FI75603C - FOERFARANDE FOER GEMENSAM UTVINNING AV URAN, YTTRIUM, TORIUM OCH SAELLSYNTA JORDARTSMETALLER UR EN ORGANISK FAS. - Google Patents
FOERFARANDE FOER GEMENSAM UTVINNING AV URAN, YTTRIUM, TORIUM OCH SAELLSYNTA JORDARTSMETALLER UR EN ORGANISK FAS. Download PDFInfo
- Publication number
- FI75603C FI75603C FI840151A FI840151A FI75603C FI 75603 C FI75603 C FI 75603C FI 840151 A FI840151 A FI 840151A FI 840151 A FI840151 A FI 840151A FI 75603 C FI75603 C FI 75603C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- process according
- organic phase
- diluent
- acid
- phase
- Prior art date
Links
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 42
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 39
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 25
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical group CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical group CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 13
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N uranium Chemical compound [U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U] DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 9
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 9
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 claims description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical group S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- -1 1,1,3,3-tetramethylbutyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N pentan-3-one Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 4
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000005600 alkyl phosphonate group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000005360 alkyl sulfoxide group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 2
- RXKJFZQQPQGTFL-UHFFFAOYSA-N dihydroxyacetone Chemical compound OCC(=O)CO RXKJFZQQPQGTFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- GQEUNBGUKAIROG-UHFFFAOYSA-N octyl phosphono hydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCCCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O GQEUNBGUKAIROG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 claims 1
- 150000007860 aryl ester derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 238000007614 solvation Methods 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 12
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- QHGRPTNUHWYCEN-UHFFFAOYSA-N dioctyl phenyl phosphate Chemical compound CCCCCCCCOP(=O)(OCCCCCCCC)OC1=CC=CC=C1 QHGRPTNUHWYCEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N trioctylphosphine oxide Chemical compound CCCCCCCCP(=O)(CCCCCCCC)CCCCCCCC ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- JPGXOMADPRULAC-UHFFFAOYSA-N 1-[butoxy(butyl)phosphoryl]oxybutane Chemical compound CCCCOP(=O)(CCCC)OCCCC JPGXOMADPRULAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNMICPQIKMXOEB-UHFFFAOYSA-N 3-ethyloctan-4-yl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCC(OP(O)(O)=O)C(CC)CC DNMICPQIKMXOEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YPXRXEUOANPUCG-UHFFFAOYSA-N C(C)C(C)(CCCC)OP(O)(O)=O Chemical compound C(C)C(C)(CCCC)OP(O)(O)=O YPXRXEUOANPUCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UONJTTDPUFGIFO-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCCCCCC)C(=C(P(O)(O)=O)CCCCCCCCCCCC)P(O)(O)=O Chemical compound C(CCCCCCCCCCC)C(=C(P(O)(O)=O)CCCCCCCCCCCC)P(O)(O)=O UONJTTDPUFGIFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 description 1
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004369 ThO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012455 biphasic mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDWUQIDETLBAIU-UHFFFAOYSA-N octyl phenyl hydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCCCOP(O)(=O)OC1=CC=CC=C1 SDWUQIDETLBAIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000819 phase cycle Methods 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012256 powdered iron Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010414 supernatant solution Substances 0.000 description 1
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940093635 tributyl phosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
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
- C22B60/0204—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
-
- 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
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
- C22B1/08—Chloridising roasting
-
- 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
-
- 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
- C22B3/386—Polyphosphoric oxyacids, or derivatives thereof
-
- 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
-
- 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)
- Materials Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
1 756031 75603
Menetelmä jonkin orgaanisen faasin sisältämän uraanin, yttriumin, toriumin ja harvinaisten maametallien talteenottamiseksi yhdessä Tämä keksintö koskee menetelmää jonkin orgaanisen faasin sisältämän uraanin, toriumin, yttriumin ja harvinaisten maametallien talteenottamiseksi yhdessä. Tätä menetelmää voidaan erityisesti käyttää märkämenetelmällä saadun raakafosforihapon sisältämien edellä mainittujen mineraalilajien talteenottamiseen yhdessä.The present invention relates to a process for the combined recovery of uranium, thorium, yttrium and rare earths contained in an organic phase. In particular, this method can be used for the co-recovery of the above-mentioned mineral species contained in the crude phosphoric acid obtained by the wet process.
Aikaisemmin, erityisesti eurooppalaisesta patenttihakemuksesta O 026 132 , tunnetaan menetelmä näiden lajien talteenottamiseksi yhdessä jostakin orgaanisesta liuottimesta lähtien. Tässä patenttihakemuksessa selitetään menetelmää , jossa jonkin hapon , esimerkiksi jonkin märkämenetelmällä saadun raa'an fosforihapon vesiliuos saatetaan kosketukseen jonkin orgaanisen faasin kanssa, joka sisältää varsinkin dialkyylifenyylifosforihappoa. Faasien erottamisen jälkeen orgaaninen faasi uutetaan uudelleen jollakin liuoksella, joka sisältää fluorivetyhappoa ja fosforihappoa.In the past, in particular from European patent application O 026 132, a method for the recovery of these species together from an organic solvent is known. This patent application describes a process in which an aqueous solution of an acid, for example a crude crude phosphoric acid, is contacted with an organic phase containing in particular dialkylphenylphosphoric acid. After separation of the phases, the organic phase is re-extracted with a solution containing hydrofluoric acid and phosphoric acid.
Tämä uudelleenuutto on tehokas, mutta siihen liittyy eräitä haittoja.This re-extraction is effective, but it has some drawbacks.
Ensiksikin reagoivien aineiden kustannukset saattavat tulla kalliiksi. Fluorivetyhappo ja fosforihappo siirtyvät nimittäin osaksi orgaaniseen faasiin uudelleenuuton aikana. Tämä aiheuttaa näiden happojen pitoisuuksien laskua uudelleenuuttovesi-faasin kierrossa. Näitä happoja joudutaan siis lisäämään huomattavia määriä.First, the cost of reactants can be expensive. Namely, hydrofluoric acid and phosphoric acid are partially transferred to the organic phase during the extraction. This causes a decrease in the concentrations of these acids in the recirculation water phase cycle. Substantial amounts of these acids therefore have to be added.
