DE3027474A1 - METHOD FOR THE EXTRACTION OF URAN FROM IMPURE PHOSPHORIC ACID - Google Patents
METHOD FOR THE EXTRACTION OF URAN FROM IMPURE PHOSPHORIC ACIDInfo
- Publication number
- DE3027474A1 DE3027474A1 DE19803027474 DE3027474A DE3027474A1 DE 3027474 A1 DE3027474 A1 DE 3027474A1 DE 19803027474 DE19803027474 DE 19803027474 DE 3027474 A DE3027474 A DE 3027474A DE 3027474 A1 DE3027474 A1 DE 3027474A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- uranium
- aqueous
- phase
- phosphoric acid
- stage
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
- C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
- C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
- C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
- C22B60/0252—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
- C22B60/026—Obtaining 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
Description
PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT1 DIPLOMCHEMIKERPATENT ADVOCATE DR. HANS-GUNTHER EGGERT 1 DIPLOMA CHEMIST
5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 - 4 -5 COLOGNE 51, OBERLÄNDER UFER 90 - 4 -
Beschreibung :Description :
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Gewinnung von Uran, das in einer Phosphorsäure enthalten ist, insbesondere die Gewinnung von Uran aus einer Phosphorsäure/ die nach dem Nassverfahren erhalten worden ist, mit Hilfe von Flüssig-Flüssig-Extraktionen.The invention relates to an improved method of extraction of uranium contained in a phosphoric acid, in particular the extraction of uranium from a phosphoric acid / obtained by the wet process, with the help of liquid-liquid extractions.
Es ist bekannt, daß Uran aus wässrigen Lösungen, die es in geringen Konzentrationen enthalten, zu gewinnen, indem es von den anderen (gegebenenfalls verwertbaren) Bestandteilen der aufgeschlossenen Erze mit mehreren Flüssig-Flüssig-Extraktionen und chemischen Behandlungen abgetrennt wird, die das Ziel haben, das Uran zu isolieren und in Form des Oxids U0O0 von hoher Reinhext zu gewinnen, das als Ausgangsmaterial von Kernbrennstoff verwertbar ist. Diese Verfahren sind auf die Gewinnung aus Erzen wie Rohphosphat, die außerdem Phosphorsäure liefern, oder aus Erzen verschiedenen Ursprungs mit mehr oder weniger hohem Gehalt an Uran anwendbar, das in den meisten Fällen in Form von Oxiden vorhanden ist. Das Verfahren ermöglicht im allgemeinen den Aufschluss des Erzes mit Hilfe einer starken und konzentrierten Säure wie Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salzsäure und Salpetersäure und ergibt eine wässrige Lösung, die Uranylionen in stark verdünntem Zustand gemeinsam mit anderen verunreinigenden Ionen enthält, aus denen das Uran gewonnen wird.It is known that uranium can be obtained from aqueous solutions containing it in low concentrations by separating it from the other (possibly usable) constituents of the digested ores with several liquid-liquid extractions and chemical treatments, which have the aim to isolate the uranium and to obtain it in the form of the oxide U 0 O 0 of high purity, which can be used as a starting material for nuclear fuel. These processes are applicable to the extraction from ores such as rock phosphate, which also provide phosphoric acid, or from ores of various origins with a more or less high content of uranium, which in most cases is present in the form of oxides. The process generally enables the ore to be digested with the help of a strong and concentrated acid such as sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid and nitric acid and results in an aqueous solution containing uranyl ions in a highly diluted state together with other contaminating ions from which the uranium is extracted.
Ein typisches Beispiel eines Verfahrens zur Gewinnung von Uran, das in Nassphosphorsäuren enthalten ist, wird in der US-PS 3 711 591 beschrieben. Dieses Verfahren ist in zwei aufeinan-A typical example of a process for the recovery of uranium contained in wet phosphoric acids is shown in U.S. Patent 3 711 591. This procedure is divided into two
030066/0817030066/0817
derfolgende Extraktionszyklen unterteilt. Im ersten Zyklus dieses Verfahrens wird das in der unreinen Phosphorsäure enthaltene Uran mit der Wertigkeit 6 mit Hilfe einer ersten extrahierenden organischen Phase, die ein inertes Verdünnungsmittel, als primäres Extraktionsmittel Di-(2-äthylhexyl) phosphorsäure und als synergistisches Extraktionsmittel Trioctylphosphinoxid in gewählten Konzentrationen im Verdünnungsmittel enthält, extrahiert. Nach der Trennung der Phasen wird die an Uran verarmte unreine Säure zur Phosphorsäure-Konzentrierungsanlage geführt, während die mit Uran (VI) beladene organische Phase mit einer in mäßiger Durchflussmenge verwendeten wässrigen Phosphorsäurelösung, die ein Reduktionsmittel auf Basis von Eisenmetall oder Eisen(II) salz enthält, behandelt wird, wodurch das Uran (IV) in der wässrigen Phase selektiv reextrahiert wird.subdivided into the following extraction cycles. In the first cycle this process is the uranium contained in the impure phosphoric acid with the valence 6 with the help of a first extracting organic phase, which is an inert diluent, as the primary extractant di- (2-ethylhexyl) phosphoric acid and, as a synergistic extractant, trioctylphosphine oxide in selected concentrations in the diluent contains, extracted. After the phases have been separated, the uranium-depleted impure acid is used for the phosphoric acid concentration system led, while the uranium (VI) laden organic phase with a moderate flow rate used aqueous phosphoric acid solution, which is a reducing agent based on ferrous metal or iron (II) contains salt, whereby the uranium (IV) is selectively re-extracted in the aqueous phase.
Im zweiten Zyklus dieses Verfahrens wird die in der beschriebenen Weise erhaltene wässrige Phosphorsäurelösung, die an Uran und Eisen reich ist, nach Reoxydation des Urans zur Wertigkeit 6 kontinuierlich mit einer zweiten extrahierenden organischen Phase der gleichen Art wie die erste Phase behandelt, wobei eine mit Uran (VI) beladene organische Phase und eine verarmte wässrige Phase erhalten wird, die zur Reextraktion des ersten Zyklus zurückgeführt oder zur Phosphorsäure-Konzentrierungsanlage geführt wird. Die vorstehend genannte organische Phase wird mit Wasser gewaschen und dann einer Behandlung unterworfen, durch die das Uran durch Fällung in Form von gemischtem Uran- und Ammoniumcarbonat (AUT) daraus gewonnen wird. Die hierbei erhaltene, von Uran befreite organische Phase wird im Kreislauf geführt.In the second cycle of this process, the aqueous phosphoric acid solution obtained in the manner described, which is rich in uranium and iron, after reoxidation of the uranium to value 6, continuously with a second extracting one organic phase treated in the same way as the first phase, with an organic phase loaded with uranium (VI) Phase and a depleted aqueous phase is obtained, which is returned to the re-extraction of the first cycle or is led to the phosphoric acid concentration plant. The above-mentioned organic phase is washed with water and then subjected to a treatment by which the uranium is precipitated in the form of mixed uranium and Ammonium carbonate (AUT) is obtained from it. The organic phase obtained, freed from uranium, is in the Cycle guided.
030066/0817030066/0817
Die großtechnische Durchführung dieses Verfahrens setzt voraus, daß zur wirksamen Reextraktion des Urans aus der ersten extrahierenden Phase die Eisenkonzentration in der wässrigen Phosphorsäurelösung verhältnismäßig hoch ist und in der Größenordnung von 15 bis 3o g/l der wässrigen Lösung liegt. Unter diesen Bedingungen und trotz einer sehr geringen Extraktion des Eisens durch die organische Phase des zweiten Zyklus enthält das erhaltene Uran wesentliche Eisenmengen, die bis zu 4 bis 5 Gew.% betragen können. Es besteht somit ein Bedürfnis für ein verbessertes Verfahren, das es ermöglicht, das Uran im wesentlichen frei von Eisen unter wirtschaftlich rentablen Bedingungen zu gewinnen.The large-scale implementation of this process requires that for effective re-extraction of the uranium from the first extracting phase the iron concentration in the aqueous phosphoric acid solution is relatively high and is on the order of 15 to 30 g / l of the aqueous solution. Under these conditions and in spite of one Very little extraction of iron by the organic phase of the second cycle contains the uranium obtained substantially Amounts of iron that can be up to 4 to 5% by weight. There is thus a need for an improved one Process which enables the uranium to be essentially free of iron under economically viable conditions to win.
Gegenstand der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Gewinnung des in einer unreinen Phosphorsäure enthaltenen Urans, wobei man in einer ersten Stufe die unreine Säure mit einer ersten extrahierenden organischen Phase, die aus einer Dialky!phosphorsäure, einem Trialkylphosphinoxid und einem inerten Verdünnungsmittel besteht, behandelt, dann die Phasen trennt, die vorstehend genannte, mit Uran beladene organische Phase mit einer wässrigen Phosphorsäurelösung, die Eisen(II)-ionen enthält, behandelt und hierdurch das Uran (IV) in der wässrigen Phase extrahiert, dann die Phasen trennt und die .verarmte organische Phase zur Extraktion der unreinen Säure zurückführt, in einer zweiten Stufe die vorstehend genannte wässrige Phase nach Oxydation mit einer zweiten extrahierenden organischen Phase, die ein inertes Verdünnungsmittel, eine Dialky!phosphorsäure und gegebenenfalls ein synergistisches Extraktionsmittel aus der aus Trialkylphosphxnoxiden, Dibutylbutylphosphonat und Trialkylphosphaten bestehenden Gruppe enthält,. behandelt und hierdurch nach Trennung der Phasen eine an Uran ver-The invention relates to an improved process for obtaining that contained in an impure phosphoric acid Uranium, whereby in a first stage the impure acid is mixed with a first extracting organic phase, that from a dialkylphosphoric acid, a trialkylphosphine oxide and an inert diluent, treated, then separating the phases, the above, with uranium loaded organic phase with an aqueous phosphoric acid solution containing iron (II) ions, treated and thereby the uranium (IV) extracted in the aqueous phase, then the phases are separated and the Extraction of the impure acid recirculates, in a second stage the aforementioned aqueous phase after oxidation with a second extracting organic phase, which is an inert diluent, a dialky! phosphoric acid and optionally a synergistic extractant from that of trialkylphosphxnoxides, dibutylbutylphosphonate and Contains trialkyl phosphates existing group. treated and thus after separation of the phases a uranium
030066/0817030066/0817
armte wässrige Phase und eine mit Uran beladene organische Phase gewinnt, aus der man das Uran nach einer Wäsche mit Wasser und vor der Kreislaufführung dieser zweiten extrahierenden Phase gewinnt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man vor der vorstehend genannten Wasserwäsche die mit Uran beladene extrahierende "organische Phase der zweiten Stufe mit einer wässrigen Lösung behandelt, die weniger als 4o ppm Eisen enthaltende Schwefelsäure enthält und gegebenenfalls durch Auflösen von im wesentlichen eisenfreier konzentrierter Schwefelsäure in der wässrigen Waschlösung erhalten worden ist, die aus der Wasserwäsche der mit Uran beladenen extrahierenden organischen Phase der zweiten Stufe austritt, wodurch man das Uran bei einem Fe/U-Gewichtsverhältnis unter o,2 % gewinnt.poor aqueous phase and an organic phase loaded with uranium wins, from which you can wash the uranium with Water and before the recycle of this second extracting phase wins. The procedure is characterized by that the uranium-laden extracting "organic phase of the second stage treated with an aqueous solution containing less than 40 ppm iron-containing sulfuric acid and optionally by dissolving essentially iron-free concentrated sulfuric acid in the aqueous Wash solution has been obtained from the water wash of the uranium-laden extracting organic phase the second stage exits, whereby the uranium is obtained with an Fe / U weight ratio below 0.2%.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Abbildung weiter erläutert.The invention is further explained with reference to the figure.
