DE2829306C2 - Verfahren zur Extraktion von Uran aus Naßverfahrens-Phosphorsäure - Google Patents

Verfahren zur Extraktion von Uran aus Naßverfahrens-Phosphorsäure

Info

Publication number
DE2829306C2
DE2829306C2 DE2829306A DE2829306A DE2829306C2 DE 2829306 C2 DE2829306 C2 DE 2829306C2 DE 2829306 A DE2829306 A DE 2829306A DE 2829306 A DE2829306 A DE 2829306A DE 2829306 C2 DE2829306 C2 DE 2829306C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phosphoric acid
uranium
extraction
floor
ammonium
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
DE2829306A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2829306A1 (de
Inventor
Alain Toulouse Francois
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.)
Orano Cycle SA
Original Assignee
Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA
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 Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA filed Critical Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA
Publication of DE2829306A1 publication Critical patent/DE2829306A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2829306C2 publication Critical patent/DE2829306C2/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
    • C22B60/026Obtaining 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

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 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.
Beispiel
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)

Patentansprüche:
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.
DE2829306A 1977-07-05 1978-07-04 Verfahren zur Extraktion von Uran aus Naßverfahrens-Phosphorsäure Expired DE2829306C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7720552A FR2396803A1 (fr) 1977-07-05 1977-07-05 Procede d'extraction d'uranium a partir d'acide phosphorique de voie humide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2829306A1 DE2829306A1 (de) 1979-01-18
DE2829306C2 true DE2829306C2 (de) 1984-09-27

Family

ID=9192964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2829306A Expired DE2829306C2 (de) 1977-07-05 1978-07-04 Verfahren zur Extraktion von Uran aus Naßverfahrens-Phosphorsäure

Country Status (16)

Country Link
US (1) US4238457A (de)
JP (1) JPS5930649B2 (de)
AU (1) AU517756B2 (de)
BR (1) BR7804296A (de)
CA (1) CA1106616A (de)
DE (1) DE2829306C2 (de)
ES (1) ES471423A1 (de)
FR (1) FR2396803A1 (de)
GB (1) GB2014120B (de)
JO (1) JO1084B1 (de)
NL (1) NL175323C (de)
PL (1) PL111715B1 (de)
SU (1) SU858572A3 (de)
TR (1) TR20717A (de)
YU (1) YU42928B (de)
ZA (1) ZA783145B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2459205A2 (fr) * 1979-06-15 1981-01-09 Commissariat Energie Atomique Procede de recuperation de l'uranium present dans une solution d'acide phosphorique
US4374806A (en) * 1980-06-17 1983-02-22 Wyoming Mineral Corporation Raffinate wash of second cycle solvent in the recovery of uranium from phosphate rock
US4544530A (en) * 1980-10-10 1985-10-01 Institute Of Nuclear Energy Research Separation process for the recovery of uranium from wet-process phosphoric acid
US4652431A (en) * 1981-02-26 1987-03-24 Prodeco, Inc. Process for recovering uranium using an alkyl pyrophosphoric acid and alkaline stripping solution
US4652432A (en) * 1981-02-26 1987-03-24 Prodeco, Inc. Process for recovering uranium using an alkyl pyrophosphoric acid and alkaline stripping solution
FR2539549B1 (fr) * 1983-01-17 1988-10-14 Rhone Poulenc Chim Base Procede de recuperation globale de l'uranium, de l'yttrium, du thorium et des terres rares contenus dans une phase organique
US5419880A (en) * 1993-10-08 1995-05-30 Falconbridge, Ltd. Controlled acid-strong acid strip process
FR2990206B1 (fr) 2012-05-07 2014-06-06 Commissariat Energie Atomique Nouveaux composes bifonctionnels utiles comme ligands de l'uranium(vi), leurs procedes de synthese et leurs utilisations

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2859094A (en) * 1957-02-07 1958-11-04 John M Schmitt Uranium extraction process using synergistic reagents
US3711591A (en) * 1970-07-08 1973-01-16 Atomic Energy Commission Reductive stripping process for the recovery of uranium from wet-process phosphoric acid

Also Published As

Publication number Publication date
GB2014120A (en) 1979-08-22
TR20717A (tr) 1982-05-20
AU517756B2 (en) 1981-08-27
NL175323C (nl) 1984-10-16
CA1106616A (en) 1981-08-11
YU42928B (en) 1989-02-28
SU858572A3 (ru) 1981-08-23
DE2829306A1 (de) 1979-01-18
YU156278A (en) 1982-08-31
NL7806490A (nl) 1979-01-09
ZA783145B (en) 1979-06-27
GB2014120B (en) 1982-03-10
FR2396803B1 (de) 1980-01-18
JPS5930649B2 (ja) 1984-07-28
FR2396803A1 (fr) 1979-02-02
JO1084B1 (en) 1982-07-10
AU3755178A (en) 1980-01-03
NL175323B (nl) 1984-05-16
BR7804296A (pt) 1979-02-28
PL208156A1 (pl) 1979-04-23
PL111715B1 (en) 1980-09-30
US4238457A (en) 1980-12-09
JPS5442322A (en) 1979-04-04
ES471423A1 (es) 1979-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0207403A2 (de) Verfahren zur Herstellung von hochwertigem Titandioxid nach dem Sulfatverfahren
DE1159919B (de) Verfahren zur Gewinnung von Uranwertstoffen aus Loesungen in organischen Loesungsmitteln
DE3227240C2 (de)
DE2636563C2 (de) Verfahren zum kontinuierlichen Trennen von Zink und Kupfer aus einer wässrigen Lösung
DE2816241A1 (de) Verfahren zur gewinnung von uran aus nassverfahren-phosphorsaeure
DE2829306C2 (de) Verfahren zur Extraktion von Uran aus Naßverfahrens-Phosphorsäure
DE60304330T2 (de) Verfahren zur gewinnung von hochreinem uran aus schwacher düngemittelgradiger phosphorsäure
EP0031793B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure, bei dem Uran in einer gewinnbaren Form erhalten wird
DE2837035A1 (de) Verfahren zur gewinnung des in phosphatloesungen enthaltenen urans
DE3028024A1 (de) Verfahren zum abtrennen von plutoniumen aus waessrigen, schwefelsauren loesungen
DE2535901B2 (de) Loesungsmittelextraktion von kupfer
DE3027474C2 (de) Verfahren zur Gewinnung von Uran aus unreiner Phosphorsäure
EP0382709B1 (de) Verfahren zum Aufarbeiten von sauren Fe-haltigen Lösungen, insbesondere Abfallbeizlösungen
DE4132283A1 (de) Reinigung von loesungen von alkylphosphaten
EP0032184A1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Uran bzw. Uranverbindungen aus Phosphorsäure
DE3002830C2 (de) Verfahren zur Entfernung von in der organischen Phase enthaltenen metallischen Verunreinigungen bei Solventextraktionen
DE2952476C2 (de) Verfahren zur Gewinnung von Uranverbindungen aus wäßriger Uran enthaltender Phosphorsäure
DE2535971A1 (de) Verfahren zum entfernen von fluorverbindungen aus phosphorsaeure
DE3019411C2 (de) Verfahren zur Gewinnung von Uran (VI) aus einer Rohphosphorsäure
DE2740168A1 (de) Verfahren zur gewinnung von uran
DE4207137A1 (de) Verfahren zur abtrennung von rhenium aus sauren molybdaenhaltigen loesungen
DE2753820C3 (de) Verfahren zur Reinigung einer durch Behandlung eines Phosphaterzes mit Schwefelsäure gewonnenen Phosphorsäure
DE3039123C2 (de) Abtrennungsverfahren zur Gewinnung von Uran aus Nass-Verfahrens-Phosphorsäure
DE1295534B (de) Verfahren zur Trennung von Uran und Thorium aus einer diese Stoffe enthaltenden Loesung
DE3101702A1 (de) Verfahren zur wiedergewinnung von uran aus nassverfahrens-phosphorsaeure

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BEETZ SEN., R., DIPL.-ING. BEETZ JUN., R., DIPL.-I

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee