DE3037368A1 - Verfahren zur gewinnung von uran aus rohphosphat - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von uran aus rohphosphatInfo
- Publication number
- DE3037368A1 DE3037368A1 DE19803037368 DE3037368A DE3037368A1 DE 3037368 A1 DE3037368 A1 DE 3037368A1 DE 19803037368 DE19803037368 DE 19803037368 DE 3037368 A DE3037368 A DE 3037368A DE 3037368 A1 DE3037368 A1 DE 3037368A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- uranium
- phosphogypsum
- rock phosphate
- extraction
- sulfuric acid
- 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.)
- Withdrawn
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
- C22B60/0278—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries by chemical methods
- C22B60/0282—Solutions containing P ions, e.g. treatment of solutions resulting from the leaching of phosphate ores or recovery of uranium from wet-process phosphoric acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/22—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
- C01B25/222—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen
- C01B25/223—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen only one form of calcium sulfate being formed
- C01B25/225—Dihydrate process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/22—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
- C01B25/222—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen
- C01B25/223—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen only one form of calcium sulfate being formed
- C01B25/226—Hemihydrate process
-
- 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
- C22B60/0221—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes by leaching
- C22B60/0226—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes by leaching using acidic solutions or liquors
- C22B60/0234—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes by leaching using acidic solutions or liquors sulfurated ion as active agent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Uran aus Rohphosphat bzw, Phosphorit.
Natürliches Rohphosphat enthält gewöhnlich Uran in einem
Anteil von 100 bis 250 ppm. Aus dem Schrifttum sind verschiedene Methoden zur Gewinnung des Urans aus dem Rohphosphat
bekannt. Zur Herstellung von Phosphorsäure wird natürliches Rohphosphat mit einer Mineralsäure zersetzt;
im Verlauf der Zersetzung werden die Urananteile in der Regel gelöst und gehen in die Zersetzungsflüssigkeit über.
Technische Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure aus
Postscheckkonto München Nr-197520-905 . Dresdner Bank München Nr.793099900 (BLZ 70080000)
130031/0507
Rohphosphat umfassen gewöhnlich die Zersetzung des Rohphosphats mit Schwefelsäure, einem Gemisch von Schwefelsäure
und Phosphorsäure oder Phosphorsäure allein. In den ersten beiden Fällen fällt Phosphogips gleichzeitig mit der
lösung der Phosphoranteile aus* während sich im dritten Fall an die erste lösungsstufe eine zweite Stufe anschließt,
in welcher die Zersetzungsflüssigkeit mit Schwefelsäure versetzt
wird, wodurch Phosphogips ausgefällt wird» In der nachstehenden Beschreibung und in den Patentansprüchen
wird die Zersetzung von Rohphosphat mit Schwefelsäure, einem Gemisch von Schwefelsäure und Phosphorsäure oder
Phosphorsäure und die anschließende Zugabe von Schwefelsäure zur Zersetzungsflüssigkeit als "Zersetzung von Rohphosphat
nach der Schwefelsäuxemethode" bezeichnet. Das
bei der Zersetzung von Rohphosphat nach der Schwefelsäuremethode erhaltene Calciumsulfat-Fällprodukt wird als
"Phosphogips11 bezeichnet.
Herkömmliche technische Methoden zur Gewinnung von uran aus
Rohphosphat umfassen die Zersetzung des Rohphosphats nach
der Schwefelsäuremethode. Durch diese Zersetzung, wird die
Hauptmenge der Urananteile durch die Zersetzungsflüssigkeit aufgenommen, weshalb alle diese bekannten Methoden eine
FIüssig/Fltissig-Extraktion zur Gewinnung von Uran aus der
Zersetzungsflüssigkeit umfassen. Auf diese Weise wird jedoch
die rohe Phosphorsäure durcfe die Extraktion verunreinigt,
wodurch die anschließenden Reinigungsvargänge kompliziert werden. Ferner werden zusammen mit dem Uran
andere Verunreinigungen, und gegebenenfalls auch etwas
Phosphorsäure gemeinsam extrahiert, wodurch die anschliessend
en Verfahrensstufen zur Gewinnung von Uran erschwert werden» Schließlich darr die Konzentration der Zersetzungsflüssigkeit zur erfolgreichen Extraktion des Urans etwa
30 bis 35 Gew.-# P2Oe nicht überschreiten. In praktischer
Hinsicht bedeutet.dies, daß, wenn die Gewinnung von Uran
130031/0B07
durch Extraktion aus der durch Zersetzung von Rohphosphat
nach der Schwefelsäuremethode erhaltenen Zersetzungsflüssigkeit
gewünscht wird, die Durchführung der Zersetzung auf das sogen. "Dihydratverfahren" beschränkt ist. letzteres
Verfahren wird deshalb so bezeichnet, weil der Phosphogips dabei in Form von Dihydratkristallen erhalten wird. Dagegen
kann das sogen. "Hemihydratverfahren"» bei dem der Phosphogips
in Form von Hemihydratkristallen anfällt und durch
das eine Zersetzungsflüssigkeit erzeugt wird, welche etwa 40 bis 55 Gew.-i» I^s e11*11^!*» nicht angewandt werden.
In den israelischen Patentschriften 29507 und 31429 ist ein Verfahren zur Gewinnung von uran aus Rohphosphat beschrieben,
welches die Zersetzung des Rohphosphats mit Salzsäure anstatt nach der Schwefelsäuremethode umfaßt.
Wenn das Rohphosphat mit Salzsäure zersetzt wird, geht nur ein Teil des Gesteinsmaterials in Lösung, und gemäß den
genannten israelischen Patentschriften erfolgt die Zersetzung in Gegenwart eines Reduktionsmittels, wodurch
bewirkt wird, daß die Hauptmenge des Urans im ungelösten Rückstand verbleibt. Diese Methode ist spezifisch für die
Zersetzung von Rohphosphat mit Salzsäure.
Die Herstellung von Phosphorsäure durch Zersetzung von Rohphosphat nach der Schwefelsäuremethode ist bei weitem
die gebräuchlichste Methode. Ss ist daher das Ziel der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Gewinnung von Uran
aus Rohphosphat auf der Grundlage der Zersetzung des Rohphosphats nach der Schwefelsäuremethode zur Verfügung zu
βteilen.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß vierwertige Uranionen
leicht mit Phosphogips gemeinsam ausfallen. Ferner wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß Urananteile leicht aus
dem Phosphogips, in welchem sie eingeschlossen sind, extrahiert werden können.
130031/0507
Auf der Grundlage dieser Peststellungen schafft die Erfindung
ein Verfahren zur Gewinnung von Urananteilen aus Rohphosphat» bei dem das Rohphosphat nach der Schwefelsäuremethode unter reduzierenden Bedingungen zersetzt
wird» wodurch die gemeinsame Fällung von vierwertigem Uran mit Phosphogips bewirkt wird» der ausgefällte
Phosphogips von der Zersetzungsflüssigkeit abgetrennt
wird» der abgetrennte Phosphogips mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung ausgelaugt wird» wobei eine Lauge erhalten wird» die Lauge einer Extraktion unterworfen wird
und das Uran aus dem Extrakt nach an sich bekannten Methoden gewonnen wird.
Die Extraktion kann durch Flüssig/Flüssig-Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel von begrenzter Mischbarkeit
mit V/asser oder durch einen Ionenaustausch vorgenommen werden. Gewünschtenfalls kann man den Phosphogips vor der
Auslaugung altern lassen. In diesem Zusammenhang wurde erfindungsgemäß gefunden» daß die Alterung die anschließende
Auslaugung des Urans aus dem Phosphogips erleichtern kann. Wenn man den ausgefällten Phosphogips beispielsweise etwa
1 Woche stehen läßt, bevor man ihn der Auslaugung unterwirft» kann man mindestens einen Teil des Urans mit Wasser
herauslaugen.
Abhängig von der Art des ausgefällten Phosphogipses und
der Arbeitstemperatur können für die Laugung Wasser und verschiedene neutrale oder auch saure wäßrige Lösungen.
verwendet werden. Eine bevorzugte wäßrige Lösung ist Schwefelsäure» da in diesem Falle dieselbe Säure für die
Fällung und Laugung verwendet wird» was in technischer Hinsicht offensichtlich vorteilhaft ist.
Erfindungsgemäß wurde ferner festgestellt» daß der Wirkungsgrad des Laugungsprozesses verbessert werden kann»
130031/0507
indem man dem Wasser oder der wäßrigen Lösung» das bzw. die für die Laugung verwendet wird» einen Komplexbildner für
Fluor, z.B. Siliciumdioxid» einverleibt.
Es ist bekannt» Phosphogips mit Schwefelsäure zu reinigen» um. auf diese Weise einen Gips zu erhalten» der sich für
verschiedene technische Zwecke» z.B. für Gießbauelemente» als Zementklinker ο ►dgl., eignet. Verschiedene solche
Methoden sind in einer Reihe von vier Aufsätzen beschrieben» die in "Phosphorus and Potassium1' Nr,87 (Januar/
Februar 1977). 89 (Mai/Juni 1977). 94 (März/April 1978)
und 96 (Juli/August 1978) veröffentlicht sind. Bei allen
diesen Methoden stellt die erhaltene Lauge ein Abfallprodukt
dar. Erfindungsgemäß dient der Phosphogips als Medium
für den Transport der Urananteile aus dem Rohphosphat, und
die erhaltene Lauge ist ein gewünschtes Produkt. Eine solche
Methode wurde bisher noch nicht vorgeschlagen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher neu und fortschrittlich
und wird vom Stand der Technik nicht nahegelegt.
tr - _
Die Erfindung wird beispielhaft durch die beigefügte Zeichnung
erläutert· welche ein fließschema einer kontinuierlichen AuBführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt.
Wie aus dem Fließschema ersichtlich ist» werden Rohphosphat»
Schwefelsäure» Reduktionsmittel, frische Schwefelsäure und Waschwasser kontinuierlich durch die Leitungen 1, 2, 3, 4
bzw. 5 in das System eingeführt» während die Produkte
Phosphorsäure» Uran und Gips kontinuierlich aus dem System durch die Leitungen 6» 7 bzw. 8 ausgetragen werden. Das
Rohphosphat wird unter reduzierenden Bedingungen im Reaktor 9 zersetzt» und eine Aufschlämmung aus Zersetzungsflüs-
130031/0507
■!■
sigkeit und Phosphogips wird durch die leitung 10 in die Zweistufen-Filtereinrichtung 11 übergeführt. In der ersten
Stufe 12 wird die Zersetzungsflüssigkeit filtriert, und
der verbleibende Filterkuchen wird in die zweite Stufe 13 übergeführt, wo er mit durch die Leitung 30 zuströmendem,
zurückgeführtem Waschwasser gewaschen wird. Die aus der Waschstufe 13 abgezogene Flüssigkeit ist eine schwache
wäßrige Phosphorsäure und wird durch die Leitung 16 in den Reaktor 9 zurückgeführt.
Das Filtrat aus der Filterstufe 12 wird durch die Leitung 14- in den Verdampfer 15 übergeführt, aus welchem eine Rohproduktsäure
mit einem Gehalt von etwa 52 $>
Pp^c durch die Leitung 6 abgezogen wird.
Der von der Filterstufe 13 abgezogene, mit Uran beladene Phosphogips wird durch die Leitung 1? in das Gefäß 18
übergeführt, wo er mit durch die Leitung 4 zuströmender Schwefelsäure ausgelaugt wird. Lauge wird durch die Leitung
19 abgezogen und in die erste Stufe 21 der Dreistufen-Filtereinrichtung 20 übergeführt. Konzentrierte
(pregnant) Lauge wird von der ersten Filterstufe 21 abgezogen. Ein Anteil dieser Lauge wird in die Leitung 26
abgezweigt, und der Rest wird in die Einrichtung 25 übergeführt, wo sie einer Flüssig/Flüssig-Extraktion mit
einem organischen Lösungsmittel von begrenzter Mischbarkeit mit Wasser unterworfen wird. Ein sogen, "gelber Kuchen",
welcher das Uranprodukt enthält, wird daraus in bekannter Weise gewonnen und durch die Leitung 7 abgezogen.
Der vom Uran befreite Phosphogips wird aus der ersten
Filterstufe 21 zur zweiten Filterstufe 22 übergeführt, wo er mit verarmter (lean) Lauge gewaschen wird, welche
aus der Einrichtung 25 durch die Leitung 29 zurückgeführt
130031/0507
wird. Das Filtrat aus der zweiten Filterstufe 22 wird durch die Leitung 27 abgezogen, und die lauge aus den
Leitungen 26 und 27 wird in der Leitung 28 vereinigt und zum Laugungsprozeß im Gefäß 18 zurückgeführt.
Der vom Uran befreite Phosphogips wird von der zweiten Filterstufe 22 zur dritten Filterstufe 23 übergeführt,
wo er einer abschließenden Wäsche mit Wasser unterworfen wird. Anschließend wird der Phosphogips durch die Leitung
8 abgezogen. Das Waschwasser wird durch die Leitung 30 in die zweite Stufe 13 der FiItereinrichtung 11 zurückgeführt.
Aus den vorstehenden Erläuterungen ist ersichtlich, wie erfindungsgemäß die Urananteile mit Hilfe des Phosphogipses
aus der Zersetzungsflüssigkeit herausgeführt und anschliessend
gewonnen werden, was alles durch einen einfachen, kontinuierlichen Prozeß erfolgt.
Der Fachmann erkennt leicht, daß das vorgenannte Fließschema in vielen seiner Einzelheiten innerhalb der allgemeinen
Lehre der Erfindung abgewandelt werden kann.
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.
Rohphosphat wird kontinuierlich nach dem nassen Verfahren in einer Vorrichtung zersetzt, welche zwei Reaktoren aus
Polypropylen umfaßt, die jeweils mit einem Rührer ausgerüstet und durch Überlauf hintereinander geschaltet sind.
Der erste Reaktor wird so eingerichtet, daß er 10 Liter, umfaßt und der zweite Reaktor wird auf 5 Liter eingestellt,
130031/0507
-Ai
Beide Reaktoren sind mit einem Heizmantel zur Aufrechterhai tung der gewünschten Reaktionstemperatur ausgestattet.
Die Reaktanten werden in den ersten Reaktor eingespeist,
und der Überlauf wird kontinuierlich vom zweiten Reaktor aufgenommen, so daß in beiden Reaktoren konstante Volumina
aufrechterhalten werden. Die Aufschlämmung aus Zersetzungsflüssigkeit und Phosphogips wird durch Überlauf aus dem
zweiten Reaktor auf einen Filter übertragen. Nach der Filtration wird der verbleibende Phosphogips mit Wasser
gewaschen» und das Piltrat wird zusammen mit frischer
Schwefelsäure in den ersten Reaktor zurückgeführt. Auf diese Weise wird die Vorrichtung 6 bis 7 Stunden täglich
betrieben, über Nacht wird das System unter Rühren bei
konstanter !Temperatur gehalten.
Die !Temperatur in den Reaktoren wird während des gesamten Prozesses bei 65 bis 750C gehalten.
Bei einem ersten Versuch wird Rohphosphat vom Zefa-Feld
in Israel verwendet, welches 28 Gew.-$ P2 0C 1^ 1^ PPm
Uran enthält. Der Versuch dauert 8 Tage, und man verwendet zusammen 29,2 kg Rohphosphat und 21,7 Liter H2SO.. Um reduzierende
Bedingungen aufrechtzuerhalten, wird das zurückgeführte Waschwasser durch ein Bett von Eisenfeilspänen
in solcher Weise geleitet, daß in den Reaktoren eine ständige Konzentration von 1 g/l zweiwertigem Eisen und 8 bis
10 g/l dreiwertigem Eisen aufrechterhalten wird.
Am Ende erhält man 23,2 Liter 4»5 m 1^0A mi* einem Gehalt
von 6 mg/l Uran und 32,9 kg Phosphogips mit einem Gehalt von 125 ppm Uran als Produkte.
Insgesamt werden 4850 mg Uran der Reaktion zugeführt, und davon werden 4730 mg in Phosphogips erhalten, während der
130031/0507
-Hl·
Rest in der Produktsäure verbleibt. Somit werden unter den
reduzierenden Bedingungen mehr als 97 # des in den Reaktor eingespeisten Urans gemeinsam mit dem Phosphogips ausgefällt.
Bei einem zweiten, einen Tag lang dauernden Versuch, bei dem dieselbe Vorrichtung und dieselbe Zufuhr- und Abzugsgeschwindigkeit wie in Beispiel 1 angewendet werden, wird
Rohphosphat vom Zefa-Peld in Israel verwendet, welches durchschnittlich 28 Gew.-^ I>205 1^ ^^ PPm Uran enthält.
Zusammen werden 2,4 kg Rohphosphat und 1,5 Liter 98#ige Schwefelsäure verwendet. In diesem Falle werden 11g
Eisenpulver direkt in den Reaktor mit solcher Geschwindigkeit eingespeist, daß eine ständige Konzentration von zweiwertigem
Eisen von 1,1 g/l und von dreiwertigem Eisen von
9 g/l im Reaktor aufrechterhalten werden.
Man erhält 3,6 Liter 4»5 m H5PO4 mit einem Gehalt von
10 mg/1 Uran und 3»81 kg Phosphogips mit einem Gehalt von
92 ppm Uran.
Insgesamt werden 399 mg Uran der Reaktion zugeführt, wovon 351 mg in Phosphogips und der Rest in der Säure erhalten
werden. Somit werden über 88 56 des Urans im Phosphogips
gewonnen.
Bei einem weiteren eintägigen Versuch mit derselben Vorrichtung wie in Beispiel 1 wird Rohphosphat von Nahal-Zin
(Israel) verwendet, welches 32,7 Gew.-# P2Oc und
120 ppm Uran enthält. Zusammen werden 2,3 kg Rohphosphat
130031/0507
■10"" . Λ
•Al-
und 1,2 Liter Schwefelsäure der Reaktion zugeführt. Auch in diesem Pail wird Eisenpulver direkt in den Reaktor in
einem täglichen Anteil von 7 g eingespeist; auf diese Weise wird die Konzentration an zweiwertigem Eisen im Reaktionsgemisch bei O»3 g/l und die Konzentration an dreiwertigem
Eisen bei 4,9 g/l gehalten.
Man erhält 4,1 Liter 5>4 m H5PO4 mit einem Gehalt von
14 mg/1 Uran und 3,02 kg Phosphogips mit einem Gehalt von
57 ppm Uran.
In diesem Versuch werden insgesamt 264 mg Uran in die Reaktion eingespeist, wovon 202 mg im Phosphogips und
der Rest in der Säure gewonnen werden. Die Ausbeute beträgt in diesem Palle 77 9^-
Zum Vergleich wird ein Blindver.such ohne Reduktion durchgeführt.
In einem drei Tage dauernden Versuch, bei dem dieselbe Vorrichtung wie in Beispiel 1 verwendet wird,
werden 7,83 kg Rohphosphat vom Zefa-Peld (Israel), welches
163 ppm Uran enthält, verwendet. Man erhält 13 Liter H5PO. mit einem Gehalt von 88 mg/l Uran und 8,06 kg Phosphogips
mit einem Gehalt von 29 ppm Uran. Von einer in die Reaktoren.eingespeisten Gesamtmenge von 1275 mg Uran
verbleiben IO4O mg in der Säure» und nur der Rest von
234 mg wird im Phosphogips erhalten. Ohne Reduktion beträgt die Ausbeute des Urans im Phosphogips somit lediglich
19f5 #.
Bei den obigen vier Beispielen wird Phosphogips-dihydrat durch die Zersetzung erhalten. Im folgenden Beispiel 5
wird ein Versuch beschrieben, bei dem Phosphogips-hemihydrat erhalten wird.
13 0 0 3 1/0507
100 g Rohphosphat vom Zefa-Feld (Israel), welches 28 Gew.-#
P2O5 und 158 ppm Uran enthält, wird während 60 Minuten unter
kräftigem Rühren bei einer Temperatur von 1050C mit
300 ml 7,4 m H5PO4 umgesetzt. Nach dem Abschluß der Zersetzung
und Auflösung wird 0,1 g Eisenpulver zusammen mit 50 ml 98 #iger HpSO. in das Reaktionsgemisch eingetragen.
Der ausgefällte Phosphogips wird abfiltriert und der Filterkuchen mit 300 ml Wasser gewaschen. Auf diese Weise
erhält man 128 g Phosphogips-hemihydrat mit einem Gehalt von 95 ppm Uran und 260 ml 6,8 m H5PO4 mit einem Gehalt
von 11,2 mg/l Uran. Von den der Reaktion zugeführten
15»8 mg Uran werden 12,2 mg gemeinsam mit dem Gips ausgefällt,
was einer Uranausbeute im Phosphogips von 77 % entspricht.
Ein Blindversuch wird ohne Zugabe von Eisenpulver durchgeführt. Bei diesem Test erhält man 128 g Phosphogipshemihydrat
mit einem Gehalt von 24 ppm Uran. Von den der Reaktion zugeführten 15,8 mg Uran werden bei diesem Blindversuch
3,1 mg gemeinsam mit dem Phosphogips ausgefällt, was einer Ausbeute von nur 20 # entspricht.
Die Herauslaugung von Uran aus dem erfindungsgemäß gewonnenen Phosphogips wird anhand einer Reihe von Versuchen
aufgezeigt, bei welchen jeweils 100 g uranbeladener, getrockneter Phosphogips mit 200 ml Schwefelsäure verrührt
werden. Nach der Auslaugung wird der feste Rückstand abfiltriert und die Urankonzentration wird im Rückstand und
im Filtrat bestimmt. Die Resultate sind aus Tabelle I ersichtlich.
130031/0507
| TABELLE I | Temperatur, 0C |
Zeit, Min. |
Konzentration des Urans nach der Auflösung |
in der Lösung, mg/1 |
von | |
| im Gips, ppm |
14 | Ausbeute der Auf lösung, 56 |
||||
| Repräsentative Ergebnisse von Versuchen zum Herauslaugen Uran aus uranbeladenem Phosphogips |
50 | 30 | 73,5 | 36,3 | ||
| Zusammensetzung der Iiösungsflüssigkeit |
80 | 30 | 26,9 | 45,8 | 28 | |
| siedend | 30 | 12,5 | 40,7 | 73 | ||
| CaJ | 5#ige H0SO. | 80 | 30 | 16,1 | 48,5 | 88 |
|
CD
CD |
5#ige HoSO. | 80 | 15 | 11,9 | 43,0 | 84 |
| 31/ | 5#ige H2SO4 | 80 | 30 | 13,0 | 42,7 | 89 |
| CD cn |
5#ige H2SO4 + NaClO3 (5 g/l) |
80 | 60 | 11,2 | 68,7 | 89 |
| lOjSige H2SO4 | 80 | 15 | 47,8 | 83,5 | 88 | |
| lO^ige H0SO. | 80 | 15 | 29,7 | 55 | 58 | |
| lOjSige H2SO4 | 80 | 90 | 20 | 74 | ||
| *27 % P2O5 H3PO4 | 85 | |||||
| *27 % P2O5 H3PO4 + NaClO3 (5 g/l) |
||||||
| 1,4 η HNO3 | ||||||
*In diesen Versuchen werden 100 ml Flüssigkeit und 100 g beladener Phosphogips
verwendet
verwendet
CO CD OO
Man führt eine Versuchsreihe durch, um die Erhöhung der Konzentration des gelösten Urans in der aus der Auslaugung
des uranbeladenen Phosphogipses erhaltenen Lauge zu simulieren, indem man den Extrakt mehrmals zur weiteren Extraktion
zurückführt. Sie Verfahrensweise ist folgende:
200 ml 1O#ige H2SO, werden mit 90 g trockenem Phosphogips
mit einem Gehalt von 97,5 ppm Uran bei 800O vermischt und
das Gemisch wird 60 Min. gerührt. Nach Eiltration der Suspension
werden 50 ml des Filtrate zur Analyse entnommen und der Filterrückstand wird mit 50 ml frischer Schwefelsäure
gewaschen» welche dem ersten Piltrat einverleibt wird» so daß das Volumen des Piltrats auf 200 ml aufgefüllt wird.
Die erhaltene vereinigte lösung wird zur Auflösung einer weiteren Charge von 90 g Phosphogips verwendet, und das
Verfahren wird 7mal wiederholt. Die Resultate dieser Versuche sind aus Tabelle II ersichtlich.
130031/0507
co
co
cn
CD
-a
| 1 | TABELLE | II | Piltrat, mg/1 | Konzentration des | |
| 2 | Zurückführung des | Uranextrakts | 37,8 | Phosphors im | |
| Anzahl der Durch | 3 | Konzentration des Urans am Ende | 64,9 | Piltrat, g P2O5/! | |
| gänge | 4 | eines Durchgangs | 85,0 | 1,28 | |
| 5 | in Gips, ppm im | 99,4 | 7,33 | ||
| 6 | 15,8 | 106,6 | 23,8 | ||
| 7 | 11,0 | 115,8 | 31,2 | ||
| 10,6 | 122,0 | 34,4 | |||
| 12,1 | 37,6 | ||||
| 12,4 | 38,5 | ||||
| 15,0 | |||||
| 12,0 | |||||
CO O tu
η-
In Tabelle II sind auch die P0O1--Gehalt der Extrakte wiedergegeben.
Diese PgOc-Anteile werden aus dem Phosphogips
zusammen mit dem Uran gewonnen. Man erkennt» daß es aufgrund der Rückführung möglich ist» Phosphatanteile aus
dem Phosphogips zu gewinnen» welche ansonsten verlorengehen würden.
Aus dem gemäß Beispiel 7 erhaltenen wäßrigen Extrakt wird Uran durch Flüssig/Flüssig-Extraktion mit Hilfe eines Lösungsmittels
extrahiert, welches unter der Bezeichnung "DEHPA-TOPO" bekannt ist und folgende Zusammensetzung
aufweist:
Di-(2-äthylhexyl)-phosphorsäure 0,35 m
Trioctylphosphinoxid 0,05 ω
in Kerosin als Verdünnungsmittel.
300 ml einer wäßrigen lauge, welche bei der Laugung von uranbeladenem Phosphogips gemäß Beispiel 7 anfällt und
10 Gew.-# Schwefelsäure, 0,9 Gew.-$ Phosphorsäure und
630 mg/1 Uran enthält, wird mit 100 ml des vorgenannten Lösungsmittels in einem Scheidetrichter bei Raumtemperatur
extrahiert. Nach der Phasenauftrennung verbleiben in der wäßrigen Phase 16 mg/1 Uran, während die organische Phase
1870 mg/1 Uran enthält. Der Verteilungskoeffizient beträgt somit 117 und die Extraktionsausbeute des Urans
97,5 #. Aus dem erhaltenen Extrakt wird das Uran durch
Rückextraktion mit einer wäßrigen Natriumcarbonatlösung und Ausfällen aus der erhaltenen Lösung mit Natronlauge
gewonnen.
130031 /0507
Claims (6)
- PATENTANSPRÜCHE1» Verfahren zur Gewinnung der Urananteile aus Rohphosphat bzw. Phosphorit» dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohphosphat nach der Schwefelsäuremethode unter reduzierenden Bedingungen zersetzt» wodurch die gemeinsame Fällung von vierwertigem Uran mit Phosphogips bewirkt wird» den ausgefällten Phosphogips von der Zersetzungsflüssigkeit abtrennt» den abgetrennten Phosphogips mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung auslaugt» die erhaltene Lauge einer Extraktion unterwirft und aus dem Extrakt nach an sich bekannten Methoden Uran gewinnt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» daß man den ausgefällten Phosphogips mit Schwefelsäure auslaugt .
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2» dadurch gekennzeichnet» daß man dem zur Auslaugung verwendeten Wasser oder der dazu verwendeten-wäßrigen Lösung einen Komplexbildner für Fluor einverleibt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet» daß die Extraktion der Lauge eine Flüssig/Flüssig-Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel von be- .grenzter Mischbarkeit mit Wasser umfaßt.130 0 31/0507ORiQiNAL INSPECTED
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet» daß die Extraktion der Lauge einen Ionenaustausch umfaßt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet« daß man den Phosphogips vor der Auslaugung altern läßt.130031/0507
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL59206A IL59206A (en) | 1980-01-23 | 1980-01-23 | Recovery of uranium from rock phosphate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3037368A1 true DE3037368A1 (de) | 1981-07-30 |
Family
ID=11051565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803037368 Withdrawn DE3037368A1 (de) | 1980-01-23 | 1980-10-03 | Verfahren zur gewinnung von uran aus rohphosphat |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE884823A (de) |
| DE (1) | DE3037368A1 (de) |
| FR (1) | FR2474056A1 (de) |
| IL (1) | IL59206A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3206355A1 (de) * | 1981-02-23 | 1982-09-16 | Central Glass Co., Ltd., Ube, Yamaguchi | Verfahren zur gewinnung von uran aus nach dem nassverfahren hergestellter phosphorsaeure |
| US4424196A (en) | 1982-06-29 | 1984-01-03 | United States Gypsum Company | Phosphohemihydrate process for purification of gypsum |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB785602A (en) * | 1948-08-31 | 1957-10-30 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to extraction of uranium from its ores |
| US2882123A (en) * | 1955-04-18 | 1959-04-14 | Ray S Long | Process for the recovery of uranium from phosphatic ore |
| FR1585270A (de) * | 1968-09-11 | 1970-01-16 | ||
| PL116006B1 (en) * | 1978-05-06 | 1981-05-30 | Politechnika Wroclawska | Method of waste phosphogypsum rinsing |
| US4311677A (en) * | 1979-12-03 | 1982-01-19 | Swiss Aluminium Ltd. | Process for producing phosphoric acid |
-
1980
- 1980-01-23 IL IL59206A patent/IL59206A/xx unknown
- 1980-08-18 BE BE0/201787A patent/BE884823A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-10-03 DE DE19803037368 patent/DE3037368A1/de not_active Withdrawn
- 1980-11-24 FR FR8024888A patent/FR2474056A1/fr active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3206355A1 (de) * | 1981-02-23 | 1982-09-16 | Central Glass Co., Ltd., Ube, Yamaguchi | Verfahren zur gewinnung von uran aus nach dem nassverfahren hergestellter phosphorsaeure |
| US4424196A (en) | 1982-06-29 | 1984-01-03 | United States Gypsum Company | Phosphohemihydrate process for purification of gypsum |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE884823A (fr) | 1980-12-16 |
| IL59206A0 (de) | 1980-05-30 |
| IL59206A (en) | 1982-12-31 |
| FR2474056A1 (fr) | 1981-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0428194B1 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung von Jarosit-haltigen Rückständen | |
| DE3227240C2 (de) | ||
| DE2231595B2 (de) | Verfahren zur Reinigung von beim Auslaugen von Zinkerzen anfallenden Zinksulfat-Lösungen | |
| DE3145006A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von gold aus anodenschlaemmen | |
| DE2536351A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von tantal und/oder niob aus tantal- und niobhaltigen loesungen | |
| DE2435427A1 (de) | Verfahren zur verarbeitung von tantalniob-haltigen schlacken und rueckstaenden | |
| EP0031793B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure, bei dem Uran in einer gewinnbaren Form erhalten wird | |
| DE3028024A1 (de) | Verfahren zum abtrennen von plutoniumen aus waessrigen, schwefelsauren loesungen | |
| DE2849082A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von titanverbindungen | |
| EP0004953A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur selektiven Trennung des Urans von seinen Begleitmetallen und zu seiner Gewinnung | |
| DE3413317A1 (de) | Verfahren zur herstellung von zeolith a | |
| DE69522590T2 (de) | Verfahren zur herstellung von terephthalsäure | |
| DE2829306A1 (de) | Verfahren zur extraktion von uran aus nassverfahrens-phosphorsaeure | |
| DE3037368A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von uran aus rohphosphat | |
| DE3223259A1 (de) | Verfahren zur anreicherung von silber aus anodenschlamm | |
| EP0032184A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Uran bzw. Uranverbindungen aus Phosphorsäure | |
| DE2125874B2 (de) | Verfahren zum Steuern des Gehaltes an Verunreinigungen von Zinksulfatlösungen | |
| EP0031460B1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Uran bzw. Uranverbindungen aus Phosphorsäure | |
| DE3919187A1 (de) | Verfahren zur reinigung von uebergangsmetalle enthaltenden hydroxiden von niob und tantal | |
| DE2933430C2 (de) | ||
| DE3023593C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von hochreinen Wolframverbindungen aus Alkaliwolframatlösungen, die mit Phosphaten verunreinigt sind | |
| DE2547782A1 (de) | Verfahren zum chemischen auslaugen von phosphat aus phosphatmineralien enthaltendem material | |
| DE3206355C2 (de) | ||
| DE2034065B2 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung von Bariumsulfid-Auslaugrückständen unter Gewinnung löslicher Bariumverbindungen | |
| DE2243570B2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Uranylsutfathydrat |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |