FI72500C - Foerfarande foer extrahering och separering av uran, torium och saellsynta jordmetaller genom behandling av vattenloesningar av dessa grundaemnens klorider. - Google Patents

Foerfarande foer extrahering och separering av uran, torium och saellsynta jordmetaller genom behandling av vattenloesningar av dessa grundaemnens klorider. Download PDF

Info

Publication number
FI72500C
FI72500C FI823687A FI823687A FI72500C FI 72500 C FI72500 C FI 72500C FI 823687 A FI823687 A FI 823687A FI 823687 A FI823687 A FI 823687A FI 72500 C FI72500 C FI 72500C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
thorium
uranium
solution
rare earth
process according
Prior art date
Application number
FI823687A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI823687A0 (fi
FI823687L (fi
FI72500B (fi
Inventor
Jean-Louis Sabot
Alain Leveque
Original Assignee
Rhone Poulenc Spec Chim
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
Application filed by Rhone Poulenc Spec Chim filed Critical Rhone Poulenc Spec Chim
Publication of FI823687A0 publication Critical patent/FI823687A0/fi
Publication of FI823687L publication Critical patent/FI823687L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI72500B publication Critical patent/FI72500B/fi
Publication of FI72500C publication Critical patent/FI72500C/fi

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0291—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining thorium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/382—Phosphine chalcogenides, e.g. compounds of the formula R3P=X with X = O, S, Se or Te
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/384—Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
    • C22B3/3842—Phosphinic acid, e.g. H2P(O)(OH)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/384—Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
    • C22B3/3844—Phosphonic acid, e.g. H2P(O)(OH)2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/384—Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
    • C22B3/3846—Phosphoric acid, e.g. (O)P(OH)3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/40—Mixtures
    • C22B3/408—Mixtures using a mixture of phosphorus-based acid derivatives of different types
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00—Obtaining rare earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
    • C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
    • C22B60/0252—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
    • C22B60/026—Obtaining 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
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

