FI68038B - FOERFARANDE FOER SAMTIDIG AOTERVINNING AV URAN SAELLSYNTA JORDMETALLER TORIUM OCH YTTRIUM FRAON EN SYRALOESNING - Google Patents

FOERFARANDE FOER SAMTIDIG AOTERVINNING AV URAN SAELLSYNTA JORDMETALLER TORIUM OCH YTTRIUM FRAON EN SYRALOESNING Download PDF

Info

Publication number
FI68038B
FI68038B FI802930A FI802930A FI68038B FI 68038 B FI68038 B FI 68038B FI 802930 A FI802930 A FI 802930A FI 802930 A FI802930 A FI 802930A FI 68038 B FI68038 B FI 68038B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
organic phase
phosphoric acid
extraction
aqueous
acid
Prior art date
Application number
FI802930A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI802930A (en
FI68038C (en
Inventor
Alain Leveque
Dominique Foraison
Jean-Louis Sabot
Original Assignee
Rhone Poulenc Ind
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR7923517A external-priority patent/FR2465687A1/en
Priority claimed from FR8003349A external-priority patent/FR2476057A2/en
Priority claimed from FR8014082A external-priority patent/FR2485509A2/en
Priority claimed from FR8014081A external-priority patent/FR2485506A2/en
Application filed by Rhone Poulenc Ind filed Critical Rhone Poulenc Ind
Publication of FI802930A publication Critical patent/FI802930A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI68038B publication Critical patent/FI68038B/en
Publication of FI68038C publication Critical patent/FI68038C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00Obtaining rare earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/40Mixtures
    • C22B3/408Mixtures using a mixture of phosphorus-based acid derivatives of different types
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • 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
    • C22B60/0291Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining thorium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C22B60/0295Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining other actinides except plutonium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

ΓΜ .... KUULUTUSJULKAISU , q n v n JIT* ίΒϊ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6ÖU0Ö C (45) Pate: i 1:1 r:-P ! 3 :? 1:::3 (51) Kv.lk*/lnt.Cl.4 C 01 G 43/00, C 22 B 60/02 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Pitentansöknlng 802930 (22) Hakemispäivä — Ansfikningsdag 1 7.09.80 (FI) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 17-09*80 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offentlig 22.03*81ΓΜ .... ANNOUNCEMENT, q n v n JIT * ίΒϊ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6ÖU0Ö C (45) Pate: i 1: 1 r :-P! 3:? 1 ::: 3 (51) Kv.lk * / lnt.Cl.4 C 01 G 43/00, C 22 B 60/02 FINLAND —FINLAND (21) Patent application - Pitentansöknlng 802930 (22) Application date - Ansfikningsdag 1 7.09. 80 (FI) (23) Starting date - Giltighetsdag 17-09 * 80 (41) Become Public - Bllvlt offentlig 22.03 * 81

Patentti- ja rekisterihallitus .^. Nähtäväksipanon Ja kuul.julkaisun pvm. — 29.O3.85National Board of Patents and Registration. ^. Date of display and hearing. - 29.O3.85

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utUkriften publieerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prloritet 21.09.79 i5.O2.8O, 25.Ο6.8Ο, 25.Ο6.8Ο Ranska-Frankrike(FR) 7923517, 80033^9, 8014081 , 8014082 (71) Rhone-Poulenc Industries, 22, Avenue Montaigne, F-75008 Paris,Patent- och registrstyrelsen '' Ansökan utlagd och utUkriften publieerad (32) (33) (31) Requested privilege — Begärd prloritet 21.09.79 i5.O2.8O, 25.Ο6.8Ο, 25.Ο6.8Ο France-France (FR ) 7923517, 80033 ^ 9, 8014081, 8014082 (71) Rhone-Poulenc Industries, 22, Avenue Montaigne, F-75008 Paris,

Ranska-Frankr ike(FR) (72) Alain Leveque, Paris, Dominique Foraison, Thann,France-France (FR) (72) Alain Leveque, Paris, Dominique Foraison, Thann,

Jean-Louis Sabot, Maisons-Laffitte, Ranska-Frankrike(FR) (74) Oy Berggren Ab (54) Menetelmä, jonka avulla voidaan ottaa talteen yhtäaikaisesti happo- liuoksen sisältämä uraani, harvinaiset maametallit, torium ja ytrium -Förfarande för samtidig Stervinning av uran, sallsynta jordmetaller, torium och yttrium frln en syralösningJean-Louis Sabot, Maisons-Laffitte, France-France (FR) (74) Oy Berggren Ab (54) Method for the simultaneous recovery of uranium, rare earths, thorium and yttrium contained in an acid solution -Förfarande för samtidig Stervinning av uran, sallsynta jordmetaller, torium och yttrium frln en syralösning

Kyseessä oleva keksintö koskee menetelmää, jonka avulla voidaan ottaa talteen yhtäaikaisesti happoliuoksen sisältämä uraani, harvinaiset maametallit, torium ja ytrium ja keksintö koskee erikoisesti näiden metallien talteenottoa yhtäaikaisesti märkämenetelmän avulla saadusta fosforihaposta neste-neste-uuttamalla.The present invention relates to a process by which uranium, rare earth metals, thorium and yttrium contained in an acid solution can be recovered simultaneously, and in particular to the simultaneous recovery of these metals from phosphoric acid obtained by a wet process by liquid-liquid extraction.

On jo kauan ollut tunnettua, varsinkin United States Atonic Energy Commissionin (USAEC:n) tutkimusten perusteella, ottaa talteen uraania ja muita metallilajeja niitä sisältävän hapon vesi-liuoksesta neste-neste uuttamalla ja käyttämällä avuksi tavallisesti kationisia uuttamisaineita, useimmiten jossakin iner-tissä orgaanisessa liuottimessa. Tällä tavoin voidaan uraani ja muut metallilajit uuttaa enemmän tai vähemmän selektiivisesti vesifaasista orgaaniseen faasiin riippuen valitusta uuttavasta aineesta, vesifaasista, josta lähdetään, ja työskentelyolosuhteista, minkä jälkeen metallilajeilla rikastettua orgaanista faasia käsitellään fysiokemiallisin menetelmin (= saostus, vesiliuoksen tai toisen uuttamissyklin regenerointi jne..) arvokkaiden metallien talteenottamiseksi.It has long been known, especially from studies by the United States Atonic Energy Commission (USAEC), to recover uranium and other metals from an aqueous solution of an acid containing them by liquid-liquid extraction and usually with the aid of cationic extractants, most often in an inert organic solvent. . In this way, uranium and other metals can be extracted more or less selectively from the aqueous phase to the organic phase, depending on the extractant selected, the starting phase and working conditions, after which the metal-enriched organic phase is treated by physicochemical methods (= precipitation, aqueous solution or other extraction). to recover precious metals.

6803868038

Alkuperäiset vesiliuokset muodostuvat joko märkämenetelmällä, tavallisesti fosfaattimineraaleja rikkihapolla liuottamalla saadun fosforihapon liuoksesta tai typpihapon liuoksesta, joka on saatu liuottamalla käytettyä ydinpolttoainetta, josta otetaan talteen uraania ja mahdollisesti uranideja.The initial aqueous solutions consist either of a solution of phosphoric acid obtained by the wet process, usually by dissolving phosphate minerals with sulfuric acid, or of a solution of nitric acid obtained by dissolving spent nuclear fuel from which uranium and possibly uranides are recovered.

Samoin on tunnettua, että jotkut mineraalit kuten esimerkiksi apatiitit sisältävät uraanin lisäksi melko huomattavia määriä ytriumia, toriumia ja harvinaisia maametalleja, joita on taloudellisesti kannattavaa uuttaa ja ottaa talteen yhdessä uraanin kanssa näiden mineraalien liuotuksessa käytetyistä vesiliuoksista.It is also known that some minerals, such as apatites, contain quite significant amounts of yttrium, thorium, and rare earth metals in addition to uranium, which are economically viable to extract and recover together with uranium from the aqueous solutions used to dissolve these minerals.

Kun otetaan huomioon näiden lajien pienet konsentraatiot mineraalien liuotuksessa käytetyissä vesiliuoksissa ja teollisessa valmistuksessa tarvittavat suuret volyymit, on edellä mainittujen lajien talteenottomenetelmän ehdottomana edellytyksenä teollisuudessa se, että ne voidaan talteenottaa yhtäaikaisesti yhden ainoan uuttamisvaiheen avulla, ja että vesifaasin uutta-misaste on eri lajien suhteen korkea. Eli käytettävissä on oltava tehokas uuttamisaine, joka ei ole eri lajien suhteen selektiivinen. Tämän jälkeen otetaan metallit talteen konventionaalisten menetelmien avulla saostamalla tai uudelleenuuttamalla ja erotetaan eri lajit toisistaan kiinteistä tai nestemäisistä konsentraateista, ja näissä menetelmissä ei tarvita suurikokoisia laitteita tai asennuksia.Given the low concentrations of these species in the aqueous solutions used in mineral leaching and the high volumes required for industrial production, it is a prerequisite for the recovery of the above species in industry that they can be recovered simultaneously by a single extraction step and that the aqueous phase regenerates. That is, an effective extractant that is not selective for different species must be available. The metals are then recovered by conventional methods by precipitation or re-extraction and the different species are separated from solid or liquid concentrates, and these methods do not require large-scale equipment or installations.

Lisäksi on tunnettua, että mineraalien liuotuksesta peräisin olevat happoliuokset, varsinkin märkämenetelmällä saadun fosfori-hapon tapauksessa, sisältävät huomattavia määriä rautaa, jopa 10 g/litra. Sen vuoksi on siis tärkeätä, että näiden metallila-jien auttamismenetelmään valitulla uuttamisaineella on, paitsi voimakasta ja ei-selektiivistä uuttamiskykyä uraanin, toriumin, harvinaisten maametallien ja ytriumin suhteen, suhteellisen heikko uuttamiskyky raudan suhteen, niin että sitä ei uuteta kuin hyvin vähän, eikä se häiritse seuraavia talteenotto- ja erotusoperaatioita.In addition, it is known that acid solutions derived from the dissolution of minerals, especially in the case of phosphoric acid obtained by the wet process, contain considerable amounts of iron, up to 10 g / liter. It is therefore important that the extractant chosen for the method of aiding these metals has, in addition to a strong and non-selective extractability for uranium, thorium, rare earths and yttrium, a relatively poor extractability for iron, so that it is extracted only very little and interfere with subsequent recovery and separation operations.

Halutun uuttamisaineen on vielä lopuksi täytettävä kolme lisäehtoa, nimittäin: 3 68038 a) se yhdistetään johonkin valittuun inertian liuottimeen, niin että muodostuu homogeeninen orgaaninen uuttamisfaasi, jossa uuttamisaineen konsentraatio on mahdollisimman korkea, jotta faasin uuttamiskapasiteetti nousisi ja se soveltuisi vaadittaviin hydrodynaamisiin olosuhteisiin, b) se on stabiili joutuessaan kontaktiin voimakkaiden happojen kuten fosforihapon, rikkihapon, fluorivetyhapon jne. kanssa, niin että sen uuttamiskyky säilyy ja että se voidaan palauttaa takaisin sykliin pitkiä aikajaksoja, c) sillä on kaikkein heikoin selektiivisyys harvinaisten maametallien ryhmään nähden.Finally, the desired extractant must meet three additional conditions, namely: 3 68038 (a) it is combined with one of the selected inert solvents to form a homogeneous organic extraction phase with the highest possible concentration of extractant to increase the extraction capacity of the phase and suit the required hydrodynamic conditions; is stable on contact with strong acids such as phosphoric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, etc., so that its extractability is maintained and it can be returned to the cycle for long periods of time, c) it has the weakest selectivity for the group of rare earth metals.

Mitä tulee tunnettuihin ja tekniikassa käytettyihin uuttamis-aineisiin, ne eivät tyydytä kaikkia ehtoja, jotka vaaditaan uraanin, toriumin, ytriumin ja harvinaisten maametallien yhtäaikaisessa auttamismenetelmässä. Täten esimerkiksi synerginen uuttamisseos, joka muodostuu di-(2-etyyliheksyy1i)fosforihapos-ta (HDEHP) ja trioktyylifosfiinin oksidista (TOPO), jollaista on selitetty US-patentissa n:o 3 711 591, uuttaa hyvin uraania, jonka hapetusaste on VI ja harvinaisten maametallien raskaampia alkuaineita, mutta ei sovellu uuttamaan kaikkia harvinaisia maametalleja. Lisäksi ei tämä uuttamisseos uuta uraania, jonka hapetusaste on IV, mikä joissakin tapauksissa vaatii lähtöaineena olevan vesiliuoksen etukäteen tapahtuvan hapetuksen .As for the extractants known and used in the art, they do not satisfy all the conditions required in the simultaneous aid process for uranium, thorium, yttrium and rare earths. Thus, for example, a synergistic extraction mixture of di- (2-ethylhexyl) phosphoric acid (HDEHP) and trioctylphosphine oxide (TOPO), as described in U.S. Patent No. 3,711,591, highly extracts uranium with an oxidation state of VI and rare heavier earth metals, but not suitable for extracting all rare earths. In addition, this extraction mixture does not extract uranium with an oxidation state of IV, which in some cases requires prior oxidation of the starting aqueous solution.

Samaten on tunnettua, että hapon vesiliuoksen sisältämää neljän-arvoista uraania voidaan uuttaa seoksen avulla, jossa on oktyy-lifenyyli-fosforihappoa (MOPPAj ja di-(oktyylifenyyli)-fosfo-rihappoa (DOPPA), liuotettuna alifaattiseen liuottimeen (kts. US-patenttia n:o 3 835 214). Tämän seoksen käyttäminen teollisella tasolla tuottaa kuitenkin joitakin vaikeuksia, jotka liittyvät siihen seikkaan, että uuttamisfaasi menettää vähitellen uuttamiskapasiteettiaan ja tämän seoksen kokoomusta on aika ajoin korjattava.It is also known that the tetravalent uranium in an aqueous acid solution can be extracted by a mixture of octylphenylphosphoric acid (MOPPAj) and di- (octylphenyl) -phosphoric acid (DOPPA) dissolved in an aliphatic solvent (see U.S. Pat. However, the use of this mixture on an industrial scale presents some difficulties due to the fact that the extraction phase gradually loses its extraction capacity and the composition of this mixture has to be corrected from time to time.

Ei ole myöskään olemassa ohjetta, kuinka voitaisiin uuttaa ja ottaa talteen harvinaisia maametalleja, ytriumia ja toriumia tällaisen seoksen avulla.There is also no guidance on how to extract and recover rare earth metals, yttrium and thorium with such a mixture.

4 680384 68038

On siis olemassa sellaisen jatkuvan menetelmän tarve, jonka avulla voidaan uuttaa yhtäaikaisesti uraania, toriumia, utriu-mia ja harvinaisia maametalleja siten, että käytännöllisesti katsoen täysin tyhjennetään lähtöaineena oleva vesifaasi stabiilin orgaanisen faasin avulla.Thus, there is a need for a continuous process that allows the simultaneous extraction of uranium, thorium, utrium and rare earth metals so that the starting aqueous phase is virtually completely emptied by means of a stable organic phase.

Kyseessä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan jatkuva menetelmä, jonka avulla voidaan ottaa talteen yhtäaikaisesti neljän- ja/tai kuudenarvoista uraania, harvinaisia maametalleja, toriumia ja ytriumia, joita on happoliuoksessa, ja erityisesti ottaa talteen yhtäaikaisesti edellä mainittuja lajeja märkämenetelmällä saadun fosforihapon vesiliuoksesta neste-neste uuttamalla orgaanisen uuttamisfaasin avulla, jolloin saadaan orgaaninen faasi, joka sisältää edellä mainittuja lajeja ja hapon vesiliuos, joka on tyhjennetty.The object of the present invention is to provide a continuous process for the simultaneous recovery of tetravalent and / or hexavalent uranium, rare earth metals, thorium and yttrium in an acid solution, and in particular for the simultaneous recovery of a liquid-liquid from an aqueous solution of phosphoric acid obtained by the wet process. by extraction with an organic extraction phase to give an organic phase containing the above-mentioned species and an aqueous acid solution which has been emptied.

Keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jonka avulla otetaan talteen edellä mainittuja lajeja, johon menetelmään kuuluu vielä orgaanisen faasin, joka sisältää edellä mainittuja alkuaineita, käsittely saostavalla vesifaa-silla, jolloin edellä mainitut lajit saadaan talteen liukenemattomien suolojen muodossa.Another object of the invention is to provide a process for recovering the above-mentioned species, which further comprises treating the organic phase containing the above-mentioned elements with a precipitating aqueous phase, whereby the above-mentioned species are recovered in the form of insoluble salts.

Kaikkein yleisimmässä aspektissaan keksinnön mukainen menetelmä käsittää hapon vesiliuoksen, joka sisältää uraania, toriumia, ytriumia ja harvinaisia maametalleja, käsittelyn orgaanisen homogeenisen faasin avulla, jossa on dialkyylifenyyli-fosfori-happoa, joka on käytännöllisesti katsoen vapaata monoalkyyli-fenyyli-fosforihappo-johdannaisesta, ja inertiä liuotinta, joka valitaan alifaattisista tai aromaattisista yhdisteistä, käytettyinä yksinään tai seoksena, ja mahdollisesti jotakin solvatoivaa johdannaista (modifioivaa ainetta), joksi voidaan valita jokin trialkyylifosfiinin oksidi, alkyylifosfinaatti, alkyylifosfonaatti, alkyylifosfaatti tai alkyylisulfoksidi, jonka tuloksena saadaan hapon käytännöllisesti katsoen täysin tyhjennetty vesifaasi ja orgaaninen faasi, joka sisältää uraania, toriumia, ytriumia ja harvinaisia maametalleja.In its most general aspect, the process of the invention comprises treating an aqueous acid solution containing uranium, thorium, yttrium and rare earth metals with an organic homogeneous phase of a dialkylphenylphosphoric acid which is substantially free of a monoalkylphenylphosphoric acid derivative, a solvent selected from aliphatic or aromatic compounds, used alone or in admixture, and optionally a solvating derivative (modifying agent), which may be selected from a trialkylphosphine oxide, an alkylphosphinate, an alkylphenate and an alkylene, and an alkylene oxide phase containing uranium, thorium, yttrium and rare earths.

Keksintö käsittää lisäksi edellä mainitussa orgaanisessa faasissa olevien metallilajien talteenottomenetelmän, joka on 5 68038 tunnettu siitä, että rikastettua orgaanista faasia käsitellään fluorivetyhapon vesifaasin avulla voimakkaan hapon liuoksessa, joksi valitaan fosforihappo tai rikkihappo, jolloin saadaan metallilajit saostumaan vesifaasissa suolojen muodossa, jotka erotetaan.The invention further comprises a process for recovering metal species in the above-mentioned organic phase, characterized in that the enriched organic phase is treated with an aqueous phase of hydrofluoric acid in a strong acid solution selected from phosphoric acid or sulfuric acid to precipitate the metal species in the aqueous phase.

I Alkuperäinen hapon vesiliuosI Initial aqueous acid solution

Alkuperäinen vesifaasi sisältää voimakasta mineraalihappoa kuten fosfori-, rikki- tai kloorivetyhappoa ja etsittyjä metalli-lajeja hivenaineina (uraanin konsentraatio on tavallisesti 0-500 miljoonasosaa ja harvinaisten maametallien, ytriumin ja toriumin konsentraatio on 100-3000 miljoonasosaa). Tyypillisinä esimerkkeinä tällaisesta hapon vesifaasista voidaan mainita seuraavat: 1) Raaka fosforihappo, joka on saatu märkämenetelmällä liuottamalla apatiitteja rikkihapolla ja suodattamalla kipsi. Yleensä joutuu raaka liuos esikäsittelyyn, jonka tarkoituksena on kirkastaa se ja helpottaa sen käyttöä tämän jälkeen tapahtuvan uuttamisen aikana. P20^:n pitoisuus on tavallisesti 25-40 paino-%.The initial aqueous phase contains a strong mineral acid such as phosphoric, sulfuric or hydrochloric acid and the metal species sought as trace elements (uranium concentration is usually 0-500 ppm and rare earth, yttrium and thorium concentration is 100-3000 ppm). Typical examples of such an aqueous acid phase are the following: 1) Crude phosphoric acid obtained by the wet process by dissolving apatites with sulfuric acid and filtering gypsum. Generally, the crude solution is subjected to a pretreatment designed to clarify it and facilitate its use during subsequent extraction. The content of P 2 O 3 is usually 25 to 40% by weight.

2) Hapon vesiliuos, joka on saatu käsittelemällä voimakkaan mineraalihapon avulla jäte-fosforikipsiä, joka sisältää me-tallilajeja liukenemattomassa muodossa ja on peräisin apatiittimineraalien liuotuksesta rikkihapon avulla.2) An aqueous solution of an acid obtained by treating waste phosphor gypsum with a strong mineral acid, which contains metal species in an insoluble form and is derived from the dissolution of apatite minerals by means of sulfuric acid.

On havaittu, että apatiittimineraaleja liuotettaessa rikkihapon avulla on uraanin liukoisuusaste useimmissa tapauksissa lähellä 100 %:a, kun taas harvinaisten maametallien, toriumin ja ytriumin suhteen havaitaan, työskentelyolosuhteista riippuen, hyvin erilaisia liukoisuusarvoja, jotka voivat vaihdella joistakin prosenteista jopa yli 30 %:in. Sen vuoksi on osoittautunut edulliseksi ottaa talteen liukenemattomassa muodossa jäljellä olevat lajit fosforikipsistä, jota on saatu apatiitin liuotuksesta rikkihapon avulla.It has been found that when dissolving apatite minerals with sulfuric acid, the solubility of uranium is in most cases close to 100%, while for rare earths, thorium and yttrium, depending on the working conditions, very different solubility values are observed, ranging from some percentages to over 30%. Therefore, it has proven advantageous to recover the remaining species in insoluble form from phosphor gypsum obtained by dissolving apatite with sulfuric acid.

Kivilajien alkuperästä ja liuotusolosuhteista riippuen harvinaisten maametallien, ytriumin ja toriumin pitoisuus vaihte-lee muutamasta mg:sta 20 g:an kiloa kohti kiinteätä ainetta.Depending on the origin of the rock species and the dissolution conditions, the content of rare earth metals, yttrium and thorium varies from a few mg to 20 g per kilogram of solid.

6 680386 68038

Mainitun hapon vesiliuoksen valmistamista varten joutuu edellä mainittu fosforikipsi käsiteltäväksi voimakkaan hapon avulla. Erilaiset uuttamiskokeet voimakkaiden happojen avulla osoittavat, että fosforikipsissä olevista mainituista metallilajeista saadaan liuotetuksi huomattava osa. Voidaan käyttää sellaisia voimakkaita happoja kuten ^SO^, HCl, HNO^; näistä pidetään parhaana t^SO^iä, jolla on hyvä selektiivisyys kyseessä olevien lajien suhteen, mutta jättää kipsin liukenemattomaksi, eikä muuta kipsin suodatusominaisuuksia, jotka ovat tyypillisiä apatiitin liuotusolosuhteille. Sitä paitsi menetelmä integroituu hyvin klassiseen märkämenetelmän avulla rikkihappo-liuotuksella saadun fosforihapon valmistukseen.In order to prepare an aqueous solution of said acid, the above-mentioned phosphor gypsum has to be treated with a strong acid. Various extraction experiments with strong acids show that a considerable part of said metal species in phosphor gypsum can be dissolved. Strong acids such as ^ SO 2, HCl, HNO 2 can be used; of these, t ^ SO 2 is preferred, which has good selectivity for the species in question, but leaves the gypsum insoluble, and does not alter the filtration properties of gypsum typical of apatite dissolution conditions. In addition, the process integrates well with the classical wet process for the preparation of phosphoric acid obtained by sulfuric acid leaching.

Käytetyn voimakkaan hapon konsentraatio on riippuvainen sen luonteesta, kontaktiajasta fosforikipsin kanssa, lämpötilasta ja käytetystä neste/kiinteä aine suhteesta. Näitä olosuhteita on selostettu kirjallisuudessa, erikoisesti A.M. Andrianov'in ja Coll'in artikkelissa (Zhurnal Prikladnoi Khimii, osa 49, n:o 3, sivut 636-638 C, 1976). Jos esimerkiksi käytetään rikkihappoa, käsitellään fosforikipsiä tavallisesti vesiliuoksella, jonka konsentraatio on 0,5-3 M. Fosforikipsin ja voimakkaan hapon liuoksen kontaktiaika ei ole ratkaisevan tärkeä, mutta harvinaisten maametallien hyvän liuotustuloksen saamiseksi se on tavallisesti 15 minuutista kolmeen tuntiin. Kun reaktio on päättynyt, erotetaan tyhjennetyn fosforikipsin jäännös ja happoliuos, jossa kyseiset lajit ovat rikastuneet, ja tämä joutuu sen jälkeen neste-neste uuttamisvaiheeseen niiden tal-teenottamista varten. Menetelmän taloudellisuuden vuoksi voi kuitenkin olla edullista, eräässä suositussa variantissa, panna saatu happoliuos uuteen kontaktiin tuoreen fosforikipsin kanssa samoissa olosuhteissa ja tämä operaatio voidaan toistaa useita kertoja peräkkäin jatkuvana tai ei-jatkuvana. Sen jälkeen pestään tyhjennetty fosforikipsi vedellä ja pesuliuos yhdistetään edellä mainittuun hapon liuokseen. Voidaan käyttää erilaisia laitteita fosforikipsin kontaktia ja erotusta varten optimaalisten ekonomisten olosuhteiden aikaansaamiseksi kipsilajista riippuen.The concentration of strong acid used depends on its nature, contact time with phosphor gypsum, temperature and the liquid / solid ratio used. These conditions have been described in the literature, especially in A.M. In an article by Andrianov and Coll (Zhurnal Prikladnoi Khimii, Vol. 49, No. 3, pp. 636-638 C, 1976). For example, if sulfuric acid is used, the phosphor gypsum is usually treated with an aqueous solution having a concentration of 0.5 to 3 M. The contact time between the phosphor gypsum and the strong acid solution is not critical, but is usually 15 minutes to three hours for good dissolution of rare earths. When the reaction is complete, the residue of the emptied phosphor gypsum and the acid solution in which the species in question are enriched are separated, and this is then subjected to a liquid-liquid extraction step for their recovery. However, due to the economics of the method, it may be advantageous, in a preferred variant, to re-contact the obtained acid solution with fresh phosphor gypsum under the same conditions and this operation may be repeated several times in succession continuously or discontinuously. The emptied phosphor gypsum is then washed with water and the washing solution is combined with the above-mentioned acid solution. Various devices can be used for the contact and separation of phosphor gypsum to provide optimal economic conditions depending on the type of gypsum.

Saatu hapon vesiliuos, joka sisältää esitettyjä metallilajeja, joutuu uuttamisvaiheeseen, joka tullaan selostamaan seuraa- 68038 7 vassa. Tällä tavalla on mahdollista ottaa talteen teollisesti jopa 90 % harvinaisista maametalleista, toriumista ja ytriumis-ta, jotka on tehty liukeneviksi kipsiä pesemällä, tai mineraaleista riippuen, tavallisesti 30-100 % harvinaisista maa-metalleista, ytriumista ja toriumista, joita on alkuperäisessä fosforikipsissä.The resulting aqueous acid solution containing the disclosed metal species undergoes an extraction step, which will be described in the following. In this way, it is possible to industrially recover up to 90% of the rare earth metals, thorium and yttrium made soluble by washing gypsum or, depending on the minerals, usually 30-100% of the rare earth metals, yttrium and thorium present in the original phosphor gypsum.

Tällä uttamis- ja uudelleenuuttamismenetelmällä on se etu, että pesussa käytetty happo voidaan palauttaa ja ottaa takaisin sykliin, tai sitä voidaan käyttää uudelleen uuttamaan me-tallilajeja kipsistä, tai sitä voidaan käyttää mineraalien liuottamiseen.This extraction and re-extraction method has the advantage that the acid used in the washing can be recovered and taken back into the cycle, or it can be re-used to extract metal species from gypsum, or it can be used to dissolve minerals.

3) Vesiraffinaatti, joka on peräisin märkämenetelmällä saadun fosforihapon uuttamisesta liuottimilla, jotka ovat liukenemattomia tai vain vähän liukenevia veteen.3) Aqueous raffinate obtained from the extraction of phosphoric acid obtained by the wet process with solvents which are insoluble or sparingly soluble in water.

Puhdistetulla fosforihapolla on yhä lisääntyvää kaupallista kysyntää, ihmisten ja eläinten elintarviketeollisuudessa sekä lähtöaineena pesuaineseosten polyfosfaatteihin. Tätä tarkoitusta varten puhdistetaan yhä suurempi osa märkämenetelmällä saadusta raa'asta fosforihaposta tavallisesti tunnetuilla neste-neste uuttamismenetelmillä käyttäen orgaanisia veteen liukenemattomia tai vain vähän liukenevia liuottimia, kuten al-kyylifosfaatteja, esimerkiksi tributyylifosfaattia, tai ali-faattisia alkoholeja, kuten esimerkiksi butanolia tai isobuta-nolia. Tällaisia puhdistusmenetelmiä on selostettu ranskalaisissa patenteissa n:ot 1 531 487, 1 553 095 ja 2 259 787 esimerkkien muodossa, jotka eivät ole rajoittavia. Näiden menetelmien mukaan joutuu märkämenetelmällä saatu raaka fosfori-happoliuos, joka on tuloksena fosforikalkkikivilajien liuotuksesta voimakkaalla hapolla kuten H2S04:llä, sen jälkeen kun on suodatettu, uutettavaksi edellä mainituilla liuottimilla, jolloin saadaan huomattava osa fosforihaposta uutetuksi orgaaniseen faasiin. Kun faasit on erotettu, otetaan talteen uuttamispatteristosta poistuva orgaaninen faasi, jossa P205-pitoisuus on rikastettu, ja tyhjennetty vesifaasi. (tai raffi-naatti), jossa P2°5-konsentraatio on pieni ja joka sisältää suurimman osan kationisista epäpuhtauksista, joita on alkuperäisessä vesiliuoksessa. Mainitun uuttamisen aikana lisätään δ 68038 myös, mikäli on tarpeen, konsentroitua rikkihappoa fosfaatti-lajien uuttamisen edistämiseksi; tästä johtuen on huomattava osa lisätystä rikkihaposta vesiraffinaatissa. Sen vuoksi huomattava osa, ellei koko määrä, uraanista, harvinaisista maame-talleista, ytriumista ja toriumista on mainitussa raffinaatis-sa, mistä ne on edullista ottaa talteen.Purified phosphoric acid is in increasing commercial demand, in the human and animal food industry and as a feedstock for detergent compositions in polyphosphates. For this purpose, an increasing proportion of the crude phosphoric acid obtained by the wet process is purified by commonly known liquid-liquid extraction methods using organic water-insoluble or sparingly soluble solvents such as alkyl phosphates, e.g. tributyl phosphate, or aliphatic alcohols, e.g. . Such purification methods are described in French Patents Nos. 1,531,487, 1,553,095 and 2,259,787 in the form of non-limiting examples. According to these methods, the crude phosphoric acid solution obtained by the wet process resulting from the dissolution of phosphorus limestone species with a strong acid such as H 2 SO 4, after filtration, has to be extracted with the above-mentioned solvents to extract a substantial portion of phosphoric acid into the organic phase. After separation of the phases, the organic phase leaving the extraction coil, in which the P 2 O 5 content is enriched, and the emptied aqueous phase are recovered. (or Raffinate) with a low P2 ° 5 concentration and containing most of the cationic impurities present in the original aqueous solution. During said extraction, δ 68038 is also added, if necessary, to concentrated sulfuric acid to promote the extraction of phosphate species; as a result, there is a substantial proportion of added sulfuric acid in the aqueous raffinate. Therefore, a considerable, if not all, of the uranium, rare earth metals, yttrium and thorium are present in said raffinate, from which it is advantageous to recover them.

Kyseessä olevassa keksinnössä käyetty vesiraffinaatti, joka on peräisin neste-neste uuttamisyksiköstä, sisältää mm. fosfo-rihappoa, jonka konsentraatio paino-osissa on, ilmaistuna P20,-:nä, yleensä alle 20 %, etupäässä noin 10 %, rikkihappoa, joka on peräisin ylimäärin lisätystä reagoivasta aineesta, jota on lisätty fosforikalkkimineraalien liuotukseen, ja sen pitoisuus on yleensä noin 1-3 paino-%, riippuen alkuperäisestä käytetystä ylimäärästä, muita anioneja kuten fluoridi-ioneja jne., ja kationeja, kuten rauta-, aluminium-, magnesium-, alkali-, uraanikationeja, harvinaisten maametallien kationeja sekä ytrium- ja toriumkationeja, joista neljä jälkimmäistä tavallisesti hivenaineina. Jos auttamismenetelmään on sisältynyt rikkihapon lisääminen, on sen konsentraatio raffi-naatissa luonnollisesti korkeampi ja voi nousta jopa noin 15 painoprosenttiin, kun taas päinvastaisesta P205:n paino-osuus voi olla niinkin heikko kuin 2 % (kts. tämän vuoksi edellä mainittuja patentteja).The aqueous raffinate used in the present invention, which is derived from a liquid-liquid extraction unit, contains e.g. phosphoric acid having a concentration by weight, expressed as P 2 O, generally less than 20%, predominantly about 10%, of sulfuric acid derived from an excess of added reactant added to the dissolution of phosphorus lime minerals and generally having a concentration of about 1-3% by weight, depending on the original excess used, other anions such as fluoride ions, etc., and cations such as iron, aluminum, magnesium, alkali, uranium cations, rare earth cations and yttrium and thorium cations, of which four the latter usually as trace elements. If the aid process has involved the addition of sulfuric acid, its concentration in the raffinate is naturally higher and can reach up to about 15% by weight, whereas, on the contrary, the weight content of P 2 O 5 can be as low as 2% (see therefore the above-mentioned patents).

Edellä oleva vesiraffinaatti sopii erikoisen hyvin lähtöaineeksi, kyseessä olevan keksinnön mukaisessa uuttamismenetel-mässä. Kuten tullaan selostamaan jäljempänä, on tällöin uudel-leenuuttamisen jälkeen mahdollista ottaa teollisesti talteen jopa 90 % raffinaatissa olevista uraanista, harvinaisista maa-metalleista, toriumista ja ytriumista.The above aqueous raffinate is particularly well suited as a starting material in the extraction process of the present invention. As will be explained below, it is then possible, after re-extraction, to recover up to 90% of the uranium, rare earth metals, thorium and yttrium in the raffinate.

II Orgaaninen uuttamisfaasiOrganic extraction phase

Kyseessä olevassa keksinnössä käytetty orgaaninen uuttamisfaasi sisältää uuttavana aineena di-(alkyylifenyyli)-fosforihap-poa. Edellä olevan hapon alkyylifenyyliryhmällä tarkoitetaan ryhmää, jossa alkyyliradikaali on alifaattinen suoraketjuinen tai haarautunut radikaali, joka sisältää 4-12 hiiliatomia. Alkyyliradikaali on mieluimmin oktyyliradikaali, erityisen edullisesti se on radikaali 1,1,3,3-tetrametyylibutyyli, etu- 68038 päässä asennossa 4. Keksintö ei ole rajoitettu vain yhden ainoan di-(alkyylifenyyli)-fosforihapon käyttämiseen, vaan se käsittää myös niiden seoksen käyttämisen.The organic extraction phase used in the present invention contains di- (alkylphenyl) -phosphoric acid as an extractant. The alkylphenyl group of the above acid means a group in which the alkyl radical is an aliphatic straight-chain or branched radical containing 4 to 12 carbon atoms. The alkyl radical is preferably an octyl radical, particularly preferably it is the 1,1,3,3-tetramethylbutyl radical, preferably 68038 at position 4. The invention is not limited to the use of a single di- (alkylphenyl) -phosphoric acid, but also comprises the use of a mixture thereof. .

Orgaaninen uuttamisfaasi sisältää myös jotakin inertiä liuotinta, joksi voidaan valita jokin alifaattinen yhdiste kuten esimerkiksi heptaani, dodekaani, heksaani tai kerosiinin tyyppiset öljyfraktiot, aromaattinen yhdiste, kuten bentseeni, tolueeni, etyylibentseeni, ksyleeni ja Solvesso-tyyppiset tisleet (EXXON firman tavaramerkki), joita käytetään joko yksinään tai seoksena.The organic extraction phase also contains an inert solvent, which may be selected from an aliphatic compound such as heptane, dodecane, hexane or kerosene type oil fractions, an aromatic compound such as benzene, toluene, ethylbenzene, xylene and Solvesso type distillates (EXXON). either alone or as a mixture.

Inerti orgaaninen liuotin valitaan uuttamisaineen alifaatti-sen ketjun kemiallisesta luonteesta riippuen. Esimeriksi siinä tapauksessa, että käytetään di-(oktyylifenyyli)-fosforihap-poa (DOPPAta) jonka liukoisuus alifaattisiin hiilivetyihin on rajoitettu (esimerkiksi kyllästetty liuos kerosiinissa 20°C:ssa sisältää alle 0,1 mol/litra), on tätä liukoisuutta lisättävä orgaaniseen faasiin teollisesti tapahtuvan uuttamisen olosuhteiden aikaansaamiseksi, siten että käytetään ali-faattisen ja aromaattisen hiilivedyn seosta. Kuitenkin tässä tapauksessa esitettyjen metallilajien jakautumiskertoimet pienenevät huomattavasti, kun liuottimessa painosuhde aromaattinen hiilivety/alifaattinen hiilivety nousee.The inert organic solvent is selected depending on the chemical nature of the aliphatic chain of the extractant. For example, in the case of the use of di- (octylphenyl) -phosphoric acid (DOPPA), which has a limited solubility in aliphatic hydrocarbons (e.g. a saturated solution in kerosene at 20 ° C contains less than 0.1 mol / liter), this solubility must be added to the organic phase to provide industrial extraction conditions using a mixture of aliphatic and aromatic hydrocarbons. However, in this case, the partition coefficients of the metal species shown decrease considerably as the weight ratio of aromatic hydrocarbon / aliphatic hydrocarbon in the solvent increases.

Yleisesti voidaan sanoa, että orgaanisessa faasissa olevan di-(alkyylifenyyli)-fosforihapon konsentraation valinta ja aromaattisen liuottimen tai alifaattisen liuottimen painosuhteen valinta on kompromissin tulos, jossa on otettava huomioon mainitun di-(alkyylifenyyli)-fosforihapon liukoisuus systeemiin ja eri metallilajien jakautumiskertoimet orgaanisen faasin ja vesifaasin välillä.In general, the choice of the concentration of di- (alkylphenyl) -phosphoric acid in the organic phase and the choice of the weight ratio of aromatic solvent or aliphatic solvent is the result of a compromise which takes into account the solubility of said di- (alkylphenyl) -phosphoric acid in the system and the distribution of different metal species. between the aqueous phase.

Käytännössä on di-(alkyylifenyyli)-fosforihapon konsentraatio välillä 0,1 M - 1 M, etupäässä noin 0,5 M ja painosuhde aromaattinen liuotin/alifaattinen liuotin, siinä tapauksessa, että on välttämätöntä lisätä aromaattista liuotinta, on välillä 0,01 - 100, etupäässä noin 1.In practice, the concentration of di- (alkylphenyl) -phosphoric acid is between 0.1 M and 1 M, preferably about 0.5 M, and the weight ratio of aromatic solvent / aliphatic solvent, in the case where it is necessary to add an aromatic solvent, is between 0.01 and 100 , mainly about 1.

Lisäksi on tässä keksinnössä havaittu, että uuttavan aineen 10 68038 liukoisuuden parantamiseksi liuotinten seoksessa ja edullisen uuttamistehon aikaansaamiseksi etsittyjen metallilajien suhteen, on edullista lisätä orgaaniseen faasiin solvatoivaa ainetta (muuntelevaa ainetta), joksi valitaan jokin trialkyyli-fosfiinin oksidi, alkyylifosfinaatti, alkyylifosfonaatti, alkyylifosfaatti tai alkyylisulfoksidi. Pidetään parhaana käyttää tavallisesti trioktyylifosfiinin oksidia, dibutyylibutyy- li-fosfonaattia tai tributyylifosfaattia. Muuntelevan aineen pitoisuus orgaanisessa faasissa on välillä 1-30 paino-%, etupäässä noin 5 paino-%.In addition, in the present invention, it has been found that in order to improve the solubility of the extractant in the solvent mixture and to provide an advantageous extraction efficiency for the metal species sought, it is preferable to add a solvating agent (modifier) to the organic phase. . It is generally preferred to use trioctylphosphine oxide, dibutylbutyl phosphonate or tributyl phosphate. The content of the modifier in the organic phase is between 1 and 30% by weight, preferably about 5% by weight.

Lisäksi on tässä keksinnössä havaittu, että on edullista joissakin tapauksissa orgaanisen faasin hydrodynaamisten tyypillisten ominaisuuksien parantamiseksi lisätä siihen muuntelevaa ainetta, joksi valitaan jokin alifaattinen tai alkyyli-aryyliyhdiste, jossa on hydroksyyliryhmiä, ja joka sisältää enemmän kuin 4 hiiliatomia. Tähän tarkoitukseen käytetään etupäässä jotakin alifaattista alkoholia, etupäässä sellaista, jossa on 10 hiiliatomia, tai alkyylifenolia kuten nonyyli-fenolia. Phauntelevan aineen konsentraatio orgaanisessa faasissa on välillä 5-50 %, etupäässä noin 20 %.In addition, it has been found in the present invention that in some cases it is advantageous to add a modifying agent selected from an aliphatic or alkylaryl compound having hydroxyl groups and containing more than 4 carbon atoms in order to improve the typical hydrodynamic properties of the organic phase. For this purpose, an aliphatic alcohol is preferred, in particular one having 10 carbon atoms, or an alkylphenol such as nonylphenol. The concentration of the blowing agent in the organic phase is between 5-50%, mainly about 20%.

Edellä selostettu orgaaninen uuttamisfaasi omaa erittäin hyvän uuttamisvaikutuksen uraanin, toriumin, ytriumin ja harvinaisten maametallien suhteen. Lisäksi on havaittu, että mainittu uuttamisfaasi soveltuu hapon vesiliuoksiin huolimatta siitä, mikä on näiden vesiliuoksien pelkistyskyky, eli huolimatta siitä mikä on uraanin hapetusaste /U(IV) tai U(VI_)7· Erikoisesti on mahdollista käsitellä liuoksia, jotka sisältävät samalla kertaa U(IV):ää ja U(VI):ta. Jotta kuitenkin erottaminen raudasta tapahtuisi paremmin, voi olla edullista työskennellä siten, että alkuperäinen vesifaasi on pelkistetty niin, että rauta on kahden arvoista, eikä se seuraa mukana uuttamisessa minkä ansiosta myös etsittyjen alkuaineiden uuttamisker-toimet suurenevat huomattavasti.The organic extraction phase described above has a very good extraction effect with respect to uranium, thorium, yttrium and rare earth metals. In addition, it has been found that said extraction phase is suitable for aqueous acid solutions regardless of the reduction capacity of these aqueous solutions, i.e. regardless of the oxidation state of uranium / U (IV) or U (VI_) 7 · In particular, it is possible to treat solutions containing U ( IV) and U (VI). However, in order to make the separation from iron better, it may be advantageous to work in such a way that the initial aqueous phase is reduced so that the iron has two values and does not accompany the extraction, which also significantly increases the extraction coefficients of the searched elements.

Vesifaasin ja orgaanisen faasin virtanopeuksien suhde ei ole ratkaisevan tarkka kontaktin aikana ja se on tavallisesti välillä 0,1-20, etupäässä välillä 1-5.The ratio of the flow rates of the aqueous phase to the organic phase is not decisively accurate during contact and is usually between 0.1 and 20, mainly between 1 and 5.

68038 1168038 11

Kontaktilämpötila ei ole tarkkaan määrätty, riittää vain, että uuttavat aineet liukenevat liuottimiin. Tavallisesti työskennellään lämpötilavälillä 15°C - 60°C ja etupäässä noin 40°C:ssa.The contact temperature is not precisely determined, it is sufficient for the extractants to be soluble in the solvents. It is usually carried out at a temperature in the range from 15 ° C to 60 ° C and mainly at about 40 ° C.

Kontaktiin paneminen tapahtuu tekniikassa hyvin tunnetuissa laitteissa kuten sekoitus-laskeutusaltaissa, jotka on asennettu useita tasoja käsittäviksi patteristoiksi, täyteis- tai sykekolonneissa, ja kontakti tapahtuu joko myötä- tai vastavirtaan. Tällä tavoin saavutetaan käytännöllisesti katsoen lähes täydellinen vesifaasin tyhjentyminen uraanista, torjumista, ytriumista ja harvinaisista maametalleista.The contacting takes place in devices well known in the art, such as mixing-settling tanks installed in multi-level batteries, packed or pulsed columns, and the contact takes place either upstream or downstream. In this way, virtually complete depletion of the aqueous phase of uranium, repellents, yttrium and rare earths is achieved.

III Orgaanisen faasin uudelleenuuttaminen Keksinnön mukainen menetelmä käsittää myös edellä olevan, esitettyjä lajeja sisältävän orgaanisen faasin käsittelyn siten, että ne saadaan talteen konsentroidussa muodossa.III. Re-extraction of the organic phase The process according to the invention also comprises the treatment of the above organic phase containing the above-mentioned species so that they are recovered in concentrated form.

Orgaanisen faasin voimakkaan uuttamiskyvyn vuoksi suoritetaan metallilajien tehokas uudelleenutttaminen saostamalla fluori-vetyhapon avulla hyvin happamessa liuoksessa. Tähän vaiheeseen soveltuvat hyvin nimenomaan rikkihappo, fosforihappo jne. Parhaana pidetään kuitenkin fosforihappoa sen tehokkuuden vuoksi ja liuoksen HF-H-^PO^hydrodynaamisten ominaisuuksien vuoksi. ΗβΡΟ^ιη konsentraatio on edullisimmin välillä 30-60 % P20,-:tä, varsinkin välillä 45-55 % P20^:tä ja HF:n konsentraatio on välillä 3-10 % painosta.Due to the strong extraction capacity of the organic phase, efficient re-extraction of the metal species is carried out by precipitation with hydrofluoric acid in a very acidic solution. Sulfuric acid, phosphoric acid, etc. are particularly suitable for this step. However, phosphoric acid is preferred because of its efficiency and the hydrodynamic properties of the solution HF-H-PO2. The concentration of ΗβΡΟ ^ ιη is most preferably between 30-60% of P 2 O 2, in particular between 45-55% of P 2 O 2 and the concentration of HF is between 3-10% by weight.

Tällä tavoin menetellen saostetaan mainittujen lajien suolojen seos, joka eristetään vesi faasista ja joka muodostaa tuotoksen. Lajien erottaminen keskenään suoritetaan viimeisessä vaiheessa tunnetuin menetelmin, eikä se kuulu enää tähän keksintöön.In this way, a mixture of salts of said species is precipitated, which is isolated from the aqueous phase and forms a yield. The separation of the species is carried out in the last step by known methods and is no longer part of the present invention.

Uudelleenuuttaminen tapahtuu tunnetuissa laitteissa neste-neste kontaktin avulla lämpötilavälillä 20°-60°C. Kun orgaaninen faasi ja vesifaasi, joka sisältää saostuman, on erotettu, palautetaan orgaaninen faasi takaisin sykliin uuttamisyksik-köön. Vesifaasista erotetaan sakka ja siihen panostetaan uudestaan HF:ää ja HgP04:ää ja se palautetaan myös uudelleenuutta-misyksikköön.The re-extraction takes place in known devices by means of a liquid-liquid contact at a temperature in the range from 20 ° to 60 ° C. After the organic phase and the aqueous phase containing the precipitate have been separated, the organic phase is returned to the cycle in the extraction unit. The precipitate is separated from the aqueous phase and refilled with HF and HgPO4 and also returned to the regeneration unit.

12 6803812 68038

Ensimmäisessä toteutusmuodossa, jossa työskennellään käyttäen etukäteen pelkistettyä alkuperäistä vesiliuosta, joka sisältää uraania, jonka hapetusaste on neljä, muodostuu uudelleen-uuttamisalue yhden ainoan tason omaavasta laitteesta. Tämä toteutusmalli on selostettu kuviossa 2 (esimerkki 8).In the first embodiment, working using a pre-reduced initial aqueous solution containing uranium having an oxidation state of four, the re-extraction zone consists of a single-level device. This embodiment is described in Figure 2 (Example 8).

Toisessa toteutusmuodossa käytetään alkuperäistä vesiliuosta, jossa uraani on hapetusasteeltaan kuuden arvoista, tai kuuden ja neljän arvoista, ja uudelleenuuttaminen tapahtuu alueella, jossa on vain yksi taso käyttäen uudelleenuuttamis-vesiliuosta, joka sisältää fluorivetyhappoa, fosforihappoa ja tämän lisäksi pelkistävää ainetta kuuden arvoista uraania varten, kuten esimerkiksi rauta(II)-ioneja, jolloin saostetaan etsityt lajit suolojen muodossa. Tämä toteutusmuoto on selostettu kuviossa 3 (esimerkki 9).In another embodiment, an initial aqueous solution in which the uranium has an oxidation state of six or six and four is used, and the re-extraction takes place in a region with only one level using an aqueous re-extraction solution containing hydrofluoric acid, phosphoric acid and a reducing agent for hexane uranium, such as for example iron (II) ions, precipitating the desired species in the form of salts. This embodiment is described in Figure 3 (Example 9).

Kolmannessa toteutusmuodossa käytetään alkuperäistä vesiliuosta, joka sisältää hapetusarvoltaan kahden tai kuuden ja neljän arvoista uraania, ja uudelleenuuttaminen tapahtuu kahtena vaiheena. Ensimmäinen uudelleenuttamisalue käsittää tavallisesti yhden tason ja orgaaninen alkuperäinen liuos pannaan kontaktiin ensimmäisen vesiliuoksen kanssa, joka sisältää fluori-vetyhappoa ja fosforihappoa, jolloin ytrium, harvinaiset maa-metallit, torium ja osa uraanista saostuvat suolojen muodossa.In the third embodiment, an initial aqueous solution containing uranium with an oxidation value of two or six and four is used, and the re-extraction takes place in two steps. The first reuptake zone usually comprises one level and the organic starting solution is contacted with a first aqueous solution containing hydrofluoric acid and phosphoric acid, whereby yttrium, rare earth metals, thorium and part of the uranium precipitate in the form of salts.

Sen jälkeen osittain tyhjennetty orgaaninen faasi syöttää toista uudelleenuuttamisaluetta, jossa on tavallisesti vain yksi taso ja jossa se joutuu kontaktiin toisen fluorivetyhapon ja fosforihapon vesiliuoksen kanssa, joka sisältää lisäksi kuuden arvoisen uraanin pelkistysainetta, kuten rauta(II)-ioneja, jolloin ensimmäiseltä alueelta poistuvan orgaanisen faasin sisältämän uraani(VI):n jäännökset pelkistyvät, ne uutetaan ja saostuvat uraani(IV):n suolan muodossa hyvin tehokkaasti tyhjennykseen saakka. Tämä toteutusmuoto on kuvattu kuviossa 1 (esimerkki 7).The partially depleted organic phase then feeds a second re-extraction zone, usually with only one level, where it comes into contact with a second solution of hydrofluoric acid and phosphoric acid, which further contains a hexavalent uranium reducing agent such as iron (II) ions, leaving the organic phase leaving the first zone. the residues of uranium (VI) contained in the uranium (VI) are reduced, extracted and precipitated in the form of a salt of uranium (IV) very efficiently until depletion. This embodiment is illustrated in Figure 1 (Example 7).

IV HF:n ja H^PO^rn talteenottaminen orgaanisesta faasista Edellä olevissa menetelmissä, kun lajeja uudelleenuutetaan vesifaasin avulla, joka sisältää HF:ää ja H^PO^rää, ja mahdollisesti tarvittaessa myös pelkistävää ainetta, uuttaa orgaaninen 13 68Q38 faasi, jossa ei ole HF:ää tai jossa on sitä vain hyvin vähän ja samoin hyvin vähän I^PO^iää, osan fosforihaposta ja fluori-vetyhaposta, joita on uudelleenuttamisessa käytetyssä vesiliuoksessa. Näin tapahtuu erikoisesti silloin, kun vesifaasin konsentraation parametrejä säädetään lajien uudelleenuuttami-sen tehostamiseksi, eli vesifaasin I^PO^-pitoisuus on välillä 30-85 paino-% ja HF:n konsentraatio on yli 2 %, eli esimerkiksi fosforihapon vesiliuos on 50-prosenttista laskettuna P20^:nä ja HF:n konsentraatio on 6 %.IV. Recovery of HF and H 2 PO 4 from the organic phase In the above methods, when the species are re-extracted with an aqueous phase containing HF and H 2 PO 4 and possibly also a reducing agent, the organic 13 68Q38 phase is extracted in which no no HF or with very little and also very little I 2 PO 4, part of the phosphoric acid and hydrofluoric acid present in the aqueous solution used in the reconstitution. This is especially the case when the concentration parameters of the aqueous phase are adjusted to enhance the re-extraction of the species, i.e. the content of the aqueous phase I 2 PO 4 is between 30-85% by weight and the concentration of HF is more than 2%, i.e. 50% aqueous phosphoric acid calculated as P 2 O 2 and the HF concentration is 6%.

Tämän happomäärän uuttaminen, joka on siis poissa uudelleen-uuttamisesta, merkitsee hyvin tuntuvaa konsentraation alentumista uudelleenuttamisessa käytetyn vesifaasin kierrossa, mikä merkitsee sitä, että on varauduttava happojen uudelleenpanos-tukseen, mikä taas rasittaa menetelmän taloudellisuutta.Extraction of this amount of acid, which is thus absent from re-extraction, means a very significant reduction in the concentration in the circulation of the aqueous phase used in the re-extraction, which means that provision must be made for acid re-loading, which in turn strains the economy of the process.

Keksintö käsittää sen vuoksi parannuksena fluorivetyhapon ja fosforihapon talteenottamisen, jotka menevät uuttamisen mukana orgaaniseen faasiin uudelleenuuttamisvaiheessa. Kun lajit on uudelleenuutettu ja vesifaasi ja orgaaninen faasi on erotettu, joutuu metallilajeista tyhjennetty orgaaninen faasi ennen kuin se viedään uudelleen alueelle, jossa alkuperäinen hapon vesiliuos uutetaan, käsiteltäväksi pesualueella vesiliuoksen avulla, jolloin saadaan orgaaninen faasi, joka on käytännöllisesti katsoen täysin tyhjä fosforihaposta ja fluorivety-haposta ja pesualueelta poistuva vesiliuos yhdistetään sitten uudelleenuuttamisessa käytettävään vesiliuokseen.The invention therefore comprises, as an improvement, the recovery of hydrofluoric acid and phosphoric acid which go with the extraction into the organic phase in the extraction step. After the species have been re-extracted and the aqueous phase and the organic phase separated, the depleted organic phase of the metal species is subjected to an aqueous solution in the wash area before being re-introduced to the original aqueous acid solution to give an organic phase substantially empty of phosphoric acid and hydrofluoric acid. the aqueous solution leaving the acid and wash area is then combined with the aqueous solution used in the re-extraction.

Vesiliuos, jota käytetään pesemään metallilajeista tyhjennettyä orgaanista faasia, on vettä tai fosforihapon liuosta, jonka konsentraatio on alempi kuin fosforihapon, joka on uudelleenuuttamisessa käytetyn vesiliuoksen kierrossa.The aqueous solution used to wash the depleted organic phase of metal species is water or a solution of phosphoric acid having a lower concentration than the phosphoric acid in the circulation of the aqueous solution used in the extraction.

Parametrit edellä mainitussa kontaktissa, varsinkin pesualueen tasojen lukumäärä, faasin virrannopeuksien suhde ja lämpötila, voivat vaihdella melko laajoissa rajoissa, mutta on edullista valita ne niin, että liuoskierron toiminta uudelleenuuttamisvaiheessa on varmasti tasapainossa taloudellisella tavalla. Tekniikassa nämä parametrit ovat hyvin tunnettuja. Pesulaite käsittää tavallisesti ainakin yhden tason ja virrannopeuksien 68038 suhde orgaaninen faasi/vesifaasi on välillä 10-100, etupäässä noin 45. Ke ntaktilaite muodostuu tavallisesti sekoitus-laskeu-tusaltaiden patteristosta, syke- tai täyteiskolonnista ja faasien virtaus tapahtuu myötä- tai vastavirtaan. Kontakti lämpötila on tavallisesti 60°C:en ja ympäristön lämpötilan välillä.The parameters in the above-mentioned contact, in particular the number of levels in the washing area, the ratio of the phase flow rates and the temperature, can vary within quite wide limits, but it is advantageous to select them so that the solution circulation in the re-extraction step is certainly economically balanced. These parameters are well known in the art. The washing device usually comprises at least one level and the flow rates 68038 organic phase / aqueous phase ratio are between 10 and 100, mainly about 45. The operating device usually consists of a mixing, settling tank, pulse or packed column and the phases flow upstream or downstream. The contact temperature is usually between 60 ° C and the ambient temperature.

Sen jälkeen kun on yhdistetty edellä oleva pesualueelta poistuva vesiliuos uudelleenuuttamisen vesiliuokseen, säädetään yhdistetyssä liuosvirrassa fosforihapon, fluorivetyhapon, ja tarvittaessa pelkistävän aineen konsentraatiot.After combining the above aqueous solution leaving the wash area with the aqueous re-extraction solution, the concentrations of phosphoric acid, hydrofluoric acid, and, if necessary, reducing agent in the combined solution stream are adjusted.

Koska tavallisesti H^PO^tn ja HF:n konsentraatiot liuoksessa, joka poistuu edellä olevalta pesualueelta ovat pienemmät kuin uudelleenuuttamiskierron vesiliuoksessa, on näiden kahden liuoksen yhdistämisen tuloksena olevan virran happokonsentraa-tio alentunut. Tämän vuoksi on suoritettava yhdistetyssä virrassa jatkuvana konsentroimisoperaatio, tavallisesti haihduttaminen tunnetun laitteen avulla, veden poistamiseksi ja fluori-vetyhapon palauttamiseksi takaisin sykliin. Sen jälkeen lisätään jatkuvana sellaiset määrät HF:ää, H^PO^iää ja tarvittaessa uraania pelkistävää ainetta, jotta eri konsentraatiot pysyisivät vakioina, uudelleenuuttamisaluetta syöttävään virtaan, ja siten että taloudelliset olosuhteet olisivat parhaat mahdolliset .Since, in general, the concentrations of H 2 PO 4 and HF in the solution leaving the above wash zone are lower than in the aqueous solution of the re-extraction cycle, the acid concentration of the stream resulting from the combination of the two solutions is reduced. Therefore, a continuous concentration operation, usually evaporation by a known apparatus, must be performed in the combined stream to remove water and return the hydrofluoric acid back to the cycle. Thereafter, amounts of HF, H 2 PO 2 and, if necessary, a uranium reducing agent are continuously added to keep the various concentrations constant, to the feed to the regeneration zone, and to provide the best possible economic conditions.

Tämä taiteenottamisessa tapahtuva parannus on paremmin ymmärrettävissä kuvion 4 kaavion avulla, joka esittää parannusta kuvion 3 kaavioon.This improvement in art adoption is better understood by the diagram of Figure 4, which shows an improvement over the diagram of Figure 3.

Linjaa 41 pitkin lisätään hapon vesiliuosta, joka on tavallisesti märkämenetelmällä saatua raakaa fosforihappoa, joka sisältää etsittyjä metallilajeja uuttamisalueelle 42, jossa se pannaan kontaktiin orgaanisen faasin 50 kanssa esillä olevan keksinnön mukaisesti. Kohdassa 43 ote taan talteen vesiliuos, joka on käytännöllisesti katsoen tyhjennetty ja kohdassa 44 orgaaninen rikastettu faasi. Tämä syöttää sitten uudelleenuuttamisaluetta 45, joka sisältää yleensä vain yhden tason ja jossa se joutuu kontaktiin fluorivety-hapon ja fosforihapon vesiliuoksen 46 kanssa, joka sisältää 15 68038 ainetta, joka pelkistää uraania VI, tavallisesti rauta(II)-ioneja. Kun faasit on erotettu, orgaaninen faasi 47, josta on tyhjennetty käytännöllisesti kokonaan uraani, torium, harvinaiset maametallit ja ytrium, syöttää pesualuetta 48, jossa se pannaan kontaktiin vesiliuoksen kanssa 49, joka on tavallisesti vettä tai fosforihapon laimennettua vesiliuosta. Alueelta 48 lähtee orgaaninen faasi 50, josta on käytännöllisesti katsoen täysin tyhjennetty hapot ja joka otetaan takaisin sykliin uuttamisalueella 42, ja pesuliuos 51.Along line 41, an aqueous acid solution, usually wet crude phosphoric acid, containing the desired metal species is added to the extraction zone 42, where it is contacted with the organic phase 50 in accordance with the present invention. In step 43, an aqueous solution is recovered, which is practically emptied and in step 44 the organic enriched phase. This then feeds a re-extraction zone 45, which generally contains only one level and where it comes into contact with an aqueous solution of hydrofluoric acid and phosphoric acid 46 containing a substance that reduces uranium VI, usually iron (II) ions. Once the phases are separated, the organic phase 47, from which uranium, thorium, rare earth metals, and yttrium have been virtually completely depleted, feeds the wash zone 48, where it is contacted with an aqueous solution 49, which is usually water or a dilute aqueous solution of phosphoric acid. From the area 48 leaves the organic phase 50, which has been virtually completely drained of acids and which is taken back into the cycle in the extraction area 42, and the washing solution 51.

Edellä olevalla uudelleenuuttamisalueella 45 uudelleenuute-taan etsittyjä lajeja orgaanisesta faasista ja ne saostuvat suolojen muodossa uudelleenuuttamisyksikön vesiliuoksesta, joka lähtee alueelta 45 linjaa 52 myöten ja syöttää erotusaluetta 53, jossa otetaan talteen suodatuspaakku 54, joka pestään pesu-alueella 55 vesivirran 56 avulla, joka on tavallisesti vettä. Kohdassa 57 otetaan talteen sakka, joka sisältää pääasiallisesti seuraavia suoloja: UF4, TrP3, YF3, ThF4 ja CaF2, jotka muodostavat tuotoksen. Pesusta jäävä emävesi 58 palautetaan mieluimmin takaisin sykliin uuttamisalueelle 42.In the above re-extraction zone 45, the searched species are re-extracted from the organic phase and precipitated in the form of salts from the aqueous solution of the re-extraction unit starting from zone 45 along line 52 and feeding the separation zone 53 to recover the filtration pack 54, which is washed in the washing zone 55. of water. At 57, a precipitate is recovered containing mainly the following salts: UF4, TrP3, YF3, ThF4 and CaF2, which form the yield. The mother liquor 58 remaining from the wash is preferably returned to the cycle in the extraction zone 42.

Erotusalueelta 53 lähtevä emävesi 59 yhdistetään virtaan 51, joka lähtee orgaanisen faasin pesualueelta 48 ja yhdistetty virta 60 konsentroidaan haihdutusalueella 61, jossa erotetaan vesivirta 62 ja vesiliuos 63, jossa HF on rikastunut, joka yhdistetään konsentroituun vesivirtaan, joka lähtee konsentroin-tialueelta 61, jolloin muodostuu virta 64, jonka rauta(II)-ionien ja HF:n väkevyys ja H20-määrä tarkistetaan, jolloin muodostuu virta 46, joka syöttää uudelleenuuttamisaluetta 45.The mother water 59 leaving the separation zone 53 is connected to a stream 51 leaving the organic phase wash zone 48 and the combined stream 60 is concentrated in an evaporation zone 61 separating the water stream 62 and the aqueous solution 63 enriched in HF, which is combined with a concentrated water stream leaving the concentration zone 61 to form stream 64, the concentration and amount of H 2 O of the iron (II) ions and HF are checked, forming a stream 46 which feeds the re-extraction zone 45.

Tämän parannuksen ansiosta otetaan talteen huomattava määrä fosforihappoa ja fluorivetyhappoa, jotka on uutettu orgaaniseen faasiin uudelleenuuttamisen aikana alueella 45 ja voidaan lisätä ne uudelleen uudelleenuuttamisliuoksen kiertoon ja täten saavuttaa huomattava säästö käytetyissä reagoivissa aineissa. Näin on mahdollista normaaleissa teollisuusolosuh-teissa ottaa talteen jopa 100 % uutetusta P20^:stä ja jopa 90 % uutetusta HF:stä, jotka ilman tätä olisivat menetettyjä.Thanks to this improvement, a considerable amount of phosphoric acid and hydrofluoric acid, which have been extracted into the organic phase during the extraction in region 45, can be recovered and can be recirculated to the extraction solution, thus achieving considerable savings in the reactants used. This makes it possible under normal industrial conditions to recover up to 100% of the extracted P 2 O 4 and up to 90% of the extracted HF, which would otherwise be lost.

Tämä fluorivetyhapon ja fosforihapon talteenottamisessa 16 68038 toteutettu parannus soveltuu tietenkin muihin keksinnön mukaisen menetelmän toteutusmuotoihin.This improvement in the recovery of hydrofluoric acid and phosphoric acid 16 68038 is, of course, applicable to other embodiments of the process according to the invention.

Seuraavat esimerkit on annettu asian valaisemiseksi, ja prosenttiluvut ovat painoprosentteja, ellei ole toisin ilmoitettu.The following examples are provided to illustrate the matter and percentages are by weight unless otherwise indicated.

Esimerkki 1; Tässä esimerkissä määrätään etsittävien lajien jakautumis-kertoimet (lajien konsentraatioiden suhteet orgaanisessa faasissa ja vesifaasissa) .Example 1; This example determines the distribution coefficients of the species to be searched (ratios of the concentrations of the species in the organic phase and the aqueous phase).

Pannaan kontaktiin litra raakaa, märkämenetelmällä saatua ei-pelkistettyä fosforihappoa, jonka p20^-pitoisuus on 30 % ja joka sisältää 135 mg/1 uraania(VI), 0,350 g/1 harvinaisia maa-metalleja ilmaistuina harvinaisten maametallien oksideina (3 mg/1 Eu203, 150 mg/1 Y202) ' 2 toriumia(IV) ja 7 g/1 rautaa(III), litran kanssa orgaanista faasia, joka sisältää 36 % Solvessoa (EXXON-firman valmistamien aromaattisten hiilivetyjen kaupallinen tavaramerkki), 36 % kerosiinia, 23 % DOPPA'a, joka sisältää alle 1 % MOPPA'a, 5 % trioktyyli-fosfiinin oksidia, ympäristön lämpötilassa. Jakautumiskertoi-met ovat seuraavat: PTh4 + > 10 PU(VI) = 6 V3 10Contact with one liter of crude wet-reduced non-reduced phosphoric acid with a p204 content of 30% and containing 135 mg / l of uranium (VI), 0.350 g / l of rare earths expressed as rare earth oxides (3 mg / l of Eu2O3) , 150 mg / l Y 2 O 2) '2 thorium (IV) and 7 g / l iron (III), per liter of organic phase containing 36% Solvesso (trade mark of aromatic hydrocarbons manufactured by EXXON), 36% kerosene, 23% DOPPA containing less than 1% MOPPA, 5% trioctylphosphine oxide, at ambient temperature. The partition coefficients are as follows: PTh4 +> 10 PU (VI) = 6 V3 10

Peu2°3 l'2 PFe “ °-4Peu2 ° 3 l'2 PFe “° -4

Esimerkki 2 :Example 2:

Pannaan kontaktiin esimerkin 1 vesiliuos ja orgaaninen liuos vastavirtaan uuttamislaitteessa, jossa on kuusi sekoitus-laskeutusallasta lämpötilassa 20°C faasien volyymisuhteen ollessa 1. Kun faasit on erotettu, saadaan orgaanisesta faasista talteen yli 99 % uraanista, 83 % harvinaisista maametalleista (joista yli 95 % europiumia ja ytriumia), 99 % toriumista ja 30 % raudasta, joita oli alunperin vesifaasissa.The aqueous solution of Example 1 and the organic solution are contacted countercurrently in an extraction apparatus with six stirred-settling tanks at 20 ° C with a phase volume ratio of 1. After separation of the phases, more than 99% of uranium, 83% of rare earths (of which more than 95% of europium) are recovered from the organic phase. and yttrium), 99% thorium and 30% iron, which were originally in the aqueous phase.

Esimerkki 3 :Example 3:

Toistetaan esimerkki 1 käyttäen tällä kertaa raakaa fosfori- 68038 happoa, joka on etukäteen pelkistetty metallisella raudalla.Example 1 is repeated, this time using crude phosphoric acid 68038 previously reduced with metallic iron.

Molempien faasien kontaktin jälkeen volyymisuhteessa 1/1 ovat jakautumiskertoimet seuraavat: PTh4 + > 25 PU(IV) > 25 PY203 > 25 PEu2°3 ' 9'5 P„ = 0,1After contact of both phases at a volume ratio of 1/1, the partition coefficients are as follows: PTh4 +> 25 PU (IV)> 25 PY203> 25 PEu2 ° 3 '9'5 P „= 0.1

FeFe

Esimerkki 4; Käytetään taas esimerkin 3 vesi- ja orgaanisia faaseja ja saatetaan ne kontaktiin vastavirtaan kuudessa teoreettisessa tasossa sekoitus-laskeutusaltaiden patteristossa volyymisuhteen vesifaasi/orgaaninen faasi ollessa = 1 lämpötilassa 25°C.Example 4; Again, the aqueous and organic phases of Example 3 are used and contacted countercurrently in six theoretical levels in the batteries of the mixing-settling tanks with a volume ratio of aqueous phase / organic phase = 1 at 25 ° C.

Kun faasit on erotettu, otetaan orgaanisesta faasista talteen yli 98 % vesifaasin alunperin sisältämistä uraanista(IV), harvinaisista maametalleista, ytriumista ja toriumista.After the phases are separated, more than 98% of the uranium (IV), rare earth metals, yttrium and thorium originally contained in the aqueous phase are recovered from the organic phase.

Esimerkki 5; Tämä esimerkki osoittaa metallilajien ei-selektiivisen talteen-ottomenetelmän rikastetusta orgaanisesta faasista.Example 5; This example demonstrates a non-selective recovery method for metal species from an enriched organic phase.

Tätä varten otetaan taas esimerkissä 2 saatua lajeja sisältävää orgaanista uutetta ja pannaan se kontaktiin 50°C:ssa sekoi-tus-laskeutusaltaassa vesiliuoksen kanssa, jonka kokoomuksessa on 56 paino-% P20^:ttä ja 5 % HF:a volyymisuhteen ollessa orgaaninen faasi/vesifaasi = 2. Uutetaan uudelleen ja saoste-taan vesifaasista 35 % uraani(VI):sta ja yli 90 % harvinaisista maametalleista, ytriumista ja toriumista, joita on orgaanisessa faasissa.To this end, the organic extract containing the species obtained in Example 2 is again taken and contacted at 50 [deg.] C. in a stirred-settling tank with an aqueous solution containing 56% by weight of P2O2 and 5% of HF in an organic phase / volume ratio. aqueous phase = 2. Re-extract and precipitate from the aqueous phase 35% of uranium (VI) and more than 90% of the rare earth metals, yttrium and thorium present in the organic phase.

Esimerkki 6;Example 6;

Toistetaan esimerkin 5 koe käyttäen esimerkin 3 orgaanista uutetta, joka on peräisin uutoksesta kuusitasoisessa sekoitus-laskeutusaltaiden patteristossa. Tässä tapauksessa otetaan talteen sakkana vesifaasista yli 90 % uraanista ja harvinai- 18 68038 sista maametaHeistä, toriumista ja ytriuinista, joita on orgaanisessa faasissa.The experiment of Example 5 is repeated using the organic extract of Example 3 derived from the extraction in a six-level mixing-settling tank battery. In this case, more than 90% of the uranium and rare earths, thorium and yttrium in the organic phase are recovered as a precipitate from the aqueous phase.

Esimerkki 7:Example 7:

Talteenotto raa'asta fosforihaposta Tässä esimerkissä selostetaan jatkuvaa menetelmää, joka on esitetty kuviossa 1 ja jonka avulla voidaan ottaa talteen edellä mainittuja lajeja.Recovery from Crude Phosphoric Acid This example illustrates the continuous process shown in Figure 1 for recovering the above species.

Linjan 1 kautta johdetaan märkämenetelmällä saatua raakaa fos-forihappoa, joka sisältää: Ρ20^ 30 paino-%Line 1 contains crude phosphoric acid obtained by the wet process, containing: Ρ20 ^ 30% by weight

Uraani(VI) 135 mg/iUranium (VI) 135 mg / l

Tr203 + Th02 0,35 g/1 josta Y2°3 0,15 g/1 uuttamispatteristoon 2 (sekoitus-laskeutusaltaisiin), jotka käsittävät 7 teoreettista tasoa lämpötilassa 25°C vastavirtaan orgaanista faasia 17 vastaan, joka sisältää liuotinta, joka muodostuu 50 painoprosentista kerosiinia ja 50 painoprosentista Solvessoa ja sisältää 0,5 mol/litra DOPPA:a ja TOPO:a 5 painoprosenttia, ja faasien volyymisuhde on = 1. Kohdasta 3 lähtee tyhjennettyä vesiraffinaattia ja kohdasta 4 rikastettua orgaanista faasia. Tämä syöttää peräkkäin kahta yksi-tasoista rege-neraatioyksikköä 5 ja 6. Ensimmäisessä yksikössä 5 saatetaan orgaaninen faasi kontaktiin vesifaasin kanssa, joka kiertää suljettua piiriä ja sisältää 55 % P20^:ttä ja 6 % HF:ää, volyy-misuhteen orgaaninen faasi/vesifaasi ollessa 1/2 50°C:ssa. Kun faasit on erotettu, niin vesifaasi, joka sisältää u(VI):n,Tr 2 O 3 + ThO 2 0.35 g / l of which Y 2 ° 3 0.15 g / l for extraction coil 2 (stirred-settling tanks) comprising 7 theoretical levels at 25 ° C upstream of the organic phase 17 containing a solvent consisting of 50% by weight kerosene and 50% by weight of Solvesso and contains 0.5 mol / liter of DOPPA and 5% by weight of TOPO, and the volume ratio of the phases is = 1. From 3 the emptied aqueous raffinate starts and from 4 the enriched organic phase. This feeds two single-level Regeneration Units 5 and 6 in succession. In the first Unit 5, the organic phase is contacted with an aqueous phase circulating in a closed circuit and containing 55% P 2 O 3 and 6% HF, the organic phase / aqueous phase of the volume ratio. at 1/2 at 50 ° C. After the phases are separated, the aqueous phase containing u (VI)

Tr:n, γ·η ja Th:n suolojen sakan, kuljetetaan linjaa 7 pitkin suodatusyksikköön 8, jossa erotetaan kiinteä osa 9, joka muodostaa tuotoksen. Kohdasta 10 lähtevään suodokseen lisätään HF:ä ja P20^:ttä edellä mainittuun konsentraatioon asti ja se palautetaan takaisin regenerointiyksikköön linjaa 11 myöten.The precipitate of the salts of Tr, γ · η and Th is conveyed along line 7 to the filtration unit 8, where a solid part 9 is separated, which forms the output. To the filtrate leaving point 10, HF and P 2 O 3 are added to the above concentration and returned to the regeneration unit along line 11.

Osittain tyhjennetty orgaaninen faasi 12 syöttää sen jälkeen uudelleenuttamisyksikköä 6, jossa se joutuu kontaktiin volyymi-suhteessa orgaaninen faasi/vesifaasi 10/1, lämpötilassa 50°C vesiliuoksen 13 kanssa, jonka P20^-pitoisuus on 51 %, 6 % HF:ä ja 5 g/litra rautaioneja(II).The partially emptied organic phase 12 then feeds the regeneration unit 6, where it comes into contact with a volume ratio of organic phase / aqueous phase 10/1 at a temperature of 50 ° C with an aqueous solution 13 having a P 2 O 4 content of 6%, 6% HF and 5 g / liter of iron ions (II).

68038 1968038 19

Kun faasit on erotettu, tyhjennetty orgaaninen faasi 17 palautetaan sykliin uuttamispatteriin 2 ja lähtevä vesifaasi 14, joka sisältää suolaa U(IV), kuljetetaan suodatusyksikköön 15, jossa otetaan talteen sakka 16. Näin menetellen saadaan uraanin jakautuma kahteen konsentraattiin siten, että 35 % on sakassa 9 harvinaisten maametallien kanssa ja 65 % sakassa 16.After the phases have been separated, the depleted organic phase 17 is returned to the cycle in the extraction coil 2 and the outgoing aqueous phase 14 containing the salt U (IV) is conveyed to a filtration unit 15 where the precipitate 16 is recovered. The distribution of uranium to the two concentrates is 35%. 9 with rare earths and 65% in precipitate 16.

Esimerkki 8: Tämä esimerkki valaisee: kuvion 2 avulla erästä toteutustapaa, joka sisältää raa'an fosforihapon pelkistyksen etukäteen raudan avulla. Pelkistetty raaka fosforihappo sisältää: P205 30 %Example 8: This example illustrates: with reference to Figure 2, an embodiment involving the reduction of crude phosphoric acid in advance by means of iron. Reduced crude phosphoric acid contains: P205 30%

Uraani(IV) 135 mg/1Uranium (IV) 135 mg / l

Tr203 + Th02 0,350 g/1 josta Y90·3 0,150 g/1Tr 2 O 3 + ThO 2 0.350 g / l of which Y90 · 3 0.150 g / l

2+ Δ J2+ Δ J

Fe^ 11 g/1 Tämä happo johdetaan sisään linjaa 21 pitkin sekoitus-laskeu-tusaltaiden patteristoon 22, joka käsittää seitsemän teoreettista tasoa, lämpötilassa 25°C, vastavirtaan orgaanista faasia 27 vastaan, joka on identtinen esimerkin 1 kanssa, volyy-misuhteen orgaaninen faasi/vesifaasi ollessa = 1/5. Kohdassa 23 poistuu vesiraffinaatti ja kohdasta 24 orgaaninen rikastettu faasi. Tämä faasi syöttää regeneroimisyksikköä 25, jossa on ainoastaan yksi taso, jossa se joutuu kontaktiin vesiliuoksen 26 kanssa, joka sisältää 51 % P205:ttä ja 6 % HF:ä, 50°C:ssa volyymisuhteen ollessa orgaaninen faasi/vesifaasi = 5/1.Fe ^ 11 g / l This acid is introduced along line 21 into the battery system 22 of the mixing-settling tanks, comprising seven theoretical levels, at 25 ° C, upstream of the organic phase 27, which is identical to Example 1, the organic phase of the volume ratio / aqueous phase being = 1/5. At 23 the aqueous raffinate is removed and at 24 the organic enriched phase is removed. This phase feeds a regeneration unit 25 with only one level where it comes into contact with an aqueous solution 26 containing 51% P 2 O 5 and 6% HF at 50 ° C with a volume ratio of organic phase / aqueous phase = 5/1.

Kun faasit on erotettu, tyhjennetty orgaaninen faasi 27 syöttää uudestaan uuttamispatteristoa 22, kun taas vesifaasi 28, joka sisältää sakan, johdetaan suodatusyksikköön 29, jossa otetaan talteen sakka 30, joka sisältää U(IV)-, Tr-, Y- ja Th-suolat, ja joka muodostaa tuotoksen, ja suodokseen 31 lisätään uudestaan P20^:ttä ja HF:ä edellä mainittuihin pitoisuuksiin asti ja sillä syötetään suurimmaksi osaksi uudestaan uudelleenuutta-misyksikköä 25. Fraktio 28, jota ei palauteta sykliin, poistetaan.After the phases are separated, the depleted organic phase 27 re-feeds the extraction battery 22, while the aqueous phase 28 containing the precipitate is passed to a filtration unit 29 where a precipitate 30 containing the U (IV), Tr, Y and Th salts is recovered. , and which forms the output, and P 2 O 3 and HF are re-added to the filtrate 31 up to the above-mentioned concentrations and fed for the most part to the regeneration unit 25. The fraction 28 which is not returned to the cycle is removed.

Esimerkki 9: Tämä esimerkki valaisee kuvion 3 avulla erästä toteutusmallia.Example 9: This example illustrates an implementation model using Figure 3.

20 68038 johon sisältyy raa'an fosforihapon käsittely, joka sisältää uraania U(IV)- ja U(VI)-muodoissa, ja myös yhtenä vaiheena tapahtuvan pelkistävän uudelleenuuttamisen. Raakaa fosfori-happoa, joka on saatu märkämenetelmän avulla ja joka sisältää: P205 29 %20 68038 which includes the treatment of crude phosphoric acid containing uranium in the U (IV) and U (VI) forms, as well as reductive redistribution in one step. Crude phosphoric acid obtained by the wet process and containing: P205 29%

Kaikkiaan uraania 150 mg/1 (josta U(IV) = 45 mg/1 ja U(VI) = 105 mg/1,A total of 150 mg / l of uranium (of which U (IV) = 45 mg / l and U (VI) = 105 mg / l,

Tr203 + Th02 0,42 g/1 (josta Y203 0,17 g/1)Tr 2 O 3 + ThO 2 0.42 g / l (of which Y 2 O 3 0.17 g / l)

Kaikkiaan Fe 9,1 g/1 (josta Fe^+ = 0,2 g/1) johdetaan linjaa 21 pitkin seitsemän sekoitus-laskeutusaltaan muodostamaan patteristoon 22 lämpötilassa 40°C vastavirtaan orgaanista faasia 27 vastaan, joka on identtinen esimerkin 1 kanssa, faasien volyymisuhteessa = 1. Kohdasta 24 poistuu rikastettu orgaaninen faasi ja kohdasta 23 tyhjennetty raaka fosforihappo. Orgaaninen faasi syöttää uudelleenuuttamisyksik-köä 25, jossa on ainoastaan yksi taso, jossa se joutuu kontaktiin vesiliuoksen 26 kanssa, joka sisältää 48 % P205:ttä ja 6 % HF:ä ja myös pelkistäviä rautaioneja Fe^+, joiden kon-sentraatio on 4 g/litra, volyymisuhteen orgaaninen faasi/vesi-faasi ollessa = 10/1. Kun faasit on erotettu, sisältää tyhjennetty orgaaninen faasi 27 vähemmän kuin 5 mg/litra kutakin alkuaineista uraani, torium, harvinaiset maametallit, ytrium* se syöttää uudestaan uuttamispatteristoa 22. Vesifaasi 28, joka sisältää sakan suspendoituneena, johdetaan erotusyksikköön 29, jossa otetaan talteen saostuneet U(IV)-, Tr-, Y-, Th-suolat, jotka muodostavat tuotoksen. Suodos 31 palautetaan suurimmaksi osaksi takaisin syklin 26 kautta kohtaan 25 sen jälkeen 2+ kun HF-, P20^- ja Fe -konsentraatiot on säädetty uudelleen, ja osa liuoksesta 31 vedetään pois, 32.A total of 9.1 g / l of Fe (of which Fe 2+ = 0.2 g / l) is introduced along line 21 into a battery 22 formed by seven mixing-settling tanks at a temperature of 40 ° C upstream of the organic phase 27, which is identical to Example 1, in volume ratio = 1. The enriched organic phase is removed from step 24 and the crude phosphoric acid emptied from step 23. The organic phase feeds the re-extraction unit 25 with only one level where it comes into contact with an aqueous solution 26 containing 48% P 2 O 5 and 6% HF and also reducing iron ions Fe 2+ with a concentration of 4 g / liter, with an organic phase / water phase of volume ratio = 10/1. Once the phases are separated, the depleted organic phase 27 contains less than 5 mg / liter of each of the elements uranium, thorium, rare earths, yttrium * it re-feeds the extraction battery 22. The aqueous phase 28 containing the precipitate suspended is passed to a separation unit 29 where the precipitated U (IV), Tr, Y, Th salts which form the output. The filtrate 31 is returned for the most part via cycle 26 to position 25 after 2+ after the HF, P 2 O 3 and Fe concentrations have been readjusted, and part of the solution 31 is withdrawn, 32.

Tämän menetelmän suorituksen aikana on havaittu, että 20 peräkkäisen sykliin palautuksen jälkeen ei liuottimessa 27 ole tapahtunut mitään muutosta tiitterin suhteen, etenkään DOPPA:n suhteen, eikä minkäänlaista uuttamiskyvyn häviötä etsittyjen alkuaineiden suhteen.During the performance of this method, it has been found that after 20 consecutive cycles of recovery, there has been no change in the titer of the solvent 27, in particular with respect to DOPPA, and no loss of extractability with respect to the elements sought.

Esimerkki 10: Tämä esimerkki tekee selkoa raakaa, märkämenetelmällä saatua fosforihappoa koskevasta menetelmästä, jota on täydennetty pa- 21 68038 rannuksella, jossa otetaan talteen fluorivetyhappo ja fosfori-happo, jotka ovat menneet orgaaniseen faasiin. Menetelmä on esitetty oheenliitetyssä kuviossa 4.Example 10: This example illustrates a process for crude, wet-obtained phosphoric acid supplemented with a batch of recovery of hydrofluoric acid and phosphoric acid which have gone to the organic phase. The method is shown in the attached Figure 4.

Kohdan 41 kautta tuodaan sisään raakaa märkämenetelmällä saatua fosforihappoa, jonka kokoomus on seuraava: P205 30 % U(VI) 100 g/m3Crude phosphoric acid obtained by the wet process is introduced through point 41 and has the following composition: P205 30% U (VI) 100 g / m3

Tr203 + Th02 400 g/m3 (josta Y20^ ; 150 g/m3)Tr 2 O 3 + ThO 2 400 g / m 3 (of which Y 2 O 2; 150 g / m 3)

Kaikkiaan rautaa 9 kg/m3 (pääasiassa Fe(III) muodossa) sekoitus-laskeutusaltaiden patteristoon 42, joissa on viisi tasoa lämpötilassa 40°C virrannopeudella 1 m3/h. Siihen tuodaan vastavirtaan kohdan 50 kautta orgaaninen faasi, kuten tullaan selostamaan seuraavassa ja joka sisältää:A total of 9 kg / m3 of iron (mainly in the form of Fe (III)) in the battery 42 of the mixing-settling tanks with five levels at 40 ° C at a flow rate of 1 m3 / h. An organic phase is introduced countercurrently through point 50, as will be described below, containing:

Di-(oktyylifenyyli)-fosforihappoa 23 %Di- (octylphenyl) phosphoric acid 23%

Trioktyylifosfiini-oksidia 5 %Trioctylphosphine oxide 5%

Solvesso 150 (aromaattisia hiilivetyjä, kaupallinen tavaramerkki EXXON) 36 %Solvesso 150 (aromatic hydrocarbons, trade mark EXXON) 36%

Kerosiinia 36 % P20<- 3 kg/m3 HF 0,25 kg/m3Kerosene 36% P20 <- 3 kg / m3 HF 0.25 kg / m3

Rautaa 1,87 kg/m3 'i virtausnopeudella 1 m /h.Iron 1.87 kg / m3 at a flow rate of 1 m / h.

Patteriston ulostuloaukolta otetaan talteen orgaaninen faasi 44, joka sisältää etsityt metallilajit ja sisältää tämän lisäksi: HF 0,25 kg/m3 P205 3 kg/m3An organic phase 44 is recovered from the battery outlet, which contains the searched metal species and additionally contains: HF 0.25 kg / m3 P205 3 kg / m3

Rautaa 1,95 kg/m3 ja tyhjennetty vesiraffinaatti 43, joka sisältää: 3Iron 1.95 kg / m3 and drained aqueous raffinate 43 containing:

Uraania 5 g/mUranium 5 g / m

Tr203 50 g/m3 (pääasiassa La203)Tr203 50 g / m3 (mainly La203)

Edellä mainittu orgaaninen faasi pannaan kontaktiin sekoitus-laskeutusaltaissa 45 vesifaasin 46 kanssa, joka on otettu 68038 takaisin sykliin, kuten tullaan selostamaan seuraavassa, ja joka sisältää: P205 52,7 % HF 6,25 %The aforementioned organic phase is contacted in stirred-settling tanks 45 with an aqueous phase 46 taken back into the cycle 68038, as will be described below, containing: P 2 O 5 52.7% HF 6.25%

OO

Kaikkiaan rautaa 65 kg/mJTotal iron 65 kg / mJ

josta rauta(II):a 225 g/m^of which iron (II): 225 g / m 2

Uraania 200 g/m3Uranium 200 g / m3

Harvinaisten maametallien oksideja 100 g/m3Rare earth oxides 100 g / m3

Orgaanisen faasin ja vesifaasin virtausnopeuksien suhde = 5.Ratio of organic phase to aqueous phase flow rates = 5.

Kohdasta 52 lähtevä vesifaasi, joka sisältää uraanin(IV), harvinaisten maametallien, toriumin ja ytriumin sakat, sisältää 50 % P20ci:tä, 6 % HF:ä ja rauta (III)-ione j a 65 kg/m3.The aqueous phase leaving point 52, which contains precipitates of uranium (IV), rare earth metals, thorium and yttrium, contains 50% P 2 O 4, 6% HF and iron (III) ions and 65 kg / m3.

Edellä mainittu vesisuspensio suodatetaan kohdassa 53, suoda-tinpaakku 54 pestään kohdassa 55 vesivirran avulla, jonka no- 3 peus on 0,01 m /h, ja lingotaan kuivaksi. Saadaan jäännös, jo-ka merkitsee 5,3 kg/h tuotosta ja emävesivirta 0,01 m /h, joka sisältää: p2o5 10 % HF 1,2%The above-mentioned aqueous suspension is filtered at 53, the filter tank 54 is washed at 55 with a stream of water at a speed of 0.01 m / h, and centrifuged to dryness. A residue is obtained which gives a yield of 5.3 kg / h and a flow of groundwater of 0.01 m / h containing: p2o5 10% HF 1.2%

Rautaa 13 kg/m3Iron 13 kg / m3

Tyhjennetty orgaaninen faasi 47, joka poistuu uuttamislaitteesta 45, sisältää: P2Og 11 kg/m3 HF 1 kg/m3The emptied organic phase 47 leaving the extractor 45 contains: P2Og 11 kg / m3 HF 1 kg / m3

Rautaa 2 kg/m3Iron 2 kg / m3

Se johdetaan pesualueelle 48, jossa on yksi ainoa taso ja pestään vastavirtaan vesivirran 49 avulla, 0,022 m3/h ja faasien suhde = 45.It is led to a washing area 48 with a single level and washed countercurrently with a water flow 49 of 0.022 m3 / h and a phase ratio = 45.

Pesualueen 48 poistoaukosta otetaan orgaaninen virta 50, joka sisältää: P20j 3 kg/m3 HF 0,25 kg/m3An organic stream 50 is taken from the outlet of the washing area 48, which contains: P20j 3 kg / m3 HF 0.25 kg / m3

Rautaa 1,87 kg/m3 23 6 8 0 3 8 joka palautetaan takaisin sykliin uuttamisyksikköön ja vesi-virta 51, joka sisältää: P205 26 % HF 2,5%Iron 1.87 kg / m3 23 6 8 0 3 8 which is returned to the cycle in the extraction unit and water stream 51 containing: P205 26% HF 2.5%

Rauta (III) 5 kg/rn·^Iron (III) 5 kg / min · ^

Yhdistetään edellä mainittu virta virtaan 59, joka poistuu suodatusalueelta 53, jolloin muodostuu virta 60, joka konsentroidaan kohdassa 61, 62 haihduttamalla 21 kg/h vettä. Tuloksena olevaan virtaan 64 lisätään sitten:The above stream is combined with a stream 59 leaving the filtration zone 53 to form a stream 60 which is concentrated at 61, 62 by evaporation of 21 kg / h of water. To the resulting stream 64 is then added:

Rautaa 0,05 kg/h HF 0,45 kg/h H20 0,19 kg/h jolloin muodostuu virta 46 palautettavaksi takaisin sykliin uudelleenuuttamispatteristoon 45.Iron 0.05 kg / h HF 0.45 kg / h H 2 O 0.19 kg / h forming a current 46 to be returned to the cycle re-extraction battery 45.

Seuraavassa on koottuna taulukkoon vertailu uudelleenuuttami-sessa tarvittavista hapoista suhteessa menetelmään, jossa ei käytetä kyseessä olevan keksinnön mukaista menetelmää: 3 Häviöt kg/m orgaanisen Keksinnön mukaan Vertailumenetelmä faasin kautta _ _ P 2 O ^ ^0,1 8 ä 10 HF £.0,25 0,75 ä 1The following is a table comparing the acids required for re-extraction with respect to a process which does not use the process of the present invention: 3 Losses kg / m organic According to the invention Reference process via phase _ _ P 2 O ^ ^ 0.1 8 ä 10 HF £ .0 .25 0.75 ä 1

Seuraavat esimerkit 11-14 koskevat menetelmän soveltamista vesiraffinaattiin, joka on peräisin raa'an fosforihapon uuttamisesta liukenemattoman liuottimen avulla.The following Examples 11-14 relate to the application of the process to an aqueous raffinate derived from the extraction of crude phosphoric acid with an insoluble solvent.

Esimerkki 11: Käytettävissä on vesiraffinaattia, joka on peräisin tributyy-lifosfaatin avulla uutetusta raa'asta märkämenetelmällä to-golaista apatiittia rikkihapolla liuottamalla saadusta fosfori-haposta, lisäämällä rikkihappoa uuttamispatteristoon ranskalaisen patentin n:o 1 531 487 ohjeen ja työskentelytavan mukaan. Sen kokoomus painoisissa on seuraava: 68038 P205 3,5 % H2S04 12,2 %Example 11: A water raffinate derived from crude tributyl phosphate wet extracted by wet process from Tosphoric acid obtained by dissolving Togolese apatite with sulfuric acid is added, adding sulfuric acid to the extraction coil according to the instructions of the French patent No. 1,531,487 and working method. Its composition in weight is as follows: 68038 P205 3.5% H2SO4 12.2%

Fe203 15,9 g/1 A1203 20,4 g/1Fe 2 O 3 15.9 g / l Al 2 O 3 20.4 g / l

MgO 10,6 g/1MgO 10.6 g / l

Na20 16,8 g/1 U(VI) 203 mg/1Na 2 O 16.8 g / l U (VI) 203 mg / l

Tr203 74 mg/1 Y2O3 88 mg/1Tr203 74 mg / l Y2O3 88 mg / l

Th02 suunnilleen 0,5 mg/1ThO 2 approximately 0.5 mg / l

Edellä olevaa raffinaattia uutetaan orgaanisella faasilla, jonka kokoomus on paino-osissa seuraava:The above raffinate is extracted with an organic phase having the following composition in parts by weight:

Di-(oktyylifenyyli)-'fosforihappo 23 %Di- (octylphenyl) - 'phosphoric acid 23%

Trioktyylifosfiinin oksidi 5 %Trioctylphosphine oxide 5%

Kerosiini 36 %Kerosene 36%

Solvesso 150 (aromaattisten hijlivetyjen seos) kaupallinen tavaramerkki, vamista-ja EXXON-yhtiö 36 % lämpötilassa 30°C, käyttäen yksitasoista uuttajalaitetta. Seuraavassa taulukossa on uraanin(VI) ja ytriumin uutaamis-tuotokset.Solvesso 150 (a mixture of aromatic hydrocarbons) is a trademark of VAM and EXXON 36% at 30 ° C, using a single-stage extractor. The following table shows the extraction yields of uranium (VI) and yttrium.

Faasien suhde Uraanin uutta- Ytriumin uutta-_A/O_ mistuotos, % mistuotos, % 1 98 95 2 95 89 5 87 78Phase ratio Uranium extract- Yttrium extract-_A / O_ Mist yield,% Mist yield,% 1 98 95 2 95 89 5 87 78

Esimerkki 12: Käytetään esimerkin 10 vesiraffinaattia. Uuttaminen suoritetaan esimerkin 10 liuottimena vastavirtaan sekoitus-laskeu-tusaltaiden patteristossa, jossa on neljä teoreettista tasoa, ja jota pidetään 40°C:ssa, ja orgaanisen faasin ja vesifaasin virtausnopeuksien suhde on = 1,2. Patteristosta poistuu tyhjennetty vesifaasi, joka sisältää vähemmän kuin 10 mg/litra uraania, harvinaisia maametalleja, ytriumia ja toriumia. Rikastettu orgaaninen faasi sisältää: U(V) 165 mg/1Example 12: The aqueous raffinate of Example 10 is used. The extraction is carried out as the solvent of Example 10 in a counter-current tank of mixing-settling tanks with four theoretical levels, maintained at 40 ° C, and the ratio of the flow rates of the organic phase to the aqueous phase is = 1.2. The battery discharges the depleted aqueous phase, which contains less than 10 mg / liter of uranium, rare earth metals, yttrium and thorium. The enriched organic phase contains: U (V) 165 mg / l

Tr20-3 57 mg/1 Y203 J 73 mg/1Tr20-3 57 mg / l Y2O3 J 73 mg / l

Th02 suunnilleen 0,4 mg/1 68038 Tämän jälkeen pannaan orgaaninen faasi kontaktiin vesiliuok-sen kanssa, joka sisältää P20^: 56 %; HF: 6,5 % ja Fe : 1,5 g/litra sekoitus-laskeutusaltaassa lämpötilassa 40°C virran-nopeuksien suhteen ollessa orgaaninen faasi/vesifaasi = 5. Muodostuu vihreä saostuma, joka menee vesifaasiin ja erotetaan sitten sentrifugoimalla. Tyjennetty orgaaninen faasi sisältää vähemmän kuin 10 mg/litra uraania, harvinaisia maametal-leja, ytriumia ja toriumia. Litraa kohti liuotinta saadaan 0,35 g kuivaa uraanin(IV), harvinaisten maametallien, ytriu-min ja toriumin fluoridia, mikä vastaa kokonaisuudessaan 95 %:n suuruista talteenottoa uraania, harvinaisia maametalle-ja, ytriumia ja toriumia raffinaatista.ThO 2 approximately 0.4 mg / 168038 The organic phase is then contacted with an aqueous solution containing P 2 O 3: 56%; HF: 6.5% and Fe: 1.5 g / liter in a stirred-settling tank at 40 ° C with flow rates of organic phase / aqueous phase = 5. A green precipitate forms which enters the aqueous phase and is then separated by centrifugation. The depleted organic phase contains less than 10 mg / liter of uranium, rare earth metals, yttrium and thorium. 0.35 g of dry uranium (IV), rare earth metals, yttrium and thorium fluoride per liter of solvent are obtained, which corresponds to a total recovery of 95% of uranium, rare earth metals, yttrium and thorium raffinate.

Esimerkki 13: Käytetään vesiraffinaattia, joka on peräisin togolaista apa-tiittia rikkihapolla liuottamalla märkämenetelmällä saadusta raa'asta fosforihaposta, jota on uutettu tributyylifosfaatilla, lisäämättä ylimääräistä rikkihappoa uuttamispatteriin.Example 13: An aqueous raffinate derived from Togolese apatite with sulfuric acid is dissolved in crude phosphoric acid obtained by the wet process and extracted with tributyl phosphate without adding excess sulfuric acid to the extraction coil.

Sen kokoomus on seuraava: P205 15 % H2S04 4 %Its composition is as follows: P205 15% H2SO4 4%

Fe203 16 g/1 A1203 20 g/1Fe 2 O 3 16 g / l Al 2 O 3 20 g / l

MgO 11 g/1MgO 11 g / l

Na20 17 g/1 U(VI) 215 mg/1Na 2 O 17 g / l U (VI) 215 mg / l

Tr202 75 mg/1 Y203 90 mg/1Tr 2 O 2 75 mg / l Y 2 O 3 90 mg / l

Edellä olevaa raffinaattia uutetaan esimerkin 10 orgaanisen faasin avulla, siten että faasit virtaavat vastavirtaan sekoi-tus-laskeutusaltaiden patteristossa, jossa on neljä teoreettista tasoa, jotka pidetään 40°C lämpötilassa ja virtausnopeuksien suhde orgaaninen faasi/vesifaasi on = 1. Uuttamislaitteesta poistuu tyhjennetty vesifaasi, joka sisältää vähemmän kuin 20 mg/litra uraania, harvinaisia rnaametalleja, ytriumia ja toriumia sekä rikastettu orgaaninen faasi, joka sisältää: U = 210 mg/litra; Tr203 = 70 mg/litra ja Y2C>3 = 87 mg/litra, eli keskimääräinen uuttamisaste on yli 90 %. Tämä orgaaninen faasi uutetaan uudelleen kuten esimerkissä 2 liuoksella, joka sisältää Ρ20^ ~ 56 %; HF = 6,5 % ja Fe2+ = 1,5 g/litra.The above raffinate is extracted with the organic phase of Example 10 so that the phases flow countercurrently in a stirred-tank tank with four theoretical levels maintained at 40 ° C and a flow rate ratio of organic phase / aqueous phase = 1. The evacuated aqueous phase leaves the extraction apparatus. Containing less than 20 mg / liter of uranium, rare metals, yttrium and thorium and an enriched organic phase containing: U = 210 mg / liter; Tr203 = 70 mg / liter and Y2C> 3 = 87 mg / liter, i.e. an average extraction rate of more than 90%. This organic phase is re-extracted as in Example 2 with a solution containing Ρ20 ^ ~ 56%; HF = 6.5% and Fe 2+ = 1.5 g / liter.

26 6 8 0 3 826 6 8 0 3 8

Esimerkki 14:Example 14:

Tutkitaan esimerkin 13 vesiraffinaattia. Se pelkistetään etukäteen romurautaa olevan alustan päällä siten että pelkistetään samalla kertaa rauta(III) kaksiarvoiseksi rauta(II):ksi ja uraani (VI) neljän arvoiseksi uraani (IV):ksi.The aqueous raffinate of Example 13 is examined. It is pre-reduced on a scrap iron substrate by simultaneously reducing iron (III) to divalent iron (II) and uranium (VI) to tetravalent uranium (IV).

Sen jälkeen aloitetaan uuttaminen siten, että faasi O/faasi A suhde on = 1/5 viidessä tasossa esimerkin 10 liuotinta käyttäen. Saadaan orgaaninen faasi, joka sisältää U = 1,07 g/litra; Tr203 = 0,37 g/litra ja Y2^3 = g/litra, joka uutetaan uudelleen siten, että faasien suhde A/O = 1/5 käyttäen liuotinta, joka sisältää P2C>5 = 50 % ja HF = 7 %, jolloin saadaan sentrifugoimisen jälkeen edellä mainittujen lajien sakka ja orgaaninen faasi, joka sisältää vähemmän kuin 10 mg/1 kutakin alkuaineista, mikä vastaa talteenottoastetta, joka on yli 98 % uraania, yli 96 % ytriumia ja yli 95 % harvinaisia maametalleja.The extraction is then started so that the phase O / phase A ratio is = 1/5 in five planes using the solvent of Example 10. An organic phase is obtained containing U = 1.07 g / liter; Tr203 = 0.37 g / liter and Y2 ^ 3 = g / liter, which is re-extracted so that the phase ratio A / O = 1/5 using a solvent containing P2C> 5 = 50% and HF = 7%, whereby after centrifugation, a precipitate of the above species and an organic phase containing less than 10 mg / l of each element is obtained, corresponding to a recovery rate of more than 98% uranium, more than 96% yttrium and more than 95% rare earths.

Seuraavat esimerkit 15-19 koskevat keksinnön mukaisen menetelmän soveltamista hapon vesiliuokseen, joka on peräisin jäte-fosforikipsin käsittelystä.The following Examples 15-19 relate to the application of the process of the invention to an aqueous acid solution derived from the treatment of waste phosphor gypsum.

Esimerkki 15: Käytetään jätefosforikipisiä, joka on peräisin apatiitin liuottamisesta rikkihapon avulla, jota seuraa suodatus, ja joka sisältää 0,36 % harvinaisten maametallien oksideja (Tr203) ja niihin mukaanluettuna ytrium, ja toriumoksidia (ThC>2) .Example 15: Waste phosphorus sparks from the dissolution of apatite by sulfuric acid followed by filtration containing 0.36% of rare earth oxides (Tr 2 O 3) and including yttrium and thorium oxide (ThC> 2) are used.

Fosforikipsi pannaan kontaktiin sekoittaen yhden tunnin ajan 25°C:ssa 2,3 M rikkihappoliuoksen kanssa painosuhteessa neste/-kiinteä aine = 4. Kun kipsi on erotettu suodattamalla ja linkoamalla, pannaan uudestaan kontaktiin tuloksena oleva liuos ja uusi tuore fosforikipsipanos samoissa olosuhteissa kuin edellä. Tämä kontaktioperaatio suoritetaan kaikkiaan viisi kertaa saman rikastetun liuoksen kanssa, joka sisältää H2SO^ = 1,6 M; H^PO^ = 0,8 M; Tr2Og + Th2 = 2,1 g/litra. Harvinaisten maametallien ja toriumin talteenottosaalis vastaa käytännöllisesti katsoen 40 % alkuperäisestä fosforikipsistä.The phosphor gypsum is contacted by stirring for one hour at 25 ° C with a 2.3 M sulfuric acid solution in a weight / liquid = weight ratio of 4. After the gypsum has been separated by filtration and centrifugation, the resulting solution and a fresh fresh phosphor gypsum charge are re-contacted under the same conditions as above. This contacting operation is performed a total of five times with the same enriched solution containing H 2 SO 4 = 1.6 M; H 2 PO 2 = 0.8 M; Tr2Og + Th2 = 2.1 g / liter. The recovery of rare earths and thorium accounts for virtually 40% of the original phosphor gypsum.

27 6803827 68038

Edellä oleva liuos pannaan konaktiin orgaanisen faasin kanssa, joka sisältää:The above solution is contacted with an organic phase containing:

Di-(oktyylifenyyli)-fosforihappoa 0,5 M/litraDi- (octylphenyl) -phosphoric acid 0.5 M / liter

Trioktyylifosfiinin oksidia 0,12 M/litraTrioctylphosphine oxide 0.12 M / liter

Liuotin: seos, jossa on yhtä suuri painomäärä kerosiinia ja Solvesso 150:ä (EXXON firman kaupallinen tavaramerkki), aromaattisten hiilivetyjen seosta, vastavirtaan sekoitus-laskeutusaltaiden patteristossa, jossa on viisi teoreettista tasoa ja joka pidetään 25°C:ssa virran-nopeuksien suhteen ollessa: orgaaninen faasi/vesifaasi = 1. Uutinlaitteen poistoaukosta saatava vesiraffinaatti sisältää vähemmän kuin 100 mg/litra harvinaisten maametallien, ytriumin ja toriumin oksideja, mikä vastaa uuttamissaalista orgaanisesta faasista, joka on yli 95 % harvinaisia maametalleja, yt-riumia ja toriumia.Solvent: a mixture of an equal weight of kerosene and Solvesso 150 (trade mark of EXXON), a mixture of aromatic hydrocarbons, in a countercurrent stirred-tank tank with five theoretical levels and maintained at 25 ° C at flow rates : organic phase / aqueous phase = 1. The aqueous raffinate from the extractor outlet contains less than 100 mg / liter of rare earth, yttrium and thorium oxides, which corresponds to an extraction catch of more than 95% of rare earth, yttrium and thorium.

Rikastettu orgaaninen liuos uudelleenuutetaan sitten sekoitus-laskeutusaltaassa, jossa on yksi taso käyttäen fosforihappo-liuosta, joka sisältää 52 % P203:tä ja 6 % fluorivetyhappoa, virrannopeuksien suhteen ollessa orgaaninen faasi/vesifaasi = 5. Saadaan vihreää sakkaa, joka sisältää harvinaisia maametalleja, ytriumia ja toriumia, ja tämä sakka erotetaan ja kuivataan, jolloin saadaan 2,4 g tuotetta litraa kohti käsiteltyä orgaanista faasia. Orgaaninen faasi, joka poistuu uudelleen-uuttamislaitteesta, sisältää vähemmän kuin 10 mg/litra harvinaisia maametalleja, ytriumia ja toriumia, mikä vastaa talteenoton kokonaisastetta, joka on yli 38 % alkuperäisestä fosfori-kipsistä .The enriched organic solution is then re-extracted in a single-stage stirred-precipitation tank using a phosphoric acid solution containing 52% P 2 O 3 and 6% hydrofluoric acid at flow rates of organic phase / aqueous phase = 5. A green precipitate containing rare earth metals, yttrium, is obtained. and thorium, and this precipitate is separated and dried to give 2.4 g of product per liter of treated organic phase. The organic phase leaving the re-extraction apparatus contains less than 10 mg / liter of rare earth metals, yttrium and thorium, which corresponds to a total recovery rate of more than 38% of the original phosphor gypsum.

Esimerkki 16: Käytetään esimerkin 15 jäte-fosforikipsiä. Se pannaan kontaktiin sekoittaen yhden tunnin ajan 50°C:ssa 2,7 M rikkihappo-liuoksen kanssa, ja sen jälkeen toistetaan esimerkissä 1 selostetut toimenpiteet. Saadaan 90 litraa rikastettua liuosta, joka sisältää H2S04 = 2 M; H3P04 = 0,8 M; Tr203 + Th02 = 2,6 g/litra. Harvinaisten maametallien, toriumin ja ytriumin talteenottosaalis vastaa käytännöllisesti katsoen 50 % alkuperäisestä fosforikipsistä.Example 16: The waste phosphor gypsum of Example 15 is used. It is contacted with stirring for one hour at 50 ° C with a 2.7 M sulfuric acid solution, and then the procedures described in Example 1 are repeated. 90 liters of enriched solution containing H 2 SO 4 = 2 M are obtained; H 3 PO 4 = 0.8 M; Tr 2 O 3 + ThO 2 = 2.6 g / liter. Catches of rare earths, thorium and yttrium account for virtually 50% of the original phosphor gypsum.

28 6803828 68038

Esillä oleva liuos pannaan kontaktiin esimerkin 15 orgaanisen faasin kanssa vastavirtaan, sekoitus-laskeutusaltaiden patteristossa, jossa on 8 teoreettista tasoa, joka pidetään 25°C:ssa virrannopeuksien suhteen ollessa orgaaninen faasi/vesifaasi = 1. Uuttamislaitteesta saatava vesiraffinaatti sisältää 550 mg/litra harvinaisten maametallien oksideja, pääasiallisesti lantaanin, seriumin, praseodyymin ja neodyymin oksideja, mikä vastaa noin 80 %:n uuttamissaalista orgaanisesta faasista harvinaisia maametalleja, ytriumia ja toriumia liuonneina. Harvinaiset maametallit, ytrium ja torium uudelleenuutetaan sitten esimerkin 1 olosuhteissa.The present solution is contacted with the organic phase of Example 15 countercurrently in a stirred-tank tank with 8 theoretical levels maintained at 25 ° C with flow rates of organic phase / aqueous phase = 1. The aqueous raffinate from the extractor contains 550 mg / liter of rare earth metals. oxides, mainly oxides of lanthanum, cerium, praseodymium and neodymium, which account for about 80% of the extraction catch from the organic phase in the form of rare earth metals, yttrium and thorium. The rare earth metals, yttrium and thorium are then re-extracted under the conditions of Example 1.

Esimerkki 17; Käytetään esimerkin 15 jäte-fosforikipsiä. Tätä pannaan kontaktiin sekoittaen yhden tunnin ajan 50°C:ssa 1,8 M rikkihappo-liuoksen kanssa, sen jälkeen toistetaan esimerkissä 15 selostetut toimenpiteet. Saadaan 90 1 rikastettua liuosta, joka sisältää H2S04 = 1 M; H3P04 = 0,8 M; Tr203 + ThC>2 = 2,1 g/litra. Harvinaisten maametallien, ytriumin ja toriumin talteenottotuo-tos vastaa käytännöllisesti katsoen 40 % alkuperäisestä fosforikipsistä.Example 17; The waste phosphor gypsum of Example 15 is used. This is contacted with stirring for one hour at 50 ° C with a 1.8 M sulfuric acid solution, then the procedures described in Example 15 are repeated. 90 l of an enriched solution containing H2SO4 = 1 M are obtained; H 3 PO 4 = 0.8 M; Tr 2 O 3 + ThCl> 2 = 2.1 g / liter. The recovery yield of rare earths, yttrium and thorium corresponds to practically 40% of the original phosphor gypsum.

Edellä oleva liuos pannaan kontaktiin esimerkin 15 orgaanisen faasin kanssa, vastavirtaan, sekoitus-laskeutusaltaiden patteristossa, jossa on 4 teoreettista tasoa ja joka pidetään 25°C:ssa virtausnopeuksien suhteen ollessa orgaaninen faasi/ vesifaasi = 0,2. Uuttamislaitteesta poistuva vesiraffinaatti sisältää 50 mg/litra harvinaisten maametallien oksideja, varsinkin lantaanin oksidia, mikä vastaa yli 97 %:n uuttamistuo-tosta orgaanisesta faasista harvinaisia maametalleja, ytriumia ja toriumia, jotka uudelleenuutetaan fluoridisakan muodossa seoksella, jossa on HF:ä 6 % ja H^P04:ää, joka sisältää 52 % P205:ttä.The above solution is contacted with the organic phase of Example 15, countercurrently, in a stirred-tank tank with 4 theoretical levels and maintained at 25 ° C with flow rates of organic phase / aqueous phase = 0.2. The aqueous raffinate leaving the extractor contains 50 mg / liter of rare earth oxides, especially lanthanum oxide, which corresponds to more than 97% of the extraction yield from the organic phase of rare earths, yttrium and thorium, which are re-extracted in the form of a fluoride precipitate with 6% HF and HF. ^ PO 4 containing 52% P2O5.

Esimerkki 18; Käyttäen esimerkin 17 rikastettua liuosta, jonka vahvuus on: H2S04 = 1 M; H3P04 = 0,8 M; Tr2C>3 + ThC>2 = 2,1 g/litra.Example 18; Using the enriched solution of Example 17, the strength is: H 2 SO 4 = 1 M; H 3 PO 4 = 0.8 M; Tr 2 O 3 + ThCl 2 = 2.1 g / liter.

Edellä oleva liuos pannaan kontaktiin orgaanisen faasin kanssa, jonka kokoomus on: 68038 di-(oktyylifenyyli)-fosforihappoa: 0,5 M liuotettuna Solvesso 150:en, vastavirtaan sekoitus-xaskeutusaltaiden patteristossa, jossa neljä teoreettista tasoa ja jota pidetään 25°C:ssa, virtausnopeuksien suhteen orgaaninen faasi/vesifaasi ollessa = 1. Uuttamislaitteesta poistuva vesiraffinaatti sisältää 55 mg/lit-ra harvinaisten maametallien oksideja, mikä vastaa 97 %:n uuttamistuotosta orgaanisesta faasista harvinaisia maametalle-ja, ytriumia ja toriumia.The above solution is contacted with an organic phase having a combination of: 68038 di- (octylphenyl) -phosphoric acid: 0.5 M dissolved in Solvesso 150, countercurrently in the battery of mixing basins with four theoretical levels and maintained at 25 ° C , in terms of flow rates the organic phase / aqueous phase is = 1. The aqueous raffinate leaving the extractor contains 55 mg / liter of rare earth oxides, which corresponds to 97% of the extraction yield from the organic phase of rare earths, yttrium and thorium.

Esimerkki 19: Käytetään esimerkin 17 rikastettua liuosta, jonka vahvuus on: h2S°4 = 1 Mj H3P04 = 0,8 M; Tr203 + Th02 = 2,1 g/litra.Example 19: An enriched solution of Example 17 with a strength of: h 2 S 4 = 1 M H 3 PO 4 = 0.8 M is used; Tr 2 O 3 + ThO 2 = 2.1 g / liter.

Pannaan kontaktiin edellä oleva liuos orgaanisen faasin kanssa, jonka kokoomus on: di-(oktyylifenyyli)-fosforihappoa 0,2 M/litra nonyylifenolia 20 % kerosiinia qsp 100 % vastavirtaan sekoitus-laskeutusaltaiden patteristossa, jossa on 4 teoreettista tasoa ja jota pidetään 25°C:ssa virtausnopeuksien suhteessa orgaaninen faasi/vesifaaSi = 1,25. Uuttamislaitteesta poistuva vesiraffinaatti sisältää 90 mg/iitra harvinaisten maametallien oksideja, mikä vastaa 95 %:n uuttamistuotosta orgaanisesta faasista harvinaisia maametalleja, ytriumia ja toriumia.Contact the above solution with an organic phase of the following composition: di- (octylphenyl) -phosphoric acid 0.2 M / liter nonylphenol 20% kerosene qsp 100% upstream in a stirred-tank tank with 4 theoretical levels maintained at 25 ° C at flow rates organic phase / aqueous phase Si = 1.25. The aqueous raffinate leaving the extractor contains 90 mg / liter of rare earth oxides, which corresponds to 95% of the extraction yield from the organic phase of rare earth metals, yttrium and thorium.

Claims (14)

30 6803830 68038 1. Jatkuva menetelmä uraanin, toriumin, yttriumin ja harvinaisten maametallien ottamiseksi talteen yhtäaikaisesti näitä aineita sisältävästä happamasta vesifaasista, joka on peräisin fosforihapon märkämenetelmästä tai on saatu jä-tefosforikipsistä, joka sisältää mainittuja metalleja ei-liuenneessa muodossa, käsittelemällä sitä väkevällä mine-raalihapon vesiliuoksella, tai joka on vesiraffinaatti, joka on märkämenetelmällä valmistettua raakaa fosforihappoa veteen liukenemattomilla tai heikosti liukenevilla liuottimilla uutettaessa saatu vesiraffinaatti, tunnettu siitä, että mainittu hapan vesifaasi saatetaan kosketukseen homogeenisen orgaanisen faasin kanssa, joka sisältää di-(alkyylifenyyli)-fosforihappoa, joka on käytännöllisesti katsoen täysin vapaata mono-(alkyylifenyyli)fosforihappo-johdannaisista, ja inerttiä orgaanista liuotinta, joka on alifaattinen tai aromaattinen hiilivety, joita käytetään joko yksin tai seoksena, jolloin faasien erottamisen jälkeen saadaan uraanista, toriumista, yttriumista ja harvinaisista maametalleista käytännöllisesti katsoen täysin tyhjennetty vesifaasi ja mainittuja metalleja sisältävä orgaaninen faasi, jota sitten käsitellään edelleen mainittujen metallien ottamiseksi talteen.1. A continuous process for the simultaneous recovery of uranium, thorium, yttrium and rare earth metals from an acidic aqueous phase containing these substances, obtained by the wet process of phosphoric acid or obtained from waste phosphor gypsum containing said metals in insoluble form, by treatment with concentrated mineral acid or which is an aqueous raffinate obtained by extracting crude phosphoric acid prepared by the wet process with water-insoluble or sparingly soluble solvents, characterized in that said acidic aqueous phase is contacted with a homogeneous organic phase containing di- (alkylphenyl) -phosphoric acid, free of mono- (alkylphenyl) phosphoric acid derivatives, and an inert organic solvent which is an aliphatic or aromatic hydrocarbon, used alone or in admixture to give uranium after phase separation, thorium an aqueous phase virtually completely emptied of yttrium and rare earth metals and an organic phase containing said metals, which is then further treated to recover said metals. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että di-(alkyylifenyyli)-fosforihapon alkyylifenyyliryhrnän alkyyliradikaali on alifaattinen, suo-raketjuinen tai haarautunut radikaali, joka sisältää neljästä kahteentoista hiiliatomia.Process according to Claim 1, characterized in that the alkyl radical of the alkylphenyl group of the di- (alkylphenyl) -phosphoric acid is an aliphatic, straight-chain or branched radical containing four to twelve carbon atoms. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkyyliradikaali en oktyylira-dikaali.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the alkyl radical is an octyl radical. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että oktyyliradikaali on 1,1,3,3-tetrame-tyylibutyyliradikaali. 31 68038Process according to Claim 3, characterized in that the octyl radical is a 1,1,3,3-tetramethylbutyl radical. 31 68038 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että di-(alkyylifenyyli)-fosforihappo on di-/4- (1,1,3,3-tetrametyylibutyyli ) -fenyy li_7-fosforihappo.Process according to Claim 4, characterized in that the di- (alkylphenyl) -phosphoric acid is di- [4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -phenyl] -phosphoric acid. 6. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen faasi sisältää lisäksi solvatoivaa yhdistettä (muunteluai-netta), joksi valitaan trialkyylifosfiinin oksidi, alkyy-lifosfinaatti, alkyylifosfonaatti, alkyylifosfaatti tai alkyylisulfoksidi.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the organic phase further contains a solvating compound (modifier) selected from trialkylphosphine oxide, alkylphosphinate, alkylphosphonate, alkylphosphate or alkylsulfoxide. 7. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen faasi sisältää myös muunteluainetta, joksi valitaan hydrok-syyliryhmiä sisältävä yhdiste, alifaattinen tai alkyylia-ryyliyhdiste, joka sisältää yli 4 hiiliatomia.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the organic phase also contains a modifier selected from a compound containing hydroxyl groups, an aliphatic or alkylaryl compound containing more than 4 carbon atoms. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muunteluanne on alkyylifenoli, jota on mukana 5-50 %, etupäässä noin 20 %.Process according to Claim 7, characterized in that the modification agent is an alkylphenol present in an amount of 5 to 50%, in particular about 20%. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkyylifenoli on nonyylifenoli.Process according to Claim 8, characterized in that the alkylphenol is nonylphenol. 10. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että di-(alkyylifenyyli )-fosforihapon konsentraatio orgaanisessa faasissa on 0,1 M - 1 M, etupäässä noin 0,5 M.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the concentration of di- (alkylphenyl) phosphoric acid in the organic phase is from 0.1 M to 1 M, in particular about 0.5 M. 11. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen faasi uuttamisen ja sakan erotuksen jälkeen uutetaan uudelleen saattamalla se kosketukseen vesifaasin kanssa, joka 32 68038 sisältää fluorivetyhappoa, joka on liuotettuna väkevään mi-neraalihappoon, jonka jälkeen saadaan uudelleenuuttamisen vesifaasista sakkaa, joka sisältää uraania, toriumia, harvinaisia maametalleja ja yttriumia suolojen muodossa, jotka erotetaan, ja tyhjennetty orgaaninen faasi palautetaan uut-tami syk sikköön.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the organic phase, after extraction and separation of the precipitate, is re-extracted by contacting it with an aqueous phase containing hydrofluoric acid dissolved in concentrated mineral acid, followed by extraction of the aqueous phase precipitate. containing uranium, thorium, rare earth metals and yttrium in the form of salts which are separated and the depleted organic phase is returned to the extractor. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että väkeväksi mineraalihapoksi valitaan fosforihappo tai rikkihappo.Process according to Claim 11, characterized in that phosphoric acid or sulfuric acid is selected as the concentrated mineral acid. 13. Jonkin patenttivaatimuksista 1-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesiraffinaatti, joka muodostaa lähtöaineena olevan happaman vesiraffinaatin, on peräisin märkämenetelmällä saadun fosforihapon uuttamisesta alkyylifosfaatilla tai alifaattisella alkoholilla, joka on käytännöllisesti katsoen liukenematonta veteen.Process according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the aqueous raffinate which forms the acidic aqueous raffinate starting material is obtained by extracting the phosphoric acid obtained by the wet process with an alkyl phosphate or an aliphatic alcohol which is practically insoluble in water. 14. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 11-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sen jälkeen kun metallit on uudelleen uutettu ja erotettu vesi- ja orgaaninen faasi, orgaanista faasia, josta metallit on tyhjennetty, ennen sen palauttamista lähtöaineena olevan happaman liuoksen uuttamiseen, käsitellään pesuvyöhykkeessä vedellä tai fosfo-rihappoliuoksella, jonka pitoisuus on alempi kuin uudelleen-uuttamisesta saadun vesiluoksen pitoisuus silloin, kun se tulee uudelleenuuttamisvyöhykkeeseen, jolloin saadaan orgaaninen faasi, josta fluorivetyhappo ja fosforihappo on käytännöllisesti katsoen täysin tyjennetty, ja rikastettu pe-suvesiliuos, joka voidaan yhdistää uudelleenuuttamisesta saatuun vesiliuokseen sen jälkeen kun metallit on saostettu ja ennen kuin se on palautettu uudelleenuuttamisvyöhykkeeseen . 33 68038Process according to any one of Claims 11 to 13, characterized in that, after the metals have been re-extracted and the aqueous and organic phases have been separated, the organic phase from which the metals have been emptied is treated with water in a washing zone before being returned to the acid solution. or with a solution of phosphoric acid lower than the concentration of the aqueous solution obtained from the re-extraction when it enters the re-extraction zone to give an organic phase from which hydrofluoric acid and phosphoric acid are practically completely discharged and an enriched aqueous solution which can be recombined after the metals have been precipitated and before it is returned to the re-extraction zone. 33 68038
FI802930A 1979-09-21 1980-09-17 FOERFARANDE FOER SAMTIDIG AOTERVINNING AV URAN SAELLSYNTA JORDMETALLER TORIUM OCH YTTRIUM FRAON EN SYRALOESNING FI68038C (en)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7923517 1979-09-21
FR7923517A FR2465687A1 (en) 1979-09-21 1979-09-21 Extraction of uranium, thorium, yttrium and rare earths from acid soln - using a di-(alkylphenyl)phosphoric acid and hydrocarbon solvent
FR8003349 1980-02-15
FR8003349A FR2476057A2 (en) 1979-09-21 1980-02-15 Extraction of uranium, thorium, yttrium and rare earths from acid soln - using a di-(alkylphenyl)phosphoric acid and hydrocarbon solvent
FR8014082A FR2485509A2 (en) 1979-09-21 1980-06-25 Extraction of uranium, thorium, yttrium and rare earths from acid soln - using a di-(alkylphenyl)phosphoric acid and hydrocarbon solvent
FR8014081A FR2485506A2 (en) 1979-09-21 1980-06-25 Extraction of uranium, thorium, yttrium and rare earths from acid soln - using a di-(alkylphenyl)phosphoric acid and hydrocarbon solvent
FR8014082 1980-06-25
FR8014081 1980-06-25

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI802930A FI802930A (en) 1981-03-22
FI68038B true FI68038B (en) 1985-03-29
FI68038C FI68038C (en) 1985-07-10

Family

ID=27446409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI802930A FI68038C (en) 1979-09-21 1980-09-17 FOERFARANDE FOER SAMTIDIG AOTERVINNING AV URAN SAELLSYNTA JORDMETALLER TORIUM OCH YTTRIUM FRAON EN SYRALOESNING

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0026132B1 (en)
BR (1) BR8006026A (en)
CA (1) CA1142364A (en)
DE (1) DE3064641D1 (en)
ES (1) ES8105680A1 (en)
FI (1) FI68038C (en)
GR (1) GR70004B (en)
IL (1) IL61073A (en)
MA (1) MA18955A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2539549B1 (en) * 1983-01-17 1988-10-14 Rhone Poulenc Chim Base PROCESS FOR GLOBAL RECOVERY OF URANIUM, YTTRIUM, THORIUM AND RARE EARTH CONTAINED IN AN ORGANIC PHASE
FR2562059B1 (en) * 1984-04-02 1989-12-01 Rhone Poulenc Spec Chim PROCESS FOR SEPARATING RARE EARTH BY LIQUID-LIQUID EXTRACTION
JPS63206312A (en) * 1987-02-23 1988-08-25 Mitsubishi Kasei Corp Extraction of metallic ion
FR2678644A1 (en) * 1991-07-02 1993-01-08 Rhone Poulenc Chimie Process for overall recovery of the thorium and of the rare earths in a nitrate medium
JP5720583B2 (en) * 2012-01-13 2015-05-20 信越化学工業株式会社 Liquid-liquid extraction apparatus, multistage liquid-liquid extraction apparatus using the same, and multistage continuous extraction apparatus for rare earth elements
RU2528576C1 (en) 2013-03-05 2014-09-20 Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" Method of extracting rare-earth metals and producing gypsum plaster from phosphogypsum hemihydrate
RU2538863C2 (en) * 2013-03-05 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" Re-extraction method of rare-earth metals from organic solutions and obtainment of concentrate from rare-earth metals
RU2528573C1 (en) 2013-03-05 2014-09-20 Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" Method of extracting rare-earth metals and producing gypsum plaster from phosphogypsum hemihydrate
RU2543160C2 (en) 2013-03-18 2015-02-27 Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" Method of sulphuric acid decomposition of rem-containing phosphate raw material
RU2665512C1 (en) * 2017-05-02 2018-08-30 Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" Method for phosphogypsum processing
EP3875618A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-08 Yara International ASA Method for selective separation of thorium and cerium from a solid concentrate comprising same and one or more further rare earth metals and acidic rare earth solution thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JPS53128596A (en) * 1977-04-14 1978-11-09 Doryokuro Kakunenryo Method of recovering uranium from wet phosphoric acid

Also Published As

Publication number Publication date
FI802930A (en) 1981-03-22
GR70004B (en) 1987-01-19
FI68038C (en) 1985-07-10
EP0026132B1 (en) 1983-08-24
ES495176A0 (en) 1981-06-16
MA18955A1 (en) 1981-04-01
CA1142364A (en) 1983-03-08
IL61073A (en) 1984-10-31
DE3064641D1 (en) 1983-09-29
EP0026132A1 (en) 1981-04-01
ES8105680A1 (en) 1981-06-16
BR8006026A (en) 1981-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brown et al. Solvent extraction used in industrial separation of rare earths
KR930002530B1 (en) Method of treating rare earth ores
EP2964794B1 (en) A method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals
US5015447A (en) Recovery of rare earth elements from sulphurous acid solution by solvent extraction
FI68038C (en) FOERFARANDE FOER SAMTIDIG AOTERVINNING AV URAN SAELLSYNTA JORDMETALLER TORIUM OCH YTTRIUM FRAON EN SYRALOESNING
BR112017001370B1 (en) method for recovery of rare earths by fractional extraction
US4243637A (en) Uranium recovery from pre-treated phosphoric acid
US3966873A (en) Uranium complex recycling method of purifying uranium liquors
ES2261944T3 (en) A PROCESS FOR THE RECOVERY OF HIGH PURITY URANIUM FROM WEAK PHOSPHORIC ACID OF FERTILIZING QUALITY.
EP0327234A1 (en) Extraction of iron from phosphoric acid
US4490336A (en) Process for stripping uranium from an alkyl pyrophosphoric acid
CA1043536A (en) Method of defluorinating phosphoric acid
FI66823B (en) OVERFLOWER CONTAINING OIL ORGANIC PHOSPHORUS
US4256716A (en) Process for treating loaded extractant from purification of phosphoric acid by extraction
US4275038A (en) Process for treating loaded extractant from purification of phosphoric acid by extraction and recovering nutrients
FI66335C (en) OVERFLOWER CONTAINING OIL ORGANIC PHOSPHORUS
EP0054993B1 (en) Process for the recovery of practically radium-free calcium sulphate, yttrium and lanthanides
JPS604134B2 (en) Complete recovery method for uranium, rare earths, thorium and yttrium contained in acid solutions
KR840001420B1 (en) Process for the total rocovery of uranium rare-earths,thorium and yttrium which are contained in an a cid solution
US4744960A (en) Process for the separation of rare earths and uranium of a UF4 concentrate and for putting them into useful form
EP0059592B1 (en) Process for recovering uranium
US4652431A (en) Process for recovering uranium using an alkyl pyrophosphoric acid and alkaline stripping solution
EP0009849B1 (en) A process for the purification of phosphoric acid
Silem et al. The effect of raw and sulfonated kerosene-type diluent on the solvent extraction of uranium and co-extractable impurities from solutions. Part 2. Industrial phosphoric acid
KR840002457B1 (en) Improvement in a process for the recovery of uranium from an impure phosphoric acid

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: RHONE- POULENC INDUSTRIES