l j Aufschlußlösung

0,26 auf 0,4 bis 0,5 übergeht würde das C alcum m. 6o ede, den groß cn Tc^ de m «k ^^

dem Uran ausfallen. Deshalb wird in diesem la νoil "η<1ακη Uran s cn ι na _djcscm

beim Aufschluß des Konzentrats so verfahren, daß b.s der Wert £M ^ »J ^ freigesetzt, und

das Verhältnis E/A in der Aufschlußlösung zunächst Verdünnen w natürhch Warm -™* ^

über 0,5 liegt. Das dabei ausgefällte Calciumsulfat anschließend w.rd d^f ^a 30 L.λ*&

wird dann mit der Kieselerde bzw SiO₂ abgetrennt. 65 enist ch tun N^dc sd ^ xon U y ^

JZ^!S^/A^m^^ Se^ Z »^ii'-crWratur des Kri-

Tazu mhren daßdl Lösung in Folge der Bildung slaliisalionsbcgmns erleichtert.

Der abgetrennte Niederschlag besteht nach dem Spülen uiit einer Lösung mit einem Wert für EA von 0,35 bis 0,50 aus sehr reinem, sauerem Uranylsulfathydrat und enthält als Hauptbegleitstoff Calciumsulfat, wenn es nicht für zweckmäßig gehalten worden ist, das Calcium zuvor abzutrennen.

Die vom Niederschlag abgetrennte erschöpfte Lösung wird in Umlauf gebracht.

Beim Etennen des Niederschlags von Uranylsulfathydrat bei einer Temperatur von etwa 900° C werden einerseits Wasserdampf sowie Schwefeloxide erhalten, die zurückgewonnen werden können, sowie andererseits sehr reines Uranoxid U₃O₈, wie in den nachfolgenden Beispielen gezeigt.

Das Verfahren nach der Erfindung gestattet, ohne .besondere Reaktionsteilnehmer für das Konzentrieren und das Extrahieren auszukommen. Per einzige außer Wasser verwendete Reaktionsteilnehmer ist Schwefelsäure, welche zum einen Teil wieder in Umlauf gebracht und zum anderen Teil regeneriert wird, durch Behandlung der beim Brennen erhaltenen Schwefeloxide, beispielsweise in einer Anlage für das Kontaktverfahren.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung; die Analysenwerte verstehen sich durchweg in Gewichtsprozent.

Beispiel 1

Es wurde ein uranhaltiges Konzentrat auf der Basis von Natriumuranat behandelt, dessen Zusammensetzung vor sowie nach dem Brennen bei 500" C zum Abtrennen der organischen Bestandteile der nachfolgenden Aufstellung entspricht:

Tabelle I

UO₃.
Na₂O
K₂O.
Al₂O₃

Roh

77,40

10,35

0,20

1,00

Gebrannt

82,30

11,00

0,22

1,06

Fe₂O₃

SiO₂

MnO

MgO

V₂O₅

CaO

Brennverluste

Nicht bestimmt ...

Roh

0,85 0,40 0,15
0,20 0,35
0,35
7,65
1,10

Gebrannt

0.90 0,43 0,16 0,22 0,37 0,37 2,19 0,78

Ls wurde 1 Tonne Konzentrat mit umlaufenden sauren Lösungen Rl und R2 aufgeschlossen; die Zusammensetzung der Lösungen ist in der folgenden Tabellen gegeben; eingesetzt wurden 104kg Lösung Rl, und 5517 kg Lösung R2 auf 1000 kg Konzentrat.

Nach dem Aufschluß wurde filtriert oder zentrifugiert, um die unlöslichen Bestandteile CaSO₄ und SiO₂ abzutrennen. Der Niederschlag wurde mit Wasser gewaschen und das Waschwasser R1 in die Aufschlußstufe zurückgeführt.

Die zurückbleibende Aufychlußlösung L1 wurde dann eingedampft bis zu einer Temperatur von 220'C. Beim Abkühlen wurden bei etwa 70 C Kristallkeime zugesetzt; es bildeten sich 1011 kg Niederschlag S2. der von der flüssigen Phase Ll abfiltriert

wurde. Der Niederschlag S2 wurde mit 1071kg Schwefelsäurelösung gewaschen, deren Verhältnis EA 0,19 betrug. Das Waschwasser wurde zu der flüssigen Phase Ll gegeben, Gesamtgewicht der flüssigen Phase 5419kg; die Zusammensetzung ist in Tabelle II

angegeben. Darauf wurde dieses Gemisch mit 828 1 Wasser verdünnt. Nach dem Abkühlen fielen 2119 kg Niederschlag S3 von Uranylsulfathydrat aus, das von der Lösung L 3 abgetrennt wurde.

Das abgetrennte Uranylsulfathydrat wurde mit 1389 kg wäßriger Schwefelsäure mit E/A = 0,45 gewaschen. Dieses Waschwasser wurde der erschöpften Lösung L 3 zugesetzt und als umlaufende Lösung R 2, Gewicht 5517 kg. in die Aufschlußstufe zurückgeführt.

Tabelle II

UO₂SO₄ ...
Na₂SO₄....

K₂SO₄

Al₂(SO₄)., ..
Fe₂(SO₄)₃ ..

H₂SO₄

H₂O

Verschiedene
E/A

Rl

1,2

Spuren
Spuren
Spuren
Spuren

2,8

95,6

0,3

34,0

R2

4,5
2,5

Spuren
0,07
0,04
64,1
28,9
Spuren
0,45

Li

19,7

5,9

0,1

0,5

0,4

45,9

27,3

0,1

0,60 Ll

23.6
2,7

0,1

0,1
60,0
11,4

0,1

0,19

S 2

2,0

24,9

0,4

3.4

2.3

56.3

10,6

0,1

L3

4,9 2,7

0,1

0,1 63,5 28,6

0,1

0,45

S3

48,8

36,0 15,2

Wurde das abgetrennte Uranylsulfathydrat darauf bei 900° C gebrannt, so wurde ein Produkt erhalten, das im wesentlichen aus U₃O₈ bestand, dessen Analyse in der nachfolgenden Tabelle III aufgeführt ist und das erheblich weniger Begleitstoffc oder Verunreinigungen enthält, als für die nachfolgende Verarbeitung in der Kernindustrie festgelegt ist.

Tabelle III

U 84.5 ± 0.5

Al 0,14

Fe 0,022

Mn 0,001

Mg 0,005

Fortsetzung

Ca 0,013

Na 0,05

K 0,022

V 0,005

Mo <0,002

Si 0,04

P <0,05

As <0,05

S <0,05

Cl <0,005

F <0,005

Th <0,l

Beispiel 2

Es wurde ein technisches Konzentrat aus Magnesiumuranat folgender Zusammensetzung behandelt:

Tabelle IV

UO₃ 53,7

MgO 8,6

CaO 0,33

SiO, 2,3

Al₂O₃ 7,4

Fe₂O₃ 4,2

CuO 0,5

MnO 2,5

V₂O₅ 0,9

Na₂0 0,04

Flüchtige Anteile 2,23

H₂0 5,9

SO₃ IM

Ein solches Konzentrat ist für das Verfahren nach der Erfindung geeignet; wegen des CaO-Gehalles einerseits und der Beschaffenheit der Kieselsäure andererseits muß jedoch der Aufschluß mit einem Verhältnis E/A Φ 1,6 in der Aufschlußlösung L1 durchgeführt werden. Behandelt wurde 1 Tonne Konzentrat mit 1997 kg Umlauflösung R 1, 7062 kg Umlauflösung Rl sowie 2460 kg Wasser. Die Zusammensetzung der Lösungen Rl und R 2 ist in der folgenden Tabelle V angegeben. Erhalten wurden nach dem Abkühlen 12497 kg Suspension, die filtriert wurde. Die Aufschlußlösung Ll, machte 12031kg aus; der Niederschlag S1 wurde mit 1865 kg Wasser gewaschen und wog dann 334 kg; die Waschlösung wurde als Rücklaufiösung R1 in die Aufschlußstufe zurückgeführt. Die Aufschlußlösung Ll wurde dann durch Erhitzen auf eine Temperatur bis zu 235° C bei Atmosphärendruck eingedampft und dann abgekühlt. Im Verlauf dieser Arbeitsstufe wurde eine geringe Menge (0,1 kg) Kristaiikeime zugegeben, sobald die Temperatur der Lösung 180" C beim Verdampfen und 80 "C beim Abkühlen erreicht hatte.

Es wurde eine Suspension von Niederschlag S 2 in flüssiger Phase L2 mit EA = 0,19 erhalten; die Suspension wurde filtriert, der Niederschlag mit 2022 kg Schwefelsäurelösung EA = 0.19 gewaschen und wog dann feucht 1675 kg. Das Waschwasser wurde mit der flüssigen Phase L 2 vermischt; dieses Gemisch, das 6837 kg wog, wurde mit 1206 kg Wasser versetzt und abgekühlt. Das Gemisch schied sich in einen Niederschlag aus saurem Uranylsulfathydrat und die Lösung L 3 mit einem Verhältnis £ A \on 0,45.

Die 7043 kg Suspension wurden filtriert; der Niederschlag S3 gewaschen mit 392 kg Schwefclsäureiösung mit EA = 0.45 wog nach dem Waschen feucht 1373 kg. Die Lösung L 3 wog zusammen mit der Waschlösung 7062 kg und wurde als Rücklauflösung R 2 in die Aufschlußstufe zurückgeführt.
Die Analysenwerte für die feuchten Niederschläge Sl. S2 und S3 sowie für die Lösung Ll, L2 + Waschlauge von S2. L3 + Waschlauge von S3 sind in der folgenden Tabelle V zusammengefaßt.

Tabelle V

UO₂SO₄ ...
MgSO₄ ....
Al₂(SO₄)., ..
Fe₂(SO₄)., ..

SiO₂

MnSO₄ ....
CuSO₄ ....
Na₂SO₄...
V₂O₅. 2SO,

CaSO₄

H₂O

Rl

1.81
0.50
0.75
0.15

0.10

0.35

6.91

89.43

12.95

Sl

0,3

6,9

2.4 0.6 89,8

Ll

8.43 2.35 3,71 0,87

0.50 0.08 0.01 0.14

32.25

51.66

1.6 S 2

α/2

15.32

Ϊ4.80

6,27

3.16
0.60
0.06
1.01

48.92
9.14

1.2 ' Waschlauge von S?

14.63
0.38
Z91

0.10

68.85

13.12

0.19

Si

49.1

35.8
15.1
0.42

r: - Li

Waschlauge
von S3

4,65
0,38
2,82

0.10

63.50

28.55

0.45

Wurde der Niederschlag S3, das Uranylsulfathydrat bei 900 C gebrannt, so wurden 517 kg Uranoxid ti,Ο« mit folgenden Analysenergebnissen erhalten:

Tabelle VI

U 84,2 ± 0,5

Al 0,020

Fe 0,002

Mn <0,050

Mg 0,001

Ca 0,002

Na 0,002

K 0,020

V <0,050

Mo 0,002

Si <0,050

P .
As.
S..
Cl.
F .
Th

0,050

0,10

0,015

0,006

0,1

Beispiel 3

Tabelle VIl

UO₃ 44,46

MgO 3,56

CaO 0,58

SiO, 5,56

Al₂O₃ 8,50

Fe,O₃ 16,20

CuO 0,50

MnO 3,87

V₂O₅ 0,80

Na₂O

Flüchtige Anteile 2,15

H₂O 10.20

SO₃ 3.62

Ein solches Konzentrat ist für das Verfahren nach der Erfindung geeignet; die durch die Anwesenheit eines relativ hohen Gehalts an Fe₂O₃ und SiO₂ bedingten Probleme werden dadurch überwunden, daß das Verhältnis E/A der Aufschlußiösung L I auf den Wert 1,6 gebracht wird. Ein Aufschluß dieses Konzentrats mit einer Lösung mit E/A = 0,19 führt zu einem schnellen Abbinden bzw. als Masse Festwerden dieser Lösung.

Es wurde 1 Tonne Erz mit 4220 kg Lösung R1 und 5784 kg Lösung R 2 aufgeschlossen. Die erhal-

•o tene Suspension, Gewicht 10 983 kg, wurde filtriert, der Niederschlag mit 3469 kg Wasser gewaschen; das Waschwasser wurde als Lösung R 1 in Umlauf gebracht; der gewaschene Niederschlag S1 wog 877 kg. Die klare Aufschlußlösung Ll, 9355 kg,

>5 wurde bei Atmosphärendruck zum Sieden erhitzt, bis das Produkt die Temperatur 23O°C erreichte; darauf wurde das Produkt abgekühlt. Im Verlauf dieser Stufe wurden 0,5 kg Kristallkeime verteilt auf 2mal zugegeben: Imal bei 175°C, während des Eindampfens und das andere Mal bei 80° C während des Abkühlens. Erhalten wurden 3974 kg Suspension, die filtriert wurde; der Niederschlagt wurde mit 1999kg Lösung, enthaltend 84% H₂SO₄ (E/A = 0.19). gewaschen. Das Waschwasser wurde mit der flüssigen

*5 Phase vereinigt; erhalten wurden 1854 kg abgeschleuderter Niederschlag sowie 5422 kg flüssige Phase L2. Die flüssige Phase L2 wurde mit 950 kg Wasser versetzt und abkühlen gelassen. Dabei wurden 6372 kg Suspension erhalten, die filtriert wurde. Der Niederschlag wurde mit 563 kg Lösung, enthaltend 69% H₂SO₄ (E¹A = 0,45).gewaschen; die Waschlösung wurde mit dem Filtrat vereinigt; erhallen wurden 5784 kg Lösung L 3, die als Umlauflösung R 2 in die Aufschlußstufe zurückgeführt wurde, sowie 1157 kg

abgeschleuderter Niederschlag S 3 von Uranylsulfathydrat. Nach dem Brennen bei 900'C wurden daraus 433 kg reines U,O₈ erhalten.

Die Analysenwerte für Rl, R2. Sl, Ll. S2. Ll. S3. L3 = R2 sind in der folgenden Tabelle VIII zu-

sammengefaßt.

Tabelle VIII

UO₂SO₄ ...
MgSO₄ ....

CaSO₄

SiO,

AIj(SO₄), ..
Fe₂(SO₄), ..
CuSO₁ ....
MnSO₄ ....
V₂O,. 2SO₃

H₂SO₄

Rl

3.25
0.50
0,333

1.75

1.59

0.04

0,34

0.06

11,13

81,02

7.29

Li = R2

4,61 0,36

180

0.10

63.54

28.59

0.45

si 0.07

1.61 6,34

0.24 91.74

X.93
1.36

4.7K

4.34

0.11

0.94

0.16

30.53

48.85

1.6

S2

0.22
5.73

15.34

21,89

0.54

4,44

0.81

42.94

8,04

0.187

12 t Waschlauge

1 5.32
0.39

2,98

0.11

68.24

Ί2.96

0.19

36.06

15.15

0.42

Beispiel 4

Hs wurde ein Kalkuranat folgender Zusammensetzung aufgearbeitet:

Tabelle IX

IiO.,.
CaO.

27.0 19.4 FcO₃
AKO₃.
MnO.
SiO₂..
MgO .
CuO..
V₁O, .

3.2
3.2
5.6
5.6
0.2
0.3
0.5

Fortsetzung

SO₃ .
H₂O.

27,0 8,0

Dieses Produkt ist Für das Verfahren nach der Erfindung geeignet; sein hoher Gehalt an CaO sowie an SiO₂ bedingt, daß mit Aufschlußlösungen mit einem Verhältnis E/A in Ll. von 1,6 gearbeitet werden muß. ίο

1 Tonne Konzentrat wurde mit 4679 kg Umlauflösung R1 und mit 4545 kg Umlauflösung R 2 behandelt.

Nach dem Abfiltrieren und Waschen des Feststoffes mit 3733 kg Wasser wurden 1570 kg Niederschlag Sl, gewaschen und feucht erhalten sowie 4679 kg Waschlösung des Niederschlages S1; diese Waschlösung wurde als Rücklauflösung R 1 zurückgeführt sowie 7708 kg klare Aufschlußlösung L1, die durch Verdampfen bei Atmosphärendruck bis zu einer Temperatur von 230⁰C eingeengt wurde. Dabei wurden 3677 kg Wasser und 33 kg H₂SO₄ entfernt.

Während des Abkühlens der Lösung wurden bei 130⁰C 0,5 kg Kristallkeime zugegeben. Die Suspension wurde filtriert, der Niederschlag mit 879 kg 84%ige Schwefelsäurelösung (E/A = 0,19) gewaschen; erhalten wurden 749 kg feuchter gewaschener Niederschlag S2 sowie 4128 kg flüssige Phase Ll vermischt mit dem Waschwasser.

Dieses Gemisch wurde mit 762 kg Wasser verdünnt; nach dem Abkühlen wurde der Niederschlag abfiltriert und gewaschen, und zwar mit 350 kg 69%iger Schwefelsäurelösung {E/A = 0,45). Erhalten wurde die Lösung L 3, vermischt mit dem Waschwasser, Gewicht 4545 kg, die als Rücklauflösung R 2 in die Aufschlußstufe zurückgeführt wurde, sowie 694,5 kg gewaschener feuchter Niederschlag von Uranylsulfathydrat.

Das Uranylsulfathydrat ergab nach dem Brennen kg sehr reines U₃O₈.

Die Analysenwerte Tür Ri, R2, Sl, Ll, S2, L2 + Waschwasser und S3 sind in der folgenden Tabelle X und die Analysen werte für U₃O₈ in der folgenden Trbelle Xl angegeben.

Tabelle X

UO₂SO₄ . ..
MgSO₄ ....

CaSO₄

SiO₂

Al₂(SO₄I₃ .·
Fe₂(SO₄J₃ ..
CuSO₄ ....
MnSO₄ ....
V₂O,. 2SO₃

H₂SO₄

H₂O

EA

Rl

2,54
0,12
0,33

1,26

0,44

0,03

0,67

0,05

14,18

80,37

5,67

R2

2,70 0,35

2,75

0,10

64,90

29,20

0,45

SI

0.05

30,01 3,57 0,02 0.01

0.01

1,78

66.17

3.71

6,07
0.29

3.01

1,04

0,08

1.60

0.12

33.77

54.03

1.6

S 2

0,80
0,80

14.29
10,68

0,80
15,89

1,25
46.70

8,78

0.19

Ll + Waschlauge

11,18 0.39

3.03

0.11

71,67

13.62

0.59

S3 48.79

36.07

15.14

0.42

Tabelle XI

U 84,3 ± 0.5

Al 0,0900

Ca 0,0070

Mn 0,0430

Mg 0,0015

K 0,0035

Na 0.0018

Mo 0,0012

Fe 0,0150

V 0.0080

Si 0,0040

S <0,0500

P <0,0500

Th <0,1000

As <0,0500

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Uranylsulfathydrat aus einer durch Schwefelsäureaufschluß eines Uranerzes oder eines uranhaltigen Konzentrats mit nachfolgender Abtrennung der ungelösten Bestandteile erhaltenen Aufschlußlösung, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Aufschlußlösung das Verhältnis von Wasser (£) zu freier Säure (A) auf einen Wert E/A von 0,16 bis 0,26 einstellt, den gebildeten Niederschlag abtrennt, in der verbleibenden flüssigen Phase dann das Verhältnis Wasser [E) zu freier Säure (A) durch Verdünnung auf einen Wert E/A von 0,35 bis 0,50 bringt und schließlich den dabei entstandenen Uranylsulfathydrat-Niederschlag isoliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Wert für E/A in der Aufschlußiauge durch Abdampfen des Wassers bei einer Temperatur von 210 bis 240 C unter Aimosphäreiidruck einstellt.

3. Vtrfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn ieichnet, daß man in der Aufschlußlauge einen f M-Wert von 0,18 bis 0,20 einstellt.

4. Vi-rfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die verbleibende flüssige Phase auf einen Wert für E/A von 0,43 bis 0,47 br ngt.