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

Description

72500
Menetelmä uraanin, toriumin ja harvinaisten maametallien uuttamiseksi ja erottamiseksi käsittelemällä näiden aineiden kloridien vesiliuoksia Tämän keksinnön kohteena on menetelmä uraanin, toriumin ja harvinaisten maametallien uuttamiseksi ja erottamiseksi käsittelemällä näiden eri aineiden kloridien vesiliuoksia.
Uraania, toriumia ja harvinaisia maametalleja on luonnontilassa sellaisissa mineraaleissa kuten monatsiitissa, bast-nasiitissa ja yttriumsälvässä. Niitä tavataan myös erilaisissa uuttoliuoksissa, jotka ensin rikastetaan. Jotta eräitä näistä aineksista saadaan otetuksi talteen, mineraalit liuotetaan jauhamisen jälkeen emäksisissä olosuhteissa natriumilla autoklaavissa. Muodostuneet uraani-, torium- ja harvinaisten metallien hydroksidit saostuvat, kun vesiliukoiset fosfaatit on poistettu.
Muodostuneiden hydroksidien joukosta löytyy myös erilaisten metallien hydroksideja, jotka ovat peräisin lähtömineraa-lien sisältämistä metalleista, kuten raudasta, titaanista ja kalsiumista.
Uranium-, torium- ja harvinaisten maametallien ja mahdollisesti myös eri metallien hydroksidit liuotetaan väkevällä hapolla kuten typpihapolla tai kloorivetyhapolla.
Eräs keino uraanin, toriumin ja harvinaisten maametallien erottamiseksi on suorittaa peräkkäisiä neste-nesteuutto-vaiheita näiden aineiden suolojen vesiliuoksille.
Erotettuja uraania, toriumia ja eri harvinaisia maametalleja voidaan käyttää tiettyihin tarkoituksiin vain silloin kun ne sisältävät vain hyvin vähän epäpuhtauksia ja kun niiden radioaktiivisuus on hyvin pieni.
2 72500
Aikaisemmin tunnetaan menetelmä uraanin, toriumin ja harvinaisten maametallien erottamiseksi lähtien typpihappoliuok-sista (J. Appln. Chem. 11. maaliskuuta 1961 MENZIES ja RIGBY - Solvent extraction of thorium).
Artikkelin (Ekstraktsiya-Teoriya Primenemie, Apparatura,
Sb. Statei 1962, No. 2, 160-4) mukaan on tunnettua uuttaa toriumia kloorivetyliuoksista käyttämällä liuotinaineena orgaaniseen liuottimeen laimennettua di-isoamyylimetyyli-fosfonaattia.
Mainitun artikkelin kirjoittajat mainitsevat, että toriumin uuttokerroin kasvaa kloorivetyhapon väkevyyden myötä ja pienenee toriumpitoisuutta lisättäessä.
Tämän johtopäätöksen vahvistaa artikkeli, joka ilmestyi "Fresenius*Z. Anal. Chem." -lehdessä (1968, 238 -4-), ja jonka mukaan sen kirjoittajat uuttivat ja erottivat toriumia ja ceriumia kloorivetyliuoksista neutraalilla orgaanisella fosforiliuottimella, orgaaniseen laimentimeen, ksyleeniin, liuotetulla tributyylifosfaatilla tai di-isoamyylimetyyli-fosfonaatilla. Kirjoittajat tutkivat ceriumin ja toriumin uuttokertoimien vaihtelua vaihdeltaessa kloorivetyhapon väkevyyttä. Johtopäätöksenään he esittävät, että jotta saataisiin aikaan oikea erotus ceriumin ja toriumin välillä, on lähtövesiliuoksen kloorivetyhappopitoisuuden oltava mahdollisimman pieni, 6 N.
Näyttää siis siltä, että näiden artikkeleiden mukaan mainittujen kahden aineen, toriumin ja ceriumin, uuttaminen ja erottaminen kloorivetyhappoliuoksista voidaan käytännössä suorittaa vain silloin, kun näiden vesiliuosten happoväke-vyys on suuri ja erotettavien aineiden pitoisuus pieni.
Mutta liuokset, jotka saadaan mineraalien natriumkäsitte-lystä ja sitten oksidien liuotuksesta kloorivetyhapolla, 3 72500 ovat neutraaleja tai hyvin vähän happoisia (kloorivetyhappo-väkevyys on tavallisesti alle noin 2 N) liuoksia,jotka sisältävät paljon erotettavia aineita (uraania, toriumia, harvinaisia maametalleja).
Näiden liuosten, jotka sisältävät runsaasti erotettavia aineita (uraania, toriumia, harvinaisia maametalleja), mutta ovat joko neutraaleja tai vain vähän happoisia, uuttaminen muodostaa teollisuudelle ongelman, sillä pyrkimyksenä on ottaa kukin näistä aineista talteen mahdollisimman puhtaana ja mahdollisimman vähin kustannuksia. Uraania, toriumia ja harvinaisia maametalleja voidaan nimittäin käyttää eräisiin sovellutuksiin ainoastaan silloin, kun ne sisältävät hyvin vähän epäpuhtauksia.
Nyt on todettu, että uraania, toriumia, harvinaisia maa-metalleja ja mahdollisesti myös rautaa voidaan uuttaa ja erottaa neste-nesteuutolla vesifaasin, joka sisältää näiden metallien suoloja, ja orgaanisen faasin välillä, menetelmällä, joka on tunnettu siitä, että uranium-, torium- harvinaisten maametallien ja mahdollisesti rautakloridien vesiliuos, joka sisältää vähintään 30 painoprosenttia harvinaisia maametal-ljea, jonka happoisuus on alle 2 N ja jonka kokonaisväkevyys (uranium-, torium- ja harvinaisten maametallien) oksideina on ainakin 50 g/1, saatetaan kosketukseen orgaanisen faasin kanssa, joka sisältää liuotinaineen, joka muodostuu ainakin yhdestä neutraalista, mahdollisesti johonkin liuottimeen laimennetusta orgaanisesta fosforiyhdisteestä.
Edellä määritellyn keksinnön mukaisen menetelmän avulla päästään taloudellisesti mielenkiintoisiin teollisiin sovellutuksiin, sillä sen avulla saadaan puhtaita tuotteita paljon halvemmin kustannuksia kuin millään tähän asti tunnetulla menetelmällä.
4 72500 Käsiteltävät liuokset, jotka saadaan, kun emäksisestä käsittelystä saadut oksidit uutetaan kloorivetyhapolla, muodostuvat pääasiassa uranium-, torium- ja harvinaisten maametallien klorideista, mutta ne sisältävät usein myös erilaisten aineiden, kuten raudan, klorideja.
Rauta-ainekset, joita on usein läsnä huomattavia määriä lähtömineraaleista riippuen, joudutaan eräissä tapauksissa eliminoimaan.
Kun rautaa on yli 5 painoprosenttia uraanin määrästä, se on poistettava, jotta saadaan teollisuuden käyttöön riittävän puhtaita uraaniliuoksia. Raudan poistaminen onkin tämän keksinnön mukaisen menetelmän erään muunnelman kohteena.
Keksinnön mukaan harvinaisten maametallien oksidien pitoisuuden painoprosentteina lähtövesiliuoksessa on oltava 30 -100 %, toriumpitoisuuden 0-70 painoprosenttia.
Kun keksinnön mukaan kloridivesiliuoksessa on toriumjäännöksiä (alle 1 painoprosenttia), niin harvinaisten maa-metallien oksidipitoisuuden on oltava vähintään 30 %.
Kun vesiliuos on "toriumköyhä" ja sisältää toriumoksidia vähemmän kuin 5 painoprosenttia, on edullista käyttää liuosta, joka sisältää harvinaisten maametallien oksideja vähintään 40 painoprosenttia.
Kun vesiliuos on "runsastorluminen" ja sisältää toriumoksidia 5-30 painoprosenttia, on erityisen edullista käyttää liuosta, joka sisältää harvinaisten maametallien oksideja ainakin 50 painoprosenttia ja tarkemmin sanottuna vähintään 70 %.
Neste-nesteuuttomenetelmää käytetään erityisesti uutettaessa uranium-, torium- ja harvinaisten maametallien
II
5 72500 kloridien vesiliuoksia, jotka sisältävät vähintään 30 painoprosenttia harvinaisia maametalleja, joiden happoisuus on alempi tai yhtä suuri kuin 2 N ja mieluiten IN, ja joiden kokonaisväkevyys oksideina on 50 g/1 - 600 g/1.
Uuttaminen suoritetaan neutraalilla orgaanisella fosfori-liuottimella, joka on olennaisesti veteen liukenematon ja valittu neljästä seuraavasta pääluokasta:
Rl\
Fosfaatit R20—P =· O
R3o/
Rl°\
Fosfonaatit Ro0— P =*· O
R3 ^
R, O
Fosfinaatit R0 — P= O
Rl \
Fosf iinioksidit R p __ Q
2 / R3 joissa R^, R2 ja R3 ovat aromaattisia ja/tai alifaattisia hiilivetyjohdannaisa, joissa on 1-8 hiiliatomia, ja joissa vähintään yhdessä ryhmässä R on 4-15 hiiliatomia.
Näistä yhdisteistä käytetään keksinnön mukaan erityisesti niitä, jotka ovat teollisuuden käyttöön saatavissa kuten tri-n-butyylifosfaattia (TBP), tri-isobutyylifosfaattia (TIBP), dibutyylibytyylifosfonaattia (DBBP), di-2-etyyli-heksyyli-2-etyyliheksyylifosfonaattia (DEHEHP) ja tri-oktyylifosfiinioksidia (TOPO).
6 72500
Uuttoaineita voidaan käyttää joko puhtaina tai laimennettuina.
Laimentimina voidaan käyttää laimentimia, joita tavallisesti käytetään neste-nesteuuttojen suorittamiseen. Niistä mainittakoon alifaattiset yhdisteet, kuten esimerkiksi heksaani, heptaani, dodekaani ja keroseenityyppiset öljy-jaksot, aromaattiset yhdisteet kuten esimerkiksi bentseeni, tolueeni, etyylibentseeni, ksyleeni ja Solvesso-tyyppiset jakeet (Exxonin tavaramerkki) ja lopuksi vielä halogeeni-yhdisteet kuten esimerkiksi kloroformi ja hiilitetraklo-ridi.
Orgaanisten fosforiyhdisteiden pitoisuus vaihtelee uutto-aineesta riippuen varsin laajoissa rajoissa.
Pitoisuudet voivat vaihdella 5 tilavuusprosentista, kun uuttoyhdiste on liuotettu laimentimeen, aina noin 100 tilavuusprosenttiin, kun yhdistettä käytetään puhtaana.
Uuttaminen käy helpommaksi ja orgaanisen fosforiyhdisteen tarvittava konsentraatio pienenee seuraavassa käyttöjärjestyksessä: fosfaatit, fosfonaatit, fosfinaatit ja fos-fiinioksidit.
Uuttoaineita voidaan käyttää yksinään tai sekoituksina.
Kaikki neutraalien orgaanisten fosforiyhdisteiden koostumukset Selmoin kuin kaikki niiden seokset ovat mahdollisia. Kullekin orgaanisen fosforiyhdisteen seokselle saadaan määrätyksi uutettavaa ainetta varten uuttokerroinalue ja uuttokykyalue, joka jää niiden tulosten väliin, jotka saadaan käyttämällä yksinään kutakin seoksen ainesosaa.
Näin ollen kutakin erotettavaa ainetta (uraania, toriumia ja harvinaisia maametalleja) varten voidaan määrittää 7 72500 liuotinaineseos, jolla voidaan erottaa yksi ainesosa toisista.
Niinpä näyttää siltä, että riippuen liuotinaineiden ja niiden väkevyyden valinnasta on mahdollista erottaa yksi aine kahdesta muusta erittäin vähäisin epäpuhtauksin.
Silloin kun keksinnön mukaan pyritään erottamaan uraania, toriumia ja harvinaisia maametalleja niiden kloridien vesi-liuoksista, voidaan valita sellainen liuotinaine, jolla ensimmäisessä vaiheessa saadaan erotetuksi uraani orgaanisena liuoksena, toriumin ja harvinaisten maametallien jäädessä vesiliuokseen, ja nämä kaksi viimeksi mainittua ainetta erotetaan sitten myöhemmässä vaiheessa joko samalla liuotinseoksella mutta erilaisena väkevyytenä, tai yhdellä tai useammalla erilaisella liuotinaineella.
Kun pyritään erottamaan harvinaisia maametalleja ja toriumia sisältävästä liuoksesta (uraani on jo aikaisemmin erotettu) tai liuoksesta, joka sisältää toriumia ja uraania ja mahdollisesti rautaa, käytetään mieluiten ainakin yhtä seu-raaviin luokkiin kuuluvista uuttamisaineista: fosfonaatit, fosfinaatit, fosfiinioksidit. Näitä uuttamisaineita voidaan tällöin käyttää yksinään, niiden seoksina tai seoksena fosfaattien luokkaan kuuluvien yhdisteiden kanssa.
Erotettavien aineiden, uraanin, toriumin ja harvinaisten maametallien pitoisuuksilla on niilläkin tärkeä osuus uut-tamismekanismissa.
Eri aineksien (uraanin,toriumin, harvinaisten maametallien) uuttaminen teollisessa mittakaavassa helpottuu hiili-fos-forisidoksien määrän kasvun myötä tai vastaavasti uuttamis-aineen fosforyyliryhmän PO polaarisuuden mukaan.
72500 8
Niinpä teollisessa mittakaavassa tapahtuva erottaminen uuttamisaineilla, jotka sisältävät hyvin vähän hiili-fosfo-risidoksia kuten fosfaatteja, voidaan suorittaa ainoastaan silloin, kun erotettavien aineksien (uraanin, toriumin ja harvinaisten maametallien) oksidien kokonaispitoisuudet ovat vähintään 250 g/1 ja tällöin ainoastaan sellaisilla uuttoaineilla, joiden fosforyyliryhmä on paljon polaari-sempi, kuten esimerkiksi fosfiinioksideilla, jolloin välttämätön vähimmäisväkevyys on 50 g/1.
Keksinnön mukaan voidaan käyttää ennen kaikkea kahta erityistä suoritusmuotoa.
Ensimmäisen suoritusmuodon mukaan uraanin, toriumin ja harvinaisten maametallien uuttaminen ja erottaminen voidaan suorittaa neste-nesteuutolla näiden metallien suoloja sisältävän vesifaasin ja neutraalin orgaanisen fosforiyhdis-teen sisältävän orgaanisen faasin välillä toimimalla seu-raavalla tavalla: - ensimmäisessä vaiheessa harvinaisten maametallien talteen-ottamiseksi saatetaan uraanin, toriumin ja harvinaisten maametallien kloridien vesiliuos, joka sisältää vähintään 30 painoprosenttia harvinaisia maametalleja, jonka happoisuus on pienempi kuin 2 N ja jonka kokonaisoksidiväkevyys on suurempi kuin 50 g/1, kosketukseen laimentimen ja uut-tamisaineen muodostaman orgaanisen liuoksen kanssa uranium- ja toriumkloridien erottamiseksi orgaanisessa faasissa ja harvinaisten maametallien kloridien jättämiseksi vesifaasiin; - toisessa vaiheessa toriumin talteenottamiseksi saatetaan ensimmäisestä vaiheesta saatu orgaaninen faasi kosketukseen veden tai laimennetun kloorivetyhappoliuoksen kanssa toriumin erottamiseksi vesifaasissa uraniumin jäädessä orgaaniseen liuokseen; 9 72500 - kolmannessa vaiheessa uraanin talteenottamiseksi saatetaan toisesta vaiheesta saatu orgaaninen faasi kosketukseen veden tai emäksisen hiilivedyn vesiliuoksen kanssa, jolloin uraani saadaan erotetuksi vesifaasissa.
Kun lähtömineraali sisältää liian paljon rautaa, voidaan käyttää ensimmäisen suoritusmuodon muunnelmaa.
Ensimmäisestä vaiheesta saatu orgaaninen faasi, joka sisältää uraania, toriumia ja rautaa, pestään typpihappoliuok-sella, jonka väkevyys on 1-4 N, jolloin rauta saadaan erotetuksi rautanitraattina.
Toinen vaihe, joka suoritetaan toriumin talteenottamiseksi, suoritetaan lähtien orgaanisesta faasista, josta rauta on poistettu ja joka saatetaan kosketukseen laimennetun typpi-happoliuoksen kanssa, jolloin torium saadaan otetuksi talteen vesifaasissa.
Seuraavat vaiheet suoritetaan edellä selostetun ensimmäisen suoritusmuodon mukaan.
Erityisesti saattaa olla edullista käyttää: - toisessa vaiheessa vettä tai kloorivetyhappoa, jonka kon-sentraatio on pienempi tai yhtä suuri kuin 0,1 Mj - kolmannessa vaiheessa emäksistä karbonaattivesiliuosta, jonka konsentraatio on 0,5-2 M.
Toisen suoritusmuodon mukaan voidaan uraanin, toriumin ja harvinaisten maametallien uuttaminen ja erottaminen suorittaa neste-nesteuutolla näiden metallien suoloja sisältävän vesifaasin ja neutraalin orgaanisen fosforiyhdisteen sisältävän orgaanisen faasin välillä menettelemällä seuraavalla tavalla: 10 72500 - ensimmäisessä vaiheessa, jonka tarkoituksia on erottaa toisaalta harvinaiset maametallit ja torium ja toisaalta uraani, saatetaan uranium-, torium- ja harvinaisten maa-metallien kloridien vesiliuos, joka sisältää vähintään 30 painoprosenttia harvinaisten maametallien oksideja, jonka happoisuus on pienempi kuin 2 N, ja jonka kokonais-oksidipitoisuus on vähintään 50 g/1, kosketukseen laimen-timen ja uuttamisaineen muodostaman orgaanisen liuoksen kanssa, uraniumkloridien uuttamiseksi orgaanisessa faasissa, torium- ja harvinaisten maametallien kloridien jäädessä vesiliuokseen; - toisessa vaiheesa, jossa otetaan talteen uraani, ensimmäisestä vaiheesta saatu orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen veden tai emäksisen karbonaattivesiliuoksen kanssa, uraanin erottamiseksi vesiliuoksessa; - kolmannessa vaiheessa,jossa otetaan talteen harvinaiset maametallit, saatetaan ensimmäisestä vaiheesta saatu vesi-faasi, joka sisältää toriumia ja harvinaisia maametalleja, kosketukseen laimentimen ja uuttamisaineen muodostaman orgaanisen liuoksen kanssa, jolloin orgaanisssa faasissa otetaan talteen torium ja vesifaasiin jäävät harvinaiset maametallit; - neljännessä vaiheessa, jossa otetaan talteen torium, saatetaan kolmannesta vaiheesta saatu orgaaninen faasi kosketukseen veden tai kloorivetyliuoksen kanssa, toriumin erottamiseksi vesifaasissa.
Kun lähtömineraali sisältää liian paljon rautaa, voidaan käyttää toisen suoritusmuodon muunnelmaa. Ensimmäisestä vaiheesta saatu uraania ja rautaa sisältävä orgaaninen faasi pestään typpihappoliuoksella, jonka väkevyys on 1-4 N, jolloin rauta saadaan erotetuksi rautanitraattina.
Il.
11 72500
Seuraavat vaiheet suoritetaan edellä selostetun toisen suoritusmuodon mukaan.
Erityisen edullista on käyttää: - toisessa vaiheessa emäksistä karbonaattiliuosta, jonka väkevyys on 0,5-2 M; - neljännessä vaiheessa vettä tai kloorivetyhappoliuosta, jonka väkevyys on alle 0,1 M.
Eri kosketukseen saattamis- ja pesuvaiheet voidaan suorittaa tavanomaisissa vastavirtaperiaatteella toimivissa neste-nesteuuttolaitteissa. Näissä laitteissa on tavallisesti useita kerroksia sekoitus-laskeutusjärjestelmiä tai vuorattuja ja/tai virtauskolonneja, jotka tarvitaan eri ainesosien uuttamisvaiheita, selektiiviset, pesua ja talteen-ottamista vesifaasissa varten ja uuttamisaineen regeneroimista varten.
Eri vaiheet suoritetaan tavallisesti neste-nesteuutossa yleensä käytettävissä olosuhteissa, suorituslämpötilat ovat tavallisesti huoneenlämpötilan ja 80°C:n väliltä, mieluiten huoneenlämpötilan ja 70°C:n väliltä.
Orgaanisen faasin ja vesifaasin tarvittavat virtaamat määräytyvät eri parametrien yhteisvaikutuksen mukaan ja ne saadaan selville alan asiantuntijan hyvin tuntemin laskentani emenetelmin.
Seuraavat esimerkit esitetään vain esimerkkeinä eivätkä ne mitenkään rajoita keksinnön alaa ja henkeä.
Esimerkki 1
Seuraava esimerkki toteutettiin ensimmäisen suoritusmuodon mukaan kuvassa 1 esitetyssä laitteessa, joka käsittää: 12 72500 - ensimmäisen vastavirtaperiaatteella toimivan neste-neste-uuttosarjan, jonka muodostaa uuttoyksikkö (a), jossa on 6 teoreettista kerrosta ja pesuyksikkö (a'), jossa on 8 teoreettista kerrosta - regenerointi-talteenottoyksikkö (b), jossa on 4 teoreetr tista kerrosta - toisen vastavirtaperiaatteella toimivan neste-nesteuutto-sarjan, joka muodostuu uuttoyksiköstä (c), joka käsittää 6 teoreettista kerrosta, ja pesuyksiköstä (c1), jossa on 6 teoreettista kerrosta - regenerointi-talteenottoyksikön (d), joka käsittää 2 teoreettista kerrosta.
Kloorivetyliuoksen, josta lähdetään liikkeelle, happoisuus on 0/5 N ja sen kokonaisoksidipitoisuus on 340 g/1, oksidien jakaantuessa seuraavasti: - harvinaisten maametallien oksideja 310 g/1 (eli 91 %) - toriumoksideja 30 g/1 (eli 9 %) - uraniumoksideja 1 g/1 - rautaoksideja 1 g/1
Uutto- ja regenerointi-talteenottoyksikköjen syötöksi ja poistoksi valitaan orgaanisen faasin virtaussuunta.
Ensimmäisessä vaiheessa: - Syötetään uuttoyksikön (a) poistoon 130 1/h syöttönopeu-della kloridiliuosta; saman uuttoyksikön (a) syöttöön johdetaan 78 1/h syöttönopeudella liuosta, jonka muodostaa seos, jossa on 75 painoprosenttia dibutyylibutyylifosfo-naattia ja 4 painoprosenttia trioktyylifosfiinioksidia keroseeniin laimennettuna.
13 72500 - Pesuyksikköön (a') johdetaan 13 1/h syöttönopeudella mo-laarista kloorivetyhappoliuosta.
- Uuttoyksikön (a) poistosta otetaan talteen vesiliuos, joka sisältää 282 g/1 harvinaisten maametallien oksideja, mikä vastaa yli 99,9 % uuttotuotosta, alle 1 mg/1 uranium-oksidia ja alle 5 mg/1 toriumoksidia. Analyysilaitteiden ilmaisuraja ei anna mahdollisuutta määrittää pienempiä uraanin ja toriumin määriä.
- Pesuyksiköstä (a') tulevaa orgaanista dibutyylibutyylifos-fonaatti- ja trioktyylifosfiinioksidiliuosta syötetään edelleen samalla nopeudella (78 1/h) regenerointi-talteenotto-yksikköön (b) vastavirtaan typpihappoliuoksen kanssa, jonka konsentraatio on 2 M, ja jota puolestaan syötetään 65 1/h nopeudella.
- Regenerointi-talteenottovyöhykkeen (b) syötöstä otetaan talteen vesiliuos, joka sisältää 2 g/1 rautaa ja alle 1 mg/1 uraania.
Toisessa vaiheessa: - Regenerointi-talteenottoyksikÖstä (b) tulevaa orgaanista liuosta johdetaan toisen sarjanuuttoyksikköön (c) edelleen samalla syöttönopeudella 78 1/h. Samaan uuttoyksikköön (c) johdetaan 26 1/h syöttönopeudella dibutyylibutyylifosfo-naatti- ja trioktyylifosfiinioksidiliuosta, jonka koostumus on sama kuin edellä, ja joka saadaan regenerointi-talteen-ottoyksikön (d) poistosta. Saman sarjan pesuyksikköön (c') johdetaan 130 1/h syöttönopeudella typpihappoliuosta, jonka konsentraatio on 0,1 M.
- Uuttoyksikön (c) syötöstä otetaan talteen toriumoksidin vesiliuos, jonka väkevyys on 30 g/1, ja joka sisältää alle 1 mg/1 uraania ja alle 1 mg/1 harvinaisten maametallien oksideja.
Kolmannessa vaiheessa: 14 72500 - Pesuyksiköstä (c1) tulevaa orgaanista liuosta johdetaan regenerointi-talteenottoyksikköön (d) 104 l/h syöttönopeu-della. Tähän samaan yksikköön syötetään vastavirtaan molaa-rista natriumkarbonaattiliuosta 26 l/h.
- Regenerointi-talteenottoyksikÖn (d) syötöstä otetaan talteen uraanin vesiliuosta, jonka väkevyys on 5 mg/1, ja jossa on alle 5 mg/1 toriumoksidia.
Tästä regenerointi-talteenottoyksiköstä tuleva orgaaninen liuos kierrätetään osaksi uudelleen ensimmäisen sarjan yksikköön (a) 78 l/h syöttönopeudella ja osaksi toisen sarjan yksikköön (c) 26 l/h syöttönopeudella.
Esimerkki 2 Tämä esimerkki suoritettiin toisen suoritusmuodon mukaan laitteistossa, joka on esitetty kuvassa 2, ja joka käsittää: - ensimmäisen vastavirtaperiaatteella toimivan neste-neste-uuttosarjan, joka muodostuu uuttoyksiköstä (a), jossa on 4 teoreettista kerrosta, ja pesuyksiköstä (a')/ jossa on 5 teoreettista kerrosta - ensimmäisen regenerointi-talteenottoyksikön (b), joka käsittää 4 teoreettista kerrosta - toisen regenerointi-talteenottoyksikön (c), joka käsittää 2 teoreettista kerrosta - haihduttimen yksiköstä (a) tulevan vesiliuoksen rikastamiseksi - toisen uuttosarjan, joka muodostuu uuttoyksiköstä (d), joka käsittää 6 teoreettista kerrosta, ja pesusyksiköstä (d')f joka käsittää 8 teoreettista kerrosta 15 72500 - kolmannen regenerointi-talteenottoyksikön (e), jossa on 6 teoreettista kerrosta
Erotettavien aineiden kloridiliuoksen happoisuus on 0,5 N ja kokonaisoksidipitoisuus 250 g/1, jossa eri oksideja on seuraavasti: - harvinaisienmaametallien oksideja 225 g/1 (eli 90 %) - toriumoksidia 25 g/1 (eli 10 %) - uraniumoksidia 1 g/1 - rautaoksidia 1 g/1
Ensimmäisessä vaiheessa: - Uuttoyksikön (a) poistoon johdetaan 320 1/h kloridi-liuosta; yksikön (a) syöttöön johdetaan 55-painoprosenttista keroseeniin laimennettua dibutyylibutyylifosfonaattiliuosta 64 1/h.
- Pesuyksikköön (a') johdetaan 16 1/h kloorivetyhappoliuosta, jonka konsentraatio on 0,05 M.
- Uuttoyksikön (a) syötöstä otetaan talteen vesiliuos, joka sisältää toriumia ja harvinaisia maametalleja, ja jonka väkevyys on 240 g/1. Tämä liuos rikastetaan väkevyyteen 310 g/1.
- Pesuyksiköstä (a') tuleva orgaaninen keroseeniin laimennettu dibutyylibutyylifosfonaattiliuos johdetaan regene-rointi-talteenottoyksikköön (b) vastavirtaan typpihappo-liuoksen kanssa, jonka konsentraatio on 2 M ja jota syötetään 32 1/h nopeudella.
- Yksikön (b) syötöstä otetaan talteen raudan nitriitti-liuosta, joka sisältää rautaa 10 g/1 ja alle 1 mg/1 uraania.
Toisessa vaiheessa: 72500 16 - Regenerointi-talteenottoyksiköstä (b) tulevaa orgaanista liuosta johdetaan edelleen samalla syöttönopeudella 64 1/h regenerointi-talteenottoyksikköön (c) vastavirtaan molaa-risen natriumkarbonaattivesiliuoksen kanssa, jota puolestaan syötetään 64 1/h.
- Regenerointi-talteenottoyksikön (c) syötöstä otetaan talteen vesiliuos, jossa on 5 g/1 uranyylikarbonaattia ja alle 5 mg/1 toriumia.
- Regenerointi-talteenottoyksiköstä (c) tuleva orgaaninen dibutyylibutyylifosfonaattiliuos kierrätetään uudelleen edelleen samalla nopeudella uuttoyksikköön (a).
Kolmannessa vaiheessa: - Rikastettu toriumin ja harvinaisten maametallien vesiliuos johdetaan 224 1/h syöttönopeudella uuttoyksikön (d) poistoon vastavirtaan seoksen kanssa, jossa on 75 paino-% dibutyylibutyylifosfonaattia ja 4 paino-% trioktyylifosfii-nioksidia ja joka syötetään 128 1/h.
Pesuyksikköön (d') syötetään 13 1/h molaarista kloorivety-happoliuosta.
- Uuttoyksikön (d) syötöstä otetaan talteen vesiliuos, joka sisältää 292 g/1 harvinaisten maametallien oksideja (mikä vastaa 99,9 % tuotosta), alle 1 mg/1 uraania ja alle 3 mg/1 toriumia.
Neljännessä vaiheessa: - Pesuyksiköstä (d') tulevaa orgaanista liuosta johdetaan regenerointi-talteenottoyksikköön (e) vastavirtaan kloori- li 17 72500 vetyhappoliuoksen kanssa, jonka konsentraatio on 0,2 M ja jota syötetään 112 1/h.
- Regenerointi-talteenottoyksikön (e) syötöstä otetaan talteen vesiliuos, joka sisältää 60 g/1 toriumoksidia, alle 1 mg/1 uraania ja alle 1 mg/1 harvinaisia maametalleja.
- Regenerointi-talteenottoyksiköstä (e) tuleva orgaaninen dibutyylibutyylifosfonaatin ja trioktyylifosfiinioksidin liuos kierrätetään uudelleen samalla syöttönopeudella Muttcyksikköön (d) .
Esimerkki 3 Tämä esimerkki suoritettiin toisen suoritusmuodon mukaan laitteistossa, joka on esitetty kuvassa 3, ja joka käsittää: - ensimmäisen vastavirtaperiaatteella toimivan neste-neste-uuttosarjan, joka muodostuu uuttoyksiköstä (a), joka käsittää 5 teoreettista kerrosta, ja pesuyksiköstä (a'), joka käsittää 4 teoreettista kerrosta - regenerointi-talteenottoyksikön (b), joka käsittää 4 teoreettista kerrosta - haihduttimen yksiköstä (a) tulevan vesiliuoksen rikastamiseksi - toisen uuttosarjan, joka muodostuu uuttoyksiköstä (c), joka käsittää 6 teoreettista kerrosta, ja pesuyksiköstä (C), joka käsittää 6 teoreettista kerrosta - regenerointi-talteenottoyksikön (d), joka käsittää 4 teoreettista kerrosta.
Erotettavan kloridiliuoksen, joka on saatu uuttamalla kloorivetyhapolla uraani-, torium- ja harvinaisten maa- _ T" 18 72500 metallien rikastetta, happoisuus on 0,4 N ja kokonaisoksidi-väkevyys 250 g/1, josta eri oksideja on seuraavasti: - harvinaisten maametallien oksideja 225 g/1 (eli 90 %) - toriumoksideja 1 g/1 (eli 0,4 %) - uraniumoksidia 25 g/1
Ensimmäisessä vaiheessa: - Uuttoyksikön (a) poistoon johdetaan 500 1/h erotettavien aineiden kloridiliuosta, saman yksikön (a) syöttöön liuosta, jossa on 50 paino-% tributyylifosfaattia keroseeniin laimennettuna, nopeudella 250 1/h.
- Pesuyksikköön (a') johdetaan 50 1/h kloorivetyhappoliuosta, jonka konsentraatio on 0,1 M.
- Uuttoyksikön (a) syötöstä otetaan talteen vesiliuosta, joka sisältää toriumia ja harvinaisia maametalleja ja jonka väkevyys on 200 g/1. Tämä liuos rikastetaan väkevyyteen 350 g/1.
Toisessa vaiheessa: - Pesuyksiköstä (a') tulevaa keroseeniin laimennettua tri-butyylifosfaatin orgaanista liuosta johdetaan regenerointi-talteenottoyksikköön (b) vastavirtaan veden kanssa, jota syötetään 250 1/h.
- Regenerointi-talteenottoyksikön (b) syötöstä otetaan talteen vesiliuos, joka sisältää uraania 50 g/1 ja alle 1 mg/1 harvinaisten maametallien oksideja.
- Regenerointi-talteenottoyksiköstä (b) tuleva orgaaninen tributyylifosfaattiliuos kierrätetään uudelleen samalla syöttönopeudella uuttoyksikköön (a).
Kolmannessa vaiheessa: 19 72500 - Rikastettu torium- ja harvinaisten maametallien vesi-liuos johdetaan nopeudella 300 1/h uuttoyksikön (c) poistoon vastavirtaan liuoksen kanssa, jossa on 75 paino-% dibutyylibutyylifosfonaattia ja 4 paino-% trioktyylifos-fiinioksidia keroseeniin laimennettuna, ja tätä liuosta syötetään 350 1/h.
Pesuyksikköön (c1) johdetaan 25 1/h molaarista kloorivety-happoliuosta.
- Uuttoyksikön (c) syötöstä otetaan talteen vesiliuos, joka sisältää 315 g/1 harvinaisten maametallien oksideja ja alle 3 mg/1 uraania.
Neljännessä vaiheessa:
- Pesuyksiköstä (c') tuleva orgaaninen liuos johdetaan regenerointi-talteenottoyksikköön (d) vastavirtaan kloori-vetyhappoliuoksen kanssa, jonka konsentraatio on 0,2 M
ja jota syötetään 35 1/h.
- Regenerointi-talteenottoyksikön (d) syötöstä otetaan talteen vesiliuos, joka sisältää 17,5 g/1 toriumoksidia.
- Regenerointi-talteenottoyksiköstä (d) tuleva orgaaninen dibutyylibutyylifosfonaatin ja trioktyylifosfiinioksidin liuos kierrätetään uudelleen samalla syöttönopeudella uuttoyksikköön (c).
Esimerkki 4 Tämä esimerkki suoritettiin toisen suoritusmuodon mukaan kuvan 3 mukaisella laitteistolla, joka käsittää: - ensimmäisen vastavirtaperiaatteella toimivan neste-neste-uuttosarjan, joka muodostuu uuttoyksiköstä (a), joka 20 72500 käsittää 4 teoreettista kerrosta, ja pesuyksiköstä (a'), joka käsittää 4 teoreettista kerrosta - regenerointi-talteenottoyksikön (b), joka käsittää 2 teoreettista kerrosta - haihduttimen yksiköstä (a) tulevan liuoksen rikastamiseksi - toisen uuttosarjan, joka muodostuu uuttoyksiköstä (c), joka käsittää 6 teoreettista kerrosta, ja pesuyksiköstä (c1), joka käsittää 6 teoreettista kerrosta - regenerointi-talteenottoyksikön (d), joka käsittää 6 teoreettista kerrosta.
Erotettavien aineiden kloridiliuoksen happoisuus on noin 2 N ja sen kokonaisoksidiväkevyys 50,5 g/1, josta eri oksideja on seuraavasti: - harvinaisten maametallien oksideja 20 g/1 (eli 40 %) - toriumoksidia 0,5 g/1 (eli 1 %) - uraniumoksidia 30 g/1 (eli 59 %) Tämän esimerkin kaksi ensimmäistä vaihetta suoritettiin 50°C:ssa, kaksi viimeistä huoneenlämpötilassa.
Ensimmäisessä vaiheessa: - Uuttoyksikön (a) poistoon johdetaan 1000 1/h erotettavien aineiden kloridiliuosta, saman yksikön (a) syöttöön johdetaan liuosta, jossa on 20 paino-% keroseeniin laimennettua trioktyylifosfiinioksidia, 1000 1/h.
- Pesuyksikköön (a1) johdetaan 100 1/h kloorivetyhappo-liuosta, jonka konsentraatio_on 0,05 M.
21 72500 - Uuttoyksikön (a) syötöstä otetaan talteen vesiliuosta, joka sisältää toriumia ja harvinaisia maametalleja, ja jonka väkevyys on 18 g/1. Tämä liuos rikastetaan väkevyyteen 370 g/1.
Toisessa vaiheessa: - Pesuyksiköstä (a1) tulevaa orgaanista keroseeniin laimennetun trioktyylifosfiinioksidin liuosta johdetaan regene-rointi-talteenottoyksikköön (b) vastavirtaan molaarisen natriumkarbonaattiliuoksen kanssa, jota syötetään 3000 1/h.
- Regenerointi-talteenottoyksikön (b) syötöstä otetaan talteen vesiliuos, jossa on 10 g/1 uranyylikarbonaattia.
- Regenerointi-talteenottoyksiköstä (b) tuleva orgaaninen trioktyylifosfiiniliuos kierrätetään uudelleen samalla syöttönopeudella uuttoyksikköön (a).
Kolmannessa vaiheessa: - Rikastettuatorium- ja harvinaisten maametallien vesi-liuosta syötetään 50 1/h uuttoyksikön (c) poistoon vastavirtaan liuoksen kanssa, jossa on 75 paino-% dibutyyli-butyylifosfonaattia ja 4 paino-% trioktyylifosfiinioksidia keroseeniin laimennettuna, ja tätä seosta syötetään 59 1/h.
- Pesuyksikköön (c1) johdetaan 5.X/h molaarista kloorivety-happoliuosta.
- Uuttoyksikön (q) sisäänmenosta otetaan talteen vesiliuosta, joka sisältää 330 g/1 harvinaisten maametallien oksideja (mikä vastaa 99,9 % uuttotuotosta).
Neljännessä vaiheessa: - Pesuyksiköstä (c') tuleva orgaaninen liuos johdetaan 22 72500 regenerointi-talteenottoyksikköön (d) vastavirtaan kloori-vetyhappoliuoksen kanssa, jonka konsentraatio on 0,2 M.
- Regenerointi-talteenottoyksikön (d) syötöstä otetaan talteen vesiliuos, joka sisältää 25 g/1 toriumoksidia.
Regenerointi-talteenottoyksiköstä (d) tuleva dibutyyli-butyylifosfonaatin ja trioktyylifosfiinioksidin orgaaninen liuos kierrätetään uudelleen edelleen samalla syöttönopeu-della uuttovyöhykkeeseen (c).

Claims (19)

23 7 2 5 0 0
1. Menetelmä uraanin, toriumin ja harvinaisten maametal-lien sekä mahdollisesti raudan erottamiseksi ja talteenotta-miseksi neste-nesteuuton avulla näiden metallien suoloja sisältävän vesifaasin ja orgaanisen faasin välillä, tunnettu siitä, että uranium-, torium- ja harvinaisten maa-metalli- ja mahdollisesti rautakloridien, jotka sisältävät vähintään 30 paino-% harvinaisia maametalleja, vesiliuos, jonka happamuus on alle 2 N, ja jonka väkevyys laskettuna uranium-, torium- ja harvinaisten maametallien oksideina on vähintään 50 g/l, saatetaan kosketukseen orgaanisen faasin kanssa, joka sisältää liuotinaineen, joka muodostuu ainakin yhdestä neutraalista, mahdollisesti johonkin laimentimeen liuotetusta orgaanisesta fosforiyhdisteestä, joka neutraali orgaaninen fosforiyhdiste valitaan fosfonaattien, fosfinaat-tien ja fosfiinioksidien joukosta yksinään, keskenään sekoitettuina tai fosfaattien luokkaan sekoitettuina silloin, kun toriumkloridi uutetaan orgaaniseen faasiin tai mainittu neutraali orgaaninen fosforiyhdiste valitaan fosfaattien, fosfonaattien, fosfinaattien ja fosfiinioksidien joukosta yksinään tai keskenään sekoitettuna silloin, kun toriumkloridi pysyy vesiliuoksessa.
2 X R
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- • t u siitä, että uranium-, torium- ja harvinaisten maametal- : lien sekä mahdollisesti rautakloridien vesiliuoksen happamuus on pienempi kuin 1 N.
3 R 1 \ Fosfiinioksidit R —~ P =0 2 / R 3 joissa R^, ja R^ ovat aromaattisia ja/tai alifaatti-sia hiilivetyjohdannaisia, joissa on 1-18 hiiliatomia, ja joissa ainakin yhdessä ryhmässä R on ainakin 4 hiiliatomia.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että uranium-, torium- ja harvinaisten maametal- li- sekä mahdollisesti rautakloridien vesiliuoksen väkevyys on laskettuna uranium-, torium- ja harvinaisten maametallien oksideina 50-600 g/l. 24 72500
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että liuotinaineeksi valitaan ainakin yksi seu-raavista neutraaleista orgaanisista fosforiliuotinluokista: R 0 1 \ Fosfaatit R O—P τ O 2 ^ R 3 R!0\ Fosfonaatit R O- P ==0 2 ^ R 3 R!°X Fosfmaatxt R —-P ==0
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että ryhmät R , R ja R ovat aromaattisia . 12 3 ja/tai alifaattisia hiilivetyjohdannaisia, joissa ainakin yhdessä ryhmässä R on 4-15 hiiliatomia.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että orgaaniset fosforiyhdisteet valitaan fosfo-naattien, fosfinaattien ja fosfiinioksidien joukosta.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neutraali orgaaninen fosforiyh-diste on tri-n-butyylifosfaatti (TBP), tri-isobutyylifosfaat- 25 7 2 5 0 0 ti (TIBP), dibutyylibutyylifosfonaatti (DBBP), di-2-etyyli-heksyyli-2-etyyliheksyylifosfonaatti (DEHEHP) tai tri-oktyy-lifosfiinioksidi (TOPO).
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että laimennin on jokin orgaanisten fosforiyhdis-teiden liuotin, kuten esimerkiksi alifaattinen hiilivety, keroseeni- tai solvesso-tyyppinen öljyjae, aromaattinen hiilivety tai halogenoitu alifaattinen hiilivety.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että liuotinaineen tilavuusväkevyys on 5-100 %.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että: - ensimmäisessä vaiheessa harvinaisten maametallien erottamiseksi saatetaan uranium-, torium- ja harvinaisten maametal-likloridien vesiliuos kosketukseen laimentimen ja liuotinaineen muodostaman orgaanisen faasin kanssa uranium- ja torium-kloridien erottamiseksi orgaaniseen faasiin, harvinaisten maa-metallien kloridien jäädessä vesifaasiin, jolloin mainittu liuotinaine valitaan fosfonaattien, fosfinaattien ja fosfii- : nioksidien joukosta, yksinään, keskenään sekoitettuina tai fosfaattien luokkaan sekoitettuina; - toisessa vaiheessa toriumin talteenottamiseksi ensimmäises- - tä vaiheesta saatu orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen veden tai kloorivetyhappoliuoksen kanssa toriumin erottamiseksi vesifaasiin, uraanin jäädessä orgaaniseen faasiin; - kolmannessa vaiheessa uraanin ottamiseksi talteen saatetaan toisesta vaiheesta tuleva orgaaninen faasi kosketukseen veden tai alkalisen karbonaatin vesiliuoksen kanssa uraanin erottamiseksi vesiliuokseen.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kun liuos sisältää rautaa, ensimmäisestä vaiheesta saatu orgaaninen faasi pestään typpihappoliuok- 26 72500 sella, jonka väkevyys on 1-4 N, raudan erottamiseksi vesifaasiin ; - toisessa vaiheessa toriumin talteenottamiseksi pesty ja raudaton orgaaninen liuos saatetaan kosketukseen typpihapon kanssa, jonka konsentraatio on joko pienempi tai yhtä kuin 0,1 M; - kolmannessa vaiheessa uraanin talteenottamiseksi toisesta vaiheesta saatu orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen nat-riumkarbonaattiliuoksen kanssa uraanin erottamiseksi vesi-liuokseen .
12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisessa vaiheessa kloorivetyhappo-liuoksen konsentraatio on pienempi tai yhtä kuin 0,1 M.
13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kolmannessa vaiheessa emäksisen karbo-naattivesiliuoksen konsentraatio on 0,5-2 M.
14. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kolmannen vaiheen jälkeen liuotinaine kierrätetään uudelleen ensimmäiseen ja toiseen vaiheeseen
15. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että: - ensimmäisessä vaiheessa, jossa erotetaan toisaalta harvinaiset maametallit ja torium ja toisaalta uraani, uranium-, torium- ja harvinaisten maametallien kloridien vesiliuos saatetaan kosketukseen laimentimen ja liuotinaineen muodostaman orgaanisen liuoksen kanssa uraniumkloridien erottamiseksi orgaaniseen faasiin, torium- ja harvinaisten maametallien kloridien jäädessä vesifaasiin, jolloin mainittu liuotinaine valitaan fosfaattien, fosfonaattien, fosfinaattien ja fosfii-nioksidien joukosta yksinään tai keskenään sekoitettuina; - toisessa vaiheessa uraanin talteenottamiseksi saatetaan ensimmäisestä vaiheesta saatu orgaaninen faasi kosketukseen ve- 27 7 2 5 0 0 den tai emäksisen karbonaattiliuoksen kanssa uraanin erottamiseksi vesifaasiin; - kolmannessa vaiheessa harvinaisten maametallien talteenot-tamiseksi saatetaan ensimmäisestä vaiheesta saatu toriumia ja harvinaisia maametalleja sisältävä vesifaasi kosketukseen laimentimen ja liuotinaineen muodostaman orgaanisen liuoksen kanssa toriumin erottamiseksi orgaaniseen faasiin, harvinaisten maametallien jäädessä vesifaasiin, jolloin mainittu liuotinaine valitaan fosfonaattien, fosfinaattien ja fosfiiniok-sidien joukosta, yksinään, keskenään sekoitettuina tai fosfaattien luokkaan sekoitettuina; - neljännessä vaiheessa toriumin talteenottamiseksi kolmannesta vaiheesta saatu orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen kloorivetyhappoliuoksen kanssa toriumin erottamiseksi vesi-faasiin .
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kun liuos sisältää rautaa, ensimmäisestä vaiheesta saatu orgaaninen faasi pestään typpihappo-liuoksella, jonka väkevyys on 1-4 N, raudan erottamiseksi vesifaasiin, ja toinen vaihe, jossa otetaan talteen uraani, suoritetaan saattamalla pesty ja raudaton orgaaninen faasi kosketukseen emäksisen karbonaattiliuoksen kanssa.
17. Patenttivaatimuksen 15 tai 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisessa vaiheessa emäksisen karbonaatin vesiliuoksen konsentraatio on 0,5-2 M.
18. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neljännessä vaiheessa kloorivetyhappoliuoksen konsentraatio on pienempi tai yhtä kuin 0,1 M.
19. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kolmannesta vaiheesta saatu orgaaninen liuos kierrätetään uudelleen ensimmäiseen vaiheeseen, ja että viidennestä vaiheesta saatu orgaaninen liuos kierrätetään uudelleen neljänteen vaiheeseen. 72500
FI823687A 1981-10-30 1982-10-28 Foerfarande foer extrahering och separering av uran, torium och saellsynta jordmetaller genom behandling av vattenloesningar av dessa grundaemnens klorider. FI72500C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8120385 1981-10-30
FR8120385A FR2515630B1 (fr) 1981-10-30 1981-10-30 Procede d'extraction et de separation de l'uranium, du thorium et des terres rares par traitement de solutions aqueuses de chlorures de ces elements

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI823687A0 FI823687A0 (fi) 1982-10-28
FI823687L FI823687L (fi) 1983-05-01
FI72500B FI72500B (fi) 1987-02-27
FI72500C true FI72500C (fi) 1987-06-08

Family

ID=9263558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI823687A FI72500C (fi) 1981-10-30 1982-10-28 Foerfarande foer extrahering och separering av uran, torium och saellsynta jordmetaller genom behandling av vattenloesningar av dessa grundaemnens klorider.

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4461748A (fi)
EP (1) EP0079258B1 (fi)
JP (1) JPS5932411B2 (fi)
AU (1) AU558890B2 (fi)
BR (1) BR8206321A (fi)
CA (1) CA1201597A (fi)
DE (1) DE3270663D1 (fi)
ES (1) ES8307666A1 (fi)
FI (1) FI72500C (fi)
FR (1) FR2515630B1 (fi)
NO (1) NO160993C (fi)
PL (1) PL238773A1 (fi)
ZA (1) ZA827929B (fi)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2535702B1 (fr) * 1982-11-10 1986-09-12 Rhone Poulenc Chim Base Procede de recuperation globale de l'uranium, de l'yttrium, du thorium et des terres rares contenus dans un minerai phosphate au cours de la preparation d'acide phosphorique par voie humide
FR2562059B1 (fr) * 1984-04-02 1989-12-01 Rhone Poulenc Spec Chim Procede de separation des terres rares par extraction liquide-liquide
JPS60260403A (ja) * 1984-06-04 1985-12-23 Nishimura Watanabe Chiyuushiyutsu Kenkyusho:Kk 金属硫化物の製造方法
EP0176613A1 (en) * 1984-10-01 1986-04-09 East China Institute Of Chemical Technology A process for producing phosphoric acid and/or phosphates from wet-process phosphoric acid and an extractant used therein
FR2584092B1 (fr) * 1985-06-27 1987-10-23 Pechiney Uranium Procede de separation des terres rares et de l'uranium d'un concentre d'uf4 et de leur valorisation
FR2587037A1 (fr) * 1985-09-10 1987-03-13 Rhone Poulenc Spec Chim Procede de traitement de minerais de terres rares
JPS6360108A (ja) * 1986-08-29 1988-03-16 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ガドリニウムの分離回収方法
FR2612911B1 (fr) * 1987-03-23 1991-04-05 Rhone Poulenc Chimie Procede de separation des terres rares par extraction liquide-liquide
FR2618165B1 (fr) * 1987-07-17 1991-05-10 Rhone Poulenc Chimie Procede de reduction par electrolyse et de separation de l'europium et cellule d'electrolyse pour la mise en oeuvre de ce procede.
FR2623792B1 (fr) * 1987-11-27 1991-02-15 Rhone Poulenc Chimie Procede de separation du thorium et des terres rares d'un concentre de fluorures de ces elements
BR8707200A (pt) * 1987-12-23 1989-08-15 Pirelli Brasil Sintese de supercondutores a partir da xenotima
FR2627478B1 (fr) * 1988-02-19 1991-02-15 Rhone Poulenc Chimie Procede de traitement de residus contenant des terres rares et du cobalt
GB8904433D0 (en) * 1989-02-27 1989-04-12 British Nuclear Fuels Plc Removal of thorium from raffinate
US5215664A (en) * 1990-02-28 1993-06-01 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Separation of rare earth elements with high-speed countercurrent chromatography
US5258167A (en) * 1990-06-01 1993-11-02 Lion Corporation Extractant for rare earth metal and method for extracting the same
US5169609A (en) * 1991-06-19 1992-12-08 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Combined transuranic-strontium extraction process
FR2697010B1 (fr) * 1992-10-19 1995-02-24 Rhone Poulenc Chimie Procédé de traitement des composés solubles du thorium et nouveau phosphate de thorium ainsi obtenu.
DE4438174C2 (de) * 1994-10-26 1996-08-29 Bayer Ag Verwendung von Diethyldodecanphosphonat zur Extraktion von Säuren und Metallsalzen aus wäßrigen Lösungen
US8216532B1 (en) 2011-06-17 2012-07-10 Vierheilig Albert A Methods of recovering rare earth elements
CN103014359B (zh) * 2012-11-27 2014-03-19 益阳鸿源稀土有限责任公司 独居石渣的分离回收方法
EP2946024B1 (en) * 2013-01-18 2020-11-11 Rare Element Resources Ltd. Extraction of metals from metallic compounds
DE102013211942A1 (de) * 2013-06-24 2014-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Einbringen von radioaktiven Elementen in eine phosphathaltige Kristallstruktur
DE102013211938A1 (de) * 2013-06-24 2014-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Einbringen von radioaktiven Elementen in eine phosphathaltige Kristallstruktur
CN104131164B (zh) * 2014-08-19 2016-04-20 中国科学院长春应用化学研究所 中性磷酰胺萃取剂用于萃取分离钍的用途和方法
WO2016058007A2 (en) 2014-10-10 2016-04-14 Rare Element Resources, Ltd. Processing for the extraction of rare earth elements
CN105734288B (zh) * 2014-12-11 2019-07-19 中国科学院长春应用化学研究所 含氨基中性膦萃取剂用于萃取分离四价铈的用途和方法
CN105734286B (zh) * 2014-12-11 2017-09-22 中国科学院长春应用化学研究所 分离铈‑氟和钍的方法
CN105734289B (zh) * 2014-12-11 2017-09-22 中国科学院长春应用化学研究所 含氨基中性膦萃取剂用于萃取分离钍的用途和方法
FR3035880B1 (fr) 2015-05-07 2017-06-02 Commissariat Energie Atomique Utilisation de nouveaux composes pour l'extraction selective de terres rares de solutions aqueuses comprenant de l'acide phosphorique et procede d'extraction associe
CN106381406B (zh) * 2015-07-28 2019-06-14 永州市湘江稀土有限责任公司 一种萃取分离钍与稀土工艺

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2848300A (en) * 1950-02-06 1958-08-19 James C Warf Process of separating uranium from aqueous solution by solvent extraction
US2883264A (en) * 1950-10-18 1959-04-21 James C Warf Solvent extraction of thorium values from aqueous solutions
US2815264A (en) * 1953-10-09 1957-12-03 George D Calkins Processing of monazite sand
US2943923A (en) * 1958-02-10 1960-07-05 Ca Atomic Energy Ltd Processing of nitrate solutions containing thorium and uranium 233
US3013859A (en) * 1958-07-15 1961-12-19 Jr Carl William Kuhlman Separation of scandium values from iron values by solvent extraction
FR1373734A (fr) * 1963-07-11 1964-10-02 Comvissariat A L En Atomique Procédé d'élution de l'uranium et son application à l'échange ionique en milieu alcalin
GB1330535A (en) * 1970-07-07 1973-09-19 Atomic Energy Authority Uk Processing of irradiated nuclear reactor fuel
US3835213A (en) * 1971-10-01 1974-09-10 Canadian Patents Dev Co-extraction and separate recovery of uranium and thorium from acid solutions
US3745205A (en) * 1972-02-17 1973-07-10 Atomic Energy Commission Extraction of uranium from an aqueous solution
US3804940A (en) * 1972-10-26 1974-04-16 Atomic Energy Commission Method of separating thorium from yttrium and lanthanide rare earths
JPS5613653B2 (fi) * 1973-07-17 1981-03-30

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5884122A (ja) 1983-05-20
NO160993B (no) 1989-03-13
FR2515630A1 (fr) 1983-05-06
EP0079258A1 (fr) 1983-05-18
FR2515630B1 (fr) 1985-10-04
ES516955A0 (es) 1983-07-01
BR8206321A (pt) 1983-09-20
PL238773A1 (en) 1983-07-04
FI823687A0 (fi) 1982-10-28
US4461748A (en) 1984-07-24
ES8307666A1 (es) 1983-07-01
FI823687L (fi) 1983-05-01
AU558890B2 (en) 1987-02-12
AU8985382A (en) 1983-05-05
EP0079258B1 (fr) 1986-04-16
NO160993C (no) 1989-06-21
ZA827929B (en) 1983-08-31
JPS5932411B2 (ja) 1984-08-08
NO823575L (no) 1983-05-02
CA1201597A (fr) 1986-03-11
DE3270663D1 (en) 1986-05-22
FI72500B (fi) 1987-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI72500C (fi) Foerfarande foer extrahering och separering av uran, torium och saellsynta jordmetaller genom behandling av vattenloesningar av dessa grundaemnens klorider.
KR930001132B1 (ko) 바스트네사이트중에 함유된 희토류 원소들로부터 네오디뮴 또는 디디뮴을 분리하는 방법
US4647438A (en) Separation of rare earth values by liquid/liquid extraction
CN105164283B (zh) 从有机溶液中反萃取稀土金属和制备稀土金属浓缩物的方法
US4499058A (en) Liquid/liquid extraction of acidic aqueous streams comprising sulfate/titanium/iron values
US4243637A (en) Uranium recovery from pre-treated phosphoric acid
AU676488B2 (en) Recovery of metal values from process residues
EP1511869B1 (en) A process for recovery of high purity uranium from fertilizer grade weak phosphoric acid
EP0327234A1 (en) Extraction of iron from phosphoric acid
FI56702C (fi) Loesningsextraheringsfoerfarande foer utvinning av molybden och renium ur molybdenit
CN85105352A (zh) 从放射性废液中分离锕系元素的方法
FI68038C (fi) Foerfarande foer samtidig aotervinning av uran saellsynta jordmetaller torium och yttrium fraon en syraloesning
US4292278A (en) Purification of wet process phosphoric acid as a pretreatment step in the recovery of uranium
US4261959A (en) Process for extracting ferric iron from an aqueous solution
US4212849A (en) Simultaneous extraction and recovery of uranium and vanadium from wet process acids
US4332776A (en) Extractant solvent restoration in the process for recovery of uranium from phosphoric acid
JPH0755825B2 (ja) 液−液抽出による希土類元素の分離方法
US5006254A (en) Reducing the radium radioactivity of aqueous effluents
JPS6037059B2 (ja) 第四アンモニウム塩による液−液抽出によつてガリウム溶液を精製する方法
US5051186A (en) Method of processing acidic Fe-containing solutions
US4427640A (en) Sequential process for extraction and recovery of vanadium and uranium from wet process acids
JPH01249623A (ja) 希土類元素とコバルトを含有する残留物の処理方法
RU2031168C1 (ru) Способ отделения скандия и лантаноидов от сопутствующих элементов
JPS604134B2 (ja) 酸溶液に含まれるウラン、希土類、トリウムおよびイツトリウムの全回収方法
JPS62253739A (ja) 希土類元素から鉛を除去する方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: RHONE-POULENC SPECIALITES CHIMIQUES