DE2804908C3 - Verfahren zur verbesserten Fällung von Sulfaten unter Rückgewinnung von Natriumcarbonatlösungen aus alkalischen Auslauglösungen - Google Patents

Verfahren zur verbesserten Fällung von Sulfaten unter Rückgewinnung von Natriumcarbonatlösungen aus alkalischen Auslauglösungen

Info

Publication number
DE2804908C3
DE2804908C3 DE2804908A DE2804908A DE2804908C3 DE 2804908 C3 DE2804908 C3 DE 2804908C3 DE 2804908 A DE2804908 A DE 2804908A DE 2804908 A DE2804908 A DE 2804908A DE 2804908 C3 DE2804908 C3 DE 2804908C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
uranium
solution
ammonium
sodium
solutions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2804908A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2804908B2 (de
DE2804908A1 (de
Inventor
Rino Chatillon Berri
Georges Chilly Mazarin Lyaudet
Pierre Bourg La Reine Mouret
Angelo Ris Orangis Sialino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Generale Des Matieres Nucleaires Sa Paris Cie
Original Assignee
Generale Des Matieres Nucleaires Sa Paris Cie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Generale Des Matieres Nucleaires Sa Paris Cie filed Critical Generale Des Matieres Nucleaires Sa Paris Cie
Publication of DE2804908A1 publication Critical patent/DE2804908A1/de
Publication of DE2804908B2 publication Critical patent/DE2804908B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2804908C3 publication Critical patent/DE2804908C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0204Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
    • C22B60/0217Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
    • C22B60/0252Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
    • C22B60/0278Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries by chemical methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/04Processes using organic exchangers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/42Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/44Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0204Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
    • C22B60/0217Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
    • C22B60/0252Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
    • C22B60/026Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries liquid-liquid extraction with or without dissolution in organic solvents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten
in Fällung "on Sulfaten unter Rückgewinnung von Natriumcarbonatlösungen aus alkalischen Auslauglösungen, insbesondere von solchen, die beim Auslaugen eines Schwefelverbindungen enthaltenden, uranhaltigen Erzes in Gegenwart von Natriumcarbonat und einem
r, Oxidationsmittel erhalten werden und die NajSO-i und Natriumcarbonat enthalten. Eine solche Auslauglösung wird insbesondere erhalten, wenn man ein uranhaltiges Erz, das an Schwefelverbindungen, insbesondere in Form von Sulfiden und/oder von Sulfaten, reich ist, mit
jii einer Natriumcarbonatlösung in Gegenwart eines Oxidationsmittels auslaugt, um das Uran in gelöster Form in dem Medium, insbesondere in Form von Natriumuranyltricarbonat, zu extrahieren. Eine solche Flüssigkeit stellt auch der flüssige Abstrom dar, der nach
_>-, der Abtrennung der Uranverbindung aus dieser Flüssigkeit, insbesondere durch Ausfällung nach Zugabe von Natriumhydroxid zu dieser Lösung, zurückbleibt.
Es ist bekannt, daß, wenn die behandelten Erze Schwefel, insbesondere im Zustand von Sulfiden oder
tu von Sulfaten, enthalten, die alkalische Auslaugung zu Lösungen führt, die an Natriumsulfat reich sind. Dieser Gehalt der Auslauglösungen an Natriumsulfat ist eine Ursache für wesentliche Nachteile, beispielsweise hinsichtlich des Verschmutzungspegels, sowie hinsicht-
n lieh des Verlustes von wichtigen Ausgangsmaterialien, wie z. B. Natriumcarbonat.
Es ist bereits bekannt, die Auslauglösungen auf der Basis von Natriumcarbonat nach der Abtrennung des gelösten Urans zur Auslaugung von neuen Chargen des
to Erzes zurückzuführen. Diese Zurückführung ist jedoch nur dann möglich, wenn der Gehalt an Sulfaten nicht über bestimmte Werte hinausgeht. Die Anlagen zur Behandlung des Erzes müssen sodann gereinigt werden. Im Fall von Erzen, die an Schwefelverbindungen reich
.π sind, ergeben sich daher erhebliche Verluste an Natrium, die die Rentabilität des Extraktionsverfahrens von Uran auf dem alkalischen Weg belasten.
Zu den Natriumverlusten, die von den nicht verwerteten Carbonaten herrühren, treten naturgemäß
-,ο insbesondere im Fall der Verwertung von Natriumhydroxid zur Ausfällung des Urans aus den uranhaltigen Flüssigkeiten diejenigen hinzu, die von den nicht verwendeten Mengen von Natriumhydroxid herrühren. Weiterhin werden die Probleme beim Ablassen der
-,-> flüssigen Abströme wegen der immer schärfer werdenden behördlichen Regelungen zum Umweltschutz immer größer. Es ist weiterhin notwendig, das Ablassen von flüssigen Abströmen zu vermeiden, die erhöhte Sulfatmengen enthalten.
ho Die Probleme bei der Behandlung von Abströmen bzw. Abwässern, die an Natriumsulfat reich sind, bei wirtschaftlich annehmbaren Bedingungen stellen sich immer drängender dar. Die Ausfällung von Sulfationen als unlösliches Bariumsulfat kann, obgleich dieses ohne
ty-, schwerwiegende Pollutionsgefahren gelagert werden kann, jedoch wegen der sehr stark erhöhten Kosten von Bariumoxid oder der Bariumsalze, die für diese Behandlung notwendig sind, nicht in Betracht gezogen
werden. Was die Versuche betrifft, die durchgeführt worden sind, um die Sulfationen als Calciumsulfat durch Behandlung der Abwässer mit Kalk auszufällen, ist festzustellen, daß diese in der Praxis wegen der großen Stabilität des Natriumsulfats nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen geführt haben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die obenerwähnten Schwierigkeiten mindestens zum großen Teil zu überwinden und insbesondere ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, um uranhaltige Flüssigkeiten, erhalten aus uranhaltigen Erzen mit erhöhten Gehalten an Schwefelverbindungen, zu behandlen, wobei in der Praxis gleichzeitig die Verringerung von flüssigen Abfallstoffen und die Wiedergewinnung des Hauptteils des Natriums erreicht werden soll, welches beim Auslaugen der Erze verwendet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der oben beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Losung mit einem kationischen Austauscherharz in Ammoniumform in Kontakt gebracht wird, wobei die Natriumionen der Lösung gegen Ammoniumionen ausgetauscht werden, aus der erhaltenen Lösung, soweit vorhanden, Uranvcrbindungen selektiv abgetrennt werden, anschließend mit Calciumhydroxid das in der Lösung enthaltene Sulfat gefällt wird und der Kationenaustauscher mit Ammoniumcarbonatlösungen regeneriert wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung, das auf eine solche Flüssigkeit, wie sie oben beschrieben wurde, anwendbar ist, ist durch folgende Stufen gekennzeichnet:
a) Die Flüssigkeit wird mit einem kationischen loncnaustauscherharz in Kontakt gebracht, das zuvor in die Ammoniumform gebracht worden ist, und nach dem Ionenaustausch wird eine Lösung gewonnen, in der die zuvor vorliegenden Salze und Komplexe von Natrium im wesentlichen in Salze und Komplexe von Ammonium umgewandelt worden sind,
b) die erhaltene Flüssigkeit wird, nachdem gegebenenfalls möglicherweise in der Lösung enthaltene Uranverbindungen selektiv abgetrennt worden
2K - NH1 I- Na2SO4
2R NlI4 f Na2CO.,
R NII4 l· NaOH
Wenn die behandelte Flüssigkeit aus dem alkalischen Auslaugungsmittel besteht, das noch das extrahierte Uran in gelöstem Zustand, insbesondere in Form von
4 R NII4 f Na4UO2(CO.,).,
Daraus wird ersichtlich, daß es wesentlich ist, daß das ursprünglich in den Lösungen enthaltene Natrium auf dem lonenaustauscherhar/. zurückgehalten wird, von dem es hierauf wiedergewonnen wird, indem das lonenaustauscherharz mit einer Lösung eines Aminoniumsalzes in Kontakt gebracht wird. Die Wiedergewinnung kann direkt in Form von Natriumcarbonat bewirkt werden, wenn die Eluierung mit einer Ammoniumcarbonatlösung durchgeführt wird.
Außerdem werden das Ammoniumsulfat, das viel weniger stabil ist als das Calciumsulfat, und das Ammoniumcarbonat, wenn sie /urückbleiben, leicht
ι-,
sind, mit einem Hydroxid eines Metalls, wie z. B. von Calcium, behandelt, das die Umwandlung des in der Flüssigkeit enthaltenen Ammoniumsulfats in ein unlösliches Sulfat dieses Metalls, insbesondere von Calcium, gestattet,
c) die Natriumionen, die auf dem genannten lonenaustauscherharz fixiert sind, werden eluiert, indem letzteres mit einer Lösung eines Ammoniumsalzes in Kontakt gebracht wird, dessen Anion vorzugsweise dasjenige des am Anfang verwendeten technischen Natriumsalzes, beispielsweise eines Carbonats, ist.
Bei der Durchführung des Verfahrens können alle starken kationischen Harze verwendet werden, die gegenüber den Carbonatlösungen bei einem pH-Wert von insbesondere etwa 9,5 bis etwa 10, alkalischen Lösungen, die solchen auf der Grundlage von Natriumhydroxid entsprechen, und gegenüber anderen organischen Stoffen, die zu gleicher Zeit wie das Uran aus dem Erz extrahiert werden, wenn dieses solche Stoffe enthält, beständig sind. Geeignete Harze sind insbesondere kationische Sulfonharze. Vorteilhafterweise besteht die Polymermatrix dieser stark sauren Harze aus eine Copolymerisat aus Styrol und Divinylbenzol. Diese Harze können insbesondere etweder in Form eines Gels ohne Porosität oder in poröser Form, beispielsweise in Form eines Makronetzwerks mit wirklichen Poren mit kleiner Größe, vorliegen.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die behandelte Flüssigkeit aus dem flüssigen Abstrom bzw. Abwasser, der bzw. das bei der alkalischen Auslaugung des genannten Erzes nach Abtrennung des Urans, das dieses erhalten hat, die insbesondere durch Ausfällung mit Natriumhydroxid erfolgt, erhalten wird.
Wenn, wie üblich, das kationische lonenaustauscherharz ursprünglich durch die Formel R —NH4 angegeben wird, dann können folgende chemische Gleichungen verwendet werden, um die Umwandlungen darzustellen, denen die natriumhaltigen Hauptbestandteile der Flüssigkeit im Verlauf des Kontakts mit dem Harz unterworfen sind:
2R-Na + (NHj)2SO4
2R-Na + (NH4I2CO,
R Na + NH4OH
Natriumuranyltricarbonat, enthält, dann kann die Umwandlung durch folgende chemische Gleichung dargestellt werden:
4R -Na + (NH4J4UO2(CO,).,
nach Abtrennung des gegebenenfalls in dem Medium enthaltenen Urans dureh Zugabe von Calciumhydroxid zu dem Medium ausgefällt.
Das Ammoniak, das durch Umsetzung der in der Flüssigkeit enthaltenen Ammoniumsalze mit dem Calciumhydroxid freigesetzt wird, stellt gemäß einer bevorzugten Ausführungsforin der Erfindung ein Produkt dar, das besonders gut zur Herstellung des Ammoniumcarbonats geeignet ist, das für die Regene-1 i'iing des kationischen Harzes notwendig ist, auf dem die Natriumionen zurückgehalten worden sind, wobei das Natrium direkt in Form von Natriumcarbonat
zurückgewonnen werden kann. Mindestens ein Teil der eluierten Natriumcarbonatlösungen kann sodann nach Konzentrierung in einem Verdampfen zur Auslaugung von neuen Chargen des uranhaltigen Erzes bei den üblichen Bedingungen zurückgeführt werden. Der andere Teil der eluierten Natriumcarbonatlösungen kann ebenfalls nach Kaustifizierung durch Umsetzung mit Calciumhydroxid zur Herstellung von mindestens einem Teil des Natriumhydroxids verwendet werden, das zur Ausfällung des Urans aus den uranhaltigen Extraktionsflüssigkeiten erforderlich ist, wenn das erfindungsgemäße Verfahren auf die einzigen Abströme angewendet wird. Bis zum Wasser kann die Wiedergewinnung in dem Verdampfer durchgeführt werden, indem die Konzentrierung des ersten Teils der eluierten Natriumcarbonatlösung durchgeführt wird, die wiedergewonnen werden kann.
Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung auf die gesamte uranhaltige Extraktionsflüssigkeit angewendet wird, dann kann das Uran insbesondere in Form von Ammoniumuranyltricarbonat nach verschiedenen Methoden abgetrennt werden.
Eine besonders vorteilhafte Methode besteht in der thermischen Behandlung der fraglichen Flüssigkeil vorzugsweise durch Erhitzen zum Siedepunkt. Auf diese Weise wird die Ausfällung des Urans in Form des konzentrierten Ammoniumdiuranats erzielt.
Diese thermische Behandlung ergibt auch die Zersetzung des Ammoniumcarbonats zu Ammoniak und Kohlendioxid, welche Stoffe wiedervei wendet werden können, um einen Teil der Ammoniumcarbonalmenge herzustellen, die zur Herstellung der Lösung erforderlich ist, welche zur Regenerierung des kationischen Harzes bestimmt ist.
Bei einer zweiten Methode wird die Ammoniumuranyltricarbonat enthaltende Flüssigkeit in der Hitze bis zu einem pH-Wert von vorzugsweise 2,5 oder sogar weniger angesäuert, wodurch die Uranverbindung in lösliches Uranylsulfat umgewandelt wird und das am Anfang in der behandelten Flüssigkeit enthaltene Ammoniumcarbonat zersetzt wird. Das Uransulfat kann sodann in bekannter Weise als Magnesiumuranat durch Zugabe von Magnesiumoxid zu dem Medium ausgefällt werden. Wie im vorstehenden Fall können das Kohlendioxidgas, das beim Ansäurern des Mediums freigesetzt wird, und das Ammoniak, das bei der Umwandlung des Uranylsulfats in Magnesiumuranat freigesetzt wird, zurückgeführt werden, um Ammoniumcarbonat herzustellen, welches zur Herstellung der Regenerierungslösung für die Ionenaustauscherharze verwendet wird.
Naturgemäß können auch alle anderen bekannten Verfahren zur Abtrennung des Urans aus der Lösung, die noch alkalisch ist und das Uran als Ammoniumuranyltricarbonat enthält, oder aus der angesäuerten Uranylsulfatlösuiig angewendet werden. So können z. B. Extraktionsverfahren verwendet werden, bei denen Organophosphorlösungsmittel, wie z. B. Di(äthylhexyl)phosphorsäure, verwendet werden.
Die zurückbleibende Flüsigkeit, die im wesentlichen noch Ammoniumsulfat entnält, kann sodann ihrerseits bei den oben beschriebenen Bedingungen mit Calciumhydroxid behandelt werden, um die Sulfationen als unlösliches Calciumsulfat abzutrennen.
Ungeachtet, auf welche Stufe der Behandlung der alkalischen uranhaltigen Flüssigkeiten das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, werden durch die Erfindung wichtige Vorteile erhalten.
Die Erfindung gestattet es. alle flüssigen Abströme zu beseitigen. Die F.ndprodukte. im wesentlichen Calciumsulfat und Calciumcarbonat. werden in festem Zustand erhalten und sie können leicht gelagert werden
Das erfindungsgemäße Verfahren gestand weiterhin die Regenerierung von teuren Materialien und Produkten (lonenaustauscherharz und Natriumcarbonat), die Verwertung von Sekundärprodukten, die in bestimmten Stufen des Produktionszyklus erhalten werden (Ammoniumcarbonat. Ammoniumhydroxid, Ammoniak und in bestimmten Fällen auch Wasser). Die einzigen Produkte, die in relativ erheblichen Mengen im Verlauf des Behandlungszyklus zugeführt werden müssen, sind technische Materialien, die nicht teuer sind, nämlich Calciumhydroxid und Kohlendioxidgas.
Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren auf uranhaltige Flüssigkeiten angewendet werden kann, die von Erzen herrühren, welche besonders schwierig zu behandeln sind, wie beispielsweise die Herault-Erze. Diese Erze enthalten nämlich zu gleicher Zeit folgende Bestandteile:
— Carbonate (im wesentlichen klassischen Dolomit oder einen eisenhaltigen Dolomit vom Ankerittyp), wobei die Gehalte, ausgedrückt als CO... 5 bis 10 Gew.-% betragen können;
— Organische Stoffe, deren Gehalte insbesondere etwa I bis etwa 5 Gew.-% betragen können, die Bestandteile von mehr oder weniger stark ausgeprägtem graphitartigem Charakter und Kohlenwasserstoffe und verschiedene reduzierende organische Stoffe umfassen können, insbesondere organische Säuren, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung »Huminsäuren« genanm wurden und die durch alkalischen Angriff und Oxidation lösliche »Humale« ergeben.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.
Beispiel 1
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Behandlung von alkalischen Abströmen, erhalten
"' aus einer alkalischen Extraktionsflüssigkeit von
Uran aus einem Erz, nach Abtrennung des Urans
Die Zusammensetzung des behandelten Abstroms ist -,o wie folgt:
Na2SO4 36,4 g/l
Na2CO3 17,9 g/l
NaOH 5,12 g/l
U 9 mg/1
Als Harz wird ein kationisches Sulfonharz verwendet, bei dem die Polymermatrix aus einem Copolymerisat aus Styrol und Divinylbenzcl besteht. Die Kapazität, ausgedrückt in Milliäquivalenten (meg), beträgt ungefähr 2. Die Versuche werden mit einer Säule durchgeführt, die ein Volumen von 34 cm', eine Höhe "on 21 cm und einen Durchmesser von 1,5 cm hat.
Die Versuche werden in der Weise durchgeführt, daß die Lösung durch die Harzsäule mit den in der folgenden Tabelle angegebenen Durchflußgeschwindigkeiten und bei den dort angegebenen Temperaturen durchlaufen gelassen wird.
7 Tiibcllc I Tonip. 28 04 908 Die Ergebnisse dieser Tabelle zeigen, daß eine
Erhöhung der Temperatur oder eine Veränderung der
Bewegungsgeschwindigkeit in den untersuchten Gren
zen die erhaltenen Ergebnisse nicht wesentlich verän-
2,07 8 7,47 g/l
5,76 g/l
130 ppm
1 Wert, nie μ
Versuch Nr. Durchllulige-
schwindigkl.
20 2,11 1,82
1 2,16 VVh 20 C Menge v. Na- Wert, mei|
1 riLim ' ;iLil ilem
I lar/, mg
2,05 Menge von NIij
in (J. Muss., mg
2,14
2 2,08 VVh 20 16IS 2,04 1114 2.51
3 2,07 V/h 20 I 650 2,18 1315 1,61
4 2.01 V/h 25 1 603 2,08 1537 1.98
5 2,46 V/h 40 1595 1.79 983 ι c)4
6 1,44 VVh 40 1708 2,05 1215 1.91
7 2,37 V/h i626 0,12 1183 1,99
Mittelwert 1483 NaHCOj
Na4UO2(COj))
Mo in der Form von
Molybdaten
1169 0,283
St;ind;irdabweichung 1603 1218 U = 2,53 g/l
den. Die in meg ausgedrückten Werte zeigen, daß die Austauscherkapazität des Harzes bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vollständig ausgenützt wird.
Die Ionen, die auf dem Harz fixiert sind, können sodann vollständig eluiert werden, wie sich aus der folgenden Tabelle ergibt. Diese Werte sind dadurch erhalten worden, daß durch die Säule eine Lösung 'laufengelassen wurde, die 70 bis 150 g Ammoniumcarbonat pro Liter enthielt.
Tabelle 11
Versuch Nr. Hluicrungs- Menge von Milliaquigeschwind. elukierlcm valente
V/h Na'
Es werden das gleiche Harz wie im vorstehenden Beispiel verwendet. Die Korngrößenverteilung beträgt 297 bis etwa 1190 μΐη. Es wird mit einem Volumen von 92 cm! in einer Säule verwendet, deren Höhe 13 cm und deren Durchmesser 3 cm beträgt.
Es wird wie im vorhergegangenen Beispiel verfahren. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
I 1.05
-) 1.09
> 2.58
4 1.79
5 2.01
6 1.52
7 2.03
Mittelwert
C-. ... .1 ι
.Ϊ Li! 1 IVi^i U-
iihweichung
167;
169:
1728
1723
1722
1720
1747
1715
2,14 2,16 2,21 2,20 2,20 2,20 2.33
2,19 η mi
Es wird ersichtlich, daß die Beladungskapazität der Säule an Ammoniumionen gegenüber dem vom Hersteller angegebenen Wert leicht erhöht ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit, die einem Verbrauch der Lösung entspricht, welcher bis 2,5 Volumina Harz pro Stunde erreichen kann, beeinflußt sie Regenerierungskapazität des Harzes nicht in wesentlicher Weise.
