DE2829306C2 - Verfahren zur Extraktion von Uran aus Naßverfahrens-Phosphorsäure - Google Patents
Verfahren zur Extraktion von Uran aus Naßverfahrens-PhosphorsäureInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Palentanspruchs 1 vorausgesetzten
Art.
Die Naßverfahrens-Phosphorsäure ist die durch Angriff der natürlichen Phosphate mittels Schwefelsäure
und anschließende Trennung des ausgefällten Calciumsulfate erhaltene Säure.
Die natürlichen Phosphate enthalten allgemein Uraniummengen der Größenordnung von 0,01 bis
0.02 Gew.%. Im Lauf des Angriffs durch Schwefelsäure wird der größte Teil des Urans aufgelöst und bleibt in
der Phosphorsäure. Obwohl der Urananteil in der Säure gering ist. sind die Tonnagen von in der Well hergestellter
Phosphorsäure erheblich, und es ist interessant, das Uran wiederzugewinnen.
Es ist bereits bekannt, das Uran aus der Phosphorsäure
mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels zu extrahieren. In der US-PS 28 59 094 ist die Verwendung eines
Gemisches von Dialcoylphosphorsäure, insbesondere Di (2-Äthylhexyl)phosphorsäurc. mil einem Triali.-oylphosphinoxid,
insbesondere dem Tri-n-octyl-phosphinoxid, in Lösung in einem mit Wasser nicht mischbaren
und nicht reaktiven organischen Lösungsmittel, wie z. B. Benzol, n-Heptan, n-Octan und besonders einem Gemisch
von Kohlenwasserstoffen, wie z. B. Kerosin beschrieben.
Zur Extraktion des Urans aus der Phosphorsäure unterwirft man die letztere einer vorherigen Oxydrtion,
um die Gesamtheit des Urans in die £/Vl-Form umzuwandeln.
Man bringt anschließend die Phosphorsäure in Kontakt mit dem Lösungsmittel, um eine wäßrige, aus
der enturanierten Phosphorsäure bestehende Phase und eine organische, aus dem den größten Teil des Urans
enthaltenden Lösungsmittel gebildete Phase zu erhalten. Die organische Phase wird anschließend meistens
gewaschen und dann zur Abtrennung des Urans behandelt.
Schließlich ist aus dem Bericht »ORNL-TM 2522« (April 1969) von F. J. Hurst (veröffentlicht von Oak Ridge
National Laboratory) ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art bekannt,
gemäß dem durch das Ammoniak fast V« und durch das Ammoniumkarbonat nur etwa V<
der mit etwa 135% der stöchiometrischen Menge eingeführten Ammoniumionen zugeführt werden und der pH-Wert
der ersten Etage stark .basisch gehalten wird. Das Uran
wird dabei in die Form einer Ammoniumuranyltrikarbonatlösung in der wäßrigen Phase überführt, und gleichzeitig
trennt sich das durch das Lösungsmittel zur gleichen Zeit wie das Uran extrahierte Eisen in Form eines
Ferrihydroxidniederschlags in der wäßrigen Phase ab.
Dieses Verfahren weist zahlreiche Nachteile auf. Das ammoniumhaltige Lösungsmittel enthält im Gleichgewicht
mit der wäßrigen Phase eine größere Wassermenge als die in dem nicht ammoniumhaltigen Lösungsmittel
enthaltene Menge. Infolgedessen ist, wenn man das ammoniumhaltige Lösungsmittel zur Stufe der Uranextraktion
rückführt, die erhaltene enturanierte Phosphorsäure durch eine erhebliche Ammoniumionenmenge
verunreinigt, was. von besonderen Fällen abgesehen, für die späteren Verwendungsmöglichkeiten der Phosphorsäure
störend ist. Andererseits gibt, das Lösungsmittel in Gegenwart von Phosphorsäure sein Wasser ab, und die
erhaltene enturanierte Säure ist verdünnt und muß folglieh
erneut konzentriert werden. Außerdem ermöglicht das beschriebene Verfahren nur das Erhalten eines
Uraniumausbringens von nicht mehr als 88%. Schließlich ist es nicht möglich, dieses Verfahren in einer Reextraktionsvorrichtung
kontinuierlich korrekt durchzuführen, da im Lauf der Zeit eine geringere Uranverarmurig
der organischen Phase zu Lasten der wäßrigen Phase auftreten kann, d. h. daß die organische Phase in
der letzten Etage eine nicht normale Urankonzentrationssteigerung zeigt, während sich die wäßrige Phase in
der ersten Etage an Uran nur unzureichend anreichert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs vorausgesetzte Verfahren derart zu verbessern,
daß es die optimalen Arbeitsbedingungen aufweist, um die verwendete Reextraktionsvorrichtung kontinuierlieh
korrekt funktionieren zu lassen. Gleichzeitig ist anzustreben, die Verdünnung der Phosphorsäure und ihre
Verunreinigung durch die Ammoniumionen zu vermeiden, das Ausbringen an Uran zu verbessern und die
Ammoniumionen in Form von handelsverwertbarcn
fti Phosphaten wicdcrvcrwerten zu können.
Diese Aufgabe wird erfindung.sgcmäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine Ausgestaltung der Erfindung ist im Palentanspruch
2 gekennzeichnet
Es wurde gefunden, daß man beim Arbeiten nach den erfindungsgemäß definierten Bedingungen wenigstens
95% des in der Phosphorsäure enthaltenen Urans wiedergewinnt und eine enturanierte Phosphorsäure erhält,
die weder verdünnt noch durch Ammoniumionen verunreinigt ist.
Erfindungsgemäß wird die Reextraktion des Urans aus dem organischen Extrakt in Vorrichtungen mit wenigstens
zwei Etagen durchgeführt Tatsächlich ist das Vorliegen von wenigstens zwei Etagen erforderlich, um
getrennt die wäßrige ammoniakalische Lösung und die Ammoniumkarbonatlösung einzuführen. Versuche haben
gezeigt, daß der gleichzeitige Zusatz der beiden Reagenzien keine gute Trennung des Eisens ermöglicht,
das sich im Uran oder Lösungsmittel wiederfindet.
Man verwendet vorzugsweise drei Etagen, um eine gute Regulierung der Gesamtheit, insbesondere der
Durchsätze zu erhalten. In die erste Etage führt man einerseits die zu behandelnde organische Phase und das
Ammoniak in Form von Gas oder einer wäßrigen Lösung ein und zieht hier die an Uran angereicherte wäßrige
Phase ab. In dieser Etage trennt sich das ausgefällte Ferrihydroxid durch Dekantieren ab. Man kann es also
schließlich diskontinuierlich oder kontinuierlich abziehen. Isn letzteren Fall filtriert man das ausgefüllte Ferrihydroxid
und führt die nach dem Filtrieren erhaltene wäßrige Lösung in die erste Etage der Reextraktionsvorrichtung
zurück. In die dritte Etage führt man das Ammoniumkarbonat ein und zieht hier die an Uran verarmte
organische Phase ab. Wenn man eine mehr als drei Etagen aufweisende Reextraktionsvorrichtung verwendet,
wird es schwieriger, das ausgefällte Ferrihydroxid von der das Ammoniumuranyltrikarbonat enthaltenden
wäßrigen Phase abzutrennen.
In die erste Etage führt man Ammoniak oder gasförmiges Ammoniak in der Weise ein, daß der pH-Wert im
Bereich von 0,8 bis 8,5 gehalten wird. Man fand nämlich, daß für pH-Werte unter 8,0 die Reextraktionsausbeute
an Uran sinkt.