Die unreine Phosphorsäure ist typischerweise eine im Nassverfahren durch Aufschluss von Rohphosphat mit Schwefelsäure erhaltene rohe Phosphorsäure. Nach dem Abfiltrieren des Gipses wird die durch die Leitung (1) eingeführte rohe Phosphorsäuremexsche gewöhnlich bei (2) bekannten Vorbehandlungen, d.h. Stabilisierung, Konzentrierung usw. unterworfen. Sie tritt bei (3) mit einer üblicherweise zwischen 25 und 4o Gew.% liegenden P„Oj--Konzentration aus. Der Urangehalt liegt üblicherweise zwischen 8o und 25o mg/1 und der Eisengehalt in der Größenordnung von 3 bis 1o g/l. Die Säure gelangt dann in eine Extraktionszone (4), die im allgemeinen aus einer Batterie von Mischer-Dekantern, einer Füllkörperkolonne oder Pulsationskolonne besteht, im Gegenström oder Gleichstrom zu einer ersten organischen Extraktionsphase, die bei (5) eintritt und in geschlossenerThe impure phosphoric acid is typically one in the wet process crude phosphoric acid obtained by digesting rock phosphate with sulfuric acid. After filtering off of the gypsum, the crude phosphoric acid mixture introduced through line (1) is usually used in (2) known pretreatments, i.e. subjected to stabilization, concentration, etc. It occurs at (3) with a usually between 25 and 40 wt.% P "Oj - concentration from. The uranium content is usually between 8o and 25o mg / l and the iron content is of the order of 3 to 10 g / l. the Acid then passes into an extraction zone (4), which generally consists of a battery of mixer-decanters, one Packed column or pulsation column, in countercurrent or cocurrent to a first organic extraction phase, which occurs at (5) and in closed
030066/0817030066/0817
Schleife umläuft. Das Verhältnis der Durchflussmenge der unreinen Säure zu derjenigen der organischen Phase liegt im allgemeinen zwischen o,5 und 5, vorzugsweise bei etwa 2. Diese erste organische Extraktionsphase enthält ein bekanntes inertes organisches Verdünnungsmittel, z.B. Kerosin, ein Hauptextraktionsmittel, das aus Dialkylphosphorsäuren ausgewählt ist, und ein Trialkylphosphinoxid als synergistisches Extraktionsmittel. Im allgemeinen werden vorzugsweise Di(2-äthylhexyl)phosphorsäure (HDEHP) und Triocty!phosphin (TOPO) verwendet. Die Konzentration von HDEHP in der Extraktionsphase liegt im allgemeinen zwischen o,1 und 1,5 M, vorzugsweise bei o,5 M. Die TOPO-Konzentration der Phase liegt im allgemeinen zwischen o,o5 und o,5 M, vorzugsweise bei o,125 M.Loop runs around. The ratio of the flow rate of the impure acid to that of the organic phase is generally between 0.5 and 5, preferably around 2. This first organic extraction phase contains a known inert organic diluent, e.g. kerosene, a major extractant derived from dialkyl phosphoric acids is selected, and a trialkylphosphine oxide as a synergistic extractant. Generally will preferably di (2-ethylhexyl) phosphoric acid (HDEHP) and Triocty! Phosphine (TOPO) is used. The concentration of HDEHP in the extraction phase is generally between 0.1 and 1.5 M, preferably 0.5 M. The TOPO concentration the phase is generally between 0.05 and 0.5M, preferably 0.15M.
Am Ausgang der Zone (4) wird bei (6) eine von Uran befreite Phosphorsäurelösung und bei (7) eine mit Uran (VI) beladene organische Phase gewonnen.At the exit of zone (4), at (6) a phosphoric acid solution freed from uranium and at (7) one loaded with uranium (VI) organic phase obtained.
Der organische Strom (7) wird anschließend in eine Uran-Reextraktionszone (8) gegeben, die gewöhnlich aus einer Batterie von Mischer-Dekantern, einer Pulsationskolonne oder einer Füllkörperkolonne besteht, wo er im Gegenstrom oder Gleichstrom mit einer Eisen(II)-ionen enthaltenden wässrigen Phosphorsäurelösung (9) behandelt wird, wobei das Durchflussverhältnis des Stroms "(9) zum Strom (7) im allgemeinen zwischen o,o15 und o,1o, vorzugsweise bei etwa o,o25 liegt. Ihr P90c-Gehalt liegt im allgemeinen zwischen 28 und 45 Gew.%, vorzugsweise bei etwa 35 Gew.%, und der Gehalt an Eisen(II)-ionen liegt im allgemeinen zwischen 1o und 4o g/l, vorzugsweise bei etwa 25 g/l. Bei einer be-The organic stream (7) is then fed into a uranium re-extraction zone (8), which usually consists of a battery of mixer-decanters, a pulsation column or a packed column, where it is countercurrent or cocurrent with a ferrous ion containing aqueous phosphoric acid solution (9) is treated, wherein the flow ratio of stream "(9) to stream (7) is generally between 0.015 and 0.15, preferably about 0.025. Their P 9 0c content is generally between 28 and 45% by weight, preferably about 35% by weight, and the content of iron (II) ions is generally between 10 and 40 g / l, preferably about 25 g / l.
030066/0817030066/0817
vorzugten Variante wird der Strom (9) gebildet, indem ein Teil des aus der Zone (4) austretenden, von Uran befreiten Stroms der unreinen Säure (6) abgezogen wird. Die Eisen (II)-ionen können durch Auflösen von metallischem Eisen, das bei (1o) eingeführt wird, erhalten werden.Preferred variant of the stream (9) is formed by a Part of the uranium-freed stream of impure acid (6) emerging from zone (4) is withdrawn. The iron (II) ions can be obtained by dissolving metallic iron introduced at (1o).
Aus der Zone (8) tritt durch Leitung (11) eine von Uran befreite organische Phase aus, die den Kreislaufstrom (5) bildet, und durch Leitung (12) tritt ein an Uran (IV) angereicherter wässriger Strom aus, der Eisenionen enthält. Der Strom (12) wird anschließend auf eine Zone (13) aufgegeben, wo er mit einem Oxydationsmittel, z.B. Wasserstoffperoxid oder Luft, oder mit einem chemischen Mittel, z.B. einem Chlorat, oder durch Einleiten in den Anodenraum einer mit Scheidewand versehenen, mit Gleichstrom betriebenen Elektrolyse-Zelle oxydiert wird. Die Zone (13) verläßt der Strom durch Leitung (14), aus der er in die zweite Stufe aufgegeben wird.An organic phase freed from uranium emerges from zone (8) through line (11) and forms the circulating stream (5), and an aqueous stream enriched in uranium (IV) and containing iron ions emerges through line (12). Of the Stream (12) is then applied to a zone (13), where it is treated with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide or air, or with a chemical agent such as a Chlorate, or by introducing it into the anode compartment of an electrolysis cell provided with a partition and operated with direct current is oxidized. The stream leaves the zone (13) through line (14), from which it is given up in the second stage will.
In der zweiten Stufe gelangt der Strom (14) gemeinsam mit dem Strom (16) aus der Extraktion mit der zweiten organischen Phase in eine Extraktionszone (15), die aus einer Batterie von Mischer-Dekantern besteht. Diese zweite organische Phase besteht gewöhnlich aus einem bekannten inerten Verdünnungsmittel, z.B. Kerosin, einer Dialkylphosphorsäure, z.B. HDEHP und gegebenenfalls einem synergistischen Extraktionsmittel, vorzugsweise TOPO. Die molaren Konzentrationen des Hauptextraktionsmittels und des synergistischen Extraktionsmittel im inerten Verdünnungsmittel können jedoch darin wesentlich verschieden von den Konzentrationen in der organischen Phase der ersten Stufe sein. So liegt gewöhnlich die Konzentration an HDEHP zwischen o,1 und 1 M, vorzugsweiseIn the second stage, the stream (14) comes along with it the stream (16) from the extraction with the second organic phase in an extraction zone (15), which consists of a Battery of mixer-decanters. This second organic phase usually consists of a known inert one Diluent, e.g. kerosene, a dialkyl phosphoric acid, e.g. HDEHP and, if necessary, a synergistic one Extracting agent, preferably TOPO. The molar concentrations of the main extractant and the synergistic Extractants in the inert diluent can, however, be substantially different from the concentrations in the organic phase of the first stage. The concentration of HDEHP is usually between 0.1 and 1 M, preferably
030066/0817030066/0817
- 1o -- 1o -
bei etwa ο,3 M, und die Konzentration an TOPO zwischen o,o1 und o,5 M,·vorzugsweise bei etwa o,o75 M. Das Verhältnis der Durchflussmenge des Stroms (14) zur Durchflussmenge des Stroms (16) variiert im allgemeinen zwischen o,1 und und liegt vorzugsweise bei etwa o,5. .at around ο, 3 M, and the concentration of TOPO between o, o1 and 0.5M, preferably at about 0.075M. The ratio the flow rate of the stream (14) to the flow rate of the stream (16) generally varies between 0.1 and and is preferably about 0.5. .
Aus der Zone (15) treten bei (17) eine von Uran befreite wässrige Phase, die im allgemeinen der Extraktionszone (4) zugeführt wird, und ein mit Uran beladener organischer Strom (18) aus. Der Strom (18) wird anschließend in eine Exsenreinigungszone (19) aufgegeben, die im allgemeinen aus einer Batterie von Misch- und Dekantiergefäßen besteht, wo der Strom mit dem Strom (2o) behandelt wird, der aus einer weniger als 4o ppm Eisen enthaltenden wässrigen Schwefelsäurelösung besteht. Die Schwefelsäurekonzentration dieser Lösung liegt im allgemeinen zwischen 25 und 60 %, vorzugsweise bei etwa 45 %. Bei einer ersten Variante wird diese Lösung durch Verdünnen von 95 %iger Schwefelsäure, die weniger als 4o ppm Eisen enthält, mit Wasser erhalten. Gemäß einer anderen bevorzugten Variante, die in der Abbildung dargestellt ist, wird die durch Leitung (21) eintretende konzentrierte 98 %ige Schwefelsäure mit der aus der Waschzone (24) kommenden wässrigen Waschlösung (22) auf die erforderliche Konzentration verdünnt. Hierauf wird nachstehend näher eingegangen.' Das Verhältnis der Durchflussmenge des Stroms (2o) zur Durchflussmenge des Stroms (18) kann zwischen o,2 und 1o liegen und liegt vorzugsweise bei etwa 2.From the zone (15) emerge at (17) one which has been freed from uranium aqueous phase, which is generally the extraction zone (4) is supplied, and a uranium-laden organic stream (18) from. The stream (18) is then in a Abandoned exterior cleaning zone (19), which generally consists of a battery of mixing and decanting vessels, where the stream is treated with stream (2o) which is an aqueous one containing less than 40 ppm iron Sulfuric acid solution. The sulfuric acid concentration of this solution is generally between 25 and 60%, preferably at about 45%. In a first variant, this solution is made by diluting 95% sulfuric acid, which contains less than 40 ppm iron, obtained with water. According to another preferred variant shown in the figure is shown, the entering through line (21) concentrated 98% sulfuric acid with the out the washing zone (24) coming aqueous washing solution (22) diluted to the required concentration. This is followed by detailed. ' The ratio of the flow rate of the stream (2o) to the flow rate of the stream (18) can be between 0.2 and 10 and is preferably around 2.
Da die Extraktion des in der organischen Lösung (18) enthaltenen Eisens durch den Schwefelsäurestrom (2o) verhältnismäßig langsam verläuft, wird vorzugsweise mit einer genügenden Kontaktzeit der beiden vorstehend genannten Phasen ge-Since the extraction of the contained in the organic solution (18) Iron runs relatively slowly through the sulfuric acid stream (2o), is preferably with a sufficient Contact time of the two phases mentioned above
030066/0817030066/0817
arbeitet. Eine Erhöhung der Kontakttemperatur beispielsweise von 2o auf 5o C ermöglicht eine Verbesserung dieser Kinetik. In Anbetracht der Tatsache, daß der Umfang des durch die Schwefelsäure gleichzeitig extrahierten Urans größer wird, wird die Reinigung jedoch vorzugsweise bei einer ungefähr bei Raumtemperatur liegenden Temperatur und einer angepassten Kontaktzeit der Phasen (18) und (2o) vorgenommen. Diese Kontaktzeit hängt von der Technologie des Mischens und Dekantierens ab. Ebenso kann die Zahl der in dieser Waschstufe einzusetzenden theoretischen Stufen in weiten Grenzen in Abhängigkeit vom Volumenverhältnis der Phasen variieren. Beispielsweise werden bei einem Verhältnis der wässrigen Phase zur organischen Phase von 2 bei 3o C etwa sechs Stufen mit einer Mischdauer von 1o Minuten in jeder Stufe eingesetzt.is working. An increase in the contact temperature, for example from 2o to 5o C, enables these kinetics to be improved. In view of the fact that the amount of uranium simultaneously extracted by the sulfuric acid is increasing, however, cleaning is preferably performed at a temperature around room temperature and an adjusted one Contact time of phases (18) and (2o) made. This contact time depends on the mixing and decanting technology away. The number of theoretical stages to be used in this washing stage can also be varied within wide limits Vary depending on the volume ratio of the phases. For example, at a ratio of the aqueous Phase to organic phase from 2 at 3o C about six stages with a mixing time of 10 minutes in each stage used.
Aus der Eisenreinigungszone (19) treten ein von Eisen gereinigter organischer Strom (23) und eine an Eisen angereicherte wässrige Schwefel- und Phosphorsäurelösung (25) aus. Diese Lösung ergibt gegebenenfalls nach Konzentrierung in einem Verdampfer einen Säurestrom, der aus Gründen der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erneut in die Stufe des Aufschlusses des Phosphatgesteins zurückgeführt wird. Der gereinigte organische Strom (23) gelangt anschließend in eine Waschzone (24) , die im allgemeinen aus einer Batterie von Misch- und Dekantiergefäßen besteht, wo er mit Wasser, das durch (28) eingeführt wird, gewaschen wird, wobei in der organischen Phase gelöstes P2 0S gewonnen wird. Aus der Zone (24) tritt die wässrige Waschlösung (22) aus, die zur Verdünnung der Schwefelsäure (21), die in der beschriebenen Weise in der Reinigungszone (19) verwendet wird, dienen kann, oder der Strom (22) kann den Strömen (3) oder (14) zugesetzt werden.An iron-cleaned organic stream (23) and an aqueous sulfuric and phosphoric acid solution (25) enriched in iron emerge from the iron cleaning zone (19). This solution, if necessary after concentration in an evaporator, results in an acid stream which, for reasons of economy of the process, is returned to the stage of the digestion of the phosphate rock. The purified organic stream (23) then passes into a washing zone (24), which generally consists of a battery of mixing and decanting vessels, where it is washed with water introduced through (28), being in the organic phase P is ewonnen 2 0 S g dissolved. The aqueous washing solution (22) emerges from the zone (24) and can serve to dilute the sulfuric acid (21), which is used in the cleaning zone (19) in the manner described, or the stream (22) can be the streams (3) or (14) can be added.
030066/0817030066/0817
Aus der Zone (24) tritt ferner ein Strom (29) der gereinigten und gewaschenen, mit Uran beladenen organischen Phase aus, aus der das Uran in bekannter Weise gewonnen wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der StromA stream (29) of the purified also emerges from the zone (24) and washed, uranium-laden organic phase from which the uranium is extracted in a known manner. At a preferred embodiment of the invention is the stream
(29) in einer zweistufigen Zone behandelt, wobei in der ersten Stufe (3o) die Behandlung mit einem Kreislaufstrom(29) treated in a two-stage zone, with the first stage (3o) the treatment with a circulating current
(31) der Carbonat- und Ammoniumionen enthaltenden wässrigen Lösung und in der zweiten Stufe (32) die Behandlung mit einer wässrigen Ammoniumcarbonatlösung erfolgt, die vorzugsweise eine niedrigere Konzentration als der Strom (31) hat. Durch Leitung (33) tritt ein von Uran befreiter organischer Strom,· der zur Zone (15) zurückgeführt wird, und eine wässrige Suspension von AUT (34) aus, die in (35) filtriert und gewaschen wird. Hierbei wird die Mutterlauge nach Einstellung ihres Titers an Carbonat- und Ammoniumionen durch Leitung (31) im Kreislauf geführt. Der Filterkuchen wird anschließend calciniert, wobei U0O0 erhalten wird, das Eisen in einer Menge enthält, die einem Fe/U-Gewichtsverhältnis von weniger als o,5 %, in den meisten Fällen unter o,2 % entspricht.(31) the aqueous solution containing carbonate and ammonium ions and, in the second stage (32), the treatment is carried out with an aqueous ammonium carbonate solution, which preferably has a lower concentration than stream (31). An organic stream freed from uranium, which is returned to zone (15), and an aqueous suspension of AUT (34), which is filtered and washed in (35), exit through line (33). Here, the mother liquor is circulated through line (31) after its titer of carbonate and ammonium ions has been set. The filter cake is then calcined, U 0 O 0 being obtained which contains iron in an amount which corresponds to an Fe / U weight ratio of less than 0.5%, in most cases less than 0.2%.
Die Temperatur im Verlauf des vollständigen Verfahrens ist nicht entscheidend wichtig. Im allgemeinen liegt sie zwischen 1o und 5o°C, vorzugsweise zwischen 2o und 5o C.The temperature in the course of the full process is not critically important. In general it is between 1o and 5o ° C, preferably between 2o and 5o C.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die Gewinnung eines Uranoxids U0O0 von hoher Reinheit bezüglich des Eisengehalts mit Hilfe einer Behandlung mit einer eisenfreien (weniger als 4o ppm Eisen) wässrigen Schwefelsäurelösung im Verlauf der zweiten Stufe des Verfahrens, wobei die für die Wäsche verwendete Schwefelsäurelösung gegebenenfalls nach Konzentrierung für das Verfahren in der Stufe des Auf-The process according to the invention enables a uranium oxide U 0 O 0 of high purity in terms of iron content to be obtained by means of a treatment with an iron-free (less than 40 ppm iron) aqueous sulfuric acid solution in the course of the second stage of the process, the one used for washing Sulfuric acid solution, if necessary after concentration for the process in the step of
030066/0817030066/0817
Schlusses des Phosphatgesteins zurückgewonnen wird. Ferner ist es gemäß der Erfindung möglich, die wässrige Gewinnungslösung der P2 0S ^r ^as Verfanren in der zweiten Stufe gemeinsam mit der vorstehend genannten Schwefelsäure wieder zu verwenden.At the end of the phosphate rock is recovered. Further, it is possible according to the invention to use the aqueous recovery solution of P 2 0 S ^ r ^ as Ver anr f s in the second stage together with the above-mentioned sulfuric acid again.
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel unter Bezugnahme auf die Abbildung weiter erläutert.The invention is further illustrated by the following example with reference to the figure.
Durch Leitung (3) wird eine vorbehandelte unreine Phosphorsäure, die 3o % P2°5' 1 lo "1^/1 Uran und 8 5/1 Eisen enthält, in eine Batterie (4) von 5 Misch- und Dekantiergefäßen in einer Menge von 1oo l/h eingeführt. Gleichzeitig wird in die Batterie (4) ein Strom (5) von 5o l/h einer im Kreislauf geführten organischen Phase mit einer Konzentration von o,5 M HDEHP und o,125 M TOPO eingeführt. Der austretende wässrige Strom (6) wird der Konzentrierung zugeführt. Der organische Strom (7) enthält 16o mg/1 Eisen. Dieser Strom wird in die aus vier Misch- und Dekantiergefäßen bestehende Zone (8) der Regenerierung des Urans eingeführt, wo der Strom im Gegenstrom zu einem Strom (9) von Phosphorsäure, die 3o % P2°5 und 25 5^1 E;"-Sen ^11) -ionen enthält und in einer Menge von 1,35 l/h durchfließt, behandelt.A pretreated impure phosphoric acid containing 30% P 2 ° 5 ' 1 lo " 1 ^ / 1 uranium and 8 5/1 iron is fed through line (3) into a battery (4) of 5 mixing and decanting vessels in a quantity At the same time, a stream (5) of 50 l / h of a circulating organic phase with a concentration of 0.5 M HDEHP and 0.125 M TOPO is introduced into the battery (4) The organic stream (7) contains 160 mg / l iron and is introduced into the zone (8) for the regeneration of uranium, which consists of four mixing and decanting vessels, where the flow is countercurrent to a stream (9) of phosphoric acid which contains 3o% P 2 ° 5 and 25 5 ^ 1 E; "- Sen ^ 11 ) ions and flows through in an amount of 1.35 l / h.
Die verarmte organische Phase wird zur Extraktion zurückgeführt, und die austretende wässrige Phase (12) enthält 8 g/l Uran. Nach Oxydation mit Wasserstoffperoxid wird die wässrige Phase (14) in einer Batterie von vier Misch- und Dekantiergefäßen mit einer Kerosinphase behandelt, die HDEHP in einer Konzentration von o,3 M und TOPO in einer Konzentration von o,o75 M enthält und in einer Menge vonThe depleted organic phase is returned to the extraction and contains the emerging aqueous phase (12) 8 g / l uranium. After oxidation with hydrogen peroxide, the aqueous phase (14) is in a battery of four mixed and Decanting vessels treated with a kerosene phase, the HDEHP in a concentration of 0.3 M and TOPO in one Contains concentration of o, o75 M and in an amount of
030066/0817030066/0817
2,o2 l/h zugeführt wird, behandelt. Die hierbei erhaltene organische Phase (18) enthält 17o mg/1 Eisen und 5,3 g/l Uran. Die austretende wässrige Phase (15) wird dem Extraktor (4) der ersten Stufe zugeführt.2, o2 l / h is supplied, treated. The organic phase (18) obtained in this way contains 170 mg / l iron and 5.3 g / l Uranium. The emerging aqueous phase (15) is fed to the extractor (4) of the first stage.
Die organische Phase (18) wird anschließend einer Batterie von sechs Mischer-Dekantern zugeführt, wo sie im Gegenstrom mit einer wässrigen Lösung (2o) behandelt wird, die durch Vereinigung des Stroms (21) von 98 %iger Schwefelsäure (Eisen ^= 4o ppm) in einer Menge von 1,35 l/h und des wässrigen Stroms (22), der aus der Waschbatterie (24) austritt und einem Strom von reinem Wasser (28) entspricht, dessen Menge 2,92 l/h beträgt, gebildet worden ist. Der aus der Batterie (19) austretende wässrige Strom (25) wird gegebenenfalls nach Konzentrierung zum Aufschluss des Phosphatgesteins zurückgeführt. Der aus der Batterie (19) austretende organische Strom (23) enthält pro Liter 15 mg Eisen und 4,7 g Uran. Dieser Strom wird der Batterie (24) aus zwei Mischer-Dekantern zugeführt, wo er in der beschriebenen Weise im Gegenstrom mit Wasser behandelt wird. Der gereinigte und gewaschene organische Strom (29) wird anschließend einer Behandlung zur Gewinnung des Urans in einer Apparatur (3o, 32) unterworfen, die zwei Stufen aufweist, wobei der ersten Stufe eine mit AUT gesättigte wässrige Kreislauflösung von 2-molaren (NH4J3CO3 und der zweiten Stufe eine o,5-molare (NH.) CO_-Lösung zugeführt wird. Bei (33) tritt ein organischer Strom, der nach (15) zurückgeführt wird, und eine wässrige AUT-Suspension aus, die filtriert wird. Die Mutterlauge wird eingestellt und im Kreislauf geführt. Durch Calcinieren des Kuchens wird U3Og mit einem Fe/U-Gewichtsverhältnis von o,2 % erhalten.The organic phase (18) is then fed to a battery of six mixer-decanters, where it is treated in countercurrent with an aqueous solution (2o) obtained by combining the stream (21) of 98% sulfuric acid (iron ^ = 40 ppm ) in an amount of 1.35 l / h and the aqueous stream (22) emerging from the washing battery (24) and corresponding to a stream of pure water (28), the amount of which is 2.92 l / h is. The aqueous stream (25) emerging from the battery (19) is returned, if necessary after concentration, to the digestion of the phosphate rock. The organic stream (23) emerging from the battery (19) contains 15 mg of iron and 4.7 g of uranium per liter. This stream is fed to the battery (24) from two mixer-decanters, where it is treated in countercurrent with water in the manner described. The purified and washed organic stream (29) is then subjected to a treatment for the recovery of uranium in an apparatus (3o, 32) which has two stages, the first stage being a 2 molar (NH 4 J 3 CO 3 and an 0.5 molar (NH.) CO_ solution is fed to the second stage. At (33) an organic stream which is returned to (15) and an aqueous AUT suspension which is filtered emerges The mother liquor is adjusted and circulated.By calcining the cake, U 3 Og with an Fe / U weight ratio of 0.2% is obtained.
030066/0817030066/0817
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7918781A FR2461681A1 (en) | 1979-07-20 | 1979-07-20 | Extn. of uranium from wet process phosphoric acid - washes organic uranium phase with aq. sulphuric acid to give uranium with a low iron content |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3027474A1 true DE3027474A1 (en) | 1981-02-05 |
| DE3027474C2 DE3027474C2 (en) | 1985-12-05 |
Family
ID=9228101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3027474A Expired DE3027474C2 (en) | 1979-07-20 | 1980-07-19 | Process for the extraction of uranium from impure phosphoric acid |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5659628A (en) |
| BE (1) | BE884401A (en) |
| BR (1) | BR8004508A (en) |
| CA (1) | CA1136423A (en) |
| DE (1) | DE3027474C2 (en) |
| EG (1) | EG14793A (en) |
| ES (1) | ES493496A0 (en) |
| FI (1) | FI66823C (en) |
| FR (1) | FR2461681A1 (en) |
| GR (1) | GR69307B (en) |
| IL (1) | IL60623A (en) |
| IT (1) | IT1146092B (en) |
| JO (1) | JO1100B1 (en) |
| MA (1) | MA18911A1 (en) |
| NL (1) | NL8004162A (en) |
| ZA (1) | ZA804351B (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4652432A (en) * | 1981-02-26 | 1987-03-24 | Prodeco, Inc. | Process for recovering uranium using an alkyl pyrophosphoric acid and alkaline stripping solution |
| US4652431A (en) * | 1981-02-26 | 1987-03-24 | Prodeco, Inc. | Process for recovering uranium using an alkyl pyrophosphoric acid and alkaline stripping solution |
| JPH0312758A (en) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Toshiba Corp | Data erasion detecting device for volatile memory |
| JPH076842U (en) * | 1993-06-18 | 1995-01-31 | 株式会社田村電機製作所 | Terminal device with memory card |
| FR3038326A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-06 | Areva Mines | METHOD OF SEPARATING IRON FROM AN URANIUM-CONTAINING ORGANIC PHASE AND METHOD OF EXTRACTING URANIUM FROM AN AQUEOUS SOLUTION OF MINERAL ACID CONTAINING URANIUM AND IRON |
| CN114761100A (en) * | 2019-10-12 | 2022-07-15 | 阿尔特姆斯产品公司 | System and method for separating gallium-68 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3711591A (en) * | 1970-07-08 | 1973-01-16 | Atomic Energy Commission | Reductive stripping process for the recovery of uranium from wet-process phosphoric acid |
| US4105741A (en) * | 1976-03-08 | 1978-08-08 | Freeport Minerals Company | Process for recovery of uranium from wet process phosphoric acid |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2873166A (en) * | 1953-07-07 | 1959-02-10 | William R Bowen | Process for the recovery of metal values |
| US4002716A (en) * | 1973-08-23 | 1977-01-11 | Westinghouse Electric Corporation | Sulfide precipitation method of separating uranium from group II and group III metal ions |
| JPS53128596A (en) * | 1977-04-14 | 1978-11-09 | Doryokuro Kakunenryo | Method of recovering uranium from wet phosphoric acid |
| US4258013A (en) * | 1977-09-14 | 1981-03-24 | Earth Sciences Inc. | Uranium recovery from wet process phosphoric acid |
-
1979
- 1979-07-20 FR FR7918781A patent/FR2461681A1/en active Granted
-
1980
- 1980-07-17 IL IL6062380A patent/IL60623A/en unknown
- 1980-07-17 FI FI802273A patent/FI66823C/en not_active IP Right Cessation
- 1980-07-18 BE BE0/201474A patent/BE884401A/en not_active IP Right Cessation
- 1980-07-18 GR GR62487A patent/GR69307B/el unknown
- 1980-07-18 CA CA000356492A patent/CA1136423A/en not_active Expired
- 1980-07-18 ZA ZA00804351A patent/ZA804351B/en unknown
- 1980-07-18 ES ES493496A patent/ES493496A0/en active Granted
- 1980-07-18 MA MA19110A patent/MA18911A1/en unknown
- 1980-07-18 IT IT4926880A patent/IT1146092B/en active
- 1980-07-18 NL NL8004162A patent/NL8004162A/en not_active Application Discontinuation
- 1980-07-18 BR BR8004508A patent/BR8004508A/en unknown
- 1980-07-18 JP JP9767980A patent/JPS5659628A/en active Granted
- 1980-07-19 DE DE3027474A patent/DE3027474C2/en not_active Expired
- 1980-07-19 EG EG43480A patent/EG14793A/en active
- 1980-07-19 JO JO19801100A patent/JO1100B1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3711591A (en) * | 1970-07-08 | 1973-01-16 | Atomic Energy Commission | Reductive stripping process for the recovery of uranium from wet-process phosphoric acid |
| US4105741A (en) * | 1976-03-08 | 1978-08-08 | Freeport Minerals Company | Process for recovery of uranium from wet process phosphoric acid |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| WO 79/00142 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS631245B2 (en) | 1988-01-12 |
| JO1100B1 (en) | 1982-07-10 |
| FI802273A (en) | 1981-01-21 |
| DE3027474C2 (en) | 1985-12-05 |
| ES8207588A1 (en) | 1982-09-16 |
| IT8049268A0 (en) | 1980-07-18 |
| BR8004508A (en) | 1981-02-03 |
| GR69307B (en) | 1982-05-14 |
| NL8004162A (en) | 1981-01-22 |
| FI66823C (en) | 1984-12-10 |
| BE884401A (en) | 1981-01-19 |
| IL60623A (en) | 1983-12-30 |
| CA1136423A (en) | 1982-11-30 |
| FI66823B (en) | 1984-08-31 |
| JPS5659628A (en) | 1981-05-23 |
| IT1146092B (en) | 1986-11-12 |
| MA18911A1 (en) | 1981-04-01 |
| ES493496A0 (en) | 1982-09-16 |
| ZA804351B (en) | 1981-08-26 |
| FR2461681B1 (en) | 1982-12-17 |
| EG14793A (en) | 1985-03-31 |
| FR2461681A1 (en) | 1981-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2820841C2 (en) | Process for the separation of cobalt and nickel contained in an aqueous solution by solvent extraction | |
| EP0207403B1 (en) | Process for the preparation of high value titanium dioxide with sulfuric acid leaching | |
| DE2702779A1 (en) | PROCESS FOR MAKING ZINC FROM A MATERIAL CONTAINING ZINC AND IRON | |
| EP0302345B1 (en) | Process for jointly removing undesirable elements from valuable metals containing electrolytic solutions | |
| DE2617348A1 (en) | HYDROMETALLURGICAL PROCESS FOR TREATMENT OF SULFUR-CONTAINING MINERALS | |
| DE1159919B (en) | Process for the extraction of uranium materials from solutions in organic solvents | |
| DE2816241A1 (en) | PROCESS FOR THE RECOVERY OF URANIUM FROM WET PROCESS PHOSPHORIC ACID | |
| DE2451595A1 (en) | PROCESS FOR SEPARATING URANIUM FROM AN AQUATIC LIQUID CONTAINING URANYLION AND POLLUTING CATIONS | |
| DE2050632A1 (en) | Process for cleaning, separating and recovering metals from solutions | |
| DE2620065A1 (en) | PROCESS FOR MANUFACTURING TITANIUM DIOXIDE | |
| DE2837035A1 (en) | PROCESS FOR THE EXTRACTION OF URANIUM CONTAINED IN PHOSPHATE SOLUTIONS | |
| DE3028024A1 (en) | METHOD FOR SEPARATING PLUTONIUM FROM AQUEOUS, SULFURIC ACID SOLUTIONS | |
| DE3027474C2 (en) | Process for the extraction of uranium from impure phosphoric acid | |
| DE2829306C2 (en) | Process for the extraction of uranium from wet process phosphoric acid | |
| EP0382709B1 (en) | Process for working up acidic iron-containing solutions, in particular used pickling liquors | |
| EP0032184B1 (en) | Process for recovering uranium or uranium compounds from phosphoric acid | |
| DE1533109B1 (en) | Process for the extraction of europium from solutions of rare earth metals | |
| DE3019411C2 (en) | Process for the extraction of uranium (VI) from a raw phosphoric acid | |
| EP0273244A2 (en) | Process for the production of high quality titanium dioxide by the sulfate process | |
| DE2952476C2 (en) | Process for the production of uranium compounds from aqueous phosphoric acid containing uranium | |
| DE3002830A1 (en) | Metallic impurity, esp. ferric iron, removal from organic phase - by treatment with phosphoric acid during recirculation, esp. in zinc recovery process | |
| DE3129528C2 (en) | Process for the preparation of a uranium-containing phosphoric acid by the wet process | |
| DE3240755A1 (en) | METHOD FOR REDUCING OXYGEN IN A URANE RECOVERY METHOD | |
| DE2048168A1 (en) | Process for extracting the uranium content from rock phosphate | |
| DE3039123C2 (en) | Separation process for the extraction of uranium from wet process phosphoric acid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAP | Request for examination filed | ||
| OD | Request for examination | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |