EP0008552B1 - Process for the recovery of uranium from an organic phase - Google Patents

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EP0008552B1
EP0008552B1 EP79400553A EP79400553A EP0008552B1 EP 0008552 B1 EP0008552 B1 EP 0008552B1 EP 79400553 A EP79400553 A EP 79400553A EP 79400553 A EP79400553 A EP 79400553A EP 0008552 B1 EP0008552 B1 EP 0008552B1
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EP
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uranium
process according
aqueous
organic phase
agent
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EP79400553A
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EP0008552A1 (en
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Thomas Nenner
Dominique Foraison
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Rhone Poulenc Chimie de Base SA
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0204Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
    • C22B60/0217Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
    • C22B60/0252Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
    • C22B60/026Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries liquid-liquid extraction with or without dissolution in organic solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals

Definitions

  • the present invention relates to a process for recovering uranium contained in a complexing organic phase and it relates more particularly to the concentration and purification of uranium extracted from a wet phosphoric acid.
  • the extraction agent as defined above can be combined with a well-known synergistic extraction agent such as, for example, alkylphosphates, alkylphosphonates, alkylphosphinates or trialkylphosphine oxides.
  • a well-known synergistic extraction agent such as, for example, alkylphosphates, alkylphosphonates, alkylphosphinates or trialkylphosphine oxides.
  • a well-known synergistic extraction agent such as, for example, alkylphosphates, alkylphosphonates, alkylphosphinates or trialkylphosphine oxides.
  • a well-known synergistic extraction agent such as, for example, alkylphosphates, alkylphosphonates, alkylphosphinates or trialkylphosphine oxides.
  • the organic phase contains, where appropriate, an organic diluent which is inert towards the extractants in order to improve the hydrodynamic properties of the organic phase.
  • organic diluent which is inert towards the extractants in order to improve the hydrodynamic properties of the organic phase.
  • many organic solvents or their mixtures can be used as a diluent.
  • aliphatic hydrocarbons such as kerosene, aromatic, halogenated and petroleum ethers, etc.
  • the characteristics of the inert diluent are not critical although some have advantages under particular conditions. 'use.
  • the starting organic phase contains uranium at the oxidation state (VI), taking into account the conditions for producing this solution. It also contains other chemical species depending on its production conditions. Especially in the case of a solution obtained by liquid-liquid extraction of a crude wet phosphoric acid, it usually contains phosphoric acid and other anions and metal cations such as AI, Fe, Ti, V , etc ... in the weakly concentrated state.
  • the uranium concentration of the organic phase is generally between 20 and 3000 mg expressed as metal uranium per liter of phase, preferably between 50 and 500 mg per liter.
  • the aqueous solution contains iron with the degree of oxidation (II).
  • the solution In order to shift the equilibrium of the reaction between the ions U (VI) and Fe (II) on the one hand and U (IV) and Fe (III) on the other hand, in the direction favorable to the production of ions U (IV), the solution should contain a large excess of iron (II) ion compared to uranium ions.
  • the concentration of the iron solution in the oxidation state (II) is usually between 0.5 and 100 grams per liter.
  • the concentration of strong acid in the solution can vary within wide limits.
  • the organic phase containing the uranium at the oxidation state (VI) and the aqueous solution which have been described above, are brought into contact in a conventional liquid-liquid extraction apparatus.
  • This contacting can be carried out in mixers- decanters, packed or pulsed columns, or any other suitable device, the contact being co-current or counter-current.
  • the temperature during contacting is not critical but for practical reasons it is preferred to operate between 20 ° C and 80 ° C, preferably in the vicinity of 50 ° C.
  • the iron of this added solution can be in the form of iron (II) or iron (III) ions and can come from either iron present in phosphoric acid, or iron (II) or iron (III) salt added to this solution, or iron attack by phosphoric acid.
  • Anodic compartments (13) leaves an aqueous solution which is sent to a storage not shown and containing, where appropriate, the complexing acid, uranium in the concentrated state substantially in U (VI) and l oxidizing agent in the oxidized state, which constitutes the production. This solution then undergoes subsequent treatments to recover the uranium.
  • the aqueous contact extraction solution comprises a strong and complexing acid and an oxidoreducing agent consisting of iron ions.
  • an oxidoreducing agent consisting of iron ions.
  • another redox agent it is possible to use another redox agent provided that it satisfies the requirements required above.
  • an aqueous phase (35) containing uranium (IV), iron (II) and iron (III) is removed.
  • This stream is divided into two streams (36) and (37).
  • Current (36) feeds the cathode compartments of a first battery of electrolytic elements schematically represented by (38).
  • This current after reduction, constitutes the current (39) which partially supplies the first contact zone (31).
  • the current (37) successively supplies the anode compartments of a second battery of electrolysis elements represented diagrammatically by (40) and then by the current (41) the anode compartments (42) of the first battery of electrolytic elements already mentioned. From the compartments (42) there flows a current (43) which constitutes the production and which is sent to storage, not shown.
  • the organic phase stream (32) is brought into contact with an aqueous solution (44) containing the complexing acid, iron (II) and iron (III) and a small proportion of 'uranium (IV).
  • an aqueous phase is removed from the zone (33) which is divided into a current (45) which feeds together with the current (39) described above, the first contact zone, and into a current (46), which after adding a fresh current containing the complexing acid and iron ions supplies the cathode compartments of the second battery of electrolytic elements already mentioned, and represented schematically by (48).
  • the material balance requires that the amounts of complexing acid and iron entering by the stream (47) are equal to those leaving in the production stream (43).
  • aqueous phase (61) enriched in uranium (IV) which is sent entirely into the anode compartments of the battery of electrolytic elements represented diagrammatically by (62), from which an aqueous stream (63) enriched in uranium (VI) is recovered which constitutes the production and which is sent to a storage not shown.
  • this mode may include the optional variant of processing the production by means of a very small quantity of chemical oxidizing agent.
  • a derivative current (75) is withdrawn from the last mixer-settler which is reintroduced into the first mixer-settler of said battery in order to form a loop. recycling (75-74).
  • the current (76) feeds the anode compartments of said battery of electrolytic elements, which are schematically represented by (77) and exits by the current (78) which constitutes the production.
  • This stream enriched in uranium (VI) is sent to storage for further processing.
  • the embodiment of FIG. 5 can optionally comprise the treatment of the production stream (78) by means of a very small quantity of chemical oxidizing agent.
  • the current (18) feeds the anode compartment (24) of the electrolysis cell.
  • Phase (30) is brought into contact with an aqueous solution which is the union of two streams, on the one hand stream (39) with a flow rate of 5 liters per hour of the following composition: and on the other hand, of a current (45) which will be explained below.
  • a solution of kerosene containing 0.5 mol / l of di (ethyl-2-hexyl) phosphoric acid, 0.125 mol / l of trioctylphosphine oxide and 150 mg / l of U (VI) ions is introduced in (70). ).
  • the flow rate is 41 / h, the temperature 55 ° C.

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Abstract

The invention relates to a process for the recovery and the concentration of uranium (VI) contained in an organic phase. The organic phase is treated continuously in a contact zone with an aqueous solution containing an oxidizing-reducing agent in the reduced state, said oxidizing-reducing agent being capable of reducing U+6 to U+4 in said aqueous solution. The aqueous solution employed in the process issues in part or in its entirety from the cathodic compartment of an electrolytic separation cell, which is under a direct current potential, and the aqueous phase issuing from the contact zone feeds in part or in its entirety the anodic compartment of the electrolytic cell. The process is of particular interest when applied to the recovery and concentration of uranium contained in a wet process phosphoric acid.

Description

La présente invention concerne un procédé de récupération de l'uranium contenu dans une phase organique complexante et elle concerne plus particulièrement la concentration et la purification de l'uranium extrait d'un acide phosphorique de voie humide.The present invention relates to a process for recovering uranium contained in a complexing organic phase and it relates more particularly to the concentration and purification of uranium extracted from a wet phosphoric acid.

Il est connu de récupérer l'uranium de solutions aqueuses le contenant à des concentrations faibles, en le séparant des autres espèces (le cas échéant valorisables) constitutives des minerais traités, au moyen d'un ensemble d'extractions liquide-liquide et de traitements chimiques ayant pour but d'isoler l'uranium et de le récupérer sous forme d'oxyde U30$ de pureté élevée, utilisable comme source de combustible nucléaire. Ces procédés s'appliquent à la récupération à des minerais tels que les roches phosphatées, fournissant par ailleurs l'acide phosphorique ou à des minerais d'origines diverses à teneur plus ou moins élevée en uranium présent le plus souvent sous forme d'oxydes. Le procédé comporte généralement le traitement du minerai a l'aide d'un acide fort et concentré tel que les acides sulfurique, phosphorique, chlorhydrique, nitrique, pour fournir une solution aqueuse contenant des ions uranyl à l'état très dilué conjointement avec d'autres ions contaminants, d'ou l'on recupère l'uranium.It is known to recover uranium from aqueous solutions containing it at low concentrations, by separating it from the other species (if applicable recoverable) constituting the ores treated, by means of a set of liquid-liquid extraction and treatments. aiming to isolate uranium and recover it in the form of high purity U30 $ oxide, usable as a source of nuclear fuel. These processes apply to the recovery of ores such as phosphate rocks, which also provide phosphoric acid or to ores of various origins with a higher or lower content of uranium most often present in the form of oxides. The process generally involves the treatment of the ore with a strong and concentrated acid such as sulfuric, phosphoric, hydrochloric, nitric acids to provide an aqueous solution containing uranyl ions in the very diluted state together with other contaminating ions, from which uranium is recovered.

Un exemple typique de traitement d'une telle solution est décrit par F. J. Hurst et D. J. Crouse - Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop., vol. 11, n° 1, 1972, pages 122-128 à partir d'un acide phosphorique brut de voie humide résultant de l'attaque d'une roche phosphatée par l'acide sulfurique.A typical example of treatment of such a solution is described by F. J. Hurst and D. J. Crouse - Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop., Vol. 11, n ° 1, 1972, pages 122-128 starting from a crude phosphoric acid of wet way resulting from the attack of a rock phosphated by sulfuric acid.

La solution résultante dans laquelle l'uranium se trouve ou est transformé à l'état exydé U (VI) est soumise à un premier cycle d'extraction de l'uranium au moyen d'un solvant origanique constitué par un mélange synergique d'extractants, de l'acide di-(2 éthylhexyl) phosphorique (désigné par HDEHP) et d'oxyde de trioctylphosphine (désigné par TOPO), dilués dans un hydrocarbure du type kérosène. L'uranium est alors extrait dans le solvant organique sous forme d'un complexe d'uranyl formé entre les ions de l'uranium (VI) U021 et le mélange synergique des extractants. L'uranium est ensuite récupéré de la phase organique dans laquelle il a été extrait, par contact avec une solution aqueuse d'acide phosphorique contenant suffisamment d'ions fer (II) pour réduire l'uranium (VI) en uranium (IV) qui, non etrait par le solvant organique, est transféré en phase aquese. Cette phase aqueuse est ensuite réoxydée pour amener à nouveau l'uranium au degré d'oxydation (VI) puis est soumise à un deuxième cycle d'extraction par une phase organique contenant le mélange synergique d'extractants HDEHP-TOPO pour obtenir finalement après réextraction de l'uranium par une solution de carbonate d'ammonium, un carbonate mixte d'uranium et d'ammonium suffisamment pur.The resulting solution in which the uranium is found or is transformed in the dehydrated state U (VI) is subjected to a first cycle of extraction of the uranium by means of an oregano solvent constituted by a synergistic mixture of extractants , di- (2 ethylhexyl) phosphoric acid (designated by HDEHP) and trioctylphosphine oxide (designated by TOPO), diluted in a kerosene type hydrocarbon. The uranium is then extracted into the organic solvent in the form of a uranyl complex formed between the uranium (VI) U02 1 ions and the synergistic mixture of extractants. The uranium is then recovered from the organic phase in which it was extracted, by contact with an aqueous solution of phosphoric acid containing enough iron (II) ions to reduce the uranium (VI) to uranium (IV) which , not extracted by the organic solvent, is transferred to the aqueous phase. This aqueous phase is then reoxidized to bring the uranium to the oxidation state (VI) again and is then subjected to a second extraction cycle with an organic phase containing the synergistic mixture of HDEHP-TOPO extractants to finally obtain after re-extraction uranium by a solution of ammonium carbonate, a sufficiently pure mixed carbon of uranium and ammonium.

Ce procédé présente des inconvénients au plan de son exploitation industrielle. Notamment la réextraction réductrice dans le premier cycle nécessaite l'adjonction d'ion fer (11) que l'on obtient par attaque du fer par l'acide phosphorique, qui est une réaction lente et difficile ou par introduction d'un sel de fer (II) - ce qui implique l'introduction d'un anion supplémentaire. Quoiqu'il en soit, cette façon d'opérer présente l'inconvénient d'introduire une quantité notable de ferdans l'acide phosphorique qui gêne sérieusement le deuxième cycle de purification de l'uranium en aval. De plus ce deuxième cycle d'extraction est effectué sur la solution aqueuse oxydée et un tratement par un oxydant est nécessaire. Si cette oxydation est pratiquée au moyen de l'air, l'opération est lente et nécessite un appareillage conséquent. Si cette oxydation est pratiquée au moyen d'un oxydant chimique, elle implique l'introduction d'ions étrangers nuisibles; par exemple, l'introduction d'ions chlorate fournit par réduction des ions chlorure qui sont des agents de corrosion puissants. Par ailleurs, l'emploi d'eau oxygénée est d'un prix de revient élevé.This process has drawbacks in terms of its industrial exploitation. In particular the reductive re-extraction in the first cycle requires the addition of iron ion (11) which is obtained by attacking iron with phosphoric acid, which is a slow and difficult reaction or by introducing an iron salt. (II) - which implies the introduction of an additional anion. Anyway, this way of operating has the disadvantage of introducing a significant amount of iron in phosphoric acid which seriously interferes with the second uranium purification cycle downstream. In addition, this second extraction cycle is carried out on the oxidized aqueous solution and treatment with an oxidant is necessary. If this oxidation is practiced by means of air, the operation is slow and requires substantial equipment. If this oxidation is carried out by means of a chemical oxidant, it involves the introduction of harmful foreign ions; for example, the introduction of chlorate ions provides by reduction of chloride ions which are powerful corrosion agents. Furthermore, the use of hydrogen peroxide is a high cost price.

Par ailleurs, il est connu selon le brevet français n° 2.041.169 de modifier la valence d'un métal à valence variable, contenu dans une solution organique, en formant par agitation une dispersion de ladite solution organique avec une solution aqueuse non miscible et en faisant passer un courant électrique à travers ladite dispersion dans la zone cathodique d'un électrolyseur si l'on souhaite un état de valence inférieur ou dans la zone anodique, si l'on souhaite un état de valence supérieur, ledit électrolyseur comportant une membrane poreuse de séparation des zones.Furthermore, it is known according to French Patent No. 2,041,169 to modify the valence of a metal with variable valence, contained in an organic solution, by forming by stirring a dispersion of said organic solution with an immiscible aqueous solution and by passing an electric current through said dispersion in the cathode zone of an electrolyser if a lower valence state is desired or in the anode zone, if a higher valence state is desired, said electrolyser comprising a membrane porous zone separation.

Le procédé de l'invention comprend le traitement en continu dans une zone de contact d'une phase organique contenant un complexe d'uranyl formé entre les ions de l'uranium (VI) U02+ et un extractant ou un mélange d'extractants non miscible à l'eau, éventuellement un excè's d'extractant ou mélange d'extractants non complexé avec l'uranium, le cas échéant dilués par un solvant organique inerte non miscible à l'eau, au moyen d'une solution d'extraction aqueuse contenant un agent oxydo- réducteur, à l'état réduit, qui est réducteur de l'uranium (VI) en uranium (IV), dans ladite solution aqueuse, ce par quoi l'on réduit et extrait dans ladite solution aqueuse l'uranium sous la forme d'ions U (IV), puis la séparation d'une phase organique épuisée en uranium et d'une phase aqueuse chargée en uranium, le procédé étant caractérisé en ce que:

  • 1) ladite solution aqueuse d'extraction provient en totalité ou en partie du compartiment cathodique d'une cellule électrolytique à séparateur sous tension de courant continu;
  • 2) ladite phase aqueuse provenant de ladite zone de contact et chargée en uranium alimente en totalité ou en partie le compartiment anodique de ladite cellule électrolytique à séparateur sous tension de courant continu, ce par quoi l'on recueille une phase aqueuse, concentrée en uranium substantiellement sous forme U (VI) et l'agent d'oxydo-réduction à l'état oxydé qui constitute la production.
The method of the invention comprises the continuous treatment in a contact zone of an organic phase containing a uranyl complex formed between the uranium (VI) U02 + ions and an extractant or a mixture of extractants not miscible with water, optionally an excess of extractant or mixture of extractants not complexed with uranium, optionally diluted with an inert organic solvent that is not miscible with water, using an aqueous extraction solution containing an oxidoreducing agent, in the reduced state, which is reducing uranium (VI) to uranium (IV), in said aqueous solution, whereby the uranium is reduced and extracted in said aqueous solution in the form of U (IV) ions, then the separation of an organic phase depleted in uranium and an aqueous phase charged with uranium, the process being characterized in that:
  • 1) said aqueous extraction solution comes in whole or in part from the cathode compartment of an electrolytic cell with a separator under direct current voltage;
  • 2) said aqueous phase coming from said contact zone and loaded with uranium supplies all or part of the anode compartment of said electrolytic cell with separator under direct current voltage, whereby an aqueous phase is collected, concentrated in uranium substantially in U (VI) form and the redox agent in the oxidized state which constitutes the production.

Selon l'invention, la phase organique de départ contient un extractant pour les ions uranium (VI) mais extrayant peu l'uranium (IV). Ce type d'extractant est bien connu dans la technique. Il comprend les extractants cationiques parmi lesquels on peut citer à titre d'exemples non limitatifs, des produits tels que certains acides mono ou dialkylphosphoriques, alkylphosphoniques, alkylphenylphosphori- ques, alkylphosphiniques, alkylpyrophosphoriques utilisés seuls ou en mélange, les chaines alkyle comportant en général de 4 à 10 atomes de carbone. Le cas échéant, l'agent d'extraction tel que défini ci-dessus peut être associé à un agent synergique d'extraction bien connu tel que par exemple les alkylphosphates, alkylphosphonates, alkylphosphinates ou oxydes de trialkylphosphine. Parmi les couples convenant bien au cas de l'extraction de l'uranium de l'acide phosphorique, on peut citer à titre d'exemple le mélange acide di (2 ethyl- hexyl) phosphorique - oxyde de trioctylphosphine. Il comprend de même des extractants anioniques tels que certaines alkylamines secondaires ou tertiaires non solubles dans l'eau et des extractants bien connus, à caractère neutre, non miscibles dans l'eau tels que des phosphates de trialkyle.According to the invention, the starting organic phase contains an extractant for uranium (VI) ions but little extraction of uranium (IV). This type of extractant is well known in the art. It includes cationic extractants, among which non-limiting examples may be mentioned, products such as certain mono or dialkylphosphoric, alkylphosphonic, alkylphenylphosphoric, alkylphosphinic, alkylpyrophosphoric acids used alone or as a mixture, the alkyl chains generally comprising 4 to 10 carbon atoms. If necessary, the extraction agent as defined above can be combined with a well-known synergistic extraction agent such as, for example, alkylphosphates, alkylphosphonates, alkylphosphinates or trialkylphosphine oxides. Among the pairs which are very suitable for the extraction of uranium from phosphoric acid, there may be mentioned, for example, the mixture of di (2 ethylhexyl) phosphoric acid - trioctylphosphine oxide. It likewise comprises anionic extractants such as certain secondary or tertiary alkylamines which are not soluble in water and well-known extractants, of neutral nature, immiscible in water such as trialkyl phosphates.

La phase organique contient, le cas échéant, un diluant organique inerte vis-à-vis des extractants afin d'améliorer les propriétés hydrodynamiques de la phase organique. Selon l'invention, de nombreux solvants organiques ou leurs mélanges peuvent être utilisés en tant que diluant. A titre illustratif, on peut citer les hydrocarbures aliphatiques comme le kérosène, aromatiques, halogénés et des éthers de pétrole, etc... En général, les caractéristiques du diluant inerte ne sont pas critiques bien que certains présentent des advantages dans des conditions particulières d'utilisation.The organic phase contains, where appropriate, an organic diluent which is inert towards the extractants in order to improve the hydrodynamic properties of the organic phase. According to the invention, many organic solvents or their mixtures can be used as a diluent. By way of illustration, mention may be made of aliphatic hydrocarbons such as kerosene, aromatic, halogenated and petroleum ethers, etc. In general, the characteristics of the inert diluent are not critical although some have advantages under particular conditions. 'use.

La concentration de l'extractant dans le diluant peut varier dans de larges limites comprises entre 0,05 moliare et l'extractant pur. Toutefois, du point de vue pratique, on utilise habituellement des solutions d'extractant comprises entre 0,1 et 2 molaire. Dans le cas de l'utilisation d'un extractant conjointement avec un agent synergique d'extraction, la solution va de 0,1 à 2 molaire pour l'extractant et de 0,01 à 2 molaire pour l'agent synergique.The concentration of extractant in the diluent can vary within wide limits between 0.05 mol and the pure extractant. However, from a practical point of view, extractant solutions of between 0.1 and 2 molar are usually used. In the case of the use of an extractant together with a synergistic extracting agent, the solution ranges from 0.1 to 2 molar for the extractant and from 0.01 to 2 molar for the synergistic agent.

La phase organique de départ contient de l'uranium au degré d'oxydation (VI), compte tenu des conditions de réalisation de cette solution. Elle contient également d'autres espèces chimiques en fonction de ses conditions de réalisation. Notamment dans le cas d'une solution obtenue par extraction liquide-liquide d'un acide phosphorique brut de voie humide, elle contient habituellement de l'acide phosphorique et d'autres anions et des cations de métaux comme AI, Fe, Ti, V, etc... à l'état faiblement concentré. La concentration en uranium de la phase organique est généralement comprise entre 20 et 3000 mg exprimée en uranium métal par litre de phase, de préférence entre 50 et 500 mg par litre.The starting organic phase contains uranium at the oxidation state (VI), taking into account the conditions for producing this solution. It also contains other chemical species depending on its production conditions. Especially in the case of a solution obtained by liquid-liquid extraction of a crude wet phosphoric acid, it usually contains phosphoric acid and other anions and metal cations such as AI, Fe, Ti, V , etc ... in the weakly concentrated state. The uranium concentration of the organic phase is generally between 20 and 3000 mg expressed as metal uranium per liter of phase, preferably between 50 and 500 mg per liter.

La solution aqueuse qui est mise en contact avec la phase organique précédente contient, en général, un acide fort et complexant tel que l'acide phosphorique ou chlorhydrique et éventuellement, d'autres acides ou leurs mélanges, avec la restriction que la présence de ces acides ne conduise pas à une précipitation de l'uranium. La solution aqueuse contient également un agent d'oxydo-réduction de l'uranium (VI) en uranium (IV), l'agent étant à l'état réduit. Le potentiel électrochimique du couple oxydoréducteur précédent dans la solution aqueuse considérée est tel qu'il soit inférieur à celui du couple uranium (VI) - uranium (IV) dans ladite solution. Un couple oxydo-réducteur représentatif est le couple fer (III)/fer (II). Par conséquent, dans le cas d'utilisation de ce couple, la solution aqueuse contient du fer au degré d'oxydation (II). Afin de déplacer l'équilibre de la réaction entre les ions U (VI) et Fe (II) d'une part et U (IV) et Fe (III) d'autre part, dans le sens favourable à la production d'ions U (IV), il y a lieu que la solution contienne un important excès d'ion fer (II) par rapport aux ions uranium. La concentration de la solution en fer au degré d'oxydation (II) est habituellement comprise entre 0,5 et 100 grammes par litre. La concentration en acide fort de la solution peut varier dans de larges limites. Toutefois, dans la pratique, en vue d'obtenir un épuisement maximal en uranium de la solution organique, la concentration sera choisie en fonction des phases spécifiques utilisées et de la température. Dans le cas où l'acide fort et complexant de la solution aqueuse est l'acide phosphorique, sa concentration dans la solution doit être comprise entre 18 et 70%, de préférence supérieure à 35% en poids de PZOS. La solution peut également contenir des ions fer au degré d'oxydation (III); le rapport de la concentration en ions fer (11) à la concentration en ions fer (III) peut varier dans de très larges limites. Toutefois dans la pratique, une valeur supérieure à 0,1 est indiquée, mais de préférence, elle est supérieure à 10.The aqueous solution which is brought into contact with the preceding organic phase generally contains a strong and complexing acid such as phosphoric or hydrochloric acid and optionally other acids or their mixtures, with the restriction that the presence of these acids does not lead to precipitation of uranium. The aqueous solution also contains a redox agent from uranium (VI) to uranium (IV), the agent being in the reduced state. The electrochemical potential of the preceding redox couple in the aqueous solution considered is such that it is less than that of the uranium (VI) - uranium (IV) couple in said solution. A representative redox couple is the iron (III) / iron (II) couple. Consequently, when this pair is used, the aqueous solution contains iron with the degree of oxidation (II). In order to shift the equilibrium of the reaction between the ions U (VI) and Fe (II) on the one hand and U (IV) and Fe (III) on the other hand, in the direction favorable to the production of ions U (IV), the solution should contain a large excess of iron (II) ion compared to uranium ions. The concentration of the iron solution in the oxidation state (II) is usually between 0.5 and 100 grams per liter. The concentration of strong acid in the solution can vary within wide limits. However, in practice, with a view to obtaining maximum uranium depletion of the organic solution, the concentration will be chosen according to the specific phases used and the temperature. In the case where the strong and complexing acid of the aqueous solution is phosphoric acid, its concentration in the solution must be between 18 and 70%, preferably greater than 35% by weight of P Z O S. The solution may also contain iron ions with the degree of oxidation (III); the ratio of the concentration of iron (11) ions to the concentration of iron (III) ions can vary within very wide limits. In practice, however, a value greater than 0.1 is indicated, but preferably it is greater than 10.

La phase organique contenant l'uranium au degré d'oxydation (VI) et la solution aqueuse qui ont été décrites ci-dessus, sont mises en contact dans un appareil conventionnel d'extraction liquide-liquide. On peut réaliser cette mise en contact dans des mélangeurs-décanteurs, des colonnes garnies ou pulsées, ou tout autre appareil approprié, le contact étant a co-courant ou à contre-courant. La température lorsde la mise en contact n'est pas critique mais pour des raisons pratiques on préfère opérer entre 20°C et 80°C, de préférence au voisinage de 50°C.The organic phase containing the uranium at the oxidation state (VI) and the aqueous solution which have been described above, are brought into contact in a conventional liquid-liquid extraction apparatus. This contacting can be carried out in mixers- decanters, packed or pulsed columns, or any other suitable device, the contact being co-current or counter-current. The temperature during contacting is not critical but for practical reasons it is preferred to operate between 20 ° C and 80 ° C, preferably in the vicinity of 50 ° C.

Le rapport des débits de la phase organique à la solution aqueuse d'extraction entrant dans la zone de contact n'est pas critique mais doit être maintenu le plus élevé possible afin de récupérer l'uranium sous forme d'une solution concentrée. Toutefois, une valeur comprise entre 20 et 50 conduit aux meilleurs résultats. Cet intervalle de valeur ne tient pas compte du recyclage interne dans la zone d'extraction.The ratio of the flow rates of the organic phase to the aqueous extraction solution entering the contact zone is not critical but must be kept as high as possible in order to recover the uranium in the form of a concentrated solution. However, a value between 20 and 50 leads to the best results. This value range does not take into account the internal recycling in the extraction zone.

Au cours de la mise en contact, on pense que l'équilibre de partage de l'uranium (VI) entre la phase organique et la solution aqueuse s'établit rapidement, tandis que la réduction de l'uranium (VI) dans la solution aqueuse par l'agent réducteur est lente. La connaissance de cette cinétique de réduction et des isothermes de partage de U (VI) et de U (IV) entre les deux phases permet de régler les différents paramètres de la mise en contact en vue d'un résultat maximal de l'extraction.During contacting, it is believed that the uranium (VI) partition equilibrium between the organic phase and the aqueous solution is quickly established, while the reduction of uranium (VI) in the solution aqueous by the reducing agent is slow. Knowledge of this reduction kinetics and of the isotherms for sharing U (VI) and U (IV) between the two phases makes it possible to adjust the various parameters of the bringing into contact with a view to a maximum result of the extraction.

La phase aqueuse sortant, après séparation, de la zone de contact précédente, contenant les ions U (IV) et l'agent d'oxydo-réduction à l'état partiellement oxydé, est de préférence divisé en deux courants alimentant chacun un compartiment d'une cellule électrolytique à séparateur sous tension de courant continu. Le premier courant dérivé alimente le compartiment cathodique de ladite cellule sous tension de courant continu, ce par quoi l'on réduit électrolytiquement l'agent d'oxydo-réduction. Ainsi dans le cas de l'utilisation du couple fer lll/fer Il comme agent oxydo-réducteur, on réduit des ions fer (III) en ions fer (II). Ensuite, ce premier courant alimente à nouveau la zone de contact avec la phase organique précédemment définie, pour constituer une boucle de circulation fermée. Après dérivation de ce premier courant, avant son introduction dans le compartiment cathodique de la cellule électrolytique, on lui adjoint une solution aqueuse contenant de préférence l'acide fort et complexant, et contenant des ions du couple oxydo- réducteur, en des quantités correspondantes à celles soutirées dans le deuxième courant dérivé, ceci afin d'équilibrer le bilan des matières. Dans le cas précis d'application du présent procédé au traitement d'une phase organique contenant de l'uranium (VI) et provenant de l'extraction d'un acide phosphorique brut de voie humide, la solution aqueuse ajoutée au premier courant dérivé comporte de l'acide phosphorique a' une concentration équivalente à celle de la solution aqueuse circulant dans la précédente boucle. Dans le cas del'utilisation comme agent oxydo-réducteur, du couple fer (III)/fer (II), le fer de cette solution ajoutée peut être sous la forme d'ions fer (II) ou fer (III) et peut provenir soit du fer présent dans l'acide phosphorique, soit de sel de fer (II) ou de fer (III) ajouté à cette solution, soit de l'attaque de fer par l'acide phosphorique.The aqueous phase leaving, after separation, from the previous contact zone, containing the U (IV) ions and the oxidation-reduction agent in the partially oxidized state, is preferably divided into two streams each supplying a compartment d '' an electrolytic cell with separator under direct current voltage. The first derivative current feeds the cathode compartment of said cell under direct current voltage, whereby the redox agent is electrolytically reduced. Thus, in the case of the use of the iron III / iron II couple as an oxidation-reduction agent, iron (III) ions are reduced to iron (II) ions. Then, this first current again supplies the contact zone with the organic phase previously defined, to form a closed circulation loop. After derivation of this first current, before its introduction into the cathode compartment of the electrolytic cell, an aqueous solution is added to it, preferably containing strong and complexing acid, and containing ions of the redox couple, in amounts corresponding to those withdrawn in the second derivative current, this in order to balance the material balance. In the specific case of application of the present process to the treatment of an organic phase containing uranium (VI) and originating from the extraction of a crude phosphoric acid from the wet process, the aqueous solution added to the first derivative stream comprises phosphoric acid at a concentration equivalent to that of the aqueous solution circulating in the previous loop. In the case of the use of the iron (III) / iron (II) couple as an oxidation-reducing agent, the iron of this added solution can be in the form of iron (II) or iron (III) ions and can come from either iron present in phosphoric acid, or iron (II) or iron (III) salt added to this solution, or iron attack by phosphoric acid.

Le deuxième courant dérivé alimente le compartiment anodique de ladite cellule électrolytique à séparateur sous tension de courant continu, l'intensité dans les deux compartiments étant égale, ce par quoi l'on recueille en tant que résultat, une phase aqueuse, concentrée en uranium substantiellement sous forme U (VI) et contenant l'agent d'oxydoréduction à l'état oxydé, qui constitue la production. La phase aqueuse sortant du compartiment anodique d'une concentration élevée en uranium au degré d'oxydation (VI) subit des traitements physiques et chimiques subséquents, qui ne font pas partie de l'invention, en vue d'en récupérer l'uranium.The second derivative current feeds the anode compartment of said electrolytic cell with separator under direct current voltage, the intensity in the two compartments being equal, whereby an aqueous phase is collected, as a result, substantially concentrated in uranium. in U (VI) form and containing the redox agent in the oxidized state, which constitutes the production. The aqueous phase leaving the anode compartment with a high concentration of uranium at the oxidation state (VI) undergoes subsequent physical and chemical treatments, which are not part of the invention, with a view to recovering the uranium therefrom.

La cellule électrolytique utilisée pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention est une cellule à séparateur bien connue. Comme séparateur, on peut utiliser un matériau poreux tel qu'une céramique ou une matière plastique rendue poreuse par frittage ou par introduction de porophore ou une membrane échangeuse d'ion. Parmi ces séparateurs, on préfère une membrane échangeuse d'ion cationique, de préférence constituée de polymère perfluoré à groupements acide sulfonique. L'anode est en général constituée de graphite ou d'un métal recouvert d'un revêtement électroactif comme le couple Ti/alliage de métaux précieux. La cathode peut être constituée de différents métaux comme le platine, le plomb, le couple Ti/alliage de métaux précieux. La configuration de la cellule est en général du type plane à grande surface d'électrode et à espacement faible entre les électrodes. Dans une forme préférentielle de mise en oeuvre industrielle, on utilise une batterie d'éléments d'électrolyse montés en série dans un dispositif multicellulaire du type filtrepresse bien connu. Dans cette forme de réalisation, l'alimentation des compartiments cathodiques peut être en parallèle ou en série, ceci afin de régler les débits de liquide dans chaque élément. Afin de favoriser les réactions électrochimiques, il peut s'avérer judicieux d'augmenter la surface active des électrodes ou de provoquer une agitation importante des solutions par des jeux de chicanes. De même, l'alimentation des compartiments anodiques est due type en série ou en parallèle. En plus, afin d'équilibrer les pressions des deux compartiments, le compartiment anodique peut comporter un recyclage de la solution sortante.The electrolytic cell used for implementing the method of the invention is a well-known separator cell. As a separator, one can use a porous material such as a ceramic or a plastic material made porous by sintering or by introduction of porophore or an ion exchange membrane. Among these separators, a cationic ion exchange membrane is preferred, preferably consisting of perfluorinated polymer with sulfonic acid groups. The anode is generally made of graphite or a metal covered with an electroactive coating such as the Ti / precious metal alloy pair. The cathode can be made up of different metals such as platinum, lead, the Ti / precious metal alloy pair. The configuration of the cell is generally of the planar type with a large electrode surface and a small spacing between the electrodes. In a preferred form of industrial implementation, a battery of electrolysis elements mounted in series in a multicellular device of the well-known filter press type is used. In this embodiment, the supply of the cathode compartments can be in parallel or in series, this in order to regulate the flow rates of liquid in each element. In order to promote electrochemical reactions, it may be advisable to increase the active surface of the electrodes or to cause significant agitation of the solutions by sets of baffles. Similarly, the supply of the anode compartments is due in series or in parallel. In addition, in order to balance the pressures of the two compartments, the anode compartment may include recycling of the outgoing solution.

L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures ci-jointes dans lesquelles:

  • -la figure 1 est une représentation schématique de la circulation des courants liquides selon un mode de réalisation principal qui peut comporter plusieurs variantes d'exécution, et fonctionnant à une zone de contact et un élément ou une batterie d'éléments électrolytiques.
  • -la figure 2 est une autre forme de réalisation à une zone et une batterie d'éléments.
  • -la figure 3 est un mode de réalisation comportant deux zones de contact et deux batteries d'éléments électrolytiques avec les courants associés.
  • -la figure 4 est une représentation schématique d'un mode de réalisation comportant une zone de contact et deux batteries d'éléments électrolytiques.
  • -la figure 5 illustre un mode de réalisation comportant un autre mode de circulation des solutions à une zone de contact et une batterie d'éléments électrolytiques.
The invention will be better understood using the attached figures in which:
  • FIG. 1 is a schematic representation of the circulation of liquid streams according to a main embodiment which may include several variant embodiments, and operating at a contact zone and an element or a battery of electrolytic elements.
  • FIG. 2 is another embodiment with a zone and a battery of elements.
  • FIG. 3 is an embodiment comprising two contact zones and two batteries of electrolytic elements with the associated currents.
  • FIG. 4 is a schematic representation of an embodiment comprising a contact zone and two batteries of electrolytic elements.
  • FIG. 5 illustrates an embodiment comprising another mode of circulation of the solutions to a contact zone and a battery of electrolytic elements.

Sur la figure 1, on illustre la circulation des courants liquides selon le mode de réalisation principal. On introduit par le courant (1) une phase organique contenant l'extractant, le cas échéant un diluant organique inerte et l'uranium au degré d'oxydation (VI), dans une zone de contact liquide-liquide (2). Par le courant (6), on y introduit également une solution aqueuse d'extraction contennant l'agent oxydo-réducteur à l'état réduit. Après décantation des phases, il sort de la zone (2), un courant de phase organique (3) épuisée en uranium et un courant (4) de phase aqueuse contenant de l'uranium (IV), et l'agent oxydo-réducteur en partie oxydé. Ce courant (4) est divisé en un courant (5) qui est ajouté au courant (6) afin de constituer une boucle de recyclage. Le courant restant est à son tour divisé en deux courants (7) et (8). Le courant (8) alimente les compartiments cathodiques d'une batterie de cellules électrolytiques représentés schématiquement par (12) et le courant (7) alimente les compartiments anodiques de ladite batterie et sont représentés schématiquement par (13). On ajoute par ailleurs au courant (8) un courant (10) constitué d'une solution aqueuse contennant l'agent d'oxydo-réduction. Des compartiments cathodiques sort un courant (9) qui, après adjonction du courant (5) constitue la solution aqueuse entrant dans la zone de contact (2). Des compartiments anodiques (13) sort une solution aqueuse que l'on envoie à un stockage non représenté et contenant, le cas échéant, l'acide complexant, de l'uranium à l'état concentré substantiellement sous forme U (VI) et l'agent oxydo-réducteur à l'état oxydé, qui constitue la production. Cette solution subit ensuite des traitements subséquents pour en récupérer l'uranium.In FIG. 1, the circulation of the liquid streams according to the main embodiment is illustrated. An organic phase containing the extractant, if necessary an inert organic diluent and uranium to the oxidation state (VI), is introduced via the stream (1) into a liquid-liquid contact zone (2). Through the current (6), an aqueous extraction solution containing the redox agent in the reduced state is also introduced there. After settling of the phases, it leaves the zone (2), an organic phase current (3) depleted in uranium and an aqueous phase current (4) containing uranium (IV), and the redox agent partly oxidized. This stream (4) is divided into a stream (5) which is added to the stream (6) to form a recycling loop. The remaining stream is in turn divided into two streams (7) and (8). The current (8) feeds the cathode compartments of an electrolytic cell battery represented schematically by (12) and the current (7) feeds the anode compartments of said battery and are represented schematically by (13). Furthermore, to the stream (8) is added a stream (10) consisting of an aqueous solution containing the redox agent. From the cathode compartments a current (9) comes out which, after adding the current (5) constitutes the aqueous solution entering the contact zone (2). Anodic compartments (13) leaves an aqueous solution which is sent to a storage not shown and containing, where appropriate, the complexing acid, uranium in the concentrated state substantially in U (VI) and l oxidizing agent in the oxidized state, which constitutes the production. This solution then undergoes subsequent treatments to recover the uranium.

Dans une première variante de ce mode de réalisation principal, on envoie la totalité du courant (4) dans les compartiments anodiques (13). De ce fait, le courant (5) est nul et le courant (8) est nul, si bien que les compartiments cathodiques (12) sont uniquement alimentés en continu par une solution aqueuse fraiche, contenant, le cas échéant, l'acide complexant et le couple oxydo-réducteur.In a first variant of this main embodiment, all of the current (4) is sent to the anode compartments (13). Therefore, the current (5) is zero and the current (8) is zero, so that the cathode compartments (12) are only continuously supplied with a fresh aqueous solution, containing, if necessary, the complexing acid. and the redox couple.

Dans une deuxième variante, les courants (5) et (8) n'étant pas nuls, le courant (10) est introduit dans le courant (8) pour former après l'adjonction du courant (5) le courant de solution aqueuse alimentant la zone (2).In a second variant, the streams (5) and (8) not being zero, the stream (10) is introduced into the stream (8) to form, after the addition of the stream (5), the stream of aqueous solution supplying zone (2).

Bien entendu, dans le cas d'utilisation du couple fer (11)/fer (III), la solution (6) doit satisfaire aux conditions décrites cidessus en ce qui concerne le rapport fer (11)/fer (III) et le pouvoir réducteur de la solution. Dans ce cas, seul le courant dérivé (8) alimente les compartiments cathodiques (12) pour y subir une réduction des ions fer (III).Of course, in the case of using the iron (11) / iron (III) pair, the solution (6) must satisfy the conditions described above with regard to the iron (11) / iron (III) ratio and the power solution reducer. In this case, only the derivative current (8) feeds the cathode compartments (12) to undergo a reduction of the iron ions (III) there.

Dans une troisième variante facultative, la solution de production (11) sortant des compartiments anodiques (13) et qui contient l'uranium substantiellement sous forme U (VI) peut être additionnée d'une très faible quantité d'oxydant chimique tel que l'eau oxygénée, afin de parfaire au cours du stockage, la transformation en U (VI) des ions U (IV); mais en tout état de cause, la quantité d'oxydant chimique ajoutée représente une fraction très faible, de préférence (de l'ordre de quelques pourcents) de la quantité d'oxydant qui auraient été nécessaire pour aboutir à une oxydation totale de l'uranium et de l'agent oxydo-réducteur par voie chimique sans mettre en oeuvre le procédé de l'invention.In a third optional variant, the production solution (11) leaving the anode compartments (13) and which contains the uranium substantially in U form (VI) can be added with a very small amount of chemical oxidant such as hydrogen peroxide, in order to perfect during storage, the transformation into U (VI) of U (IV) ions; but in any event, the amount of chemical oxidant added represents a very small fraction, preferably (of the order of a few percent) of the amount of oxidant which would have been necessary to achieve total oxidation of the uranium and the redox agent chemically without using the process of the invention.

En se référant à la figure 2, on illustre une forme de mise en oeuvre comportant une zone de contact et une batterie d'éléments électrolytiques. Dans un but de simplification, la solution aqueuse d'extraction de contact comporte un acide fort et complexant et un agent oxydo- réducteur constitué d'ions fer. Bien entendu, il est possible d'utiliser un autre agent oxydo- réducteur pourvu qu'il satisfasse aux impératifs requis ci-dessus.Referring to Figure 2, an embodiment is illustrated comprising a contact area and a battery of electrolytic elements. For the sake of simplification, the aqueous contact extraction solution comprises a strong and complexing acid and an oxidoreducing agent consisting of iron ions. Of course, it is possible to use another redox agent provided that it satisfies the requirements required above.

On introduit par (14) une phase organique contenant l'extractant, le cas échéant, le diluant organique inerte et l'uranium (VI), dans une zone de contact (16). Par le courant (21) on y introduit également une solution aqueuse d'acide complexant contenant du fer (II). Après décantation des phases, il sort de la zone (16) un courant de phase organique (15) épuisée en uranium et un courant de phase aqueuse (17) contenant de l'uranium (IV), du fer (II) et du fer (III). Ce courant (17) est divisé en deux courants (18) et (20). Le courant (18) alimente les compartiments anodiques d'une batterie d'éléments électrolytiques schématiquement représentés par (24) et sort par le courant (19) qui est le courant de production et contenant l'acide complexant, de l'uranium à l'état concentré substantiellement sous forme U (VI) et du fer sous forme fer (III), qui est envoyé au stockage pour y subir des traitements ultérieurs. Le courant (20) est additionné du courant (22) constitué d'une solution aqueuse d'acide complexant et d'ions fer. Le courant réuni (25) alimente les compartiments cathodiques d'une batterie d'éléments électrolytiques represé- sentés schématiquement par (23). Des compartiments (23) sort le courant (21) à l'état réduit qui alimente la zone de contact (16). De même, à titre facultatif, le courant de production (19) peut être additionné d'une très faible quantité d'un agent chimique d'oxydation.An organic phase containing the extractant, if necessary, the inert organic diluent and the uranium (VI) is introduced into (14) into a contact zone (16). Through the stream (21) an aqueous complexing acid solution containing iron (II) is also introduced there. After settling of the phases, an organic phase current (15) exhausted in uranium and an aqueous phase current (17) containing uranium (IV), iron (II) and iron leave the zone (16). (III). This stream (17) is divided into two streams (18) and (20). The current (18) feeds the anode compartments of a battery of electrolytic elements schematically represented by (24) and exits by the current (19) which is the production current and containing the complexing acid, from uranium to l 'state substantially concentrated in U (VI) form and iron in iron (III) form, which is sent to storage for further processing. The current (20) is added to the current (22) consisting of an aqueous solution of complexing acid and iron ions. The combined current (25) supplies the cathode compartments of a battery of electrolytic elements schematically represented by (23). Compartments (23) output the current (21) in the reduced state which feeds the contact zone (16). Likewise, optionally, the current of produc tion (19) can be added with a very small amount of a chemical oxidizing agent.

La figure 3 illustre un mode de réalisation comportant l'utilisation de deux zones de contact et de deux batteries d'éléments d'électrolyse. On introduit par le courant (30) une phase organique contenant l'extractant, le cas échéant, le diluant organique inerte, et l'uranium (VI) dans une première zone de contact (31). La phase organique partiellement épuisée en uranium sort de cette première zone par le courant (32) qui alimente une deuxième zone de contact (33). Après séparation des phases, la phase organique épuisée en uranium sort par le courant (34). Par le courant réuni (39) et (45) qui seront explicités ci-après, on introduit également dans la première zone (31) une solution aqueuse comprenant l'acide complexant, des ions fer et une faible proportion d'ion uranium (IV). Après contact et séparation des phases dans la zone (31), on retire une phase aqueuse (35) contenant de l'uranium (IV), du fer (II) et du fer (III). Ce courant est divisé en deux courants (36) et (37). Le courant (36) alimente les compartiments cathodiques d'une première batterie d'éléments électrolytiques schématiquement représentés par (38). Ce courant, après réduction, constitue le courant (39) qui alimente partiellement la première zone de contact (31). Le courant (37) alimente successivement les compartiments anodiques d'une deuxième batterie d'éléments d'électrolyse représentés schématiquement par (40) puis ensuite par le courant (41) les compartiments anodiques (42) de la première batterie d'éléments électrolytiques déjà mentionnée. Des compartiments (42) sort un courant (43) qui constitue la production et qui est envoyé au stockage non représenté. Dans la deuxième zone de contact (33), on met en contact le courant (32) de phase organique avec une solution aqueuse (44) contenant l'acide complexant, du fer (II) et fer (III) et une faible proportion d'uranium (IV). Après séparation des phases, on retire de la zone (33) une phase aqueuse que l'on divise en un courant (45) qui alimente conjointement avec le courant (39) décrit ci-dessus, la première zone de contact, et en un courant (46), lequel après adjonction d'un courant frais contenant l'acide complexant et des ions fer alimente les compartiments cathodiques de la deuxième batterie d'éléments électrolytiques déjà citée, et représentés schématiquement par (48). Bien entendu, selon ce schéma de mise en oeuvre et de circulation, le bilan matière impose que les quantités d'acide complexant et de fer entrant par le courant (47) soient égales à celles sortant dans le courant de production (43).FIG. 3 illustrates an embodiment comprising the use of two contact zones and two batteries of electrolysis elements. An organic phase containing the extractant, if necessary, the inert organic diluent, and the uranium (VI) is introduced via the stream (30) into a first contact zone (31). The organic phase partially depleted of uranium leaves this first zone by the current (32) which feeds a second contact zone (33). After separation of the phases, the organic phase exhausted in uranium leaves by the current (34). By the combined current (39) and (45) which will be explained below, an aqueous solution comprising complexing acid, iron ions and a small proportion of uranium ion (IV) is also introduced into the first zone (31). ). After contact and separation of the phases in the zone (31), an aqueous phase (35) containing uranium (IV), iron (II) and iron (III) is removed. This stream is divided into two streams (36) and (37). Current (36) feeds the cathode compartments of a first battery of electrolytic elements schematically represented by (38). This current, after reduction, constitutes the current (39) which partially supplies the first contact zone (31). The current (37) successively supplies the anode compartments of a second battery of electrolysis elements represented diagrammatically by (40) and then by the current (41) the anode compartments (42) of the first battery of electrolytic elements already mentioned. From the compartments (42) there flows a current (43) which constitutes the production and which is sent to storage, not shown. In the second contact zone (33), the organic phase stream (32) is brought into contact with an aqueous solution (44) containing the complexing acid, iron (II) and iron (III) and a small proportion of 'uranium (IV). After separation of the phases, an aqueous phase is removed from the zone (33) which is divided into a current (45) which feeds together with the current (39) described above, the first contact zone, and into a current (46), which after adding a fresh current containing the complexing acid and iron ions supplies the cathode compartments of the second battery of electrolytic elements already mentioned, and represented schematically by (48). Of course, according to this scheme of implementation and circulation, the material balance requires that the amounts of complexing acid and iron entering by the stream (47) are equal to those leaving in the production stream (43).

La figure 4 représente un autre mode de réalisation comportant plusieurs zones de contact et une batterie unique d'éléments électrolytiques. La phase organique de départ est représentée par le courant (50) qui est mis successivement en contact dans les zones (58), (56) et (54) avec une solution aqueuse comme il sera expliqué ci-après. Après séparation, la phase épuisée en uranium sort de la zone (54) par le courant (60). Par ailleurs, on introduit par le courant (51) une solution aqueuse contenant l'acide complexant et des ions fer. Cette solution alimente les compartiments cathodiques d'une batterie d'éléments électrolytiques, représentés schématiquement par (52). Le courant réduit (53) sortant, alimente successivement une première zone de contact (54) avec la phase organique puis après séparation des phases, une deuxième zone (56) et enfin une troisième zone (58) dans l'ordre de contact (54), (56), (58) alors que la phase organique de départ est mise en contact dans l'ordre successif (58), (56), (54). Dans chacune des zones (54), (56) et (58), qui sont constituées de trois batteries de mélangeurs-décanteurs, on prélève dans le mélangeur-décanteur final, dans le sens de circulation de la phase aqueuse, une fraction de la phase aqueuse qui est réintroduite respectivement dans le premier mélangeur-décanteur de chaque batterie sous la forme des courants (55), (57) et (59). De la zone de contact (58) sort une phase aqueuse (61) enrichie en uranium (IV) que l'on envoie en totalité dans les compartiments anodiques de la batterie d'éléments électrolytiques représentés schématiquement par (62) d'où l'on récupère un courant aqueux (63) enrichi en uranium (VI) qui constitue la production et qu'on envoie dans un stockage non représenté.FIG. 4 represents another embodiment comprising several contact zones and a single battery of electrolytic elements. The organic starting phase is represented by the current (50) which is successively brought into contact in the zones (58), (56) and (54) with an aqueous solution as will be explained below. After separation, the spent uranium phase leaves the zone (54) by the current (60). Furthermore, an aqueous solution containing the complexing acid and iron ions is introduced by the stream (51). This solution supplies the cathode compartments of a battery of electrolytic cells, represented schematically by (52). The reduced current (53) outgoing, successively supplies a first contact zone (54) with the organic phase then after separation of the phases, a second zone (56) and finally a third zone (58) in the contact order (54 ), (56), (58) while the organic starting phase is brought into contact in successive order (58), (56), (54). In each of the zones (54), (56) and (58), which consist of three banks of mixer-settlers, a fraction of the mixture is taken from the final mixer-settler, in the direction of circulation of the aqueous phase. aqueous phase which is reintroduced respectively into the first mixer-settler of each battery in the form of the streams (55), (57) and (59). From the contact zone (58) comes an aqueous phase (61) enriched in uranium (IV) which is sent entirely into the anode compartments of the battery of electrolytic elements represented diagrammatically by (62), from which an aqueous stream (63) enriched in uranium (VI) is recovered which constitutes the production and which is sent to a storage not shown.

Comme pour les modes de réalisation précédents, ce mode peut comporter la variante facultative de traitement de la production au moyen d'une très faible quantité d'agent chimique d'oxydation.As with the previous embodiments, this mode may include the optional variant of processing the production by means of a very small quantity of chemical oxidizing agent.

La figure 5 représente une variante d'exécution de l'invention à une zone de contact et une batterie d'éléments électrolytiques. La phase organique chargée en uranium représentée par le courant (70) est introduite dans la zone de contact (74) d'où elle sort épuisée après décantation par le courant (79). On introduit également dans cette zone une solution aqueuse d'acide complexant contenant du fer (II) et qui provient des compartiments cathodiques d'une batterie d'éléments électrolytiques à séparateur, représentés schématiquement par (72), ces compartiments étant alimentés par un courant (71) d'une solution fraiche d'acide complexant et d'ion fer. Après contact et décantation dans ladite zone, on recueille à la sortie de la zone, une phase aqueuse (76) chargée en uranium (IV). Dans la zone de contact (74) constituée d'un ensemble de mélangeurs-décanteurs, on soutire du dernier mélangeur-décanteur un courant dérivé (75) que l'on réintroduit dans le premier mélangeur-décanteur de ladite batterie afin de constituer une boucle de recyclage (75-74). Le courant (76) alimente les compartiments anodiques de ladite batterie d'éléments électrolytiques, qui sont schématiquement représentés par (77) et sort par le courant (78) qui constitue la production. Ce courant enrichi en uranium (VI) est envoyé au stockage pour traitement ultérieur. Comme pour les modes de réalisation des figures précédentes, le mode de mise en oeuvre de la figure 5 peut comporter facultativement le traitement du courant de production (78) au moyen dune très faible quantité d'agent chimique d'oxydation.FIG. 5 represents an alternative embodiment of the invention with a contact zone and a battery of electrolytic elements. The organic phase loaded with uranium represented by the stream (70) is introduced into the contact zone (74) from which it leaves exhausted after settling by the stream (79). An aqueous solution of complexing acid containing iron (II) is also introduced into this zone and which comes from the cathode compartments of a battery of electrolytic cells with separator, represented schematically by (72), these compartments being supplied by a current. (71) of a fresh solution of complexing acid and iron ion. After contact and decantation in said zone, an aqueous phase (76) charged with uranium (IV) is collected at the exit from the zone. In the contact zone (74) consisting of a set of mixer-settlers, a derivative current (75) is withdrawn from the last mixer-settler which is reintroduced into the first mixer-settler of said battery in order to form a loop. recycling (75-74). The current (76) feeds the anode compartments of said battery of electrolytic elements, which are schematically represented by (77) and exits by the current (78) which constitutes the production. This stream enriched in uranium (VI) is sent to storage for further processing. As for the embodiments of the preceding figures, the embodiment of FIG. 5 can optionally comprise the treatment of the production stream (78) by means of a very small quantity of chemical oxidizing agent.

Il est bien entendu que les modes de réalisation représentés par les figures précédentes ne sont donnés qu'à titre illustratif et ne constituent pas une limitation de l'invention. Bien au contraire, l'homme de la technique peut envisager des variantes d'exécution qui rentrent dans le domaine de l'invention telle qu'elle est définie par les revendications.It is understood that the embodiments shown in the preceding figures are given only by way of illustration and do not constitute a limitation of the invention. On the contrary, those skilled in the art can envisage alternative embodiments which fall within the scope of the invention as defined by the claims.

Les avantages procurés par le présent procédé sont: une consommation plus faible d'énergie pour l'oxydation et la réduction que celle consommée dans des cellules séparées et par conséquent, un coût correspondant moindre. En plus, le procédé permet de ne pas introduire d'ions étrangers et dans le cas de l'utilisation du fer comme agent d'agent d'oxydo-réduction, la teneur en fer dans la production est limitée à une concentration acceptable pour la récupération simple d'uranium de pureté élevée, par rapport aux procédés de l'art antérieur.The advantages provided by the present process are: lower consumption of energy for oxidation and reduction than that consumed in separate cells and therefore a corresponding lower cost. In addition, the process makes it possible not to introduce foreign ions and in the case of the use of iron as agent of redox agent, the iron content in the production is limited to a concentration acceptable for the simple recovery of uranium of high purity, compared to the processes of the prior art.

L'invention est illustrée au moyen des exemples non limitatifs suivants, les pourcentages étant exprimés en poids, sauf indication contraire.The invention is illustrated by means of the following nonlimiting examples, the percentages being expressed by weight, unless otherwise indicated.

Exemple 1:Example 1:

Cet exemple illustre le mode de réalisation représenté sur la figure 2.This example illustrates the embodiment shown in FIG. 2.

On introduit en (14) une phase organique comprenant comme diluant organique inerte du kérosène. Cette phase présente une concentration 0,5 molaire d'acide di-(éthyl-2-hexyl) phosphorique, 0,125 molaire d'oxyde de trioctyl.1 phosphine et contenant en plus 190 mg/litre d'ions uranium (VI). Le débit de la phase est de 5 litres par heure. La phase organique est mise en contact à 50°C dans la zone (16), constituée d'un mélangeur-décanteur avec une solution aqueuse (21) de composition:

Figure imgb0001
sous un débit de 5,00 litres par heure.An organic phase is introduced in (14) comprising, as an inert organic diluent, kerosene. This phase has a concentration 0.5 molar di- (ethyl-2-hexyl) phosphoric acid, 0.125 molar trioctyl oxide. 1 phosphine and additionally containing 190 mg / liter of uranium (VI) ions. The phase flow is 5 liters per hour. The organic phase is brought into contact at 50 ° C in zone (16), consisting of a mixer-settler with an aqueous solution (21) of composition:
Figure imgb0001
at a flow rate of 5.00 liters per hour.

Après décantation, la phase aqueuse sortante (17) est divisée en un courant (20) d'un débit de 4,87 litres par heure et en un courant (18) de débit 0,13 litre par heure.After decantation, the outgoing aqueous phase (17) is divided into a stream (20) with a flow rate of 4.87 liters per hour and into a stream (18) with a flow rate of 0.13 liters per hour.

On ajoute au courant (20), un courant (22) constitué d'une solution aqueuse d'acide phosphorique à 35% de P205 contenant 8 g/litre de fer sous forme ferrique sous un débit de 0,13 I/heure.To the stream (20) is added a stream (22) consisting of an aqueous 35% phosphoric acid solution of P 2 0 5 containing 8 g / liter of iron in ferric form at a flow rate of 0.13 I / hour.

Le courant (25) résultant alimente le compartiment cathodique (23) d'une cellule d'electrolyse à membrane constituée de polymère perfluoré-sulfonique (marque commerciale NAFION de Du Pont de Nemours). La cellule d'électrolyse comporte deux compartiments de dimension 7 x 20 cm à électrodes planes, l'anode étant en graphite et la cathode étant en plomb. La distance de la cathode à la membrane est de 3 mm et celle de l'anode à la membrane est de 3 mm.The current (25) resulting feeds the cathode compartment (23) of an electrolysis cell with a membrane made up of perfluorosulfonic polymer (trademark NAFION by Du Pont de Nemours). The electrolysis cell has two compartments of dimension 7 x 20 cm with planar electrodes, the anode being in graphite and the cathode being in lead. The distance from the cathode to the membrane is 3 mm and that from the anode to the membrane is 3 mm.

Le compartiment anodique (24) est muni de chicanes en quinconce permettant d'allonger le chemin de l'électrolyte et d'augmenter sa vitesse. On applique à la cellule un courant électrique continu de 1 ampère, la tension aux bornes s'établissant à 2 volts.The anode compartment (24) is provided with staggered baffles making it possible to lengthen the path of the electrolyte and to increase its speed. A continuous electric current of 1 ampere is applied to the cell, the voltage at the terminals being established at 2 volts.

La phase organique (15) après extraction contient 18mg/i d'uranium.The organic phase (15) after extraction contains 18 mg / i of uranium.

Le courant (18) alimente le compartiment anodique (24) de la cellule d'électrolyse.The current (18) feeds the anode compartment (24) of the electrolysis cell.

On recueille une solution (19) d'acide phosphorique à 35% de P2O5 contenant les ions:

Figure imgb0002
A solution (19) of phosphoric acid 35% of P 2 O 5 containing the ions is collected:
Figure imgb0002

La consommation d'énergie électrique dans la cellule électrolytique nécessaire pour traiter 1 kg d'uranium est de 2KW heure.The electrical energy consumption in the electrolytic cell necessary to process 1 kg of uranium is 2KW hour.

Exemple 2:Example 2:

Cet exemple illustre le mode de réalisation représenté sur la figure 3.This example illustrates the embodiment shown in FIG. 3.

La température dans tout le dispositif est maintenue à 50°C.The temperature throughout the device is maintained at 50 ° C.

On introduit par le courant (30) une phase organique comprenant comme diluant organique inerte du kérosène. Cette phase présente une concentration de 0,5 molaire d'acide di-(éthyl-2-hexyl) phosphorique, 0,125 molaire d'oxyde de trioctylphosphine et contenant en plus des ions d'uranium (VI) à une concentration de 230 mg/litre. Le débit de la phase est de 5 litres par heure et sa température de 50°C.An organic phase is introduced via stream (30) comprising kerosene as an inert organic diluent. This phase has a concentration of 0.5 molar di- (ethyl-2-hexyl) phosphoric acid, 0.125 molar trioctylphosphine oxide and additionally containing uranium (VI) ions at a concentration of 230 mg / liter. The flow rate of the phase is 5 liters per hour and its temperature of 50 ° C.

On introduit en (47) un courant de solution aqueuse fraiche d'acide phosphorique à 34% de P205 et portée à 50°C contenant 9 g/litre de fer sous forme ferrique, sous un débit de 0.15 litre/heure. La phase (30) est mise en contact avec une solution aqueuse qui est la réunion de deux courants, d'une part le courant (39) d'un débit de 5 litres par heure de composition suivante:

Figure imgb0003
Figure imgb0004
et d'autre part, d'un courant (45) qui sera explicité ci-après.Is introduced in (47) a stream of fresh aqueous solution of phosphoric acid 34% P 2 0 5 and brought to 50 ° C containing 9 g / liter of iron in ferric form, at a rate of 0.15 liter / hour. Phase (30) is brought into contact with an aqueous solution which is the union of two streams, on the one hand stream (39) with a flow rate of 5 liters per hour of the following composition:
Figure imgb0003
Figure imgb0004
and on the other hand, of a current (45) which will be explained below.

A la sortie de la zone de contact (31), on récupère un courant aqueux (35) qui est divisé en deux courants (36) et (37). Le courant (37), d'un débit de 0,15 litre/heure alimente le compartiment anodique (40) d'une deuxième cellule d'electrolyse de même constitution que celle de l'example 1, tandis que le courant (36) alimente le compartiment cathodique (38) d'une première cellule. On applique aux bornes de la première cellule un courant de 0,40 ampère. Le courant (37) après avoir traversé le compartiment anodique (40) de la deuxième cellule sous une intensité de 0,75 ampère, est introduit par le courant (41) dans le compartiment anodique (42) de la première cellule et ressort sous forme d'un courant (43) sous un débit de 0.15 litre/heure avec la composition suivante:

Figure imgb0005
At the exit from the contact zone (31), an aqueous stream (35) is recovered which is divided into two streams (36) and (37). The current (37), with a flow rate of 0.15 liters / hour, feeds the anode compartment (40) of a second electrolysis cell of the same constitution as that of Example 1, while the current (36) supplies the cathode compartment (38) of a first cell. A current of 0.40 amperes is applied to the terminals of the first cell. The current (37) after having passed through the anode compartment (40) of the second cell at an intensity of 0.75 amperes, is introduced by the current (41) into the anode compartment (42) of the first cell and leaves in the form a current (43) at a flow rate of 0.15 liters / hour with the following composition:
Figure imgb0005

Ce courant qui constitue la preduction est ensuite envoyé au stockage.This current which constitutes the preduction is then sent to storage.

Le courant de phase organique (32) sortant de la première zone de contact (31) entre ensuite dans une deuxième zone (33) constituée d'un mélangeur-décanteur. Elle y est mise en contact avec une solution aqueuse (44) sous un débit de 5 litres par heure, dont la composition est:

Figure imgb0006
The organic phase current (32) leaving the first contact zone (31) then enters a second zone (33) consisting of a mixer-settler. It is brought into contact there with an aqueous solution (44) at a flow rate of 5 liters per hour, the composition of which is:
Figure imgb0006

La phase organique sort de la zone (33) à une concentration en uranium de 2 mg/litre. La phase aqueuse sortant de la zone (33) est divisée en deux courants, le premier (45), d'un débit de 0,15 litre/heure est réuni au courant (39) pour alimenter la première zone (31) tandis que le second (46), d'un débit de 5 litres/heure, après y avoir ajouté le courant frais (47) déjà décrit, alimente le compartiment cathodique (48) de la deuxième cellule électrolytique. Il ressort sous la forme du courant réduit (44) pour alimenter la deuxième zone de contact (33). Les quantités d'ions phosphate et fer introduites en (47) sont égales à celles sortant par (43).The organic phase leaves zone (33) at a uranium concentration of 2 mg / liter. The aqueous phase leaving the zone (33) is divided into two streams, the first (45), with a flow rate of 0.15 liters / hour, is combined with the stream (39) to supply the first area (31) while the second (46), with a flow rate of 5 liters / hour, after having added the fresh current (47) already described, feeds the cathode compartment (48) of the second electrolytic cell. It emerges in the form of the reduced current (44) to supply the second contact zone (33). The quantities of phosphate and iron ions introduced in (47) are equal to those leaving by (43).

Exemple 3:Example 3:

Cet exemple illustre le mode de réalisation représenté par la figure 4.This example illustrates the embodiment represented by FIG. 4.

On introduit en (50) une phase organique constituée de kérosène contenant l'acide di(éthyl-2-hexyl) phosphorique, d'une concentration de 0,5 molaire, l'oxyde de trioctylphosphine (0,125 molaire) et 120 mg/1 d'ions U (VI). Le débit de la phase est de 8 litres/heure et la température dans tout le dispositif est de 50°C.Is introduced in (50) an organic phase consisting of kerosene containing di (ethyl-2-hexyl) phosphoric acid, with a concentration of 0.5 molar, trioctylphosphine oxide (0.125 molar) and 120 mg / 1 of U (VI) ions. The flow rate of the phase is 8 liters / hour and the temperature in the entire device is 50 ° C.

On introduit en (51) une solution aqueuse d'acide phosphorique à 33% de P2O5 à 50°C et contenant 18 g/litre d'ions Fe3+ et 12 g/litre d'ions Fe2+ sous un débit de 0,20 litre/heure, dans le compartiment cathodique (52) d'une cellule d'électrolyse identique à celle de l'exemple 1, l'intensité électrique étant de 2,5 ampères.An aqueous solution of phosphoric acid containing 33% P 2 O 5 at 50 ° C. and containing 18 g / liter of Fe 3+ ions and 12 g / liter of Fe2 + ions is introduced in (51) at a flow rate of 0.20 liters / hour, in the cathode compartment (52) of an electrolysis cell identical to that of Example 1, the electrical intensity being 2.5 amperes.

La solution aqueuse (53) sortante contient:

Figure imgb0007
The outgoing aqueous solution (53) contains:
Figure imgb0007

On envoie cettre solution à contre-courant de la phase organique (50) successivement dans trois mélangeurs-décanteurs (54), (56), (58) munis de recirculations internes respectivement (55), (57), (59) dont les débits sont de 4 litres par heure.This solution is sent against the current of the organic phase (50) successively in three mixer-settlers (54), (56), (58) provided with internal recirculations respectively (55), (57), (59) whose flow rates are 4 liters per hour.

La phase organique (60) sortant de la zone (54) est épuisée en uranium à une concentration inférieure à 1 mg/litre.The organic phase (60) leaving the zone (54) is depleted of uranium at a concentration of less than 1 mg / liter.

La phase aqueuse (61) sortant de la zone (58) est envoyée dans le compartiment anodique de la cellule d'electrolyse sous un débit de 0,2 litre/heure. La phase aqueuse (63) qui constitue la production contient 30 g/litre d'ions Fe (III) et 4,76 g/litre d'ion uranium dont 4,2 g/litre sous forme U (VI).The aqueous phase (61) leaving the zone (58) is sent to the anode compartment of the electrolysis cell at a flow rate of 0.2 liters / hour. The aqueous phase (63) which constitutes the production contains 30 g / liter of Fe (III) ions and 4.76 g / liter of uranium ion, of which 4.2 g / liter in U (VI) form.

Exemple 4:Example 4:

Cet exemple illustre le mode de réalisation représenté sur la figure 5. La température dans tout le dispositif est de 55°C.This example illustrates the embodiment shown in Figure 5. The temperature throughout the device is 55 ° C.

On introduit en (70) une solution de kérosène contenant 0,5 mole/I d'acide di(éthyl-2-hexyl) phosphorique, 0,125 mole/1 d'oxyde de trioctylphosphine et 150 mg/I d'ions U (VI). Le débit est de 41/h, la température de 55°C.A solution of kerosene containing 0.5 mol / l of di (ethyl-2-hexyl) phosphoric acid, 0.125 mol / l of trioctylphosphine oxide and 150 mg / l of U (VI) ions is introduced in (70). ). The flow rate is 41 / h, the temperature 55 ° C.

On introduit dans le compartiment cathodique (72) d'une cellule indentique à celle décrite dans l'exemple 1, 0,1 I/h d'une solution (71) d'acide phosphorique à 37% de P2O5 à 55°C, contenant 30 g/I d'ions fer introduits sous forme de sulfate, dont 20 g/I sont sous forme Fe3+. L'intensité appliquée est de 1,0 ampère.0.1 I / h of a 37% P 2 O 5 phosphoric acid solution (71) is introduced into the cathode compartment (72) of a cell identical to that described in Example 1. ° C, containing 30 g / I of iron ions introduced in the form of sulfate, of which 20 g / I are in Fe 3+ form. The applied intensity is 1.0 amperes.

La solution sortante (73) contenant 28 g/I d'ions ferreux est mise en contact avec la phase organique (50) dans le mélangeur-décanteur (74) muni d'une circulation interne (75) ayant un débit de 3 I/h.The outgoing solution (73) containing 28 g / I of ferrous ions is brought into contact with the organic phase (50) in the mixer-settler (74) provided with an internal circulation (75) having a flow rate of 3 I / h.

La phase organique sortante (79) contient 15 mg/I d'uranium.The outgoing organic phase (79) contains 15 mg / I of uranium.

La solution aqueuse sortant du mélangeur-décanteur (76) est introduite dans le compartiment anodique (77) de la cellule et ressort en (78) avec la concentration ionique suivante:

Figure imgb0008
The aqueous solution leaving the mixer-settler (76) is introduced into the anode compartment (77) of the cell and leaves at (78) with the following ionic concentration:
Figure imgb0008

La solution qui constitue la production est envoyée au stockage pour traitements ultérieurs.The solution that constitutes the production is sent to storage for further processing.

Claims (25)

1. A continuous process for the recovery and concentration of uranium in a degree of oxidation of (VI) which is contained in a water-immiscible organic phase, with little extracting action in respect of uranium (IV), comprising the treatment of said phase in one or more liquid- liquid contact zones, by means of an aqueous extraction solution containing a soluble oxidoreduction agent, in the partially or totally reduced state, which is capable of reducing uranium (VI) to uranium (IV) in said aqueous solution, whereby the uranium is reduced and extracted in said aqueous solution, in the form of U (IV) ions, then separation of an organic phase which is exhausted in respect of uranium and an aqueous phase which is charged in respect of uranium, the process being characterised in that:
1. said aqueous extraction solution originates totally or partly from the cathodic compartment of a separator-type d.c. voltage electrolytic cell; and
2. said aqueous phase originating from said contact zone, which is charged in respect of uranium, totally or partially feeds the anodic compartment of said separator-type d.c. voltage electrolytic cell, whereby there is collected an aqueous phase which is concentrated in respect of uranium substantially in the form U (VI), and containing the oxidoreduction agent in the oxidised state, which forms the production.
2. A process according to claim 1 characterised in that the organic phase contains an extracting agent of cationic nature for uranium in a degree of oxidation of (VI).
3. A process according to claim 2 characterised in that the cationic extracting agent is at least one member selected from mono- or dialkylphosphoric, alkylphenylphosphoric, alkyl- phosphinic, alkylphosphonic, and alkylpyrophos- phoric acids, the alkyl groups containing from 4 to 10 carbon atoms.
4. A process according to claim 2 characterised in that the cationic extracting agent is di-(2-ethylhexylfphosphorfc acid.
5. A process according to claim 3 or claim 4 characterised in that the organic phase further contains a synergic extraction agent.
6. A process according to claim 5 characterised in that the organic phase contains di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid and trioctylphosphine oxide.
7. A process according to claim 1 characterised in that the organic phase contains an extracting agent of anionic nature selected from water-insoluble secondary or tertiary amines.
8. A process according to claim 1 characterised in that the organic phase contains an extracting agent of neutral nature, which is water-immiscible and which is selected from trialkyl phosphates.
9. A process according to one of the preceding claims characterised in that in addition the organic phase contains an organic diluent or solvent which is inert with respect to the extracting mixture, selected from halogenated or unhalogenated aromatic or aliphatic hydrocarbons or petroleum ethers.
10. A process according to claim 6 characterised in that the inert diluent is kerosene.
11. A process according to claim 6, claim 9 and claim 10 characterised in that the concentration in the inert diluent of di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid is from 0.1 to 2 molar and that the concentration of the synergic agent is from 0.01 to 2 molar.
12. A process according to any one of the preceding claims characterised in that the uranium concentration in the organic phase is from 20 to 3000 mg/litre, preferably from 50 to 500 mg/litre.
13. A process according to claim 1 characterised in that the aqueous contacting solution is a solution of a strong acid, complexing in respect of uranium (IV), which is selected from phosphoric, hydrochloric and sulphuric acids.
14. A process according to claim 13 characterised in that the phosphoric acid concentration in the aqueous extraction solution is from 18 to 70% by weight of P205, preferably more than 35%
15. A process according to claim 1 characterised in that the oxidoreduction agent in the reduced state, which is present in the aqueous extraction solution, includes iron (II) ions.
16. A process according to claim 15 characterised in that the iron (II) ions are present in an amount of from 0.5 to 100 grams per litre of aqueous solution.
17. A process according to any one of the preceding claims characterised in that operation is at a temperature of from 20 to 80°C, preferably in the vicinity of 50°C.
18. A process according to one of the preceding claims characterised in that the ratio between the flow rates of the organic phase and the aqueous solution is from 20 to 50.
19. A process according to any one of the preceding claims characterised in that a fraction of the aqueous phase issuing from said contact zone or zones is recycled into said contact zone or zones.
20. A process according to one of the preceding claims characterised in that the whole of the aqueous solution entering the contact zone or zones originates from the cathodic compartment of the electrolysis cell, possibly with internal recycling of a fraction of the phase issuing from said zone or zones; and that the whole of the phase issuing from the zone or zones or the whole reduced by the internal recycling feeds the anodic compartment of said cell.
21. A process according to one of claims 13 to 19 characterised in that the whole of the aqueous solution entering said contact zone or zones originates from the cathodic compartment of the electrolytic cell, that the aqueous phase flow issuing from the contact zone or zones is divided into an aqueous flow for feeding the anodic compartment and constitutes the production and into an aqueous flow for feeding the cathodic compartment of said cell, after having received an aqueous flow containing the strong, complexing acid and the oxidoreduction agent, in amounts corresponding to those drawn off in the production flow.
22. A process according to claim 19 characterised in that the recycled aqueous phase-organic phase ratio is from 0.1 to 10, preferably from 0.5 to 2.
23. A process according to one of claims 1 to 19 characterised in that a plurality of contact zones and a plurality of electrolytic cells are used.
24. A process according to one of the preceding clais characterised in that the separator-type electrolytic cell comprises a membrane of perfluorinated sulphonic polymer.
25. A process according to one of the preceding claims characterised in that in addition a chemical oxidation agent is added to the production flow, in an amount sufficient to oxidise the uranium (IV) ions remaining in said flow.
EP79400553A 1978-08-17 1979-08-03 Process for the recovery of uranium from an organic phase Expired EP0008552B1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119701409A (en) * 2024-12-25 2025-03-28 济南大学 A synergistic extractant composition for extracting magnesium from wet-process phosphoric acid and a method of using the same

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2450233A1 (en) * 1979-02-28 1980-09-26 Rhone Poulenc Ind PROCESS FOR RECOVERY OF URANIUM CONTAINED IN AN IMPURE PHOSPHORIC ACID
US4397820A (en) * 1980-07-24 1983-08-09 Wyoming Mineral Corporation Method to maintain a high Fe+2 /Fe+3 ratio in the stripping system for the recovery of uranium from wet process phosphoric acid
US4578249A (en) * 1983-09-02 1986-03-25 International Minerals & Chemical Corp. Process for recovery of uranium from wet process H3 PO4
DE3345199A1 (en) * 1983-12-14 1985-06-27 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe METHOD FOR REDUCTIVE PLUTONIUM RETURN EXTRACTION FROM AN ORGANIC REPROCESSING SOLUTION IN AN AQUEOUS, Nitric Acid Solution Using an Electrolysis Stream
GB8719045D0 (en) * 1987-08-12 1987-10-07 Atomic Energy Authority Uk Liquid treatment process
US8883096B2 (en) 2008-07-31 2014-11-11 Urtek, Llc Extraction of uranium from wet-process phosphoric acid
MX2011000817A (en) * 2008-07-31 2011-06-01 Urtek Llc Extraction of uranium from wet-process phosphoric acid.
FR2965056B1 (en) * 2010-09-16 2013-05-10 Areva Nc METHOD FOR MEASURING THE URANIUM CONCENTRATION OF AQUEOUS SOLUTION BY SPECTROPHOTOMETRY

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2843450A (en) * 1955-01-18 1958-07-15 Jr Harold W Long Method of recovering uranium mineral values
US2790702A (en) * 1955-06-21 1957-04-30 Robert F Mccullough Acid treatment of phosphate rock to recover phosphates and uranium
FR1397587A (en) * 1964-05-04 1965-04-30 Le Ministre De La Defense Improvements in uranium extraction processes
US3616276A (en) * 1969-04-14 1971-10-26 Allied Chem Process for changing the valence of a metal of variable valence in an organic solution
US3737513A (en) * 1970-07-02 1973-06-05 Freeport Minerals Co Recovery of uranium from an organic extractant by back extraction with h3po4 or hf
US3711591A (en) * 1970-07-08 1973-01-16 Atomic Energy Commission Reductive stripping process for the recovery of uranium from wet-process phosphoric acid
US3770612A (en) * 1970-08-24 1973-11-06 Allied Chem Apparatus for electrolytic oxidation or reduction, concentration, and separation of elements in solution
BE771349R (en) * 1971-08-16 1971-12-31 Allied Chem Concentrating metals - by preferential soln for different valencies of the metal
BE771350R (en) * 1971-08-16 1971-12-31 Allied Chem Metal transfer - from organic soln to aqs soln by electrochemical oxidation or reduction
DE2261018C3 (en) * 1972-12-13 1981-02-05 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Countercurrent extraction column for liquid-liquid extraction with simultaneous electrolysis
DE2449590C3 (en) * 1974-10-18 1980-06-12 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Process for the purification of actinides in low oxidation states
US4234393A (en) * 1979-04-18 1980-11-18 Amax Inc. Membrane process for separating contaminant anions from aqueous solutions of valuable metal anions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119701409A (en) * 2024-12-25 2025-03-28 济南大学 A synergistic extractant composition for extracting magnesium from wet-process phosphoric acid and a method of using the same

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