Weiter stellte man fest, daß in diesem Fall der Reextraktionskreis
im Ungleichgewicht ist und sich das Uran in der wäßrigen Phase der zweiten Etage konzentriert,
was eine Verarmung der wäßrigen Phase am Ausgang der ersten Eiage mit sich bringt: So erhält man beispielsweise,
wenn man Ammoniak in einer solchen Menge, daß der pH-Wert gleich 7,5 ist, in eine Reextraktionsvorrichtung
zur Behandlung eines 0,24 g/l Uran enthaltenden organischen Extriicts einführt, eine Urankonzentration
der wäßrigen Phase der zweiten Etage, die etwa 500ma' höher als die Jer wäßrigen Phase der ersten
Etage ist, die nur 0,014 g/l anstelle von etwa 3,2 g/l erreicht. Für pH-Werte über 8,5 erhöhl sich die eingesetzte
Ammoniakmenge, ohne daß man eine Verbesserung der Uranreextraktionsausbeute feststellt. Man bemerkt
auch in diesem Fall die Bildung von Emulsionen, was die Trennung der Phasen schwierig, wenn nicht
unmöglich macht. Die verwendeten Ammoniaklösungen haben eine Molkonzentration von 6,5 bis 7,5 M.
Das Ammoniumkarbonat in Form einer wäßrigen Lösung
wird in die dritte Etage der Reextraktionsvorrichtung eingeführt Die zugesetzte Ammoniumkarbonatmenge
wird derart berechnet, daß die gesamte Menge der in Form von Karbonat eingeführten Ammoniumionen
50 bis 80% der stöchiometrisch zur Ncutralisierung der im Lösungsmittel erhaltenen Dialcoylphosphorsäure
und zur Umwandlung des Urans in Ammoniumuranylirikarbonat
erforderlichen Menge darstellt. Die Verwendung einer Ammoniumkarbonstmenge über
80% der stöchiometrisch erforderlichen Menge führt zu einer hohen Alkalinität in der Reextraktionsvorrichtung,
was die oben erwähnten Störungen für die pH-Werte über 8,5 hervorruft. Der Einsatz des Ammoniumkarbonats
in einer Menge unter 50% der stöchiometrisch erforderlichen Menge führt ebenfalls zu Störungen
im System, die ein Ungleichgewicht im Kreis verursachen, das zu einer Verarmung an Uran der wäßrigen
Phase der ersten Etage führt.
Gemäß einem wichtigen Merkmal des Verfahrens wird das aus der Reextraktionsvorrichtung austretende
ammoniumhaltige Lösungsmittel durch Ansäuern regeis neriert. Die verwendete Säure kann Schwefelsäure oder
Salzsäure sein, doch verwendet man vorzugsweise einen Anteil der von der Extraktionsstufe .austretenden enturanierten
Phosphorsäure. In diesem letzteren Fall wird die Regenerierung durch Zusatz von 1 bis 10Vol.-%
enturanierter Phosphorsäure zu der- ammoniumhaltigen
Lösungsmittel vorgenommen. Nach· dieser Behandlung behält man einerseits eine durch ein keine Ammoniumionen
mehr enthaltendes Lösungsmittel gebildete organische Phase, die ihren Anfangswassergehalt wiedergefunden
hat, und andererseits eine ein Ammoniumsal/-. enthaltende wäßrige Phase.
Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der F i g. 1
näher erläutert.
Vorzugsweise wird die Phosphorsäure, wie sie aus der Fertigungsanlage austritt, d. h. eine Säure mit einer
Konzentration von 35% oder darunter und nach Befreiung von suspendierten Festteilchen, in eine Speicherwanne
(1) eingebracht. Diese Säure enthält allgemein J5 0,05 bis 0,20 g/l Uran. 2,0 bis 5,6 g/l Eisen und höchstens
2 g/l Kalzium.
Die Säure wird anschließend in eine Wanne (2) überführt, wo sie derart oxydiert wird, daß die Gesamtheit
des Urans in die sechswertige Form (Uranylion) umgewandelt wird. Gleichzeitig geht das Eisen in den dreiwer':gen
Zustand (Ferrieisen) über. Diese Oxydation kann nach jedem bekannten Verfahren, wie z. B. mittels
Durchblasens von Luft oder durch Zusatz von Chlorat oder sauerstoffangercicherten Wassers, erfolgen. Man
verwendet vorzugsweise sauersioffhaltiges Wasser, da
seine Verwendung eine rasche Reaktion für ein Minimum von Reagens ermöglicht. Man verwendet beispielsweise
etwa 1,8 bis 1,9 1 sauerstoffhaltiges Wassei mit 160 Volumina je mJ Phosphorsäure.
Die oxydierte Phosphorsäure wird in die Extraktionsvorrichtung (3) geleilet, wo sie in Gegenstromkontakt mit einem organischen Lösungsmittel gebracht wird. Dieses (etztere besteht aus einem Gemisch von Dialcoylphosphorsäure, insbesondere Di(2-äthylhexyl)phosphorsäure, in.'t einem Trialcoylphosphinoxid, insbesondere Tri-n-octylphosphinoxid, in Lösung in einem mit Wasser nicht mischbaren und nicht reaktiven Lösungsmittel, wie 7. B. Benzol, n-Heptan, n-Octan und insbesondere einem Gemisch von Kohlenwasserstoffen, ω wie z. B. Kerosin. Das Volumenverhältnis der Phosphorsäure zum organischen Lösungsmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10.
Die oxydierte Phosphorsäure wird in die Extraktionsvorrichtung (3) geleilet, wo sie in Gegenstromkontakt mit einem organischen Lösungsmittel gebracht wird. Dieses (etztere besteht aus einem Gemisch von Dialcoylphosphorsäure, insbesondere Di(2-äthylhexyl)phosphorsäure, in.'t einem Trialcoylphosphinoxid, insbesondere Tri-n-octylphosphinoxid, in Lösung in einem mit Wasser nicht mischbaren und nicht reaktiven Lösungsmittel, wie 7. B. Benzol, n-Heptan, n-Octan und insbesondere einem Gemisch von Kohlenwasserstoffen, ω wie z. B. Kerosin. Das Volumenverhältnis der Phosphorsäure zum organischen Lösungsmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10.
Die Konzentration an Di(2-äthylhexyl)phosphorsäure ist meistens 0,1 bis 1 Mol je Liter Lösungsmittel, und die
w Konzentration an Tri-ri-octylphosphinoxid ist meistens
0,025 bis 0,25 Mol je Liter Lösungsmittel.
Die Extraktion wird im Gegenstrom in irgendeiner Vorrichtung bekannter Art, wie z. B. Mischer-Dekantip-
rer, und bei einer Temperatur im Bereich von 25 bis 65°C, vorzugsweise nahe 40°C durchgeführt. Diese
Temperatur entspricht einem Minimum an Abkühlung der Phosphorsäure, die aus den Fcrtigungsanlagcn mit
einer Temperatur von etwa 65"C austritt. Die enturanierte
Phosphorsäure verläßt die F.xtraktionsvorrichtung (3) durch die Leitung (3a/
Der größte Teil wird zur Speicherung gefördert, und ein Teil wird zu einer Ansäuerungswanne (6) geleitet.
D,r.s mit Uran beladene und durch Metallionen, insbesondere
durch die Ferriionen, verunreinigte Lösungsmittel wird in eine Wascheinheit (4) gefördert, wo man
von dem Lösungsmittel mitgerissene Phosphationen im wesentlichen eliminiert. Das Waschwasscr strömt in die
Wascheinheit durch die Leitung (4a) ein. und die gebrauchten
V/ässer fließen durch die Leitung (4b) ab. Das mit Uran beladene und gewaschende Lösungsmittel
strömt anschließend in die Reextraktionsvorrichtung (5).
Die Reextraktionsvorrichtung (5) weist vorzugsweise drei Etagen auf. Sie ist in der F i g. 2 schematisch dargestellt.
Das mit Uran beladene Lösungsmittel wird in die erste Etage der Reextraktionsvorrichtung durch die
Leitung (5a; eingeführt und zirkuliert anschließend
durch Schwerkraft. Man führt in die erste Etage ebenfalls eine Ammoniaklösung oder gasförmiges Ammoniak
durch die Leitung (5b) ein. Der Ammoniaklösungsoder Ammoniakgasdurchsatz wird beispielsweise mit
Hilfe eines durch ein pH-Wert gesteuerten Ventils derart reguliert, daß der pH-Wert im Bereich von 8.0 bis 8,5
gehalten wird. In die letzte Etage der Reexiraktionsvorrichtung
führt man durch die Leitung (Scheine Ammoniumkarbonatlösung oder ein Gemisch von Kohlendioxid
und Ammoniak, die vorab in Wasser gelöst wurden, in einer Menge von etwa 50 bis 80% der oben definierten
stöchiometrischen Menge ein.
"wenn die Reextrakiionsvomchiung funktioniert,
wandelt sich das mit Uran und Eisen beladene Lösungsmittel,
das zunächst in Kontakt mit dem Ammoniak gelangt, allmählich in ein wasserhaltiges Ammoniumsalz
um. Die wäßrige Phase, die sich im Gegenstrom bewegt, reichert sich an Uran und an Eisen an, wobei das Ammoniumkarbonat
mit dem Uran Ammoniumuranyltrikarbonat bildet, das in Lösung bleibt, und das Eisen in Form
von Hydroxid ausfällt. Dieses sammelt sich in der Reextraktionsvorrichtung, wo es sich durch Dekantieren von
der wäßrigen Phase trennt. Man zieht es kontinuierlich oder diskontinuierlich ab, filtriert es und führt die in der
Reextraktionsvorrichtung erhaltene Lösung zurück. Die das Ammoniumurapvltrikarbonat enthaltende wäßrige
Phase verläßt die Reextraktionsvorrichtung durch die Leitung (5d).
F i g. 1 ermöglicht, die Endphasen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verfolgen. Das enturanierte, von
der Reextraktion in Form des Ammoniumsalzes kommende Extraktionsmittel wird durch die Leitung (5c) in
eine Ansäuerungswanne (6) geleitet, wo man ebenfalls einen Teil der von der Extraktionsvorrichtung (3) kommenden
Phosphorsäure einführt. Das gereinigte, aus der Ansäuerungswanne (6) durch die Leitung (3c) austretende
Extraktionsmittel wird zur Extraktionsvorrichtung (3) rückgeführt. Die Zersetzung des Ammoniumsalzes
des Extraktionsmittels mit Hilfe der Phosphorsäure fuhrt zur Bildung von handelsverwertbarem Ammoniumphosphat.
Dies kann durch Kristallisation abgetrennt werden, wobei die erhaltenen Mutterlaugen vorzugsweise
in die Ansäuerungswanne (6) rückgeführt werden.
Die wäßrige Phase, die das Ammoniumuranylirikarbonat
in gelöster Form enthält, verläßt die Reextraktionsvorrichtung
(5) durch die Leitung (5d). Das Uran wird in bekannter Weise entweder in Oxidform oder in
Natriumtiranatform nach der Behandlung gewonnen, die man auf die Ammoniumuranyltrikarbonatlösung anwendet.
Man erhält beispielsweise das Urantrioxid (UOi). indem man die Ammoniumuranyltrikarbonatlösung
in einem Reaktionsbehälter einem Durchperlen von Luft bei einer Temperatur im Bereich von
90— lOXTC während etwa 6 h unterwirft. Nach dem Filtrieren,
Waschen mit Wasser, Trocknen bei 120°C und Rösten bei 400"C erhält man das Urantrioxid.
Das Natriumuranat wird durch Neutralisation mit Soda bei etwa 80°C einer vorab mittels Durchspülens von
Luft bei WC zwecks Beseitigung des Kohlendioxids
und des Ammoniaks entgasten Ammoniumuranyltrikarbonallösung erhallen. Man fällt das Uran durch Zusatz
von Natriumhydroxid zur Lösung bei 80°C während 1 h aus. Nach dem Filtrieren und Waschen mit Wasser bei
50'C gewinnt man Natriumuranat, das man später in Ammoniunidiuranat oder Urantrioxid umwandeln kann.
2.5 m' einer Phosphorsäurelösung, die von einem
Schwefelsäureangriff auf Phosphate stammt und eine Temperatu- von 60°C aufweist, werden in der Wanne
(1) gespeichert. Diese Lösung hat eine P2O5-Konzentration
von 345 g/l, ihr Urangehalt ist 0,06 g/l. und ihr Ei-
jo sengehalt ist 1,91 g/l.
Die 2,5 mJ Phosphorsäurelösung haben in der Wanne
(2) eine Temperatur von 400C und werden mittels
4,5 I sauersioffhaltigen Wassers mit 160 Volumina derart oxydiert, daß das gesamte Uran in den 6wertigen
Oxydationszustand übergeht und das Eisen zu Ferrieisen oxydiert wird. Man beendet die Oxydation durch ein
Rühren der Lösung während 6 h.
Die so erhaltene saure Flüssigkeit wird bei einer Temperatur von 400C in die Extraktionsvorrichtung (3) mit
einem Durchsatz von 25,6 l/h überführt. Das in der Leitung (3c; fließende organische Extraktionsmittel tritt in
die Extraklionsvorrichtung mit 7.05 l/h ein. Das organische Mittel ist Kerosin, das 0,5 M Di(2-äthylhexyl)phosphorsäure
und 0,125 M Tri-n-octylphosphinoxid enthält.
Die Extraktionsvorrichtung (3) besteht aus fünf Etagen von Mischer-Dekanticrern.
Die wäßrige Flüssigkeit verläßt die Extraktionsvorrichtung durch die Leitung (3a) mit einem Durchsatz von
25,6 l/h, und 0,8 l/h werden zu einer Ansäuerungswar.ne
(6) zum Regenerieren des organischen Extraktionsnnttels
am Schluß des Extraktionszyklus gefördert. Das aus der Extraktionsvorrichtung (3) durch die Leitung (3b)
austretende organische Extraktionsmittel strömt in eine Wascheinheit (4) mit zwei Etagen von Mischer-Dekantierern,
wo einige Verunreinigungen, insbesondere die Phosphationen eliminiert werden. Das Waschen erfolgt
im Gegenstrom bei einer Temperatur von 40° C, wobei der Durchsatz der Waschwässer 13 l/h beträgt und die
gebrauchten Wasser die Wascheinheit durch die Lei-
w) tung (4b) verlassen. Das gereinigte und mit Uranyl- und
Ferriionen beladene Extraktionsniittel strömt in die Reextraktionsvorrichtung
(5) durch die Leitung (5a): Es enthält 027 g/l Uran und 0.35 g/I Eisen.
Die Reexiraktionsvorrichtung (5) besteht aus drei Etagen von Mischer-Dekantierern, die im Gegenstrom
funktionieren. Die Fig.2 veranschaulicht schematisch
den Betrieb dieser Vorrichtung. Die Reextraktion erfolgt bei eincrTempcraiurvon40°C. In den Mischer der
7
ersten Etage, wo das bcladcne Exiraktionsmittd mit
einem Durchsatz von 7,05 l/h eintritt, führt m;in durch
die Leitung (Steine Ammoniaklösung in einer solchen
Menge ein. daO der pH-Wert in der ersten lliagc der
Reextraktionsvorrichtung gleich 8,5 ist: Man verwendei 5
zu diesem Zweck eine Ammoniaklösung (7 M) mit einem Durchsatz von 0,22 l/h. In den Mischer der dritten |
Et?^i der Reextraktionsvorrichtung führt man durch j
die Leitung (Se) eine Ammoniumkarbonatlösung mit einer Konzentration von 140 g/l bei einem Durchsatz von
0,9 l/h ein, was 74% der oben definierter; stöchiometrischen
Menge entspricht. Das enturanierte Extraktionsmittel verläßt die Reextraktionsvorrichtung (5) mit einem
Durchsatz von 7,60 l/h, wobei seine Urankonzentration 0,002 g/l ist. Es wird in den Mischer der Ansäuerungswanne
(6) durch die Leitung (Sc) zwecks Regenerierung eingeführt. Es tritt in diesen Mischer mit einem
Durchsatz von 7,60 l/h ein und wird mit einem Teil der · von der Extrakticnsvcrrichtung (3) durch die Leitung
(3a) mit einem Durchsat/ von 0,80 l/h kommenden sauren Flüssigkeit behandelt. Das regenerierte Lösungsmittel
verläßt den Dekantierer der Ansäuerungswanne (6) durch die Leitung (3c) mit einem Durchsatz von
7,05 l/h.
In allen Etagen der Reextraktionsvorrichtung und insbesondere in der ersten Etage bildet sich ein Eisenhydroxidniederschlag
(2,9 kg feuchter Niederschlag für die 2,5 m3 behandelter Säure).
Man zieht aus der Reextrakiionsvorrichtung (5) durch die Leitung (Sd) 0,55 l/h wäßriger, Ammoniumuranyltrika1
jonat mit 3,55 g/l Uran enthaltender Phase ab, und das dekantierte Eisen wird in regelmäßigen Abständen
oder kontinuierlich abgezogen und filtriert, und dann wird die klare Lösung in die Etage rückgeführt.
Diese Ammoniumuranyltrikarbonatlösung, die vorab J5
geklärt und bei 950C in einem Reaktionsbehälter unter Durchspülung von Luft während 6 h gehalten wird, ermöglicht
es, nach Filtrieren, Waschen mit Wasser, Trocknen bei 1200C und Rösten bei 400° C ein uranhaltiges
Konzentrat zu erhalten, das aus 142 g Uran cnthaltendem Urantrioxid besteht. Dieses Konzentrat enthält
nur noch 0,25% Eisen im Verhältnis zum Uran. Das Gesamtausbringen an Uran ist 95%.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
50
Claims (2)
1. Verfahren zur Extraktion von Uran aus Naßverfahrens-Phosphorsäure,
gemäß dem man die vorab oxydierte Phosphorsäure mit einem organischen Lösungsmittel,
das aus einem Gemisch von Dialcoylphosphorsäure, insbesondere Di(2-Äthylhexyl)-phosphorsäure.
und Trialcoylphosphinoxid, insbesondere Tri-n-octylphosphinoxid, in Lösung in einem
inerten, nicht reaktiven Lösungsmittel zusammengesetzt ist, derart behandelt, um enturanierte
Phosphorsäure und eine organische extrahierte Phase zu erhalten, die aus dem den größten Teil des
Urans enthaltenden Lösungsmittel besteht, die extrahierte Phase in einer Reextraktionsvorrichtung
mit wenigstens 2, vorzugsweise 3 Etagen behandelt und hierzu am Kopf der ersten Etage einführt. Ammoniak
in Form von Gas oder wäßriger Lösung am Ende der erste» Etage im Gegenstrom einführt, eine
wäßrige Lösung von Ammoniumkai bonat am Ende der letzten Etage einführt, das Uran von der extrahierten
Phase durch Reaktion mit Ammoniak und Ammoniumkarbonat von der extrahierten Phase in
Form von Ammoniumuranyltrikarbonat abtrennt und die enturanierte extrahierte Phase zur Extraktion
rückführt, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der ersten Etage durch die Ammoniakzugabe
am Ende der ersten Etage im Bereich von 8,0—8,5 gehalten wird, daß die wäßrige Lösung
von Ammoniur.-.karbonat in einer 50—80% der stöchiometrisch
zum Neutralisieren i*2r im Lösungsmittel
enthaltenen Dialcoylphosphorsäure und zum
Umwandeln des Urans in Ammer lumuranyltrikarbonat
erforderlichen Menge entsprechenden Menge eingeführt wird und daß man die enturanierte extrahierte
Phase durch Behandlung mit Schwefel-, Salzoder Phosphorsäure vor deren Rückführung zur Extraktion
regeneriert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Regenerierung der enturanierten
extrahierten Phase eine Fraktion der von der Extraktion stammenden enturanierten Phosphorsäure
verwendet.
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