Tätä reagenssien kulutusongelmaa on pyritty ratkaisemaan suorittamalla uudelleenuuttovaiheen jälkeen orgaanisen faasin, josta metallilajit on tyhjennetty, pesu jollakin vesiliuoksella ennen kuin se johdetaan takaisin alkuperäisen happo-vesiliuoksen uutta-misvyöhykkeeseen. Orgaaninen faasi tyhjenee tällöin fosfori-ja fluorivetyhapoista ja pesuvyöhykkeestä tuleva vesiliuos 2 75603 yhdistetään sitten uudelleenuuttovesiliuokseen. Tällaisessa tapauksessa pesuvyöhykkeestä tulevan liuoksen happopitoisuu-det ovat kuitenkin yleensä pienemmät kuin uudelleenuuttokier-ron väkevyys, joten näiden kahden liuoksen yhdistäminen antaa tulokseksi niukkahappoisen virtauksen. Tämä virtaus joudutaan tällöin väkevöimään ja se kuluttaa energiaa, mikä sekin saattaa olla haitallista menetelmän taloudellisuuden kannalta.An attempt has been made to solve this problem of reagent consumption by washing the organic phase from which the metal species have been emptied with an aqueous solution after the re-extraction step before returning it to the regeneration zone of the original acid-water solution. The organic phase is then emptied of phosphoric and hydrofluoric acids and the aqueous solution 2 75603 from the washing zone is then combined with the re-extraction aqueous solution. In such a case, however, the acid concentrations of the solution from the washing zone are generally lower than the concentration of the re-extraction cycle, so that the combination of the two solutions results in a low-acid flow. This flow then has to be concentrated and consumes energy, which can also be detrimental to the economics of the process.
Lisäksi tässä menetelmässä tarvitaan erityistekniikkaa kolmivaiheisen erotuksen suorittamiseksi. Koneet, joilla tämä erotus tehdään, ovat kalliita, niiden huolto on hankalaa ja ne joudutaan rakentamaan raaka-aineista, jotka kestävät erittäin hyvin fluorivetyhapon ja fosforihapon aiheuttamaa korroosiota.In addition, this method requires a special technique to perform the three-step separation. The machines used to make this separation are expensive, difficult to maintain, and have to be built from raw materials that are very resistant to corrosion by hydrofluoric acid and phosphoric acid.
Tarvetta on siis ilmennyt tavoiteltujen lajien sellaisen uu-delleenuuttomenetelmän kehittämiseksi, joka olisi teollisessa mittakaavassa suoritettuna yksinkertainen ja taloudellinen.Thus, there is a need to develop a method for the re-extraction of target species that is simple and economical on an industrial scale.
Tämä tavoite saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä jossakin orgaanisessa faasissa olevien uraanin, yttriumin, to-riumin ja harvinaisten maametallien talteenottamiseksi yhdessä, joka menetelmä on tunnettu siitä, että mainittu orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen vähintään yhden laimentimen kanssa, joka on jokin eetteri, alkoholi, polyoli, amidi, sulf-oksidi tai ketoni, vähintään yhden saostusaineen kanssa, joka on ammoniakki, jokin ammoniumsuola tai jokin fluoridi, lukuunottamatta fluorivetyhappoa, ja vesifaasin kanssa, laimentimen ollessa valittu siten, että saavutetaan homogeeninen ympäristö orgaanisen faasin ja vesifaasin kanssa, jolloin saadaan nestefaasi ja saostuma, joka sisältää edellämainitut mineraalilajit, jotka sitten erotetaan nestefaasista.This object is achieved by a process according to the invention for the combined recovery of uranium, yttrium, thorium and rare earth metals in an organic phase, which process is characterized in that said organic phase is contacted with at least one diluent which is an ether, alcohol, polyol, amide , a sulfoxide or ketone, with at least one precipitating agent which is ammonia, an ammonium salt or a fluoride other than hydrofluoric acid, and an aqueous phase, the diluent being chosen so as to obtain a homogeneous environment with the organic phase and the aqueous phase to give a liquid phase and a precipitate, containing the aforementioned mineral species, which are then separated from the liquid phase.
Käyttämällä sekoittuvaa laimenninta saadaan yleensä kaksifaa-sinen systeemi, jossa dekantointi on helppo suorittaa yksinkertaisessa laitteistossa.The use of a miscible diluent generally results in a two-phase system in which decantation is easily performed in simple equipment.
Keksinnön muut tunnusmerkit ja edut ymmärretään parhaiten lukemalla seuraava selitys ja konkreettisia, mutta keksintöä rajoittamattomia esimerkkejä keksinnön suorittamisesta.Other features and advantages of the invention will be best understood by reading the following description and specific, but non-limiting, examples of the practice of the invention.
Il 3 75603Il 3 75603
Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu mihin tahansa orgaaniseen faasiin, joka sisältää uraania ja/tai ainakin yhtä ainetta ryhmästä, joka käsittää yttriumin, toriumin ja harvinaiset maa-metallit. Näitä lajeja on voitu lisätä tähän orgaaniseen faasiin saattamalla se kosketukseen jonkin happo-vesiliuoksen kanssa, joka sisältää näitä lajeja.The process according to the invention is suitable for any organic phase containing uranium and / or at least one substance from the group consisting of yttrium, thorium and rare earth metals. These species may have been added to this organic phase by contacting it with an acid-water solution containing these species.
Tämä vesifaasi voi olla alkuperältään erilainen. Se voi sisältää jotakin voimakasta mineraalihappoa kuten fosfori-, rikki-, kloorivetyhappoa ja tavoiteltuja lajeja vähäisinä määrinä.This aqueous phase may be of different origins. It may contain some strong mineral acid such as phosphoric, sulfuric, hydrochloric acid and the target species in small amounts.
Tämän keksinnön puitteissa voidaan käyttää mitä tahansa happo-vesifaasia, joka on eurooppalaisessa patenttihakemuksessa O 026 132 selitettyjen lähtöhappo-vesifaasien tyyppinen. Niinpä tämä vesifaasi voi muodostua märkämenetelmällä saadusta raaka-fosforihaposta. Se voi olla myös vesifaasi, joka on saatu käsittelemällä jollakin väkevällä mineraalihapolla vesiliuoksena jäännösfosforikipsiä, joka sisältää edellä mainittuja lajeja liukenemattomassa muodossa. Se voi olla myös märkämenetelmästä peräisin olevasta fosforihaposta liuotinmenetelmällä saatu vesipitoinen raffinaatti.Any acid-water phase of the type described in European patent application O 026 132 can be used in the context of the present invention. Thus, this aqueous phase can be formed from crude phosphoric acid obtained by the wet process. It may also be an aqueous phase obtained by treating a residual phosphorus gypsum containing the above-mentioned species in an insoluble form as an aqueous solution with a concentrated mineral acid. It may also be an aqueous raffinate obtained by a solvent process from phosphoric acid from a wet process.
Orgaanisen faasin osalta taas keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa erityisen hyvin kaikkiin sellaisiin orgaanisiin faaseihin, jotka sisältävät jotakin liuotinta, joka on omiaan liuottamaan edellä mainituista hapon vesifaaseista uraania ja vähintään yhtä ainetta yttriumin, toriumin ja harvinaisten maametallien muodostamasta ryhmästä.With regard to the organic phase, on the other hand, the process according to the invention can be applied particularly well to all organic phases which contain a solvent capable of dissolving uranium and at least one substance from the group consisting of yttrium, thorium and rare earth metals from the above-mentioned aqueous acid phases.
Keksinnön puitteissa käyttökelpoisina uuttoaineina mainittakoon fosfori-, fosfiini- ja fosfonihappojen alkyyli-, aryyli- tai alkyyliaryyli- (mono- tai dialkyyliaryyli-)esterit tai näiden estereiden seokset. Niinpä voidaan käyttää jotakin orgaanista faasia, joka perustuu dietyyli-2-heksyylifosforihappoon, mono-etyyli-2-heksyylifosforihappoon, mono-oktyylifenyylifosforihap-poon tai dioktyylifenyylifosforihappoon.Suitable extractants useful in the context of the invention are alkyl, aryl or alkylaryl (mono- or dialkylaryl) esters of phosphoric, phosphinic and phosphonic acids or mixtures of these esters. Thus, an organic phase based on diethyl 2-hexylphosphoric acid, monoethyl-2-hexylphosphoric acid, monooctylphenylphosphoric acid or dioctylphenylphosphoric acid can be used.
4 756034 75603
Lisäksi voidaan käyttää uuttoaineita, jotka sisältävät vähintään kaksi fosforiatomia, erityisesti dialkyylipyrofosforihapon, dialkyylidifosfonihapon, dialkyylifosfiinihapon tai niiden seosten tyyppisiä uuttoaineita. Mainittakoon esimerkiksi oktyyli-pyrofosforihappo OPPA, varsinkin se, joka on saatu reagoitta-malla fosforipentoksidia oktanolin kanssa, tai myös didodekyyli-vinyleenidifosfonihappo (C12H250^0H op(CH-CH) - ΡΟΗ (0^2Η250^' ch2In addition, extractants containing at least two phosphorus atoms can be used, in particular extractants of the type dialkylpyrophosphoric acid, dialkyldiphosphonic acid, dialkylphosphinic acid or mixtures thereof. Mention may be made, for example, of octylpyrophosphoric acid OPPA, in particular that obtained by reacting phosphorus pentoxide with octanol, or also didodecyl-vinylenediphosphonic acid (C12H250 ^ 0H op (CH-CH) - ΡΟΗ (0 ^ 2Η250 ^ 'ch2
Tietysti voidaan käyttää myös edellä mainittujen eri uuttoaine-ryhmien seoksia.Of course, mixtures of the various groups of extractants mentioned above can also be used.
Luonnollisesti näitä uuttoaineita voidaan käyttää yhdistettyinä johonkin neutraaliin orgaaniseen liuottimeen, joka on valittu yksinään tai seoksena käytettyjen aromaattisten tai alifaattisten hiilivetyjen joukosta. Neutraalina liuottimena voidaan mainita esimerkiksi heptaani, dodekaani, heksaani, paloöljytyyppiset öljyjakeet, sellaiset aromaattiset yhdisteet kuten esimerkiksi bentseeni, tolueeni, etyvlibentseeni, ksyleeni ja Solvesso-tyyppiset (EXXON-yhtymän tavaramerkki) jakeet, joita käytetään yksin tai seoksina.Of course, these extractants can be used in combination with a neutral organic solvent selected, alone or in admixture, from aromatic or aliphatic hydrocarbons. As the neutral solvent, for example, heptane, dodecane, hexane, fuel oil-type oil fractions, aromatic compounds such as benzene, toluene, ethylbenzene, xylene and Solvesso-type (trademark of the EXXON group) used alone or in mixtures can be mentioned.
Lisäksi orgaaninen faasi voi sisältää jotakin solvaatioainetta (muuntoainetta), joka on valittu trialkyylifosfiinioksideista, alkyylifosfinaateista, alkyylifosfonaateista, alkyylifosfaateista ja alkyylisulfoksideista. Käytännössä käytetään mieluiten tri-oktvylifosfiinioksidia (TOPO), dibutvylibutyylifosfonaattia tai tributyylifosfaattia.In addition, the organic phase may contain a solvating agent (modifier) selected from trialkylphosphine oxides, alkylphosphinates, alkylphosphonates, alkylphosphates and alkylsulfoxides. In practice, tri-octylphosphine oxide (TOPO), dibutylbutylphosphonate or tributylphosphate is preferably used.
Lopuksi vielä eräissä tapauksissa saattaa olla edullista liittää orgaaniseen faasiin jotakin muuntoainetta, joka on valittu alifaattisten hydroksyyliyhdisteiden joukosta, jotka sisältävät enemmän kuin 4 hiiliatomia, tai alkyyliaryyliyhdisteistä, jotka sisältävät enemmän kuin 10 hiiliatomia. Mieluiten tähän tarkoitukseen käytetään jotakin alifaattista alkoholia, jossa on 10 hiiliatomia tai jotakin alkyylifenolia kuten nonvylifenolia.Finally, in some other cases, it may be advantageous to incorporate into the organic phase a modifier selected from aliphatic hydroxyl compounds containing more than 4 carbon atoms or alkylaryl compounds containing more than 10 carbon atoms. Preferably, an aliphatic alcohol having 10 carbon atoms or an alkylphenol such as nonylphenol is used for this purpose.
Il 5 75603Il 5 75603
Keksinnön erään erityissuoritusmuodon mukaan käytetään jotakin sellaista orgaanista faasia, joka sisältää jonkin edellä mainittujen lajien yhteisuuttoaineen lähtien edellä selitetyn tyyppisistä jonkin hapon vesiliuoksista, joka happo on jokin dialkyylifenyylifosforihappo olennaisesti ilman monoalkyylifenyy-lifosforijohdannaista, ja jonkin edellä selitetyn tyyppisen neutraalin orgaanisen liuottimen.According to a particular embodiment of the invention, an organic phase is used which comprises, from a co-extractant of one of the above species, aqueous solutions of an acid of the type described above, which is a dialkylphenylphosphoric acid substantially without a monoalkylphenylphosphoric derivative, and a neutral solvent of the type described above.
Tarkemmin sanottuna käytetään jotakin happoa, jossa alkyyliryhmä on jokin suoraketjuinen tai haarautunut alifaattinen ryhmä, joka sisältää 4-12 hiiliatomia. Mieluiten alkyyliryhmä on oktyyliryhmä, tarkemmin sanottuna 1,1,3,3-tetrametyylibutyyli-ryhmä mieluiten 4-asemassa. Tietysti yhden dialkyylifenyvlifos-forihapon asemesta voidaan käyttää niiden seoksia.More specifically, an acid is used in which the alkyl group is a straight-chain or branched aliphatic group containing 4 to 12 carbon atoms. Preferably the alkyl group is an octyl group, more particularly the 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, preferably in the 4-position. Of course, mixtures of one dialkylphenylphosphoryl acid can be used instead of one.
Edelleen tämän saman erityissuoritusmuodon mukaan orgaaninen faasi voi sisältää lisäksi jotakin solvaatioainetta ja/tai muuntoainetta, joka on samaa tyyppiä kuin edellä kuvatut.Furthermore, according to this same specific embodiment, the organic phase may further contain a solvating agent and / or a modifying agent of the same type as described above.
Näiden orgaanisen faasin aineosien käyttöolosuhteet on selitetty eurooppalaisessa patenttihakemuksessa O 026 132.The conditions of use of these organic phase components are described in European patent application O 026 132.
Lähtöhappovesiliuoksen saattaminen kosketukseen orgaanisen uutto-faasin kanssa tapahtuu sinänsä tunnetulla tavalla eikä se sisälly tämän keksinnön puitteisiin.The contacting of the aqueous starting acid solution with the organic extraction phase takes place in a manner known per se and is not within the scope of the present invention.
Uraania, toriumia, yttriumia ja harvinaisia maametalleja sisältävä orgaaninen faasi saatetaan sitten kosketukseen laimentimen kanssa, joka sekoittuu ainakin osaksi tähän faasiin.The organic phase containing uranium, thorium, yttrium and rare earth metals is then contacted with a diluent which is at least partially mixed with this phase.
Mieluiten käytetään jotakin helposti tislautuvaa laimenninta, jotta laimentimen ja orgaanisen faasin seoksen erottaminen helpottuu saosteen erottamisen jälkeen. Erityisesti sellaiset laimentimet, joilla on alhainen kiehumispiste, sopivat hyvin keksinnön mukaiseen menetelmään. Keksinnön erään erityissuoritusmuodon mukaan tämä laimennin on jokin eetteri.Preferably, a readily distillable diluent is used to facilitate separation of the mixture of diluent and organic phase after separation of the precipitate. In particular, diluents with a low boiling point are well suited to the process of the invention. According to a particular embodiment of the invention, this diluent is an ether.
6 756036 75603
Erään toisen suoritusmuodon mukaan laimennin on jokin alkoholi tai polyoli. Valitaan varsinkin lyhytketjuisia alifaattisia alkoholeja, joilla mieluiten on vähemmän kuin 6 tai 6 ja varsinkin vähemmän kuin 4 tai 4 hiiliatomia.In another embodiment, the diluent is an alcohol or polyol. In particular, lower aliphatic alcohols with preferably less than 6 or 6 and especially less than 4 or 4 carbon atoms are selected.
Vielä erään toisen suoritusmuodon mukaan laimentimena voidaan käyttää jotakin amidia, mieluiten sellaista amidia, jolla on vähemmän kuin 6 tai 6 ja tarkemmin sanottuna vähemmän kuin 4 tai 4 hiiliatomia.According to yet another embodiment, an amide can be used as the diluent, preferably an amide having less than 6 or 6 and more specifically less than 4 or 4 carbon atoms.
Voidaan käyttää esimerkiksi dimetyyliformamidia.For example, dimethylformamide can be used.
Keksinnön erään toisen muunnelman mukaan laimennin on jokin sul-foksidi kuten esimerkiksi dimetyylisulfoksidi.In another variation of the invention, the diluent is a sulfoxide such as dimethyl sulfoxide.
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan laimentimena käytetään jotakin ketonia. Ketonit osoittautuvat erittäin tehokkaiksi ja niillä saadaan tavoiteltujen lajien määrällisesti hyviä saosteita. Mieluiten käytetään erityisesti jotakin sellaista lyhytketjuista alifaattista ketonia, jonka hiiliatomien lukumäärä on pienempi kuin 6 tai 6. Voidaan käyttää esimerkiksi asetonia, metyylietyyliketonia tai dietyyliketonia.According to a preferred embodiment of the invention, a ketone is used as diluent. Ketones prove to be very effective and give good quantitative yields of the target species. In particular, a short-chain aliphatic ketone having a number of carbon atoms of less than 6 or 6 is preferably used. For example, acetone, methyl ethyl ketone or diethyl ketone can be used.
On tietysti täysin mahdollista käyttää jotakin edellä selitettyjen erityyppisten laimentimien seosta.It is, of course, entirely possible to use a mixture of the different types of diluents described above.
Käytettävä laimenninmäärä voi vaihdella laajoissa rajoissa. Mieluiten käytetään sellaista laimenninmäärää, jolla saadaan aikaan homogeeninen väliaine orgaanisen faasin ja mahdollisesti saos-timen vesifaasinkin kanssa, mikäli sitä käytetään liuoksena.The amount of diluent used can vary widely. Preferably, an amount of diluent is used which provides a homogeneous medium with the organic phase and optionally the aqueous phase of the precipitant, if used as a solution.
Saostimena taas voidaan käyttää esimerkiksi ammoniakkia tai ammoniakin suoloja kuten ammoniumkarbonaattia tai -bikarbonaattia.As the precipitant, for example, ammonia or ammonia salts such as ammonium carbonate or bicarbonate can be used.
Mieluiten käytetään jotakin fluoridia. Fluorideina mainittakoon esimerkiksi ammoniumfluoridi tai alkalimetallifluoridit. Voidaan käyttää myös maa-alkalimetallien fluorideja, fluorivetyä taiPreferably some fluoride is used. Examples of fluorides which may be mentioned are ammonium fluoride or alkali metal fluorides. Alkali earth metal fluorides, hydrogen fluoride or
IIII
7 75603 silikofluorideja. Mainittakoon myös piifluorivetyhappo.7 75603 silicofluorides. Mention should also be made of hydrofluoric acid.
Tietysti on täysin mahdollista käyttää jotakin saostinseosta.Of course, it is entirely possible to use some precipitant mixture.
Saostusaineen määrä voi vaihdella laajoissa rajoissa, jotka voivat riippua laimentimen laadusta.The amount of precipitant can vary within wide limits, which can depend on the quality of the diluent.
Saostin voidaan lisätä eri muodossa, varsinkin kiinteänä tai enemmän tai vähemmän väkevänä liuoksena. Kun esimerkiksi käytetään ammoniumfluoridia ja varsinkin kun sen yhteydessä laimen-timena käytetään asetonia, voidaan käyttää liuoksia, joiden väkevyys on 300-400 g/1.The precipitant can be added in various forms, in particular as a solid or a more or less concentrated solution. For example, when ammonium fluoride is used, and especially when acetone is used as the diluent, solutions having a concentration of 300 to 400 g / l can be used.
Yleensä ensiksi saatetaan orgaaninen faasi kosketukseen laimentimen kanssa. Sitten saatuun väliaineeseen lisätään saostin. Täysin mahdollista on kuitenkin myös saattaa orgaaninen faasi kosketukseen samanaikaisesti sekä laimentimen että saostimen kanssa ja myös ensin saostimen ja sitten vasta laimentimen kanssa.Generally, the organic phase is first contacted with a diluent. A precipitant is then added to the resulting medium. However, it is also entirely possible to contact the organic phase simultaneously with both the diluent and the precipitator and also first with the precipitator and then only with the diluent.
On muuten voitu todeta, että saattaisi olla edullista lisätä nestefaasiin vettä, kun orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen laimentimen ja saostimen kanssa tai heti sen jälkeen. Tämä veden lisääminen suurentaa yleensä tuntuvasti tavoiteltujen lajien saostunutta määrää. Tämä vaikutus on erityisen tuntuva silloin, kun laimentimena käytetään ketoneja ja varsinkin asetonia.It has otherwise been found that it might be advantageous to add water to the liquid phase when the organic phase is contacted with or immediately after the diluent and precipitator. This addition of water usually significantly increases the precipitated amount of the target species. This effect is particularly noticeable when ketones and especially acetone are used as diluents.
Tämä vesilisäys voidaan tehdä millä hetkellä tahansa kun orgaaninen faasi saatetaan kosketukseen laimentimen ja saostimen kanssa tai vieläpä ennen sitä tai sen jälkeen.This addition of water can be made at any time when the organic phase is brought into contact with the diluent and precipitator or even before or after it.
Tämä vesi voi olla se vesi tai se voidaan lisätä siihen veteen, joka olisi jo voitu tai voitaisiin lisätä väliaineeseen kun saostinta käytetään liuoksena.This water may be the water or it may be added to the water that could already be or could be added to the medium when the precipitant is used as a solution.
Lisätyn veden määrä voi vaihdella. Yleisesti ottaen ja suositel tavaa on, että pyritään työskentelemään homogeenisessa väliainees sa ja tällöin lisättävän veden maksimimäärä on se, jonka jälkeen 8 75603 väliaineen homogeenisuus ei enää olisi turvattu.The amount of water added may vary. In general, it is recommended that an attempt be made to work in a homogeneous medium, in which case the maximum amount of water to be added is that after which the homogeneity of the 8 75603 medium would no longer be ensured.
Huomattakoon muuten, että jos uraani ei olekaan orgaanisessa faasissa sellaisena, että sen hapetusaste on IV, vaan VI ja jos se halutaan saostaa kvantitatiivisesti, on suotavaa pelkistää se etukäteen. Tämä pelkistys voi tapahtua joko orgaanisessa faasissa tai orgaanisen faasin ja laimentimen seoksessa. Voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa pelkistintä kuten rautametallia, alumiinia tai sinkkiä.It should be noted, moreover, that if the uranium is not in the organic phase such that its oxidation state is IV, but VI, and if it is desired to precipitate quantitatively, it is desirable to reduce it in advance. This reduction can take place either in the organic phase or in a mixture of the organic phase and the diluent. Any suitable reducing agent such as ferrous metal, aluminum or zinc can be used.
Reaktiolämpötila on tavallisesti huoneen lämpötilan, noin 20°C:n ja 40°C:n väliltä.The reaction temperature is usually between room temperature, about 20 ° C and 40 ° C.
Keksinnön mukainen menetelmä voidaan suorittaa jatkuvana tai jaksottaisena. Reagoittaminen suoritetaan sinänsä tunnetuissa laitteissa.The process according to the invention can be carried out continuously or intermittently. The reaction is carried out in devices known per se.
Kun orgaaninen faasi, laimennin ja saostusaine saatetaan kosketukseen, saadaan ilmestymään saoste, joka sisältää uraania, yttriumia, toriumia ja harvinaisia maametalleja. Tämä saoste saadaan helposti erotetuksi laskeuttamalla tai suodattamalla nestefaasi ja se muodostaa tuotteen.When the organic phase, the diluent and the precipitant are contacted, a precipitate containing uranium, yttrium, thorium and rare earth metals appears. This precipitate is easily separated by precipitation or filtration of the liquid phase and forms the product.
Nestefaasin ainesosat voidaan erottaa pesemällä tai tislaamalla. Laimennin ja saostusaine voidaan näin kierrättää uudelleen.The components of the liquid phase can be separated by washing or distillation. The diluent and precipitant can thus be recycled.
Seuraavassa esitetään menetelmää valaisevia esimerkkejä.The following are illustrative examples of the method.
Esimerkki 1 Lähdetään märkämenetelmästä saadusta fosforihaposta, joka on peräisin Floridasta nostetusta malmista ja jonka uraani- ja harvinaisten maametallien pitoisuudet ovat seuraavat: U 150 mg/1, Y2O2 75 mg/1, harvinaisten maametallien oksideja 120 mg/1.Example 1 Starting from phosphoric acid obtained from a wet process from ore extracted in Florida and having the following concentrations of uranium and rare earths: U 150 mg / l, Y2O2 75 mg / l, rare earth oxides 120 mg / l.
Se uutetaan seuraavalla liuottimena: DOPPA (dioktyylifenyyli-fosforihappo) 0,5 M, TOPO 0,125 M, Solvesso 300 g/1, paloöljy faasisuhteessa A/0 = 5. Saadaan uuttotuote, joka sisältää: li 9 75603 U 540 mg/1, Y2°3 350 mg/1 ja harvinaisten maametallien oksideja 300 mg/1.It is extracted with the following solvent: DOPPA (dioctylphenyl-phosphoric acid) 0.5 M, TOPO 0.125 M, Solvesso 300 g / l, fuel oil in phase ratio A / 0 = 5. An extraction product is obtained which contains: li 9 75603 U 540 mg / l, Y2 ° 3 350 mg / l and rare earth oxides 300 mg / l.
1 litraan uuttotuotetta lisätään 1 litra asetonianhydridiä ja 2 g rautametallia, jonka tehtävänä on pelkistää U(VI) U(IV):ksi ja 3 sitten 5 minuuttia myöhemmin 90 cm ammoniumfluoridiliuosta, jonka väkevyys on 185 g/1. Todetaan, että muodostuu saoste, joka on helposti erotettavissa dekantoimalla tai suodattamalla.To 1 liter of the extract product add 1 liter of acetic anhydride and 2 g of ferrous metal to reduce to U (VI) U (IV) and then 3 minutes 5 minutes later 90 cm of ammonium fluoride solution with a concentration of 185 g / l. It is found that a precipitate is formed which can be easily separated by decantation or filtration.
Uraanin, yttriumin ja harvinaisten maametallien määrä superna-tanttiliuoksessa osoittaa, että saostuksen saanto on uraanin osalta yli 98 %, yttriumin osalta yli 97 % ja harvinaisten maametallien osalta yli 95 %.The amount of uranium, yttrium and rare earths in the supernatant solution shows that the precipitation yield is more than 98% for uranium, more than 97% for yttrium and more than 95% for rare earths.
Erotettu nestefaasi tislataan sitten ilmakehänpaineessa, jolloin saadaan yläosasta uudelleen kierrätettävä atseotrooppinen veden ja asetonin seos ja alaosasta kaksifaasinen seos, joka muodostuu yhtäältä uudelleenkierrätettävästä ammoniumfluoridiliuoksesta ja toisaalta liuottimesta, jonka koostumus on uuttoliuottimen koostumus ja joka on näin ollen uudelleenkierrätettävä.The separated liquid phase is then distilled at atmospheric pressure to give a recyclable azeotropic mixture of water and acetone at the top and a biphasic mixture at the bottom consisting of a recyclable ammonium fluoride solution on the one hand and a solvent of the extraction solvent composition on the other.
Esimerkki 2 Lähdetään Marokosta peräisin olevasta malmista märkämenetelmällä saadusta fosforihaposta, johon on lisätty europiumia ja toriumia. Pitoisuudet ovat tässä hapossa seuraavat: U 150 mg/1, Y2°3 68 mg/1, 50 mg/1, Th02 50 mg/1. Happo uutetaan samalla liuottimena ja samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 1.Example 2 Starting from ore originating in Morocco, wet phosphoric acid to which europium and thorium have been added. The concentrations in this acid are as follows: U 150 mg / l, Y2 ° 3 68 mg / l, 50 mg / l, ThO2 50 mg / l. The acid is extracted at the same time as the solvent and under the same conditions as in Example 1.
Litraan uuttotuotetta lisätään 1 litra asetonianhydridiä ja 2 g 3 3auheena olevaa rautaa ja sitten 85 cm samaa ammoniumfluoridi-liuosta kuin esimerkissä 1. Otetaan talteen saoste, jonka analyysi osoittaa, että saostussaannot ovat seuraavat: E^O^ 90 %,To one liter of the extraction product are added 1 liter of acetonic anhydride and 2 g of iron in the form of 3 3 3 and then 85 cm of the same ammonium fluoride solution as in Example 1.
Th02 yli 95 %, Y203 yli 97 %.ThO 2 more than 95%, Y 2 O 3 more than 97%.
Esimerkki 3 Lähdetään Marokosta peräisin olevasta malmista märkämenetelmällä saadusta fosforihaposta, jossa on seuraavat pitoisuudet: 10 75603 U 148 mg/1, Y^O^ 68 mg/1. Happoon lisätään jauheena olevaa rautaa 4 g/1. Happo uutetaan liuottimena, joka sisältää 0PPA:a 4 g/1 seoksena paloöljyn kanssa, jonka faasisuhde on A/0 =5. 1 litraan uuttotuotetta lisätään 2,75 litraa asetoni- anhydridiä ja sitten 80 ml samantyyppistä ammoniumfluoridiliuos-ta kuin edellä. Saadaan saoste. Saostussaannot ovat seuraavat: U yli 98 %, Y203 yli 90 %.Example 3 Starting from ore originating in Morocco, wet phosphoric acid has the following concentrations: 75 753 U 148 mg / l, Y ^ O ^ 68 mg / l. Powdered iron 4 g / l is added to the acid. The acid is extracted as a solvent containing 0PPA in a mixture of 4 g / l with a fuel oil having a phase ratio of A / 0 = 5. To 1 liter of the extract product is added 2.75 liters of acetone anhydride and then 80 ml of the same type of ammonium fluoride solution as above. Precipitation is obtained. The precipitation yields are as follows: U more than 98%, Y 2 O 3 more than 90%.
Esimerkki 4 Tässä esimerkissä esitetään tulokset, jotka saatiin käyttämällä erityyppisiä laimentimia orgaanisessa uuttofaasissa, jonka koostumus oli seuraava: DOPPA 0,5 M, TOPO 0,125 M, Solvesso 300 g/1, paloöljyä; tähän faasiin lisättiin 2 g/1 Y^O^ta.Example 4 This example shows the results obtained using different types of diluents in an organic extraction phase having the following composition: DOPPA 0.5 M, TOPO 0.125 M, Solvesso 300 g / l, fuel oil; to this phase was added 2 g / l Y 2 O 2.
Tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon.The results are summarized in the following table.
Laimennin Tilavuus Orgaaninen NH .F 10 M Saostussaanto (ml) faasi 4 (ml) yo°t (ml) 370 g/1Diluent Volume Organic NH .F 10 M Precipitation yield (ml) phase 4 (ml) yo ° t (ml) 370 g / l
Etyylialkoholi 20 10 0,5 > 96 % n-propyylialkoholi 25 10 0,5 > 96 % isopropyylialkoholi 25 10 0,5 > 96 % metyylietyyliketoni 25 10 0,5 > 96 % dietyylieetteri 20 10 0,3 90 %Ethyl alcohol 20 10 0.5> 96% n-propyl alcohol 25 10 0.5> 96% isopropyl alcohol 25 10 0.5> 96% methyl ethyl ketone 25 10 0.5> 96% diethyl ether 20 10 0.3 90%
Esimerkki 5 Tässä esimerkissä esitetään tulokset, jotka saatiin käyttämällä eri laimentimia, dimetyyliformamidia (DMF) yhtäältä ja dimetyyli-sulfoksidia (DMSO) asetonin läsnäollessa toisaalta, orgaanisessa uuttofaasissa, jonka koostumus oli seuraava: DOPPA 0,5 M, TOPO 0,125 M, Solvesso (lisäys), ja johon faasiin oli lisätty 2 g/1 Y2°3 *Example 5 This example shows the results obtained using different diluents, dimethylformamide (DMF) on the one hand and dimethyl sulfoxide (DMSO) in the presence of acetone on the other hand, in an organic extraction phase having the following composition: DOPPA 0.5 M, TOPO 0.125 M, Solvesso (addition ), to which 2 g / l Y2 ° 3 *
Tulokset on koottu alla olevaan taulukkoon.The results are summarized in the table below.
Il 11 75603Il 11 75603
Laimennin Tilavuus Lämpötila Orgaaninen NH^F 10 M Saostus- imi) faasi 4 . saanto _ _ _ (ml) (ml) Y203 DMF 10 40°C 10 0,5 > 98 % DMS? +. j? 25°C 10 0,5 94 % asetoni 5Diluent Volume Temperature Organic NH 4 F 10 M Precipitation phase 4. yield _ _ _ (ml) (ml) Y 2 O 3 DMF 10 40 ° C 10 0.5> 98% DMS? +. j? 25 ° C 0.5 0.5 94% acetone 5
Keksintö ei tietenkään missään tapauksessa rajoitu selitettyihin suoritusmuotoihin, jotka on annettu vain esimerkkeinä. Erityisesti se käsittää kaikki tavat, jotka teknisesti vastaavat tässä selitettyjä tapoja sekä niiden yhdistelmät, mikäli niitä käytetään patenttivaatimuksissa määritellyn suojan puitteissa.Of course, the invention is in no way limited to the described embodiments, which are given by way of example only. In particular, it encompasses all methods that are technically equivalent to the methods described herein, as well as combinations thereof, when used within the scope of the protection defined in the claims.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8300601A FR2539549B1 (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | PROCESS FOR GLOBAL RECOVERY OF URANIUM, YTTRIUM, THORIUM AND RARE EARTH CONTAINED IN AN ORGANIC PHASE |
| FR8300601 | 1983-01-17 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI840151A0 FI840151A0 (en) | 1984-01-16 |
| FI840151L FI840151L (en) | 1984-07-18 |
| FI75603B FI75603B (en) | 1988-03-31 |
| FI75603C true FI75603C (en) | 1988-07-11 |
Family
ID=9284972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI840151A FI75603C (en) | 1983-01-17 | 1984-01-16 | FOERFARANDE FOER GEMENSAM UTVINNING AV URAN, YTTRIUM, TORIUM OCH SAELLSYNTA JORDARTSMETALLER UR EN ORGANISK FAS. |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0116483B1 (en) |
| JP (1) | JPS59141426A (en) |
| KR (1) | KR840007444A (en) |
| AU (1) | AU556930B2 (en) |
| BR (1) | BR8400174A (en) |
| CA (1) | CA1230742A (en) |
| DE (1) | DE3466711D1 (en) |
| ES (1) | ES528888A0 (en) |
| FI (1) | FI75603C (en) |
| FR (1) | FR2539549B1 (en) |
| GR (1) | GR79171B (en) |
| IL (1) | IL70699A (en) |
| MA (1) | MA20008A1 (en) |
| ZA (1) | ZA84311B (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61236615A (en) * | 1985-04-10 | 1986-10-21 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Method of recovering uranium from nucleus fuel scrap |
| FR2594429A1 (en) * | 1986-02-14 | 1987-08-21 | Rhone Poulenc Chimie | METHOD FOR REMOVING LEAD FROM RARE EARTHS |
| US4778663A (en) * | 1987-08-27 | 1988-10-18 | American Cyanamid Company | Uranium recovery from wet process phosphoric acid unsymmetrical phosphine oxides |
| 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 |
| JP4151842B2 (en) * | 2002-03-04 | 2008-09-17 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Novel phosphonic acid amide compound, production method and use thereof |
| US9334549B2 (en) | 2013-12-20 | 2016-05-10 | General Electric Company | Systems and methods for recovery of rare-earth constituents from environmental barrier coatings |
| US9409185B2 (en) | 2014-04-17 | 2016-08-09 | General Electric Company | Systems and methods for recovery of rare-earth constituents from environmental barrier coatings |
| KR101600334B1 (en) * | 2014-09-22 | 2016-03-10 | 한국지질자원연구원 | Method of separating rhenium selectively from Re-containing solution by solvent extraction |
| CN115436134B (en) * | 2022-09-23 | 2024-08-30 | 国标(北京)检验认证有限公司 | Metallographic structure characterization method of high-purity yttrium target material |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2859092A (en) * | 1953-02-05 | 1958-11-04 | Richard H Bailes | Solvent extraction process for the recovery of metals from phosphoric acid |
| US2866680A (en) * | 1955-03-02 | 1958-12-30 | Ray S Long | Alkyl pyrophosphate metal solvent extractants and process |
| US2882123A (en) * | 1955-04-18 | 1959-04-14 | Ray S Long | Process for the recovery of uranium from phosphatic ore |
| US4180545A (en) * | 1977-03-25 | 1979-12-25 | Tennessee Valley Authority | Uranium recovery from wet-process phosphoric acid |
| FR2396803A1 (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-02 | Cogema | URANIUM EXTRACTION PROCESS FROM WET PHOSPHORIC ACID |
| US4243637A (en) * | 1977-10-11 | 1981-01-06 | Occidental Petroleum Company | Uranium recovery from pre-treated phosphoric acid |
| ES487897A1 (en) * | 1979-01-25 | 1980-06-16 | Stamicarbon | Process for recovering a uranium-containing concentrate and purified phosphoric acid from wet-process phosphoric acid, and products thus obtained. |
| FR2450233A1 (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-26 | Rhone Poulenc Ind | PROCESS FOR RECOVERY OF URANIUM CONTAINED IN AN IMPURE PHOSPHORIC ACID |
| DE3064641D1 (en) * | 1979-09-21 | 1983-09-29 | Rhone Poulenc Chim Base | Process for global recovery of uranium, rare earth metals, thorium and yttrium from an acid solution |
| US4316877A (en) * | 1979-11-23 | 1982-02-23 | Allied Corporation | Extraction of uranium values from phosphoric acid |
-
1983
- 1983-01-17 FR FR8300601A patent/FR2539549B1/en not_active Expired
-
1984
- 1984-01-05 DE DE8484400014T patent/DE3466711D1/en not_active Expired
- 1984-01-05 EP EP84400014A patent/EP0116483B1/en not_active Expired
- 1984-01-14 MA MA20229A patent/MA20008A1/en unknown
- 1984-01-16 ZA ZA84311A patent/ZA84311B/en unknown
- 1984-01-16 AU AU23299/84A patent/AU556930B2/en not_active Ceased
- 1984-01-16 BR BR8400174A patent/BR8400174A/en unknown
- 1984-01-16 GR GR73520A patent/GR79171B/el unknown
- 1984-01-16 IL IL70699A patent/IL70699A/en not_active IP Right Cessation
- 1984-01-16 ES ES528888A patent/ES528888A0/en active Granted
- 1984-01-16 FI FI840151A patent/FI75603C/en not_active Application Discontinuation
- 1984-01-16 CA CA000445341A patent/CA1230742A/en not_active Expired
- 1984-01-17 KR KR1019840000182A patent/KR840007444A/en not_active Withdrawn
- 1984-01-17 JP JP59004932A patent/JPS59141426A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2539549A1 (en) | 1984-07-20 |
| FR2539549B1 (en) | 1988-10-14 |
| FI840151A0 (en) | 1984-01-16 |
| IL70699A (en) | 1987-11-30 |
| KR840007444A (en) | 1984-12-07 |
| FI840151L (en) | 1984-07-18 |
| EP0116483A1 (en) | 1984-08-22 |
| EP0116483B1 (en) | 1987-10-07 |
| CA1230742A (en) | 1987-12-29 |
| MA20008A1 (en) | 1984-10-01 |
| ES8407235A1 (en) | 1984-09-01 |
| ES528888A0 (en) | 1984-09-01 |
| DE3466711D1 (en) | 1987-11-12 |
| FI75603B (en) | 1988-03-31 |
| GR79171B (en) | 1984-10-02 |
| BR8400174A (en) | 1984-08-21 |
| AU2329984A (en) | 1984-07-19 |
| JPS59141426A (en) | 1984-08-14 |
| ZA84311B (en) | 1984-09-26 |
| AU556930B2 (en) | 1986-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Brown et al. | Solvent extraction used in industrial separation of rare earths | |
| EP2964794B1 (en) | A method for re-extraction of rare-earth metals from organic solutions and preparing concentrate of rare-earth metals | |
| Sahu et al. | Synergistic extraction of iron (III) at higher concentrations in D2EHPA-TBP mixed solvent systems | |
| FI75603C (en) | FOERFARANDE FOER GEMENSAM UTVINNING AV URAN, YTTRIUM, TORIUM OCH SAELLSYNTA JORDARTSMETALLER UR EN ORGANISK FAS. | |
| US3821352A (en) | Process for separation of yttrium from the lanthanides | |
| US3655347A (en) | Process of extracting copper with certain substituted 2-hydroxybenzophenoximes | |
| US3378352A (en) | Process for extracting thorium and rare earths | |
| US3615170A (en) | Process for separating metals using double solvent extraction with bridging solvent medium | |
| Hirato et al. | Concentration of uranyl sulfate solution by an emulsion-type liquid membrane process | |
| EP0327234A1 (en) | Extraction of iron from phosphoric acid | |
| CN107810283A (en) | From the method for organic phase separation iron containing uranium and from the method containing the aqueous solution of uranium and the mineral acid of iron extraction uranium | |
| US3145081A (en) | Process for concentration and purification of beryllium values | |
| FI70049B (en) | VAETSKE-VAETSKE-EXTRAKTIONSFOERFARANDE FOER AVLAEGSNANDE OCH UTVINNING AV METALLER UR VATTENLOESNINGAR | |
| US4382066A (en) | Uranium extraction process | |
| CA1073566A (en) | Process for treating an acid waste liquid | |
| JPH0466816B2 (en) | ||
| SU1215615A3 (en) | Method of purifying solutions of sodium chloride | |
| Zhou et al. | Recovering in, Ge and Ga from zinc residues | |
| US4275037A (en) | Stripping metals from organic solvent with aqueous solution of polymeric phosphates | |
| US4372923A (en) | Purification of solutions of gallium values by liquid/liquid extraction | |
| RU2211871C1 (en) | Method of processing loparite concentrate | |
| JPS5860619A (en) | Back extraction of indium from organic solvent phase | |
| SU1028009A1 (en) | Method for recovering berkelium (iv) from solutions of mineral acids | |
| Tóth et al. | Extraction of gallium (III) and aluminium (III) with O, O-dialkyldithiophosphoric acids | |
| CA1148367A (en) | Solvent extraction process for the removal of iron (iii) from leach liquors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA | Application withdrawn [patent] |
Owner name: RHONE-POULENC CHIMIE |