Beispiel 2 Behandlung einer uranhaltigen Flüssigkeit
Die behandelte Flüssigkeit hat die folgende Zusammensetzung:
' Tabelle Ul Il 1 Bewe Na in der Uehalte < Mo in dem
Nr. 2 gungsvolu 1 lüssigk. (mg/1) Ii < I lar/
- 3 men in dem
4 1 lar? <
5 0.65 1 2 800 7 < Spuren
6 1.25 21 900 5 < Spuren
7 1.81 28 000 4 Spuren
π 8 2.35 16 400 4 Spuren
9 2.89 8 550 Spuren
10 3,41 3 730 Spuren
11 3,91 1 560 Spuren
12 4,40 780 Spuren
4,89 330 Spuren
5,39 140 Spuren
5,89 90 Spuren
6,32 80 Spuren
Na2SO4
Na2CO3
40,1 g/l 4,93 g/l
Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß die Ladungskapazität des Harzes für Natriumionen durch das Vorhandensein von Uran nicht verändert wird. Der
bo Restgehalt des Harzes an Uran beträgt 11 mg/1. Dies entspricht 0,06% der zirkulierenden Uranmenge. Das Molybdän wird nicht fixiert.
Die Abtrennung des Urans, das in der eluierten Lösung enthalten ist, erfolgt durch 1- bis 4stündiges
b5 Erhitzen dieser Lösung und Halten beim Siedepunkt. Der Hauptteil des Urans scheidet sich dann nach Ausfällung der Flüssigkeit in Form von Ammoniumdiuranat ab.
9 10
Die restliche Flüssigkeil kann sodann, wie im ungefähr 100 g/l regeneriert werden. Es wird eine
vorstehenden Beispiel beschrieben, behandelt werden, Natriumcarbonatlösung erhalten, die nach dem Kon-
uiii die Ausfällung der zurückgebliebenen Sulfate und zentrieren durch Eindampfen eine Lösung ergibt.
Carbonate in Form von Sulfaten und Carbonaten von welche 50 bis 100 g/l Natriumcarbonat enthält. Diese
Calcium zu bewirken. -> kann zur Behandlung von neuen Chargen des
Wie im vorherigen Fall kann das Harz durch uranhaltigen Erzes verwendet werden.
Eluierung mit einer Ammoniumcarbonatlösung mit

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur verbesserten Fällung von Sulfaten unter Rückgewinnung von Natriumcarbonatlösungen aus alkalischen Auslauglösungen, insbesondere von solchen, die beim Auslaugen eines Schwefelverbindungen enthaltenden, uranhaltigen Erzes in Gegenwart von Natriumcarbonat und einem Oxidationsmittel erhalten werden und die NajSQ» und Natriumcarbonat enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung mit einem kationischen Austauscherharz in Ammoniumform in Kontakt gebracht wird, wobei die Natriumionen der Lösung gegen Ammoniumionen ausgetauscht werden, aus der erhaltenen Lösung, soweit vorhanden, Uranverbindungen selektiv abgetrennt werden, anschließend mit Calciumhydroxid das in der Lösung enthaltene Sulfat gefällt wird und der Kationenaustauscher mit Ammoniumcarbonallösungen regeneriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ionenaustauscher ein kationisches Sulfonsäureharz verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur selektiven Abtrennung der Uranverbindungen Natriumhydroxid zugegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur selektiven Abtrennung der Uranverbindungen eine thermische Zersetzung des Ammoniumuranyltricarbonat-Komplexes durchgeführt wird und der Niederschlag des hydratisierten Uranoxids abgetrennt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur selektiven Abtrennung der Uranverbindungen die Lösung mit Schwefelsäure angesäuert wird, damit das komplexe Ammoniumuranyltricarbonat in Uranylsulfat umgewandelt wird und anschließend zur Ausfällung von Magnesiumuranat Magnesiumhydroxid zugegeben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung des in der Lösung enthaltenen Uranylsulfats durch Extraktion mit einer Organophosphorverbindung, insbesondere Di(2-äthyl-hexyl)Phosphorsäure, durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der aus dem Ionenaustauscherharz eluierten Carbonatverbin-Jung, gegebenenfalls nach vorheriger Konzentrierung, für die Auslaugung des Erzes zurückgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein anderer Teil der eluierten Natriumcarbonatlösung einer Kaustifizierung mit Calciumhydroxid unterworfen und die entstehende Natriumhydroxidlösung zur Laugungsstufe zurückgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ammoniak- und das Kohlendioxidgas, welches im Verlauf der Ausfällung der Uranverbindung und bei der Kaustifizierung gebildet wird, zur Herstellung von mindestens eines Teils des Ammoniumcarbonats verwendet, das zur Eluierung des Harzes verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das bei der Ausfällung der Sulfate in Form von Calciumsulfaten freigesetzte Ammonial· wiedergewinnt und zur Herstellung von mindestens eines Teils des Ammoniumcarbonats verwendet, das zur Eluierung des Harzes verwendet wird.
DE2804908A 1977-02-09 1978-02-06 Verfahren zur verbesserten Fällung von Sulfaten unter Rückgewinnung von Natriumcarbonatlösungen aus alkalischen Auslauglösungen Expired DE2804908C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7703640A FR2380228A1 (fr) 1977-02-09 1977-02-09 Procede de traitement de liqueurs alcalines contenant des ions sulfate

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2804908A1 DE2804908A1 (de) 1978-08-10
DE2804908B2 DE2804908B2 (de) 1980-03-13
DE2804908C3 true DE2804908C3 (de) 1980-10-30

Family

ID=9186529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2804908A Expired DE2804908C3 (de) 1977-02-09 1978-02-06 Verfahren zur verbesserten Fällung von Sulfaten unter Rückgewinnung von Natriumcarbonatlösungen aus alkalischen Auslauglösungen

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4321235A (de)
AU (1) AU524601B2 (de)
CA (1) CA1111156A (de)
DE (1) DE2804908C3 (de)
ES (1) ES466697A1 (de)
FR (1) FR2380228A1 (de)
OA (1) OA05885A (de)
PT (1) PT67592B (de)
ZA (1) ZA78694B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2479792A2 (fr) * 1977-09-30 1981-10-09 Pechiney Aluminium Procede de purification de solutions contenant des carbonate et sulfate alcalins, eventuellement de l'hydroxyde alcalin ainsi que l'un au moins des metaux, vanadium, uranium et molybdene
US4423009A (en) * 1980-04-02 1983-12-27 Aluminium Pechiney Carbonate, sulphate and hydroxide or hydrogen carbonate
DZ283A1 (fr) * 1980-04-02 2004-09-13 Pechiney Aluminium Procédé de purification de solutions contenant descarbonate, sulfate, hydroxyde ou éventuellement hydrogenocarbonate alcalins ainsi que l'un au moins des métaux vanadium, uranium, molybdène.
IL69384A0 (en) * 1983-08-01 1983-11-30 Israel Atomic Energy Comm Recovery of uranium from wet process phosphoric acid by liquid-solid ion exchange
US4756897A (en) * 1986-06-23 1988-07-12 Kerr-Mcgee Corporation Process for preparing concentrated byproduct nitrate solutions
US5944868A (en) * 1998-01-28 1999-08-31 Tessenderlo Kerley, Inc. Production of liquid fertilizers by ion exchange
CN115572848B (zh) * 2022-09-26 2023-12-15 核工业北京化工冶金研究院 一种可实现载铀树脂高效淋洗及淋洗剂再生的工艺方法
CN115874071A (zh) * 2022-12-09 2023-03-31 核工业北京化工冶金研究院 一种含铁硼铀混合精矿高效提纯铀的方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2656245A (en) * 1950-07-15 1953-10-20 Rayonier Inc Preparation of sodium salts of carbonic acid by ion exchange
US2863717A (en) * 1954-04-07 1958-12-09 Kunin Robert Recovery of uranium values from copper-bearing solutions
GB775415A (en) * 1954-10-05 1957-05-22 Commw Scient Ind Res Org Improved method and means for extracting an adsorbable solute from a suspension of finely divided solids in a solution
US2900227A (en) * 1956-01-13 1959-08-18 Int Minerals & Chem Corp Ion exchange process-removal of sulfate ions from eluate
US3000696A (en) * 1956-07-27 1961-09-19 Texaco Development Corp Process for recovery of uranium from fossil fuels
FR1193092A (fr) * 1958-03-06 1959-10-30 Commissariat Energie Atomique Procédé de traitement et de recyclage des liqueurs alcalines provenant des traitements alcalins des minerais d'uranium
FR1373734A (fr) * 1963-07-11 1964-10-02 Comvissariat A L En Atomique Procédé d'élution de l'uranium et son application à l'échange ionique en milieu alcalin
US3378336A (en) * 1966-06-17 1968-04-16 Interior Usa Sulfate removal from brines
US3497314A (en) * 1967-04-24 1970-02-24 Sun Oil Co Recovery of potassium from sea water
US3445201A (en) * 1968-03-27 1969-05-20 Atomic Energy Commission Ion exchange process for recovering americium and curium
US3961027A (en) * 1973-10-18 1976-06-01 Westinghouse Electric Corporation Cyclic process for re-use of waste water generated during the production of UO2

Also Published As

Publication number Publication date
DE2804908B2 (de) 1980-03-13
AU524601B2 (en) 1982-09-23
PT67592A (fr) 1978-02-01
CA1111156A (en) 1981-10-20
DE2804908A1 (de) 1978-08-10
ES466697A1 (es) 1979-02-01
US4321235A (en) 1982-03-23
ZA78694B (en) 1979-03-28
FR2380228A1 (fr) 1978-09-08
FR2380228B1 (de) 1980-04-30
OA05885A (fr) 1981-05-31
PT67592B (fr) 1979-06-22
AU3309278A (en) 1979-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2154462A1 (de) Verfahren zur Neutralisation und Aufarbeitung von ge- oder verbrauchten Bädern oder Lösungen der metallverarbeitenden Industrie
DE2924657A1 (de) Verbesserte methode zur gewinnung von metallischem kupfer
DE3227240C2 (de)
EP0302345B1 (de) Verfahren zur gemeinsamen Abtrennung von Störelementen aus Wertmetall-Elektrolytlösungen
DE2743812B1 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Buntmetallhydroxidschlamm-Abfaellen
DE2636563C2 (de) Verfahren zum kontinuierlichen Trennen von Zink und Kupfer aus einer wässrigen Lösung
DE2804908C3 (de) Verfahren zur verbesserten Fällung von Sulfaten unter Rückgewinnung von Natriumcarbonatlösungen aus alkalischen Auslauglösungen
DE2835694A1 (de) Verfahren zur behandlung von thermisch aktivierten kupfer, eisen und zink enthaltenden metallsulfiden
DE3437861C2 (de)
DE3147788A1 (de) Verfahren zur gewinnung von uran mit einem ionenaustauschermaterial
DE602004012394T2 (de) Verfahren zur rückgewinnung von zink durch gegenstromauslaugung
DE2546425A1 (de) Hydrometallurgische gewinnung von technischem molybdaentrioxid aus molybdaenitkonzentraten
DE2837035A1 (de) Verfahren zur gewinnung des in phosphatloesungen enthaltenen urans
EP0031793B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure, bei dem Uran in einer gewinnbaren Form erhalten wird
DE2731707C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von Kobalt
DE1150963B (de) Verfahren zur Aufarbeitung von molybdaenhaltigen waessrigen Uranloesungen
DE2601766B2 (de) Verfahren zur selektiven Rückgewinnung von Cadmium aus cadmiumhaltigem Abfall
DE1417765A1 (de) Abtrennung einer starken mehrbasigen Saeure von ihren Salzen
DE2804910C3 (de) Verfahren zur Behandlung von uranhaltigen Erzen
DE2741053A1 (de) Verfahren zum aufarbeiten von eisen und kupfer enthaltenden sulfidischen nickel-feinerzen bzw. -erzkonzentraten
DE2804907A1 (de) Verfahren zur behandlung von alkalischen, uranhaltigen fluessigkeiten
DE2627540A1 (de) Verfahren zur selektiven trennung von uran aus loesungen mittels eines ionenaustauschers
DE3132125A1 (de) Verfahren zur gewinnung von uran aus uran enthaltendem material
DE1467342B2 (de) Verfahren zur reinigung von rohem nickelcarbonat
DE3526491A1 (de) Verfahren zur verarbeitung von vanadinhaltigen altkatalysatoren

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8340 Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent