ES2394247B1 - Procedimiento para la producción de una torta amarilla de trióxido de uranio a partir de un precipitado de peróxido de uranio - Google Patents

Procedimiento para la producción de una torta amarilla de trióxido de uranio a partir de un precipitado de peróxido de uranio Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la producción de una torta amarilla de trióxido de uranio a partir de un precipitado de peróxido de uranio.#La presente invención proporciona un procedimiento para la producción de una torta amarilla de trióxido de uranio a partir de un precipitado de peróxido de uranio, estando el precipitado de peróxido en forma de una suspensión de alimentación rica en uranio, de bajo contenido en sólidos, incluyendo el procedimiento las fases de:#a. espesar la suspensión de alimentación para producir un flujo inferior de espesador con un contenido en sólidos en el intervalo del 15 al 50% p/p y un flujo superior deespesador;#b. deshidratar el flujo inferior de espesador para producir una torta de sólidos con un contenido en sólidos de al menos el 50% y un flujo superior de deshidratación; y#c. calcinar la torta de sólidos a una temperatura en el intervalo de 450ºC a 480ºC para producir una torta amarilla de trióxido de uranio calcinada.

Description

Procedimiento para la producción de una torta amarilla de trióxido de uranio a partir de un precipitado de peróxido de uranio.
Solicitudes relacionadas
Esta solicitud de patente internacional reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional australiana 2010900066 presentada el 8 de enero de 2010, cuya memoria descriptiva se incorpora por el presente documento como referencia.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a la producción de torta amarilla (yellowcake) a partir de menas que contienen uranio, siendo la torta amarilla un producto intermedio (trióxido de uranio (UO3)) usado para la conversión o el enriquecimiento posterior para formar cantidades comerciales de uranio.
La presente invención se refiere particularmente a aquella parte del procedimiento global que toma un precipitado de a uranio y lo procesa para formar una torta amarilla de trióxido de uranio, y más específicamente se refiere a un procedimiento para la producción de una torta amarilla de trióxido de uranio a partir de un precipitado de uranio que se ha producido mediante el uso de una etapa de precipitación basada en peróxido de hidrógeno.
Antecedentes de la invención
La extracción en mina y el procesamiento de menas que contienen uranio generalmente utiliza siempre un proceso de lixiviación (y, por tanto, el uso de un lixiviante, tal como una disolución acuosa de carbonato-bicarbonato o una disolución de ácido) para lixiviar el uranio de su material de ganga acompañante en el yacimiento. Tales operaciones de lixiviación puede llevarse a cabo junto con operaciones de molienda superficial en las que se extrae en mina el uranio (a menudo en canteras) y luego se tritura y se combina antes de la lixiviación, o usando técnicas de lixiviación in situ en las que se introduce el lixiviante en un depósito de mena subterráneo y luego se recupera mediante sistemas de extracción adecuados.
El lixiviante cargado producido durante el proceso de lixiviación se procesa entonces adicionalmente para concentrar el uranio en el mismo. Este procesamiento adicional incluye una variedad de posibles tratamientos químicos, que están determinados habitualmente por las características de la mena específica que está procesándose y también por su método de extracción. Por ejemplo, tal procesamiento adicional podría incluir un proceso de intercambio iónico aniónico o extracción con disolventes. Independientemente del procedimiento adoptado, se produce una disolución de uranio relativamente concentrada, generalmente denominada el “eluato”, que debe tratarse entonces para precipitar un compuesto de uranio, a menudo denominado simplemente “uranio” o un “precipitado de uranio”.
Están disponibles diversas técnicas de precipitación, una de las cuales usa peróxido de hidrógeno, que pueden precipitar una suspensión rica en uranio para el lavado, la deshidratación y el secado/calcinación posteriores para producir un concentrado de uranio seco y estable que puede transportarse de manera relativamente fácil. A este respecto, las instalaciones de conversión aguas abajo para tales concentrados de uranio no están ubicadas invariablemente cerca de los emplazamientos de los yacimientos de uranio, y por tanto el transporte seguro, a menudo a lo largo de grandes distancias, de los concentrados de uranio hace que esta forma seca y estable sea un punto intermedio ideal en el proceso global de producción de uranio.
Por motivos de claridad en esta memoria descriptiva, es necesario definir algunos términos. Éste es particularmente el caso ya que los destinatarios expertos a menudo usarán el mismo término para representar un producto en diferentes fases en el procedimiento.
Por ejemplo, el concentrado de uranio al que se hizo referencia anteriormente como “suspensión rica en uranio”, producida directamente a partir de un proceso de precipitación, se denomina algunas veces en la técnica “torta amarilla”, ya que es la forma seca y estable del concentrado de uranio que existe tras los procesos posteriores de lavado, deshidratación y secado/calcinación. Sin embargo, en la totalidad de esta memoria descriptiva, el término “precipitado de uranio” se usará para describir la suspensión rica en uranio que se produce a partir del proceso de precipitación, y en la que se ha producido el precipitado de uranio mediante el uso de un proceso de precipitación basado en peróxido de hidrógeno, el precipitado posterior obtenido se denominará “precipitado de peróxido”.
El término “torta amarilla” se usará para describir la forma seca y estable del concentrado de uranio producido tras haberse sometido el precipitado de uranio a cualquier proceso de lavado, deshidratación y secado/calcinación posterior que se requiera. A este respecto, también debe apreciarse que la composición de la torta amarilla es variable y depende del yacimiento, el lixiviante, las condiciones de precipitación posteriores, y los procesos de lavado, deshidratación y secado/calcinación posteriores. Puede consistir en una mezcla de, entre otras cosas, varios compuestos de amonio-uranio-oxígeno, y puede adoptar diferentes formas basándose en su composición mayoritaria.
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Por tanto, debe apreciarse que una referencia a “torta amarilla” sin más en la totalidad de esta memoria descriptiva de patente no va a limitarse sólo a una forma de torta amarilla. En efecto, la torta amarilla que se basa en peróxido de uranio (UO4.nH2O, donde n puede variar desde 2 hasta 4) está ganando popularidad, y esta torta amarilla se denomina a menudo torta amarilla de “peróxido”. También es posible producir una torta amarilla que está basada en trióxido de uranio, y que se denomina a menudo una torta amarilla de “trióxido”. Por motivos de simplicidad y claridad, en la totalidad de esta memoria descriptiva de patente cuando se hace referencia sólo a “torta amarilla”, está usándose el término para cubrir todas las formas y tipos de torta amarilla, realizándose entonces referencias más específicas a, por ejemplo, “torta amarilla de trióxido” o “torta amarilla de peróxido” cuando es necesario.
El precio pagado por la torta amarilla por las instalaciones de conversión de torta amarilla depende de los niveles de pureza de la torta amarilla (pureza en cuanto a su concentración de, por ejemplo, cualquiera que sea la forma de uranio que se requiere, tal como la concentración del peróxido de uranio). Por tanto, los productores de una torta amarilla de peróxido generalmente tienen como objetivo maximizar la concentración del peróxido de uranio en la torta amarilla, lo que requiere naturalmente (entre otras cosas) que se minimice el nivel de impurezas en la torta amarilla, y que se minimice el contenido en humedad de la torta amarilla. En cuanto al contenido en humedad, de manera ideal se reducirá a menos de aproximadamente el 1% en peso para cualquier torta amarilla.
Normalmente, los procedimientos que se han adoptado para secar un precipitado de peróxido para formar una torta amarilla de peróxido han requerido grandes cantidades de agua que, dadas las ubicaciones a menudo remotas de los depósitos de mena de uranio, introduce problemas de costes significativos. Estos procedimientos implican generalmente el lavado del precipitado, que está en forma de una suspensión, para eliminar impurezas solubles en aguas no deseadas, seguido por la concentración de la suspensión y la reducción posterior de su contenido en humedad antes de envasarse para la venta como torta amarilla.
El lavado se ha logrado de manera tradicional de varios modos. Por ejemplo, se ha logrado la función de lavado en un filtro prensa o espesador de lavado, evitando la necesidad de la adición de floculante y mejorando el contacto de líquido/producto para la eliminación de impurezas, dando como resultado una torta de sólidos con una alta concentración en sólidos (mayor que aproximadamente el 50%). La torta de sólidos ha requerido entonces la eliminación de humedad para producir el producto de torta amarilla de peróxido en polvo adecuado para la venta para su procesamiento adicional. Ha habido generalmente dos alternativas que se han usado, concretamente un secador de vacío giratorio y un secador helicoidal continuo, que funcionan ambos a temperaturas razonablemente bajas para calentar el producto hasta aproximadamente 150ºC o inferior, para producir una torta amarilla de peróxido secada.
Sin embargo, al basarse los costes de envío de torta amarilla en muchos países en el volumen en vez de en el peso, la densidad aparente relativamente baja de la torta amarilla de peróxido (en aproximadamente 1,4 kg/l) introduce mayores costes de transporte de lo que sería el caso si pudiera usarse el mismo precipitado de peróxido para producir la torta amarilla de trióxido de mayor densidad aparente (en aproximadamente 1,8 kg/l). En este último caso, esto da como resultado ahorros en los costes de transporte en los países en los que, por ejemplo, sólo se permite el apilamiento de un solo nivel de los tambores llenos en contenedores de envío. Por tanto, dentro de determinados límites, todavía sería aceptable incluso un coste de producción mayor para la torta amarilla de trióxido debido simplemente a los menores costes de transporte de la torta amarilla de trióxido.
Se ha descrito un intento para la producción de la torta amarilla de trióxido a partir de un precipitado de peróxido por la Mobil Oil Corporation en la patente estadounidense 4.302.428 (concedida a James M. Paul). En este documento, Paul afirma que el secado de un precipitado de peróxido a bajas temperaturas en el intervalo de 100ºC a 300ºC da como resultado la deshidratación para formar una torta amarilla de peróxido, y que la calcinación de un precipitado de peróxido a temperaturas en el intervalo de 700ºC a 900ºC da como resultado la descomposición térmica para formar una torta amarilla de U3O8. Sin embargo, Paul afirma que, aunque la torta amarilla de trióxido puede producirse teóricamente a temperaturas en el intervalo de 200ºC a 500ºC, a algunas temperaturas dentro de ese intervalo (específicamente entre las temperaturas de 300ºC y 500ºC), la conversión está acompañada por el desprendimiento no deseado de gases de cloro.
Con el fin de evitar el desprendimiento no deseado de gas de cloro en una etapa de calcinación de este tipo, y todavía con el objetivo de producir la torta amarilla de trióxido (y no la torta amarilla de peróxido), Paul dirige al lector a evitar las temperaturas superiores a 100ºC, y a hacer reaccionar en su lugar el precipitado de peróxido con un agente reductor (tal como gas de dióxido de azufre) a una temperatura a aproximadamente temperatura ambiente, pero ciertamente menor que 100ºC, con el fin de convertir químicamente de manera directa el peróxido de uranio en trióxido de uranio en virtud de la reacción:
UO4 + xH2O + SO32-! UO3 + SO42-+ xH2O
Paul sugiere entonces el lavado posterior del producto de la reacción de reducción con agua (para permitir la eliminación de las sales solubles en agua tales como cloruro de sodio), seguido por secado de la suspensión lavada a una temperatura moderada menor que 200ºC para formar una torta amarilla de trióxido de pureza relativamente alta.
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En una patente contemporánea de Mobil Oil Corporation, concretamente la patente estadounidense 4.293.528 (también concedida a James M. Paul) que describe esfuerzos para descomponer térmicamente un precipitado de peróxido para formar una torta amarilla de óxido (no una torta amarilla de peróxido), Paul describe además qué reactivos adicionales se requerirían cuando se calcina a mayores temperaturas tales como 300ºC (presumiblemente para formar una torta amarilla de trióxido), y 750ºC y 760ºC (presumiblemente para formar una torta amarilla de U3O8). En efecto, Paul deja claro que se requiere un agente reductor con el fin de que reaccione con el oxígeno libre desprendido durante la calcinación, de nuevo con el fin de retardar el desprendimiento de gas de cloro. Se dice que el agente reductor es amoniaco o un compuesto que produce amoniaco tal como carbonato de amonio.
La presente invención tiene como objetivo proporcionar un procedimiento para la producción de una torta amarilla de trióxido a partir de un precipitado de peróxido, no requiriendo el procedimiento la adición de una etapa de reducción ni el uso de agentes reductores (tales como los gases de amoniaco o dióxido de azufre mencionados anteriormente) requeridos para esa etapa.
Antes de pasar a un sumario de la presente invención, debe apreciarse que la descripción previa de la técnica anterior se ha proporcionado meramente como antecedentes para explicar el contexto de la invención. No debe tomarse como una admisión de que algún material al que se hizo referencia estaba publicado o se conocía, o era parte del conocimiento general común en Australia o en otro lugar.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un procedimiento para la producción de una torta amarilla de trióxido de uranio a partir de un precipitado de peróxido de uranio, estando el precipitado de peróxido en forma de una suspensión de alimentación rica en uranio, de bajo contenido en sólidos, incluyendo el procedimiento las fases de:
a.
espesar la suspensión de alimentación para producir un flujo inferior de espesador con un contenido en sólidos en el intervalo del 15 al 50% p/p y un flujo superior de espesador;
b.
deshidratar el flujo inferior de espesador para producir una torta de sólidos con un contenido en sólidos de al menos el 50% y un flujo superior de deshidratación; y
c.
calcinar la torta de sólidos a una temperatura en el intervalo de 450ºC a 480ºC para producir una torta amarilla de trióxido de uranio calcinada.
La suspensión de alimentación contendrá algunas veces una o más impurezas solubles en agua, impurezas que serán normalmente una o más de las impurezas normales de cloruro, sulfato o nitrato. En una forma preferida, se lavan las impurezas de la suspensión de alimentación antes de la calcinación, tal como durante cualquiera o ambas de las fases de espesamiento y deshidratación. En una forma, el lavado se producirá como parte de la fase de deshidratación, tal como mediante el uso de agua de lavado adicional durante la deshidratación, de modo que las impurezas (o al menos una parte sustancial de las impurezas) salen del procedimiento con el flujo superior de deshidratación.
En efecto, en una forma preferida el procedimiento incluye la recirculación del flujo superior de deshidratación de vuelta al espesador con el fin de minimizar la cantidad de uranio perdida en el líquido retirado de la suspensión de alimentación.
Antes de pasar a una descripción más detallada de la presente invención, es necesario explicar adicionalmente diversos términos que se usarán. Por ejemplo, la afirmación anterior se refiere a una “suspensión de alimentación rica en uranio, de bajo contenido en sólidos”. El término “bajo contenido en sólidos” se usa en el presente documento para significar una suspensión de alimentación que tiene un contenido en sólidos inferior a aproximadamente el 15% (p/p). Normalmente, el contenido en sólidos de la suspensión de alimentación estará dentro de un intervalo operativo razonablemente normal del 2 al 15% (p/p).
Además, el término “rica en uranio” es un término usado para describir, por ejemplo, un precipitado de peróxido de uranio concentrado producido a partir de una etapa de precipitación basada en peróxido de hidrógeno. El precipitado de peróxido concentrado contendrá normalmente más de aproximadamente el 60% (p/p) de peróxido de uranio. Teniendo esto en cuenta, se apreciará naturalmente que es el componente de sólidos de la “suspensión de alimentación rica en uranio, de bajo contenido en sólidos” el que es rico en uranio.
Todavía adicionalmente, mediante los términos “suspensión” y “torta de sólidos” se quiere decir lo siguiente. Una “suspensión” es normalmente un líquido que contiene sólidos en suspensión. Normalmente, una suspensión de precipitado de peróxido, por ejemplo, podría variar desde el 1% de sólidos hasta el 40% de sólidos, y todavía considerarse como una suspensión en el sentido tradicional. Una “torta de sólidos” en esta memoria descriptiva es la descarga de sólidos producida normalmente por centrífugas y filtros, que es una suspensión de alto contenido en sólidos, normalmente con una concentración de sólidos mayor que el 40% (p/p), pero normalmente de hasta del 60 al 80% (p/p).
Finalmente, las afirmaciones generales anteriores de la invención dan como resultado la producción de una “torta
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amarilla de trióxido de uranio calcinada”. El término “calcinada” en relación con la torta amarilla se usa en el presente documento para significar una torta amarilla que se ha sometido a una descomposición térmica (en vez de a una reacción química) desde el peróxido (UO4.nH2O) hasta el trióxido (UO3). La torta amarilla calcinada se “seca” porque tendrá una concentración de sólidos mayor que aproximadamente el 98% (p/p). En efecto, una torta amarilla de trióxido secada de este tipo tendrá normalmente una concentración de sólidos de entre aproximadamente el 98% (p/p) y el 100% (p/p), y tiene el aspecto de un polvo fino (normalmente de un color naranja tostado).
Volviendo a una descripción general de la presente invención, la primera fase del procedimiento se lleva a cabo preferiblemente en un espesador. El espesador puede ser cualquier tipo de espesador que actúa para separar sólidos de un líquido mediante sedimentación por gravedad, de modo que se produzca un flujo inferior asentado que se acumula en la parte inferior del espesador, y un flujo superior clarificado que puede tomarse desde la parte superior del espesador.
El uso de un espesador como el tipo preferido de medio de espesamiento es ventajoso por varios motivos. Un espesador proporciona un gran tiempo de residencia para la sedimentación durante desestabilizaciones de planta, y proporciona la opción de añadir floculante para ayudar a la sedimentación cuando se requiera. Un espesador también puede funcionar a efectos prácticos como un dispositivo de almacenamiento durante el mantenimiento de la planta o por paradas inesperadas.
El tamaño del espesador es normalmente más importante que el tipo de espesador usado, ya que la mayoría de espesadores generan mejores resultados a través de un aumento de los tiempos de residencia, aunque en algunas situaciones será el espacio disponible (o la economía sola) el que dictará el tamaño y tipo, en vez del tiempo de residencia óptimo para la sedimentación. Sin embargo, la velocidad de sedimentación en un espesador también depende del tamaño (y la distribución de tamaño) del precipitado de peróxido. Algunas veces, especialmente durante o justo después de paradas de planta, el circuito de precipitación puede no presentar sedimentación, lo que puede provocar que el precipitado de peróxido sea de un tamaño de sedimentación menor al óptimo, requiriendo un aumento del tiempo de sedimentación y haciendo que sea más ventajoso un espesador más grande. Además, puede ser beneficioso funcionar con dos espesadores en serie en vez de un espesador grande.
El flujo superior de espesador puede contener uranio presente como sólidos y también disuelto en la disolución, tal como por ejemplo 30-50 ppm de U3O8 equivalente a una densidad de aproximadamente 1,05 g/ml y a un pH de aproximadamente 4,5, con cierta cantidad residual de ácido sulfúrico, sulfatos y cloruros. El flujo superior descargado desde el espesador puede redirigirse por tanto hasta, por ejemplo, un espesador de prelixiviación para la recirculación de modo que cualquier cantidad de uranio contenido en el mismo no se pierda en las colas.
Además del flujo superior de espesador, la primera fase también produce un flujo inferior de espesador, que preferiblemente tiene un contenido en sólidos del orden del 15% al 50% (p/p), o posiblemente del 30% al 50% (p/p) y de manera ideal de aproximadamente el 30% (p/p). Los sólidos tendrán naturalmente un alto contenido en uranio por medio del precipitado de uranio retenido (y ahora espesado), y hasta el 60% o más de los sólidos pueden proporcionarse por el peróxido de uranio. El flujo inferior de espesador también puede contener algunas de las impurezas solubles en agua mencionadas anteriormente, tales como cloruros, nitratos y sulfatos.
Para eliminar las impurezas solubles en agua, el flujo inferior de espesador puede bombearse hasta un espesador de lavado. El flujo inferior de espesador, tal como se mencionó anteriormente de manera ideal en el 30% de sólidos (p/p) se diluye preferiblemente hasta aproximadamente el 4% de sólidos (p/p) con agua limpia en el espesador de lavado. La suspensión diluida puede espesarse entonces de nuevo hasta aproximadamente el 30% de sólidos (p/p) en el espesador de lavado, conteniendo el flujo superior procedente del espesador de lavado las impurezas solubles en agua.
El flujo inferior de espesador también puede contener impurezas insolubles que no se eliminan fácilmente en esta fase y que se controlan habitualmente mediante extracción/intercambio iónico y controles estrictos de precipitación. En efecto, en algunas formas de procesamiento de uranio puede incluirse una fase de precipitación por adelantado a la etapa de precipitación de uranio tradicional a la que se hizo referencia anteriormente, introducida con el fin de eliminar otras impurezas tales como hierro, molibdeno y vanadio (dependiendo de la composición de la mena que está procesándose). Por ejemplo, en esta fase de precipitación adicional, puede añadirse cal para precipitar los sulfatos, los hidróxidos y el hierro. A este respecto, ha llegado a preferirse el peróxido de hidrógeno para la etapa de precipitación tradicional ya que tiende a producir un producto más puro que otros métodos, y puede impedir la coprecipitación de otros metales que podría haberse producido de otro modo. En efecto, muchas especificaciones para convertidores se han vuelto más estrictas en los últimos años, de ahí que se haya desarrollado una preferencia por la precipitación con peróxido de hidrógeno debido a su producto más puro en comparación con otros métodos.
En relación con los medios para la deshidratación del flujo inferior de espesador, se prevé que se use equipo tal como un filtro prensa, un filtro de presión o una centrífuga. El uso de tales unidades como medios de deshidratación depende al menos parcialmente de la presencia de cualquier impureza soluble en agua en la alimentación de la suspensión. A este respecto, los filtros prensa y los filtros de presión proporcionan una fase de lavado durante la filtración que lava el flujo inferior de espesador, de manera ideal con una cantidad de agua que es suficiente para eliminar todas las impurezas solubles en agua presentes, dependiendo el grado en que esto se requiere de la
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composición y la cantidad de las impurezas inicialmente, y también de los niveles de pureza requeridos en última instancia de la torta amarilla calcinada producida mediante el procedimiento de la invención. Es posible una fase de lavado corta o larga con esta configuración de circuito, haciendo que se ajuste fácilmente para niveles de impurezas específicas del emplazamiento en el precipitado de peróxido.
Una forma de filtro de presión aceptable es un filtro de presión automático del tipo adoptado recientemente en algunas operaciones de extracción en mina de alto tonelaje. Los filtros de presión automáticos tienden a ser altamente eficaces y completamente herméticos, de ahí que ayuden a evitar problemas con la formación de polvo o la radiación. Un filtro de este tipo será de manera ideal una máquina semicontinua, en oposición a los filtros prensa convencionales o cualquier otro filtro de presión tales como filtros de bujías, de placas horizontales o de hojas verticales que funcionan por lotes. Un filtro de este tipo podrá funcionar de manera ideal con un tiempo de ciclo de tan sólo 6-7 minutos, que es muy próximo a un ciclo de deshidratación continuo.
En una forma, el filtro de presión automático incluirá placas que se apilan horizontalmente para formar una torre, cambiando así la dirección de filtración de horizontal a vertical. Las placas forman de manera ideal cámaras en las que se alimenta la suspensión a presión hasta la separación entre un diafragma de caucho y la cinta de filtración tejida de tela. Una vez que se forma una torta, el diafragma presiona la torta para eliminar la humedad residual antes del lavado, si se requiere, o descarga la torta. En esta fase, la pila de placas se cierra estrechamente y la cinta de tela permanece estacionaria. Una vez que se completa el ciclo de filtración, se abre la pila, la tela indexa un paso hacia delante, y la torta de sólidos se mueve sobre rodillos y se descarga a rampas para su procesamiento adicional.
Un filtro de presión produce preferiblemente una torta de sólidos con un contenido en sólidos mayor que el 65% (p/p) y de hasta el 80% (p/p), y con niveles de impurezas solubles en agua (al menos en cuanto a sulfatos y cloruros) que están en un intervalo aceptable para los requisitos posteriores para la torta amarilla de trióxido deseada, tal como se comentará a continuación.
Alternativamente, los medios de deshidratación pueden ser un filtro prensa. Un filtro prensa consiste preferiblemente en un extremo de cabeza y cola con un seguidor que contiene un empaquetamiento de placas rectangulares verticales que están soportadas por largueros laterales o superiores. La cabeza sirve como un extremo fijado al que pueden conectarse las tuberías de alimentación y filtrado, y el seguidor se mueve a lo largo de los largueros y presiona las placas juntas durante el ciclo de filtración mediante un mecanismo hidráulico o mecánico. Cada placa se reviste con tela filtrante en ambos lados, y una vez presionadas juntas, forman una serie de cámaras que dependen del número de placas. Las placas tienen generalmente un orificio de alimentación centrado que pasa a través de toda la longitud del filtro prensa de modo que todas las cámaras del empaquetamiento de placas están conectadas entre sí. Asimismo, cuatro orificios de esquina conectan todas las placas recogen el lodo y los filtrados de lavado en una “descarga cerrada” hacia salidas que están ubicadas en el mismo lado que la entrada de alimentación.
Como un filtro de presión, un filtro prensa es adecuado para procedimientos con alto contenido en impurezas ya que puede realizarse el lavado de la torta. A este respecto, puede hacerse pasar agua limpia sobre la torta secada para eliminar impurezas solubles en agua y puede monitorizarse el filtrado para determinar la conductividad; cuando la conductividad es igual a la del agua limpia, entonces el ciclo de lavado es completo.
Alternativamente, los medios de deshidratación pueden ser una centrífuga. En efecto, en ausencia de impurezas solubles en agua (concretamente, las que tienden a requerir eliminación antes de la deshidratación en un espesador de lavado, o cuando el precipitado tiene bajos niveles de impurezas) una centrífuga es la forma preferida para la deshidratación de la suspensión. Una centrífuga es generalmente más fácil de hacer funcionar, requiere menos mantenimiento y habitualmente está totalmente encerrada, disminuyendo significativamente la exposición a radiación y los problemas de seguridad y de salud para los operarios.
Una centrífuga es un aparato que separa las fases sólida y líquida de la suspensión de alimentación según la diferencia en los pesos específicos y/o los tamaños de partícula. Una centrífuga producirá un centrifugado (la descarga de líquido, denominada anteriormente “flujo superior de deshidratación”) y una torta de sólidos deshidratada o espesada. Un aparato adecuado incluye generalmente dos componentes giratorios, una cuba y el transportador sin fin. Estos dos componentes giran de manera ideal en el mismo sentido a velocidades ligeramente diferentes. La zona de alimentación está en el extremo cilíndrico del aparato, y las fases sólida y líquida se desplazan en la misma dirección a lo largo del cuerpo de la cuba. Entonces se captura el líquido en tubos de retorno y se descarga de vuelta al extremo de alimentación del aparato. Tal como se mencionó anteriormente, una centrífuga puede ser ventajosa en algunas situaciones debido a su relativa facilidad de funcionamiento y mantenimiento, particularmente en relación con el procesamiento de precipitados de peróxido con poca cantidad o ninguna de impurezas solubles en agua.
En relación con la torta de sólidos producida por los medios de deshidratación (independientemente de si pudiera ser un filtro prensa, un filtro de presión o una centrífuga), la torta de sólidos se transfiere preferiblemente desde los medios de deshidratación hasta un transportador bidireccional (tal como un transportador sin fin) que puede controlarse para descargar o bien a un aparato de calcinación, tal como un horno, o bien a un tanque de almacenamiento de torta amarilla. El fin de esta disposición de descarga alternativa es permitir que los medios de
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deshidratación permanezcan en funcionamiento durante las paradas temporales del aparato de calcinación o recircular la torta de sólidos de vuelta a los medios de deshidratación durante la puesta en marcha de la planta o si la calidad de la torta de sólidos llega a estar fuera de la especificación.
La torta de sólidos procedente de la fase de deshidratación será normalmente un producto pegajoso, no fluido, con una consistencia similar a la “pasta de dientes”, normalmente con un contenido en sólidos de al menos el 50% p/p.
En una forma preferida, el aparato de calcinación será un horno y será preferiblemente un horno calentado de manera indirecta, tal como un horno giratorio calentado de manera indirecta. A este respecto, se apreciará que un horno calentado de manera indirecta es uno que tiene su fuente calorífica separada de la torta de sólidos y cualquier gas residual producido a partir de la torta de sólidos, en la forma preferida mediante un cilindro giratorio. En cambio, un horno calentado de manera directa tendría su fuente calorífica, que consiste en productos de combustión en forma de una envolvente de llama y gases calientes, en contacto con la torta de sólidos y cualquier gas residual. Un horno giratorio horizontal, calentado de manera indirecta es el más preferido ya que el rendimiento de los hornos giratorios horizontales normalmente no se ve afectado adversamente por la influencia de la humedad de la alimentación, y los hornos giratorios horizontales pueden manejar un producto 'pegajoso' que tiende a adherirse a una superficie del horno permitiendo que pase más fácilmente a través del horno.
Adicionalmente, la forma preferida de un horno calentado de manera indirecta será de manera ideal un horno hermético para ayudar en el procesamiento final de cualquier polvo y producto de gas residual radiactivo. A este respecto, los hornos calentados de manera indirecta con sistemas herméticos impiden el intercambio entre su atmósfera interna y las condiciones ambientales locales ya que funcionan a presión negativa. Además, el volumen total del gas residual de proceso procedente de un horno giratorio calentado de manera indirecta es muy pequeño en comparación con una unidad con fuego directo, permitiendo un sistema de gas residual menos caro y más pequeño para cumplir con los reglamentos medioambientales locales, estatales y federales para las emisiones de polvo.
En una forma preferida, el gas residual del horno se hará pasar a través de un condensador de rociado grande para enfriar y ayudar en la condensación del vapor antes de que pase a través de un lavador tipo Venturi y el sistema de filtración. Aparte de enfriar el gas residual, el condensador de rociado también eliminará la mayor parte de la carga de polvo de la corriente de gas residual. El polvo arrastrado y los vapores condensados pueden recogerse entonces en un tanque hermético.
El gas residual enfriado puede hacerse pasar entonces a través de un lavador tipo Venturi y luego un separador ciclónico en el que pueden eliminarse grandes gotas de vapor de agua y sólidos finos de la corriente de gas residual que se descarga al tanque hermético. Puede usarse una bomba de vacío de anillo líquido para aspirar el gas residual del horno. La descarga desde la bomba de vacío puede hacerse pasar a través de un eliminador de neblina fina para eliminar pequeñas gotas de líquido y cualquier cantidad de polvo arrastrado.
El producto calcinado del horno se descarga preferiblemente por gravedad en una tolva de almacenamiento que incorpora cualquier tipo conocido de sistema de pesada y llenado de tambores desde el que se envasa la torta amarilla de trióxido calcinada para la venta. Tal como se mencionó anteriormente, la composición y el contenido en humedad de la torta amarilla de trióxido calcinada dependerá normalmente de la composición de la suspensión de alimentación usada en el procedimiento, que a su vez vendrá dictada por la composición de las menas originales que contienen uranio y también de la naturaleza de las etapas de procesamiento adoptadas para producir la suspensión de alimentación. Sin embargo, en términos generales, se espera que la torta amarilla de trióxido calcinada producida por la presente invención será un polvo de torta amarilla fluido con un contenido en humedad del orden del 0% al 2% (p/p).
Breve descripción de los dibujos
Habiendo descrito brevemente los conceptos generales implicados con la presente invención, se describirá ahora una realización preferida que es según la presente invención. Sin embargo, ha de entenderse que la siguiente descripción no se limita a la generalidad de la descripción anterior.
En los dibujos:
La figura 1 es un diagrama de flujo esquemático que muestra un procedimiento para la calcinación de torta amarilla de peróxido de uranio según una primera realización preferida de la presente invención.
Descripción de una realización preferida
La figura 1 proporciona un diagrama de flujo de una realización preferida del procedimiento de la presente invención, que es un procedimiento para la calcinación de un precipitado de peróxido de uranio para formar una torta amarilla de trióxido de uranio. La trayectoria de flujo de producto principal se ha representado en negrita en la figura 1 para distinguirla de trayectorias de flujo auxiliares y se proporciona una escasa descripción (o si es necesaria) para estas trayectorias de flujo auxiliares, incluyendo trayectorias que muestran: el movimiento del agua de proceso (2) a través
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de, entre otras cosas, el tanque de almacenamiento (TK-001), la torre de enfriamiento (CT-001) y el intercambiador de calor (HX-001); y el movimiento de los gases de combustión y escape (8) desde el horno (KN-001).
La trayectoria de flujo de producto principal muestra una suspensión de alimentación rica en uranio, de bajo contenido en sólidos (1) del tipo de peróxido de uranio que se ha procesado a través de un espesador convencional (no mostrado). En esta realización, el flujo inferior procedente del espesador, que es la suspensión espesada (1), tendrá un contenido en sólidos en el intervalo del 15 al 50% de sólidos en peso. A este respecto, se observará que la descripción anterior de aspectos generales de la invención, y la descripción posterior de esta realización preferida, generalmente se refiere sólo a intervalos ideales de diversos parámetros operativos normales de un procedimiento tales como el de la invención, tales como para temperaturas, composiciones y concentraciones. Un destinatario experto entenderá la amplia variación que existe en el funcionamiento normal de una planta de procesamiento, que depende del tipo de material de alimentación y sus características, y por tanto, la amplia variación que debe permitirse cuando se describen parámetros operativos preferidos para una invención de este tipo.
Los medios de deshidratación en la presente invención son una centrífuga, un filtro de presión o un filtro prensa que separan las fases sólida y líquida de la suspensión de alimentación. En esta realización, los medios de deshidratación son una centrífuga (CF-001) que recibe suspensión espesada (1) mediante la corriente (3) desde un tanque de almacenamiento (TK-001). En la centrífuga (CF-001) se realiza la separación según diferencias de peso específico y/o tamaño de partícula. En esta realización, la centrífuga (CF-001) produce un centrifugado (4) (que es el flujo superior de deshidratación al que se hace referencia en la descripción general anterior, y que es esencialmente una descarga de agua) que se recircula de vuelta al espesador (no mostrado) mediante la corriente (4), y una torta de sólidos (5), que es la fase sólida formada en la centrífuga (CF-001), que es esencialmente los sólidos deshidratados.
La centrífuga (CF-001) consiste en una carcasa o base fijada que porta un elemento giratorio y su motor de accionamiento, cuyos detalles no se ilustran en el diagrama de flujo de la figura 1. El elemento giratorio (o rotor) está compuesto preferiblemente por una sección cilíndrica (o cuba) en la que se clarifica el líquido y una sección cónica (o playa) desde la que se transportan los sólidos fuera del líquido mediante, por ejemplo, un transportador sin fin (una hélice) insertado en la sección cilíndrica a través de un extremo abierto de la sección cónica. Las centrífugas de este tipo se denominan algunas veces centrífugas decantadoras, centrífugas de cuba sólida o centrífugas de hélice.
La suspensión de alimentación se introduce preferiblemente en la centrífuga (CF-001) en un extremo de alimentación del elemento giratorio a través de un tubo de alimentación estacionario. La fuerza centrífuga producida por el giro de la sección cilíndrica de la centrífuga (CF-001) da como resultado la formación de una capa continua de sólidos sobre la superficie interior de la misma. Tal como se apreciará, debido a las fuerzas centrífugas creadas por el giro, las partículas más pesadas se moverán hacia la pared de la sección cilíndrica, dejando los sólidos más ligeros y el líquido en una fase líquida (el centrifugado) en la sección interna de la capa giratoria. Las partículas más pesadas de la torta de sólidos deshidratada (5) mencionada anteriormente se transfieren entonces preferiblemente por el transportador sin fin interno, desde la sección cilíndrica mediante la sección cónica, que forma una barrera a la transferencia de los líquidos, hasta un orificio de descarga de sólidos.
El centrifugado fluye preferiblemente en la misma dirección que la torta de sólidos deshidratada y retorna al extremo de alimentación de líquido de la sección cilíndrica del elemento giratorio de la centrífuga (CF-001) mediante tubos de retorno, en el que se descarga sobre placas de vertido ajustables. El centrifugado y la torta de sólidos pueden recogerse entonces en compartimentos independientes de la carcasa de la centrífuga (CF-001), desde los que caen por gravedad en sus respectivas rampas de descarga (todo lo cual se produce internamente en la centrífuga (CF001)).
El centrifugado (4) descargado desde la centrífuga (CF-001) se dirige al espesador (no mostrado) para impedir la pérdida de cualquier precipitado de torta amarilla que podría permanecer en el centrifugado (4) procedente de la fase líquida, o puede enviarse alternativamente de vuelta a una lixiviación (tampoco mostrada) si contiene grandes cantidades de impurezas. Es posible que la fase líquida pueda reutilizarse como agua de proceso, dependiendo de sus niveles de impurezas.
También debe observarse que si los medios de deshidratación fuesen un filtro prensa o un filtro de presión en vez de una centrífuga, y por tanto se requiriese un ciclo de lavado, entonces puede usarse una sonda de conductividad para monitorizar la conductividad en el filtrado (el flujo superior de deshidratación) para determinar cuándo se han reducido las impurezas solubles en agua tales como cloruros y sulfatos hasta un nivel aceptable. Cuando se reduce la conductividad en el filtrado, implica que se han eliminado las impurezas de la torta de sólidos. La conductividad real estará determinada por el tipo y el número de impurezas y por la especificación de conversor requerida.
En efecto, se apreciará que en este punto, la torta de sólidos (6) puede tener niveles de impurezas (en cuanto a impurezas solubles en agua) que estarán en un intervalo aceptable para los requisitos posteriores para la torta amarilla deseada.
Antes de pasar a una descripción más específica del horno (identificado como KN-001 en la figura 1), debe observarse que el transportador sin fin bidireccional (SF-001) también podrá de manera ideal recircular la torta de
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sólidos deshidratada (6) de vuelta a través de las fases de deshidratación si su contenido en impurezas supera el deseado para el procedimiento o para paradas de mantenimiento del horno (KN-001) o desestabilizaciones del proceso, o durante operaciones de puesta en marcha y de parada cuando la torta está fuera de la especificación.
En relación con el funcionamiento del horno (KN-001), la torta de sólidos (6) entra en el horno (KN-001) a una concentración de sólidos mínima de aproximadamente el 50% p/p. Se aplica calor a la torta de sólidos en el horno (KN-001), o bien eléctricamente o bien usando combustibles fósiles (10) para evaporar el agua que quede (tanto agua libre como cierta cantidad de agua unida), y se extrae el agua evaporada fuera del horno (KN-001) en el gas residual (20) usando bombas de vacío de anillo líquido (FN-001 y FN-002). El horno (KN-001) se muestra como un horno giratorio horizontal que se calienta de manera indirecta y que incluye un sistema hermético para impedir el intercambio entre su atmósfera interna y las condiciones ambientales locales ya que funcionan a presión negativa.
El gas residual (20) procedente del horno (KN-001) se hace pasar a través de un gran condensador de rociado (CD001) para enfriar y condensar el vapor antes del paso a través de un lavador tipo Venturi (VS-001). Aparte de enfriar el gas residual, el condensador de rociado (CD-001) elimina la mayor parte de la carga de polvo de la corriente de gas residual y la hace pasar a un tanque hermético (TK-002). El gas residual enfriado procedente del condensador de rociado (CD-001) pasa a través del lavador tipo Venturi (VS-001) y luego un separador ciclónico (CS-001) en el que se eliminan grandes gotas de agua y sólidos finos de la corriente de gas y se descargan al tanque hermético (TK-002), para el flujo eventual a través del mismo hasta un sumidero mediante la corriente (12).
Las bombas de vacío de anillo líquido (FN-001 y FN-002) usadas para aspirar el gas (20) del horno (KN-001) mantienen una presión negativa en el horno (KN-001) impidiendo el escape de cualquier gas residual generado en el mismo.
Tras el paso a través del condensador de rociado (CD-001) y el lavador tipo Venturi (VS-001), la descarga de las bombas de vacío (FN-001 y FN-002) pasa a través de un eliminador de neblina fina (FT-002) para eliminar pequeñas gotas de líquido y cualquier polvo arrastrado (para la descarga al tanque hermético (TK-002)), permitiendo posteriormente que se elimine aire limpio (7) a una cámara de filtros (no mostrada).
Volviendo a una descripción del horno (KN-001), la torta de sólidos (6) producida por la centrífuga (CF-001) en esta realización se calcina naturalmente en el horno (KN-001) para producir torta amarilla de trióxido de uranio calcinada (9), que es el producto de torta amarilla calcinada final.
A modo de explicación, y sin desear limitarse por la teoría, en el horno (KN-001) la torta de sólidos (6) (naturalmente, que contiene agua y sólidos, y que se mueve a través de zonas de calentamiento dentro del horno) se calienta gradualmente hasta una temperatura típica en el intervalo de desde aproximadamente 100ºC hasta aproximadamente 145ºC. A medida que se calienta la torta de sólidos (6), pasa a través de una zona de ebullición a medida que el agua se aproxima a su temperatura de ebullición en la que la torta de sólidos se asemeja a un recipiente de “papilla” en lenta ebullición. Una vez que se alcanza el punto de ebullición del agua, se evapora el vapor de agua en exceso (agua libre que no está unida) y se extrae fuera del horno (KN-001) por el sistema de gas residual mencionado anteriormente, que preferiblemente mantiene el horno (KN-001) con un ligero vacío. Es decir, hasta este punto, la reacción se representa simplemente como moverse de UO4.2H2O más agua a UO4.2H2O más aproximadamente el 1% de humedad.
Normalmente, más allá de aproximadamente 150ºC, comienza la descomposición térmica del peróxido de uranio, con una conversión gradual en la probable composición de UO3,5.H2O a aproximadamente 290ºC. El calentamiento adicional hasta una temperatura dentro del intervalo de desde aproximadamente 450ºC hasta aproximadamente 480ºC completa la deshidratación y la formación de UO3 con la eliminación del H2O unida. A aproximadamente 480ºC, la densidad aparente del producto ha aumentado desde aproximadamente 1,5 kg/l (secado a 145ºC) hasta aproximadamente 1,85 kg/l.
La reacción global en el horno puede designarse entonces de la siguiente manera:
2(UO4.2H2O) ! (calor) ! 2UO3 + O2 + 4H2O
El producto de torta amarilla de trióxido de uranio calcinada final (9) procedente del horno (KN-001) se descarga preferiblemente por gravedad en una tolva de almacenamiento (no mostrada) que incorpora cualquier tipo conocido de sistema de pesada y llenado de tambores desde el que se envasa la torta amarilla de trióxido de uranio calcinada en tambores.
En conclusión, debe apreciarse que pueden existir otras variaciones y modificaciones a las configuraciones descritas en el presente documento que también están dentro del alcance de la presente invención.
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Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la producción de una torta amarilla de trióxido de uranio a partir de un precipitado de peróxido de uranio, estando el precipitado de peróxido en forma de una suspensión de alimentación rica en uranio, de bajo contenido en sólidos, incluyendo el procedimiento las fases de:
    a.
    espesar la suspensión de alimentación para producir un flujo inferior de espesador con un contenido en sólidos en el intervalo del 15 al 50% p/p y un flujo superior de espesador;
    b.
    deshidratar el flujo inferior de espesador para producir una torta de sólidos con un contenido en sólidos de al menos el 50% y un flujo superior de deshidratación; y
    c.
    calcinar la torta de sólidos a una temperatura en el intervalo de 450ºC a 480ºC para producir una torta amarilla de trióxido de uranio calcinada.
  2. 2.
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las impurezas solubles en agua en la suspensión de alimentación se lavan de la suspensión de alimentación antes de la calcinación.
  3. 3.
    Procedimiento según la reivindicación 2, en el que el lavado de las impurezas solubles en agua de la suspensión de alimentación se produce durante la deshidratación de modo que al menos una parte sustancial de las impurezas solubles en agua salen con el flujo superior de deshidratación.
  4. 4.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el procedimiento incluye recircular el flujo superior de deshidratación de vuelta al espesador.
  5. 5.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la deshidratación se produce en un filtro prensa, un filtro de presión o una centrífuga.
  6. 6.
    Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la deshidratación se produce en un filtro de presión automático que funciona de manera semicontinua.
  7. 7.
    Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la deshidratación se produce en una centrífuga.
  8. 8.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la torta de sólidos se transfiere desde la deshidratación a un transportador bidireccional que es capaz de ser controlado para descargar o bien a calcinación o bien de vuelta a deshidratación.
  9. 9.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la calcinación se produce en un horno calentado de manera indirecta.
  10. 10.
    Procedimiento según la reivindicación 9, en el que el horno es un horno giratorio horizontal.
  11. 11.
    Procedimiento según la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el que el horno es un horno hermético.
  12. 12.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el gas residual procedente de la calcinación se hace pasar a través de un condensador de rociado para enfriar el gas residual y para eliminar polvo del gas residual.
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    FIGURA 1
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201290058
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 07.01.2011
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : C01G43/01 (2006.01) C22B60/02 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    A
    US 4293528 A (PAUL JAMES M) 06.10.1981, columna 1, líneas 29-68; columna 2, líneas 43-61. 1-12
    A
    US 4971734 A (FLOREANCIG ANTOINE et al.) 20.11.1990, columna 2, línea 61 – columna 3, línea 3; ejemplo 2. 1-12
    A
    US 4271127 A (BORNER PAUL et al.) 02.06.1981, resumen. 1-12
    A
    WO 2010051855 A1 (COURTAUD BRUNO et al.) 14.05.2010, página 23, línea 21 – página 25, línea 19. 1-12
    A
    US 4302428 A (PAUL JAMES M) 24.11.1981, resumen; columnas 3-4. 1-12
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 20.12.2012
    Examinador B. Aragón Urueña Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201290058
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) C01G, C22B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201290058
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 20.12.2012
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-12 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-12 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201290058
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    US 4293528 A (PAUL JAMES M) 06.10.1981
    D02
    US 4971734 A (FLOREANCIG ANTOINE et al.) 20.11.1990
  13. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    El objeto de la presente invención es un procedimiento para la producción de una torta de trióxido de uranio a partir de un precipitado de peróxido de uranio.
    El documento D01 divulga un procedimiento para la recuperación de trióxido de uranio mediante la calcinación a elevada temperatura (200-500ºC) del peróxido de uranio. El peróxido formado previamente como consecuencia de la precipitación del uranio procedente de la mena con peróxido de hidrógeno es calcinado en presencia de un agente reductor. (columna 1, líneas 29-68, columna 2, líneas 43-61)
    El documento D02 divulga un procedimiento de fabricación de pastillas combustibles nucleares. El procedimiento obtiene óxidos MxOy tratando una solución inicial de sales M, como por ejemplo uranio, con peróxido de hidrógeno, se obtiene un precipitado de peróxidos en suspensión, tiene lugar la separación del precipitado y posteriormente se calcina el polvo transformándolo en óxido. La calcinación tiene lugar en un rango de temperaturas 350-600ºC. La aplicación de la técnica se emplea en precipitado de peróxido de uranio obteniéndose como resultado de la calcinación dióxido de uranio (ver párrafos 16-22)
    Ninguno de los documentos citados muestra un procedimiento para la producción de trióxido de uranio a partir de un precipitado de peróxido de uranio en las condiciones que se recogen en la reivindicación 1. Ninguno de ellos muestra el contenido en sólidos tras una etapa en el que se espesa el peróxido de uranio, ni el contenido en sólidos tras una etapa de deshidratación ni el rango de temperaturas de 450-480ºC en la calcinación para la obtención de trióxido de uranio y no resulta obvio para un experto en la materia llegar a dicho procedimiento a partir de los documentos citados. Por tanto, la reivindicación 1, así como todas las dependientes (2-12), recogidas en la solicitud son nuevas y tienen actividad inventiva (Art. 6 y 8 Ley Patentes).
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
ES201290058A 2010-01-08 2011-01-07 Procedimiento para la producción de una torta amarilla de trióxido de uranio a partir de un precipitado de peróxido de uranio Active ES2394247B1 (es)

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116354314A (zh) * 2021-12-27 2023-06-30 核工业北京化工冶金研究院 一种改善过氧化铀产品硝酸溶解性能的方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2975123A (en) * 1957-11-04 1961-03-14 Int Nickel Co Dewatering metal ore concentrates
US4079120A (en) * 1973-12-18 1978-03-14 Westinghouse Electric Corporation Uranium dioxide calcining apparatus and method
DE2623977C3 (de) * 1976-05-28 1979-04-12 Nukem Gmbh, 6450 Hanau Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von rieselfähigem, direkt verpressbarem Urandioxid-Pulver
US4302428A (en) 1979-11-16 1981-11-24 Mobil Oil Corporation Yellowcake processing in uranium recovery
US4293528A (en) * 1979-11-19 1981-10-06 Mobil Oil Corporation Yellowcake processing in uranium recovery
US4830841A (en) 1984-12-24 1989-05-16 Advanced Nuclear Fuels Corporation Conversion of uranium hexafluoride to uranium dioxide
FR2634048B1 (fr) * 1988-07-11 1991-04-19 Pechiney Uranium Procede de fabrication de pastilles combustibles nucleaires comportant la production et l'utilisation de poudres coulantes et frittables obtenues directement par precipitation de peroxydes
US5354358A (en) * 1993-08-31 1994-10-11 Ic Technologies Process for removing uranium and other metals from wastes
US20070012545A1 (en) * 2005-07-13 2007-01-18 Lockheed Martin Corporation Separator and method of use
US20080025894A1 (en) 2006-07-25 2008-01-31 Lahoda Edward J Two step uo2 production process
WO2008101296A1 (en) 2007-02-23 2008-08-28 Adelaide Control Engineers Pty Ltd Process and apparatus for the drying of yellowcake
EA022535B1 (ru) * 2008-11-07 2016-01-29 Арева Нс Способ производства уранового концентрата путём осаждения в псевдоожиженном слое и производство порошка uoи uoпутём сушки/прокаливания указанного концентрата

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