DE3147788A1 - Verfahren zur gewinnung von uran mit einem ionenaustauschermaterial - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von uran mit einem ionenaustauschermaterialInfo
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- C22B60/0265—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries extraction by solid resins
Description
GENERAL ELECTRIC COMPANY
1 River Road
Schenectady, N.Y./U.S.A.
Schenectady, N.Y./U.S.A.
Verfahren zur Gewinnung von Uran mit einem Ionenaustauschermaterial
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ionenaustauschverfahren
zur Gewinnung von Uran aus carbonathaltigen Wassern oder Abwasser. Das Verfahren ist besonders brauchbar zur Behandlung
von Prozeß- oder Abwasser aus einer üblichen Arbeitsweise zur Umwandlung von Uranhexafluorid in Urandioxid einer
Qualität, die sich zur Verwendung als Brennstoff für Kernspaltungsreaktoren eignet, oder von Lösungen, die gelöste
Uranylcarbonat-Anionen aus Uranerz-Auslaugungsvorgängen enthalten.
Eine herkömmliche Maßnahme zur Erzeugung von Urandioxid spaltbarer Brennstoffqualität besteht in einem Naßumwandlungsverfahren
mit folgenden Stufen oder Reaktionen: a) Hydrolysieren gasförmigen Uranhexafluorids (UFg) mit Wasser zu
wasserlöslichem UranyIfluorid (UG-F2) und Fluorwasserstoff; '
b) Einführen von Ämmoniumionen, z.B. durch Zugabe eines Überschusses Ammoniumhydroxid, zum Ausfällen des löslichen Urany 1-f
luorids als unlösliches Ammoniumdiuranat ((NH4) o^o^t); unc^
c) nach Abtrennen des unlöslichen Niederschlags von dem wäss-
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AO'
rigen Anteil Erhitzen des Ammoniumdiuranats zum Abtreiben mitgerissener Fluoride mit dem Ammoniak und dadurch Umwandeln
des Diuranats in Urandioxid (UO0).
Dieses grundlegende Uranumwandlungsverfahren ist im einzelnen im Stand der Technik, z.B. in der US-PS 3 394 997 und
3 579 311 offenbart, deren Offenbarungsgehalt durch diese Bezugnahme
in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
Das Ammoniumfluorid enthaltende Abwasser oder Prozeßwasser aus dem vorerwähnten allgemeinen Urannaßumwandlungsverfahren
enthält nichtsdestoweniger verhältnismäßig hohe Anteile an löslichen Stoffen. In ihrem bestehenden chemischen Zustand
sind die zurückgehaltenen löslichen Stoffe einem Entfernen durch typische mechanische Trennmaßnahmen, wie durch Filtern,
Zentrifugieren oder Absetzen und Dekantieren, und anderen physikalischen Techniken nicht zuzuführen. Der lösliche Gehalt
umfaßt sehr erhebliche Mengen von etwa 10 bis 70 TpM kostspieligen Urans als lösliche komplexe Fluorid-, Hydroxid- und
Carbonat-Anionen und Mischkomplex-Anionen· Die Rentention solcher
erheblicher Mengen wertvoller gelöster Stoffe in dem wässrigen System dieses Uranhexafluorids für das Urandioxid-Naßumwandlungsverfahren,
einschließlich erheblicher Mengen an Uran und die damit verbundenen Wirtschaftlichkeits- und/
oder Sicherheitsfaktoren sind in Veröffentlichungen dokumentierte Gegenstände, z.B. in der US-PS 3 726 650 und 3 961 027.
Deren Offenbarungsgehalte werden durch diese Bezugnahme ebenfalls in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
Wie in der US-PS 3 726 650 bemerkt, sind die löslichen Uranylkomplexe
mit Fluorid-, Hydroxid- und Carbonat-Anionen und Mischkomplexionen, gebildet in dem Ammoniumfluorid-haltigen
Wasser des chemischen Systems beim obigen Uran-Naßumwandlungsverfahren,
nicht leicht zu gewinnen. Die löslichen Uranyl-Anionen oder dessen Komplexe sind typischerweise in wirtschaftlich
wirksamen Mengen aus Lösung mit stark basischen An-
ionenaustauscher-Materialien entfernt und anschließend zur
Gewinnung mit einer starken Mineralsäure, wie Salpetersäure, davon entfernt worden. Lösungen von Salzen mit Säure, wie
Nitraten, haben sich zum Entfernen von Urankomplexen von solchen Anionenaustauscher-Materialien aufgrund nicht-quantitativer
Ergebnisse oder geringer Rückgewinnung als nicht praktisch erwiesen. So ist ein Säuremedium oder -Vorhandensein
nötig, um ein ausreichendes Maß an üranentfernung und -gewinnung
aus dem Ionenaustauschermaterial zu erbringen, um das System praktisch und wirtschaftlich durchführbar zu machen.
Kohlendioxidgas hat eine starke Neigung zu und eine hohe Absorptionsgeschwindigkeit
in basische wässrige Lösungen. Diese Affinität macht es unpraktisch oder erbringt auch die Kosten
nicht wieder, zu versuchen, die Kohlendioxidabsorption aus der Luft in basische wässrige Medien zu verhindern, was in
Produktionssystemen großen Maßstabs mit Lagertanks, Absitzbecken und dergleichen Flüssigkeitshandhabungseinheiten funktioniert,
wie sie beispielsweise allgemein mit Filtern oder Zentrifugen, Ionenaustauschersäulen und dergleichen bei der
kommerziellen Herstellung von Urandioxid-Brennstoff nach dem Naßumwandlungsverfahren verbunden sind. Ferner kombiniert in
Wasser absorbiertesKohlendioxid, selbst in Mengenbereichen
von Teilen pro Million, leicht mit Uranylionen und bildet Mono-, Di- und Triuränylcarbonat-Komplexionen. Carbonate, wie
sie typischerweise im basisch-wässrigen Medium einer Uran-Naßumwandlungsarbeitsweise
gebildet werden, reichern sich auf Anionenaustauschermaterial an, das in Verbindung mit der Gewinnung
löslicher, komplexer Urananionen verwendet wird.
Jede durch einen Körper aus Ionenaustauscher-Material mit darin zurückgehaltenen oder dispergierten Carbonaten aus uran-
und carbonathaltigem, zu behandelndem Wasser gehende Säure wirkt auf die Carbonate unter Bildung und Freisetzung großer
Volumina Kohlendioxidgas über das Ionenaustauscher-Material hinweg. Ionenaustauscher-Materialien werden typischerweise
als Bett aus Harzperlen oder -teilchen eingesetzt, und das in so großen Mengen, wie sie unter gewöhnlichen Bedingungen
und Gehalten bei dem oben erwähnten Uran-Naßumwandlungsverfahren
angetroffen werden, freigesetze Kohlendioxidgas bricht die Einheitlichkeit und Kontinuität des Bettkörpers durch Heben
oder Expandieren und Aufsprühen der !-Sasse der Teilchen auf. Auch können sich Taschen oder Hohlräume aus restlichem Kohlendioxidgas
in dem Austauscher-Material bilden, die schwer zu entfernen sind und zu ungleichmäßigen Strömungskanälen oder
Teilumleitungen führen. Ferner dringt Kohlendioxidgas in die einzelnen Einheiten oder Teilchen des Ionenaustauscher-Materials,
wie Harzperlen oder -granula, ein oder bildet sich darin. So kann jede Expansion des Gases zu Beginn oder aufgrund
von Wärme- und/oder Druckänderungen einen erheblichen Anteil der Austauscher-Materialteilchen zu kleinen Fragmenten aufbrechen.
Werden die kostspieligen Ionenaustauscher-Materialien oder -teilchen in ihrer Teilchengröße und Gleichförmigkeit
aufgeteilt, neigen sie zu hohen Verlustraten aus dem Behälter
oder dem System, da sie mitgerissen und in dem Flüssigkeitsstrom oder der Strömung des Betriebssystems weggespült werden.
Der Teilchenverlust ist besonders hoch, wenn das Austauscher-Material die üblichen Behandlungen und/oder Spülen für jeden
Erneuerungszyklus erfährt, ein Vorgang, der typischerweise einen umgekehrten oder Rückstrom einer Flüssigkeit durch das
Austauscher-Material und System für einen oder mehrere Schritte
mit sich bringt, einschließlich dem Wegspülen mitgerissener Feinanteile und dem Wiederbeschicken oder Regenerieren verbrauchten
Austauscher-Materials.
Ferner baut in dem System freigesetztes Gas in den Grenzen der
Ionenaustauschbehälter oder der Säule Druck auf, was unbeabsichtigten Bruch solcher Behälter oder Verbindungen verursachen und
dadurch ein Risiko sowohl für das Personal als auch die Anlage hervorrufen kann.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Anionenaustausch-Verfahren zur Gewinnung von Uran aus carbonathaltigem Wasser, wobei bei
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der Bearbeitung insgesamt eine Säure innerhalb des Systems oder auf das Anionenaustauscher-Material zur Anwendung gelangt
Säuren werden typischerweise bei Ionenaustauscher-Systemen zur Verwirklichung einer oder mehrerer Phasen des
Verfahrens verwendet, wie zum Freisetzen und Entfernen von Uranionen aus dem Austauscher-Material.
Die Erfindung umfaßt eine Kombination und Folge von Stufen oder Vorgängen, die mit dem Ionenaustauscher-System durchgeführt
werden, insbesondere eine Anwendung einer basischen Lösung von Ammoniumhydroxid oder einem Hydroxid eines Alkalimetalls
auf das Austauscher-Material.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines wirksamen
Verfahrens zur Gewinnung von Uran aus carbonathaltigen Wassern.
Die Erfindung soll ferner ein verbessertes Ionenaustausch-Verfahren
zur Gewinnung von Uran aus carbonathaltigen Wassern in praktisch quantitativen Mengen ohne das Auftreten
von schwächenden Effekten beim System oder eine Verringerung der Wirksamkeit der Urangewinnung schaffen. Weiter
soll die Erfindung ein Verfahren zum Herausholen von Uran
aus carbonathaltigem Wasser mit einem Ionenaustauscher-Material schaffen, einschließlich einer Stufe Säure-induzierter
Uranentfernung und -gewinnung, das die Bildung von Kohlendioxidgas und die zahlreichen nachteiligen Effekte eines
solchen Gases auf die Einheitlichkeit des Austauschermaterials und das System oder dessen Betrieb ausschließt. Schließlich
soll die Erfindung ein Ionenaustausch-Verfahren zur Gewinnung von Uran aus carbonathaltigem Wasser schaffen, das
das schnelle Sammeln und Vereinigen von Abwässern aus verschiedenen Behandlungsstufen oder -vorgängen des Ionenaustauschprozesses,
einschließlich Säureentfernung oder Herausholen des darin zurückgehaltenen Urans, sowie die wirksame
Gewinnung von Uran als gelben Kuchen aus der Masse der vereinigten Abxtfässer ermöglicht.
Die Figur umfaßt ein. vereinfachtes Blockschema, das .die
grundlegenden Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht.
Die Erfindung bietet ein wirksames und wirtschaftlich durchführbares
Ionenaustausch-Verfahren zur wirksamen Gewinnung teuren Urans aus carbonathaltigen Wassern bei einem Minimum
an Zerstörung und Verlust an Ionenaustauscher-Material oder anderen Nachteilen des Systems.
Gemäß einer typischen und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird Uran aus wässrigen Lösungen, die lösliches Uran in Form komplexer üranylanionen und Carbonate und/oder daraus
entstandenes Kohlendioxidgas enthalten, mit Hilfe eines Anionenaustauscher-Materials
nach der folgenden Arbeitsweise oder der Kombination und Folge von Stufen gewonnen.
Eine Masse aus Anionenaustauscher-Harzteilchen oder -perlen wird in einer geeigneten Säule oder einem Behälter geeignet
gelagert und gehalten, um ein Bett oder einen teilchenförmigen Körper darin zu bilden, das bzw. der etwa 2/3 des Volumens
in herkömmlicher Anordnung einnimmt. Liegt das Austauscher-Material nicht bereits in beladener Form mit einer hohen Konzentration
an austauschbaren Hydroxyl-Carbonat- oder Bicarbonationen vor, wird es entsprechend umgewandelt oder mit
solchen Ionen mit Hilfe einer Lösung eines Ammonium- oder Alkalimetallhydroxids, -carbonats oder -bicarbonats beladen.
Beispielsweise wird eine etwa 2-normale Natriumhydroxidlösung durch das Bett aus Austauscher-Material in angemessener Menge
geführt, um einen hohen Wert an austauschbarem Ionengehalt, z.B. etwa 2O Bettvolumina, zu bilden. Das Austauscherbett
wird dann mit Wasser von schädlichen Ionen oder Verbindungen freigewaschen, z.B. mit destilliertem oder entionisiertem
Wasser, um das Hydroxid oder eine andere beladende Lösung vom Austauscher-Material oder dem dieses enthaltenden Behälter
wegzuwaschen. Eine wirksame Menge Wasser für dieses Waschen
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ist etwa das 5-fache Volumen des Austauscher-Materialbetts.
Mit dem geeignet vorbereiteten oder mit geeigneten Hydroxyl-.-Carbonat-
oder Bicarbonat-Austauschionen beladenes Anionenaustauscher-Material
kann das Urangewinnungsverfahren begonnen werden, indem die Masse des Austauscher-Materials mit einer
wässrigen Lösung mit löslichen komplexen Uranylanionen und auch Carbonate enthaltend in Berührung gebracht wird. Eine typische
Lösung für Ionenaustauschgewinnung ist eine Filteroder Zentrifugen-geklärte Ammoniumdiuranat-Flüssigkeit aus
einem Uran-Naßumwandlungsverfahren, wie oben bemerkt, oder eine Lösung, die gelöste Uranylcarbonat-Anionen enthält, wie
sie bei einem Uranerz-Auslaugungsvorgang anfallen würde. Der Kontakt erfolgt im allgemeinen dadurch, daß man die Lösung
durch die Masse des Austauscher-Materials fließen läßt. Die komplexen Uranyl-Anionen der Lösung werden so bei Kontakt gegen die Hydroxyl-, Carbonat- oder Bicarbonationen des Anionenaustauscher-Materials
ausgetauscht und dadurch aus der Lösung entfernt und am Austauscher-Material zurückgehalten. Ein Ende
des Ionenaustauschvorgangs oder eine Erschöpfung des Austauscher-Materials an verfügbaren austauschbaren Hydroxyl-,
Carbonat- oder Bicarbonationen kann nach Standard-Analysentechniken
zum Nachweis des Uranions im Abwasser aus dem Austauschvorgang bestimmt werden.
Nach beendetem Austauschvorgang wird die Masse des Austauscher-Materials
mit den daran festgehaltenen Uranionen mit Wasser oder verdünnter Ammoniumhydroxidlösung gewaschen, um
die carbonathaltige Uranlösung vom Austauscher-Material oder in dem dieses enthaltenden Behälter zu verdrängen. Ammoniumhydroxidlösung
kann, wenn sie verwendet wird, etwa 0,5-normal sein, und eine typische Menge an Waschflüssigkeit für diese
Stufe ist etwa das 5-fache Volumen des Austauscher-Materialbettes.
Erfindungsgemäß wird das Ionenaustauscher-Material mit den darauf
festgehaltenen Uranionen behandelt, um jedes darin.oder in
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dem dieses enthaltenden Behälter enthaltene oder zurückgehaltene Carbonat auszutreiben, indem eine Ammonium- oder Metall-,
wie die Alkalimetall-, vorzugsweise Natrium-, Hydroxidlösung hindurchgeleitet wird. Wenigstens etwa 1-normale Metall- oder
Ammoniumhydroxidlösungen sind geeignet. Vorzugsweise wird eine etwa 2- bis 4-normale Lösung von Ammonium- oder Natriumhydroxid
in Mengen von etwa 10 Austauscher-Materialbettvolumina bei einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 3 bis 20
Bettvolumina/h angewandt. Der Auslauf von dieser Behandlung kann vorteilhaft für weitere Gewinnung gesammelt und aufbewahrt
werden.
Nach der Hydroxidbehandlung wird das Austauscher-Material mit den darauf festgehaltenen Uranionen vorzugsweise wieder mit
Wasser gewaschen, um jede freie Hydroxidlösung vom Austauscher-Material oder in dem dieses enthaltenden Behälter zu verdrängen.
Das am Austauscher-Material gebildete Diuranat wird sodann zur nachfolgenden Rückgewinnung durch Zusammenbringen des
Austauscher-Materials mit einer anorganischen Säure von dem Austauscher-Material entfernt. Zum Beispiel wird etwa 0,5 η
Salpetersäure in Mengen von etwa 10 Austauscher-Materialbettvolumina oder in solchen Stärken und Mengen angewandt, daß
der überwiegende Anteil der Uranionen vom Austauscher-Material
freigesetzt wird.
Das so von seinem Urangehalt durch die Säure befreite Ionenaustauscher-Material
wird vorzugsweise wieder mit Wasser gewaschen, um jegliche Säure von dem Austauscher-Material oder
in dem dieses enthaltenden Behälter zu verdrängen.
Schließlich wird praktischerweise zur anschließenden Wiederholung des Uran-Rückgewinnungsverfahrens das Ionenaustauscher-Material,
das für die vorbeschriebene Uran-Rückgewinnung aufgewandt worden ist, durch seine Rückumwandlung in eine. Hydroxyl-,
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Carbonat- oder Bicarbonatform regeneriert oder wieder beladen. D.h., das Material wird wiederum mit solchen austauschbaren.
Ioner zur Wiederholung des Gewinnungsvorgangs beladen. Dies erfolgt
vie zuvor durch Durchleiten einer Lösung eines Ammoniumoder
Alkalimetallhydroxids, -carbonats oder -bicarbonats, z.B. einer etwa 2 η Natriurahydroxidlösung, durch das Bett in angemessener
Menge, um einen hohen Wert eines solchen Austauschionengehalts, z.B. etwa 20 oder mehr Austausch-Materialbettvolumina,
zu liefern. Vorzugsweise wird das Austauscher-Material, das so mit Hydroxyl-, Carbonat- oder Bicarbonationen beladen
worden ist, mit Wasser gewaschen, um die Hydroxid- oder Carbonatlösung vom Austauscher-Material oder dem dieses enthaltenden Behälter
zu verdrängen, und zwar in einer Menge von etwa 5 Volumina des Austauscher-Materialbettes.
Das Waschen des Austauscher-Materials zur Verdrängung jeglichen Restmaterials einer vorangegangenen Anwendung oder Stufe
sollte mit einer Flüssigkeit geschehen, die von irgendwelchen Ionen oder Verunreinigungen frei ist, die die Leistung
und die Ziele der Erfindung beeinflussen oder ändern. Beispielsweise
wird, um die Abwesenheit jeglicher störender oder schädlicher, im Wasser enthaltener Mittel zu gewährleisten, vorzugsweise
gereinigtes Wasser, wie destilliertes oder entionisiertes Wasser, verwendet.
Dieses oben beschriebene Verfahren schließt im wesentlichen die Bildung von Kohlendioxidgas in oder an dem Austauscher-Material
und dem dieses enthaltenden Behälter aus. So kann die Rückgewinnung von Uran aus carbonathaltigem Wasser mit einem Anionenaustauscher-Material
wirksam ohne wesentliche Verluste an teurem Ionenaustauscher-Material durch das Aufbrechen der Teilchen
und das Mitreißen und Wegschwemmen so zerkleinerter Teilchen in den durchströmenden Flüssigkeitsströmen und ohne andere
gegebene nachteilige Wirkungen des Kohlendioxidgases im System durchgeführt werden.
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Ein erheblicher Vorteil des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen
Verfahrens, abgesehen von dem Hauptziel der Überwindung der Bildung von Kohlendioxidgas im Austauscher-Materialsystem,
und dessen nachteiligen Wirkungen, ist der, daß das Verfahren ferner eine vorteilhafte und bequeme Uranrückgewinnungsarbeitsweise
liefert. Die verschiedenen Abwasser aus der Salpetersäureentfernung
rückgehaltenen Uranats vom Austauscher-Material, aus der Hydroxidbehandlung des Austauscher-Materials mit den
darauf zurückgehaltenen Uranionen und die Zwischenwaschlösungen zum Verdrängen der Komponenten einer vorhergehenden Anwendung
werden alle gesammelt und zur Rückgewinnung von Uran daraus zusammen behandelt. Die Gesamtheit der Abwasser kann man rühren
und zu einem Natrium- oder Ammoniumdiuranat((Na)2 Ü2°7^ oder
((NH^)2U2O7) kristallisieren lassen. Dieser Niederschlag, gewöhnlich
als gelber Kuchen bezeichnet, wird nach herkömmlichen Flüssig/Fest-Trenntechniken gewonnen, wie durch Sedimentation,
Filtration oder Zentrifugieren. Der pH-Wert der gesammelten Abwasser sollte auf etwa 12 eingestellt werden, um
die Löslichkeit des Natriumdiuranats minimal zu halten.
Die beim erfindungsgemäßen Urangewinnungsverfahren verwendete Ionenaustauscherapparatur kann einfache vertikale Festbettsäulen,
fluidisierte AufStromsäulen, kontinuierliche Higgins-Säulen oder kontinuierliche Ionenaustauschvorrichtungen mit
horizontalem Schneckenförderer umfassen. Ferner kann das Ionenaustauscher-Material stark basische Anionenaustauschermaterialien
oder Harze, wie Dow Chemical's Dowex-Produkte, Röhm & Haas' Amberlite-Produkte und dergleichen Anionenaustauscher-Produkte,
umfassen.
Es folgt ein spezielles Beispiel, das Maßnahmen für die praktische
Durchführung der Erfindung veranschaulicht. Die Ionenaustauschgewinnung
von Uran in dieser beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgte mit 250 ml nassem Dowex 2x4-Anionenaustauscherharz
(Dow Chemical) eine 1 Meter (40 ")
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große Säule von etwa 1,9cm(O,75 in ) Durchmesser zur Hälfte füllend.
Die Stufen waren wie folgt: 1) Das Anionenaustauscher-Material wurde zuerst mit 1250 ml entionisiertem Wasser zum
Ausschwemmen oder Wegspülen mitgerissener Feinteilchen gewaschen
, 2) dann durch Hindurchleiten von 5000 ml 2 η Natriumhydroxidlösung
durch das Bett regeneriert. 3) Jegliche Restlauge wurde mit 1250 ml entionisiertem Wasser verdrängt und
weggewaschen. 4) Dann wurden 4000 ml einer Lösung, die 44 g Ammoniumcarbonat ((NH4J2CO3), 8 g UranyInitrat (UO2(NO3J2 ·
6H2O) und 15,2 g Ammoniumfluorid (NH4P) enthielt, mit dem Ionenaustauscher-Material
durch Hindurchleiten durch die Säule in Berührung gebracht. 5) Restliche Lösung hiervon wurde mit
1250 ml 0,5 η Ammoniumhydroxid verdrängt und weggewaschen. 6) Dann wurden 2500 ml 2 η Natriumhydroxid durch die Säule geleitet.
7) Dann folgten 1250 ml entionisiertes Wasser zum Wegwaschen überschüssiger Natronlauge. 8) Uranionen wurden
dann von dem Austauscher-Material mit 2500 ml 0,5 η Salpetersäure, die durch die Säule geleitet wurde, entfernt. 9) Restliche
Säure wurde mit 1250 ml entionisiertem Wasser verdrängt und weggewaschen. 10) Das Austauscher-Material wurde dann mit
5000 ml 2 η Natronlauge regeneriert.
Die Abwässer der obigen Stufen 6, 7, 8 und 9 wurden alle gesammelt
und vereinigt, dann zum Abtrennen des ausgefallenen Natriumdiuranats oder des gelben Kuchens zentrifugiert, über
90 % des anfänglichen Urangehalts der Lösung wurden als gelber Kuchen aus den vereinigten Abwässsem gewonnen.
-ao-
Leers ei te
Claims (23)
1. Verfahren zur Gewinnung löslichen Urans mit einem
Ionenaustauscher-Material aus carbonathaltigem Wasser, gekennzeichnet
durch
a) Zusammenbringen carbonathaltigen Wassers mit dem darin gelösten Uran mit einer lonenaustauscher-Materialmasse,
die mit wenigstens einem austauschbaren Ion aus der Gruppe der Hydroxyl-, Carbonat- und Bicarbonationen beladen
ist, und dadurch Entfernen und Zurückhalten der Uranionen
aus dem carbonathaltigen Wasser,
b) Behandeln der Ionenaustauscher-Materialmasse durch Durchleiten einer Lösung eines Hydroxids aus der Gruppe
eines Metallhydroxids und Ammoniumhydroxid zum Austreiben
jeglichen darin enthaltenen Carbonats und
c) Entfernen der zurückgehaltenen Ionen einschließlich des Urans aus dem Ionenaustauscher-Material durch Zusammenbringen
des Materials mit einer Säure und Rückgewinnen des Urans.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Urangewinnung verbrauchte Ionenaustauscher-Material
durch Zusammenbringen mit wenigstens einer Alkalilösung aus der Gruppe der Hydroxide, Carbonate und Bicarbonate
eines Metalls oder von Ammonium regeneriert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Uranionen aus dem Kontakt mit dem carbonathaltigen
Wasser festhaltende Ionenaustauscher-Materialmasse mit verdünnter Ammoniumhydroxidlösung zum Verdrängen des carbonathaltigen
Wassers aus dem Austauscher-Material gewaschen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Säure zum Entfernen festgehaltener Ionen, einschließlich Uran, Salpetersäure verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallhydroxid zur Behandlung der Ionenaustauscher-Materialmasse
ein Alkalimetallhydroxid verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalilösung zum Regenerieren des Ionenaustauscher-Materials
eine Lösung eines Alkalimetallhydroxids verwendet wird.
7. Verfahren zum Gewinnen löslichen Urans mit einem Ionenaustauscher-Material aus carbonathaltigem Wasser, gekennzeichnet durch
3Ü7788"
a) Zusammenbringen carbonathaltigen Wassers mit dem löslichen Uran mit einer Masse teilchenförmigen Ionenaustauscher-Materials,
beladen mit wenigstens einem austauschbaren Ion aus der Gruppe der Hydroxid-, Carbonat- und Bicarbonationen
und Entfernen und Festhalten der Uranionen aus dem carbonathaltigen Wasser,
b) Waschen der Ionenaustauscher-Materialmasse mit darauf festgehaltenen Uranionen mit Wasser zum Verdrängen des
carbonathaltigen Wassers aus dem Austauscher-Material,
c) Behandeln der Ionenaustauscher-Materialmasse durch Durchleiten einer Lösung eines Hydroxids aus der Gruppe eines
Alkalimetallhydroxids und Ammoniumhydroxid zum Austreiben jeglichen darin enthaltenen Carbonate,
d) Entfernen festgehaltener Ionen einschließlich Uran aus dem Ionenaustauscher-Material durch Zusammenbringen des
Materials einer Mineralsäure und Rückgewinnen des Uran und
e) Regenerieren des Ionenaustauscher-Materials durch Zusammenbringen des durch die Urangewinnung verbrauchten
Ionenaustauscher-Materials mit wenigstens einer Alkalilösung aus der Gruppe der Hydroxide, Carbonate und Bicarbonate
eines Alkalimetalls und von Ammonium zum Beladen des Austauscher-Materials
mit austauschbaren Ionen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Waschen der Ionenaustauscher-Materialmasse mit den
festgehaltenen Uranionen zum Verdrängen des carbonathaltigen Wassers aus dem Austauscher-Material ein Ammoniumhydroxidlösung
enthaltendes Wasser verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Mineralsäure zum Entfernen zurückgehaltener Ionen
einschließlich Uran Salpetersäure verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als Alkalilösung zum Regenerieren des verbrauchten Ionenaustauscher-Materials
eine Natriumhydroxidlösung verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als Alkalilösung zum Regenerieren des erschöpften Ionenaustauscher-Materials
eine Ammoniumhydroxidlösung verwendet
wird.
12.. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenaustauscher-Materialmasse, die Ionen einschließlich
Uran festgehalten hatte, die durch Kontakt mit einer Mineralsäure davon entfernt worden sind, mit Wasser zum Verdrängen
jeglicher restlicher Mineralsäure gewaschen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösung eines Hydroxids zur Behandlung der Ionenaustauscher-Materialmasse
eine Natriumhydroxidlösung verwendet wird.
14. Verfahren zum Gewinnen löslichen Urans mit einem anionischen Austauscher-Material aus carbonathaitigern Wasser,
gekennzeichnet durch
a) Zusammenbringen carbonathaltigen Wassers mit dem löslichen Uran darin mit einer Masse teilchenförmigen Anionenaustauscher-Materials,
Beladen mit wenigstens einem austauschbaren Ion aus der Gruppe der Hydroxyl-, Carbonat- oder Bicarbonationen
und dadurch Entfernen und Festhalten von Uranionen aus dem carbonathaltigen Wasser,
b) Waschen der Anionenaustauscher-Materialmasse mit darauf
festgehaltenen Uranionen mit Wasser zum Verdrängen des carbonathaltigen Wassers von dem Austauscher-Material,
c) Behandeln der Anionenaustauscher-Materialmasse durch
Durchleiten einer Lösung eines Hydroxids aus der Gruppe eines Alkalihydroxids und von Ammoniumhydroxid zum Austreiben jegli-
chen darin enthaltenen Carbonate,
d) Waschen der Anionenaustauscher-Mäterialmasse mit darauf festgehaltenen Uranionen mit Wasser zum Verdrängen
der Lösung eines Hydroxids aus dem Austauscher-Material,
e) Entfernen festgehaltener Ionen einschließlich Uran aus dem Anionenaustauscher-Material durch Zusammenbringen
mit Salpetersäure und Gewinnen des Urans,
f) Waschen der Anionenaustauscher-Materialmasse, die
Uranionen festgehalten hatte, die dann davon entfernt wurden, mit Wasser zum Verdrängen jeglicher Salpetersäure aus dem
Austauscher-Material und
g) Regenerieren des Anionenaustauscher-Materials durch Zusammenbringen des durch die Urangewinnung verbrauchten
Ionenaustauscher-Materials mit wenigstens einer Alkalilösung aus der Gruppe der Hydroxide, Carbonate und Bicarbonate
eines Alkalimetalls und von Ammonium zum Beladen des Austauscher-Materials mit austauschbaren Ionen.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ammoniumhydroxidlösung enthaltendes Wasser zum Waschen der Uranionen festhaltenden Anionenaustauscher-Materialmasse
zum Verdrängen des carbonathaltigen Wassers aus dem Austauscher-Material verwendet wird.
16„ Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß als Älkalilösung zum Regenerieren des verbrauchten Ionenaustauscher-Materials eine Natriumhydroxidlösung verwendet
wird.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß als Alkalilösung zum Regenerieren des verbrauchten Ionenaustauscher-Materials eine Ammoniumhydroxidlösung verwendet
wird.
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18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich-. net, daß als Alkalilösung zum Regenerieren des verbrauchten
Ionenaustauscher-Materials eine Natriumcarbonatlösung verwendet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalilösung zum Regenerieren des verbrauchten
Ionenaustauschermaterials eine Ammoniumcarbonatlösung verwendet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Natronlauge enthaltende Lösung eines Hydroxids zum Behandeln der Ionenaustauscher-Materialmasse verwendet
wird.
21. Verfahren zum Gewinnen löslichen Urans mit einem
Anionenaustauscher-Material aus carbonathaltigem Wasser, gekennzeichnet, durch
a) Zusammenbringen carbonathaltigen Wassers mit dem löslichen Uran darin mit einer Masse teilchenförmigen Anionenaustauscher-Materials,
beladen mit wenigstens einem austauschbaren Ion aus der Gruppe der Hydroxid-, Carbonat-
und Bicarbonationen und dadurch Entfernen und Festhalten von Uranionen aus dem carbonathaltigen Wasser,
b) Waschen der Anionenaustauscher-Materialmasse mit den darauf festgehaltenen Uranionen mit einer Lösung von
Ammoniumhydroxid zum Verdrängen des carbonathaltigen Wassers aus dem Austauscher-Material,
c) Behandeln der Masse des teilchenförmigen Anionenaustauscher-Materials
durch Durchleiten einer Lösung eines Hydroxids aus der Gruppe Natriumhydroxid und Ammoniumhydroxid
zum Austreiben jeglichen in der Masse des teilchenförmigen Austauscher-Materials mitgerissenen Carbonate,
d) Waschen der Anionenaustauscher-Materialmasse mit den darauf festgehaltenen Uranionen mit Wasser zum Verdrängen
der basischen Lösung aus dem Austauscher-Material,
e) Entfernen der festgehaltenen Ionen einschließlich des Urans aus dem Anionenaustauscher-Material durch Zusammenbringen
des Austauscher-Materials mit Salpetersäure und Gewinnen des entfernten Urans aus dem anfallenden Abwasser,
f) Waschen der Anionenaustauscher-Materialmasse, die
die Uranionen festgehalten hatte, welche von ihr entfernt wurden, mit Wasser zum Verdrängen jeglicher Salpetersäure aus
dem Austauscher-Material und
g) Regenerieren der Anionenaustauscher-Materialmasse
durch Zusammenbringen des durch die Urangewinnung verbrauchten Ionenaustauscher-Materials mit wenigstens einer Alkalilösung
aus der Gruppe der Hydroxide, Carbonate und Bicarbonate von Natrium und Ammonium zum Beladen des Anionenaustauscher-Materials
mit austauschbaren Ionen.
22. Verfahren zum Gewinnen löslichen Urans mit einem Anionenaustauscher-Harz aus carbonathaltigem Wasser, gekennzeichnet
durch
a) Zusammenbringen carbonathaltigen Wassers mit löslichen komplexen Uranylanionen darin mit einer Masse teilchenförmigen
Anionenaustauscher-Materials, das mit Hydroxylionen beladen ist, und dadurch Entfernen und Festhalten komplexer
Uranylanionen aus dem carbonathaltigen Wasser,
b) Waschen der Anionenaustauscher-Harzmasse mit darauf
festgehaltenen komplexen Uranylanionen mit Wasser zum Verdrängen des carbonathaltigen Wassers aus dem Austauscher-Material,
c) Behandeln der Masse teilchenförmigen Anionenaustauscher-Harzes durch Durchführen einer Natriumhydroxidlösung
zum Austreiben jeglichen in der Masse teilchenförmigen Austauscher-Harzes
mitgerissenen Carbonate,
d) Waschen der Anionenaustauscher-Harzmasse mit dem darauf festgehaltenen komplexen üranylanion mit Wasser zum
Verdrängen der Natriumhydroxidlösung aus dem Austauscher-Harz,
e) Entfernen jeglicher komplexer üranylanionen aus dem
Anionenaustauscher-Harz durch Zusammenbringen des Austauscher-Harzes mit Salpetersäure und Gewinnen der entfernten komplexen
Uranylanionen aus dem anfallenden Abwasser,
f) Waschen der Anionenaustauscher-Harzmasse, die die komplexen uranylanionen festgehalten hatte, die von ihr entfernt
worden sind, mit Wasser zum Verdrängen jeglicher Salpetersäure aus dem Austauscher-Harz und
g) Regenerieren der Anionenaustauscher-Harzmasse durch Zusammenbringen des durch die Urangewinnung verbrauchten Anionenaustauscher-Harzes
mit einer Natriumhydroxidlösung zum Beladen des Anionenaustauscher-Harzes mit Hydroxylionen.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Urankomplexe mit Fluorid-, Hydroxid- und Carbonatanionen
umfassenden komplexen Uranylanionen und Mischkomplexionen hiervon durchgeführt wird.
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