FR2460277A1 - Perfectionnements aux procedes de traitement de liqueurs provenant de l'attaque alcaline de minerais uraniferes - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION EST RELATIVE A UN PROCEDE POUR LE TRAITEMENT DES LIQUEURS DE LIXIVIATION ALCALINES DES MINERAIS URANIFERES. LE PROCEDE SELON L'INVENTION EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPRENT: -UNE OPERATION DE NEUTRALISATION D'AU MOINS UNE FRACTION DESDITES LIQUEURS AU MOYEN D'ACIDE; -LE CAS ECHEANT, LA REUNION DE LA FRACTION NEUTRALISEE ET DE CELLE NON NEUTRALISEE; -L'ADDITION DE CHAUX AU MELANGE DES DEUX FRACTIONS; -LA SEPARATION DU PRECIPITE FORME. CE PROCEDE PERMET NOTAMMENT DE REDUIRE LA CONSOMMATION DE REACTIFS ALCALINS NECESSAIRES A LA SEPARATION DE L'URANIUM PAR PRECIPITATION A PARTIR DE LIQUEURS URANIFERES.
Description
L'invention est relative à un procédé perfectionné pour le traitement de liqueurs provenant de l'attaque alcaline de minerais uranifères - notamment par lixiviation alcaline de ces minerais par des lessives de carbonate et/ou bicarbonate de sodium, le cas échéant en présence d'un oxydant - dans le but de concentrer les métaux valorisables et éliminer les effluents liquides.
A partir de liqueurs ze lixiviation alcalines des minerais uranifères, il est bien connu de préparer un concentre, enrichi en uranium au moyen d'une précipitation sélective d'uranium. Une réaction typique de ce genre consiste, à par 4- tir de la solution de complexe carbonaté U02(C03)3 , à pre- cipiter l'uranate par un excès de soude caustique.
Diverses variantes de ce procédé sont également connues ?9ans lesquelles, en particulier, la précipitation à la soude est remplacée par une précipitation à l'aide d'autres agent alcalins de précipitation, tels que l'hydroxyde de calcium (ou la chaux)
Néanmoins, les séparations obtenues à l'aide de ces autres agents sont souvent moins sélectives et exigent par conséquent la mise en oeuvre d'opérations complémentaires de récupération de l'uranium.
Néanmoins, les séparations obtenues à l'aide de ces autres agents sont souvent moins sélectives et exigent par conséquent la mise en oeuvre d'opérations complémentaires de récupération de l'uranium.
La présente invention a pour but de fournir un nouveau procédé de traitement des solutions de lixiviation alcalines des minerais uranifères qui permette des opérations particu liement efficaces et économiques, et ceci même dans le cas des liqueurs provenant de l'attaque de minerais dont le traitement est réputé délicat, notamment en raison d'une teneur importante en matières organiques.
On sait, en effet, les difficultés causées par la présence des matières organiques dans ce genre de traitement, difficultés qui s'amplifient avec la teneur en matière organique. De façon générale, la présence des matières organiques, d'une part, modifie sensiblement les caractéristiques des équilibres chimiques à la hase des techniques de séparations sélectives mises en oeuvre, et, d'autre part, nécessite des opérations supplémentaires de purification pour permettre leur élimination des matériaux de valeur préparés, ou même simplement pour rendre possibles certains traitements des effluents nécessaires avant rejet.
Un autre but de l'invention est de réduire autant que possible la consommation de réactifs alcalins nécessaires pour la réalisation de la précipitation de l'uranium à partir des liqueurs uranifères.
Un but de l'invention est également de proposer un procédé de traitement dont les effluents soient commodément transformables soit en produits recyclables dans le procédé lui-même, soit se trouvent dans un état tel qu'ils puissent etre rejetés tout en respectant les réglementations de plus en plus strictes en matière de protection de l'environnement.
Le procédé selon l'invention pour le traitement des liqueurs de lixiviation alcalines des minerais uranifères se caractérise en ce qu'il comprend - une opération de neutralisation d'au moins une fraction desdites liqueurs, telle qu'il en résulte une décarbonatation substantielle de la fraction traitée - le cas échéant, la réunion de la fraction neutralisée avec la fraction non neutralisée - l'addition d'une base, notamment de chaux, au mélange des deux fractions dans des conditions conduisant à la précipitation de la quasi-totalité de l'uranium en solution.
Les conditions de I'opé-ration de neutralisation doivent répondre à des exigences contradictoires.
D'une part, il est avantageux d'éliminer autant de carbonates que possible. Le traitement acide se traduit en effet par le déplacement des carbonates, plus particulièrement des complexes carbonatés de l'uranium, lesquels tendent, dans les procédés classiques, à maintenir l'uranium en solution, notamment lorsque la précipitation ultérieure de l'uranium est faite avec la chaux. Elle permet aussi de réduire la quantité de chaux utilisée, une partie de celle-ci étant consommée par réaction avec les carbonates en solution et précipitation de carbonate de calcium. Un autre avantage de l'élimination des carbonates est aussi, en réduisant la quantité de carbonates de calcium dans le précipité, l'obtention d'un concentré dans lequel l'uranium est en proportions relativement plus importantes.
D'autre part, si la neutralisation par l'acide présente les avantages que l'on vient de voir, on doit néanmoins tenir compte du fait que, lorsque l'on se trouve en présence d'une solution riche en matières organiques, une forte acidification a pour conséquence la précipitation d'une proportion accrue de matières organiques conjointement à l'uranate, ce qui contrarie la purification du concentré d'uranium et implique le recours à des opérations supplémentaires.
On voit donc que selon la nature exacte de la solution de lixiviation alcaline, et en particulier suivant que la teneur en matières organiques est plus ou moins élevée, on opère de telle sorte que le mélange avant précipitation présente des conditions de pH les plus appropriées, compte tenu de ces exigences contradictoires.
Par ailleurs, il est préférable, pour réaliser une élimination efficace des carbonates, d'utiliser une solution suffisamment concentrée en acide. Pour cette raison, l'acidification est faite dans les conditions de concentration capables d'assurer la décarbonatation mais sur une fraction seulement de la liqueur traitée. C'est en faisant varier l'importance de cette'fraction que l'on règle les conditions de pH du mélange soumis à la précipitation sélective à la chaux.
Plus la liqueur est riche en matières organiques, plus petite est la fraction de celle-ci que l'on soumet à la décarbonatation et inversement.
Compte tenu des teneurs en matières organiques des solutions de lixiviation alcalines des minerais uranifères usuels, la fraction traitée représente avantageusement de 10 à 95 % de la solution totale, et habituellement se situe entre 50 et 75 %.
La quantité d'acide ajoutée pour neutraliser cette fraction est telle que le pH de cette fraction, après addition de l'acide, s'établisse de préférence entre 2 et 6, et plus particulièrement aux environs de 5.
Dans ces conditions, les carbonates présents dans la fraction neutralisée sont déplacés suivant la réaction
La réaction de neutralisation peut s'effectuer à la température ambiante. On peut aussi opérer à température plus élevée. La réaction elle-même est exothermique et tend à accroitre la température. Avantageusement donc, cette neutralisation s'effectue à des températures de 20 à 800C et de préférence de 30 à 600C.
La neutralisation est avantageusement conduite au moyen d'acide sulfurique concentré (92 à 98 S).
La réaction de neutralisation n'est pas instantanée. On maintient le mélange dans les conditions de la réaction jusqu'à ce qu'un état d'équilibre soit atteint. C'est-à-dire que le maintien au-delà de cette période n'apporterait pas de modification significative. Suivant les conditions opératoires, la durée de la réaction s'établit avantageusement entre 1 et 4 heures.
Lés fractions acidifiées et non acidifiées étant réunies, on procède à l'addition d'hydroxyde de calcium sous forme solide ou de préférence sous forme de lait de chaux.
L'addition est faite en quantité suffisante pour que pratiquement tout l'uranium présent précipite.
Avantageusement. la proportion d'uranium précipité par rapport à la quantité totale d'uranium présent dans la solution n'est pas inférieure à 99 %.
Cette addition d'hydroxyde de calcium s'accompagne d'une élévation du pH du mélange. Lorsque l'addition est suffisante, le pH s'établit entre 9 et 13.
Il est avantageux de procéder à la précipitation à température supérieure à la température ambiante. La cinétique des réactions intervenant dans cette précipitation est eneffet sensiblement accrue par une élévation de température.
De préférence, le mélange réactionnel est maintenu entre 40 et 800C, et plus spécialement à environ 650C.
A l'issue de la précipitation sélective de l'uranium, on sépare par des moyens traditionnels le préconcentré uranifère enrichi en uranium par rapport à la liqueur de lixiviation de départ et une solution effluente pratiquement dépourvue d'uranium.
Le préconcentré en uranium contient aussi une forte proportion de carbonate de calcium et une quantité variable de matières organiques qui, de préférence, est aussi faible que possible et qui normalement est au plus égale à 60 % de la totalité des matières organiques contenues dans la solution de lixiviation initiale.
De façon typique, les solutions de lixiviation alcalines des minerais uranifères contiennent avantageusement
uranium l.à 5 g/l
Nazca 1 à 20 g/l
NaHC03 1 à 30 g/l
Na2SOd O à 40 g/l et éventuellement d'autres composés métalliques de valeurs notamment
molybdène O à 1 g/l
vanadium 0 à 1 g/l
La teneur en matières organiques de ces solutions, exprimée en gramme d'oxygène consommé par litre de solution, varie entre 0 et 3 g/l.
uranium l.à 5 g/l
Nazca 1 à 20 g/l
NaHC03 1 à 30 g/l
Na2SOd O à 40 g/l et éventuellement d'autres composés métalliques de valeurs notamment
molybdène O à 1 g/l
vanadium 0 à 1 g/l
La teneur en matières organiques de ces solutions, exprimée en gramme d'oxygène consommé par litre de solution, varie entre 0 et 3 g/l.
Le traitement à l'acide sulfurique conduit de la façon définie pour l'invention sur 75 % de ces solutions aboutit, après réunion des fractions traitées, à un mélange dont la composition est avantageusement
uranium 1 à 5 a/l (inchangé)
NaHC03 inférieur à 10 g/l
Na 2504 5 à 70 g/l
uranium 1 à 5 a/l (inchangé)
NaHC03 inférieur à 10 g/l
Na 2504 5 à 70 g/l
<tb> molybdène
<tb> vanadium <SEP> ) <SEP> inchangé
<tb> matières <SEP> organiques
<tb>
L'abaissement de la quantité de carbonates présents dans la solution est, comme on peut le constater, très sensible.
<tb> vanadium <SEP> ) <SEP> inchangé
<tb> matières <SEP> organiques
<tb>
L'abaissement de la quantité de carbonates présents dans la solution est, comme on peut le constater, très sensible.
L'addition de chaux dans les conditions indiquées précédemment conduit, après séparation du préconcentré précipité, à une solution effluente très appauvrie en uranium et avantageusement contenant moins de 1 mg/l d'uranium. Cette solution effluente doit aussi retenir une quantité aussi forte que possible des matières organiques, quantité qui avantageusement n'est pas inférieure à 60 % de la quantité initialement présente dans les liqueurs traitées.
Dans le cas des liqueurs dont nous avons indiqué la composition précédemment, les liqueurs effluentes correspondantes typiques ont avantageusement la composition suivante:
uranium moins de 1 mg/l
Na2S04 5 à 70 g/l
matières organiques jusqu'à 2 g/l
NaOH O à 5 g/l
Na2C03 0 à 1 g/l
Pratiquement, tout le vanadium et le molybdène présents dans les liqueurs de lixiviation initiales se retrouvent dans les effluents. Leur teneur est donc
molybdène O à 1 g/l
vanadium O à 1 g/l
Une fraction limitée du molybdène peut néanmoins se trouver dans le précipité de "préconcentré" d'uranium.Celui-ci, toujours pour les solutions initiales envisagées cidessus, présente typiquement la composition pondérale suivante :
uranium 20 à 40 %
carbonate de calcium 10 à 35 %
matières organiques 0 à 10 %
molybdène O à 0,5 %
Selon la teneur initiale en matières organiques et les conditions de neutralisation de la liqueur de lixiviation, nous avons indiqué qu'il pouvait se trouver des matières organiques dans le préconcentré. Bien que l'on choisisse les conditions de traitement de façon à limiter leur présence, il peut se faire, notamment lorsqu'on traite des liqueurs initialement très riches en matières organiques, qu un traitement supplémentaire du préconcentré soit nécessaire pour éliminer ces matières organiques.
uranium moins de 1 mg/l
Na2S04 5 à 70 g/l
matières organiques jusqu'à 2 g/l
NaOH O à 5 g/l
Na2C03 0 à 1 g/l
Pratiquement, tout le vanadium et le molybdène présents dans les liqueurs de lixiviation initiales se retrouvent dans les effluents. Leur teneur est donc
molybdène O à 1 g/l
vanadium O à 1 g/l
Une fraction limitée du molybdène peut néanmoins se trouver dans le précipité de "préconcentré" d'uranium.Celui-ci, toujours pour les solutions initiales envisagées cidessus, présente typiquement la composition pondérale suivante :
uranium 20 à 40 %
carbonate de calcium 10 à 35 %
matières organiques 0 à 10 %
molybdène O à 0,5 %
Selon la teneur initiale en matières organiques et les conditions de neutralisation de la liqueur de lixiviation, nous avons indiqué qu'il pouvait se trouver des matières organiques dans le préconcentré. Bien que l'on choisisse les conditions de traitement de façon à limiter leur présence, il peut se faire, notamment lorsqu'on traite des liqueurs initialement très riches en matières organiques, qu un traitement supplémentaire du préconcentré soit nécessaire pour éliminer ces matières organiques.
L'opération d'élimination des matières organiques peut être conduite de façon systématique sur le préconcentré quelle que soit la teneur en matières organiques. Cependant, elle est surtout avantageuse lorsque les teneurs en matières organiques s'élèvent à 4 % ou davantage.
Selon l'invention, il est avantageux d'éliminer ces matières organiques par grillage, mais d'autres moyens sont également possibles.
Lorsqu'on effectue un grillage, la température choisie ne doit pas dépasser 8000C et se. situe avantageusement entre 500 et 8000 C, et de préférence à environ 7000 C.
Le grillage est poursuivi un temps suffisant pour que la quantité de matière organique présente soit nettement inférieure aux teneurs pour lesquelles elle est susceptible de perturber les traitements ultérieurs de concentration et purification.
Avantageusement, cette teneur est inférieure à 1 %.
Le traitement ultérieur du préconcentré pour aboutir au concentré passe par des techniques traditionnelles dans la chimie de la préparation de l'uranium.
L'enchainement des étapes de concentration et de purification peut suivre de nombreuses variantes. De façon schématisée, l'uranium dù préconcentré est d'abord remis en solution par exemple au moyen d'acide sulfurique. Sur cette solution, on effectue de nouveau une séparation sélective de l'uranium, par exemple par une précipitation magnésienne.
D'autres séparations sont aussi envisageables : extraction par solvants, sur résines échangeuses d'ions, etc.
Toutes ces étapes ultérieures sont accompagnées d'opérations de traitement des effluents : lavages, concentration, recirculation, etc. Par ces traitements, on s'efforce de limiter au maximum la quantité de matériaux rejetés et, en outre de préférence, de faire en sorte que ces matériaux soient sous forme de solides.
Les effluents les plus abondants proviennent de la solution séparée et récupérée après précipitation à la chaux du préconcentré.
Cette solution effluente, comme nous l'avons vu, contient pour la majeure partie du sulfate de sodium, une très faible quantité d'uranium (moins de 1 mg/l), la majeure partie des matières organiques et, lorsqu'il est présent dans les liqueurs initiales, la presque totalité du molybdène.
Cette solution effluente ne peut bien évidemment pas etre rejetée telle quelle en raison des dommages qu'elle causerait à l'environnement, surtout du fait de sa basicité.
Indépendamment de la question du rejet des polluants, il peut apparaitre -avantageux de récupérer le molybdène contenu dans ces solutions dès que celui-ci est en quantité suffisante pour que le coût supplémentaire entrai né par les opérations spécifiques de récupération soit au moins compensé par la valeur du molybdène obtenu.
Dans une méthode de traitement de la solution effluente, éventuellement complétée par d'autres solutions de lavage ou de séparation provenant d'étapes ultérieures, on effectue d'abord une concentration pour éviter le traitement de volumes trop importants, faciliter la séparation des stériles solides et récupérer de l'eau qui peut être réutilisée dans les différentes étapes du procédé.
Il est avantageux de mener la concentration aussi loin que possible. La limite en pratique est fonction de différents paramètres et notamment de la viscosité, de la formation de mousses, etc.
De façon avantageuse, la concentration est poursuivie jusqu'à ce que le volume de la solution concentrée soit environ 5 à 20 % du volume initial.
Pour permettre la séparation des matériaux stériles (essentiellement le sulfate de sodium) contenus dans cette solution, sous une forme solide, il est alors nécessaire de procéder à l'élimination des matières organiques. Ces dernières en effet contrarient la précipitation normale de ces stériles.
Plusieurs sortes de traitement peuvent être envisagées telles que, par exemple, l'oxydation par l'eau oxygénée ou l'ozone. Un moyen avantageusement utilisé selon l'invention consiste à adsorber les matières organiques sur charbon actif selon un mode bien connu de l'art antérieur.
Pour effectuer la récupération éventuelle de molybdène et la fixation des matières organiques sur charbon actif, il est nécessaire de ramener la solution cencentrée dans une zone de pH acide. Après ce stade d'acidification et avant le traitement sur charbon actif, on peut, si nécessaire, effectuer la précipitation du molybdène. Celle-ci se fera de fa çon traditionnelle par précipitation de son sulfure en ajoutant un sulfure alcalin ou de l'acide sulfhydrique. La liqueur obtenue après filtration a un pH compris entre 2 et 6 et plus couramment entre 2 et 3. On est donc dans la zone de pH favorable pour avoir une bonne efficacité du charbon actif.
La solution, débarrassée de la majeure partie des matières organiques, est incolore et de faible viscosité.
L'évaporation est alors poursuivie jusqu'à cristallisation du sulfate de sodium. Celui-ci est séparé des eaux de cristallisation qui sont recyclées au stade de la première concentration. Le sulfate de sodium est rejeté.
Les exemples suivants illustrent le procédé selon l'invention. Dans ces exemples, on fait référence aux planches annexées qui représentent, sous forme de diagramme, les différentes étapes du procédé complet aboutissant au concentré d'uranium, d'une part, et aux produits stériles rejetés, d'autre part (Na2S04 et CaSO4).
La première planche comprend le traitement jusqu'à la formation du préconcentré, et les opérations sur l'effluent constitué par la solution obtenue après précipitation et séparation du préconcentré. La deuxième planche représente un mode de traitement du préconcentré uranifère et l'obtention d'un concentré magnésien.
De façon plus précise, le processus représenté comprend les étapes suivantes.
Planche 1
La solution A est partagée en A1 et A2. A1 subit la décarbonatation sulfurique, puis est réunie avec A2 pour former la solution B.
La solution A est partagée en A1 et A2. A1 subit la décarbonatation sulfurique, puis est réunie avec A2 pour former la solution B.
A la solution B on ajoute la chaux pour précipiter le préconcentré et séparer par filtration la solution surnageante C.
Planche 2
Le préconentré est grillé, puis soumis à une première attaque sulfurique. Il reste un insoluble S formé principalement de gypse. L'insoluble est séparé de la solution sulfurique LS par filtration
S est lavé à l'eau et soumis à une deuxième attaque sulfurique (l'eau de lavage et la deuxième solution d'attaque après filtration sont recyclées à la première étape d'attaque sulfurique). Une boucle de lavage à l'eau supplémentaire sur le solide issu de ces attaques est également indiquée.
Le préconentré est grillé, puis soumis à une première attaque sulfurique. Il reste un insoluble S formé principalement de gypse. L'insoluble est séparé de la solution sulfurique LS par filtration
S est lavé à l'eau et soumis à une deuxième attaque sulfurique (l'eau de lavage et la deuxième solution d'attaque après filtration sont recyclées à la première étape d'attaque sulfurique). Une boucle de lavage à l'eau supplémentaire sur le solide issu de ces attaques est également indiquée.
Le résidu solide, formé essentiellement d'anhydrite, est rejeté.
La solution L5 est soumise à une précipitation magnésienne. Après décantation, filtration et lavage, on récupère le concentré uranifère magnésien. Les solutions provenant de ces opérations sont récupérées et recyclées à la préparation du lait magnésien ou sont traitées avec la solution C.
Traitement des effluents C (planche 1)
La solution C, complétée éventuellement par des solutions recyclées, est soumise à évaporation. On récupère ainsi de l'eau de condensation qui est réutilisée dans le procédé et une solution concentrée D.
La solution C, complétée éventuellement par des solutions recyclées, est soumise à évaporation. On récupère ainsi de l'eau de condensation qui est réutilisée dans le procédé et une solution concentrée D.
La solution D est acidifiée par H2S04, puis la solution
E résultante soumise au traitement au charbon actif.
E résultante soumise au traitement au charbon actif.
Après séparation du charbon actif, on réçupère une solution F d'où l'on cristallise du Na2SO4 par une évaporation complémentaire.
Le Na2S04 est essoré et lavé et constitue un des stériles rejeté. La solution de lavage est recyclée, par exemple à l'étape de concentration.
Exemple 1
On a traité une liqueur A, provenant du traitement alcalin de minerai uranifère. Cette liqueur présente la composition suivante
U 2,52 g/l
Mo 0,05 g/l
Na2C03 2,7 g/l
NaC03H 13,4 g/l
Na2SO4 15,7 g/l
Matières organiques 0,-506 g/l
(exprimées en DCO) a) Neutralisation
Une fraction de 75 % de la liqueur A est acidifiée à raison de 8,7 kg d'acide sulfurique par mètre cube de solution pour former une solution A1. Cette solution est maintenue à 500C pendant 1 heure.A l'issue de ce traitement, la solution A1 présente la composition suivante
U 2,50 g/l
Mo 0,05 g/l
NaHCO3 inférieur à 0,5 g/l
Na2SO4 29,9 g/l
Matières organiques 0,407 g/l
(exprimées en DCO)
La solution A1, ainsi obtenue, est mélangée à la fraction de solution non traitée, A2, pour former la liqueur B dont la composition est
U 2,50 g/l
Mo 0,05 g/l
Na2CO3 0,68 g/l
NaC03H 3,35 g/l
Na2S 4 26,35 g/l
Matières organiques 0,432 g/l
(exprimées en DCO) b) Précipitation calcique
A la solution B on ajoute, sous forme de lait de chaux, 2,56 kg de Ca(OH)2 par mètre cube de solution.
On a traité une liqueur A, provenant du traitement alcalin de minerai uranifère. Cette liqueur présente la composition suivante
U 2,52 g/l
Mo 0,05 g/l
Na2C03 2,7 g/l
NaC03H 13,4 g/l
Na2SO4 15,7 g/l
Matières organiques 0,-506 g/l
(exprimées en DCO) a) Neutralisation
Une fraction de 75 % de la liqueur A est acidifiée à raison de 8,7 kg d'acide sulfurique par mètre cube de solution pour former une solution A1. Cette solution est maintenue à 500C pendant 1 heure.A l'issue de ce traitement, la solution A1 présente la composition suivante
U 2,50 g/l
Mo 0,05 g/l
NaHCO3 inférieur à 0,5 g/l
Na2SO4 29,9 g/l
Matières organiques 0,407 g/l
(exprimées en DCO)
La solution A1, ainsi obtenue, est mélangée à la fraction de solution non traitée, A2, pour former la liqueur B dont la composition est
U 2,50 g/l
Mo 0,05 g/l
Na2CO3 0,68 g/l
NaC03H 3,35 g/l
Na2S 4 26,35 g/l
Matières organiques 0,432 g/l
(exprimées en DCO) b) Précipitation calcique
A la solution B on ajoute, sous forme de lait de chaux, 2,56 kg de Ca(OH)2 par mètre cube de solution.
Le mélange est maintenu à la température de 650C pendant la précipitation.
On sépare par filtration le précipité calcique de la solution surnageante. On récupère ainsi 7,4 kg de préconcentré calcique précipité par mètre cube de solution traitée.
La composition du pré concentré recueilli est la suivante
U 38,2 %
C02 19,1 %
Mo 0,017 %
Matières organiques 2,86 %
(exprimées en DCO)
Ce préconcentré renferme la quasi-totalité de l'uranium initial, et encore environ 1/3 des matières organiques.
U 38,2 %
C02 19,1 %
Mo 0,017 %
Matières organiques 2,86 %
(exprimées en DCO)
Ce préconcentré renferme la quasi-totalité de l'uranium initial, et encore environ 1/3 des matières organiques.
La solution recueillie, C1, a la composition suivante
U inférieur à 1 mg/l
Mo 0,069 g/l
NaOH 1,06 g/l
2 3 0,56 g/l
Matières organiques 0,407 g/l
(exprimées en DCO) c) Grillage
La teneur en matières organiques du pré concentré étant encore relativement élevée, on procède au grillage à 7000C pendant une heure.
U inférieur à 1 mg/l
Mo 0,069 g/l
NaOH 1,06 g/l
2 3 0,56 g/l
Matières organiques 0,407 g/l
(exprimées en DCO) c) Grillage
La teneur en matières organiques du pré concentré étant encore relativement élevée, on procède au grillage à 7000C pendant une heure.
Après grillage, la quantité de préconcentré rapportée au volume de solution n'est plus que de 6,1 kg/m3.
d) Mise en solution
Le concentré grillé obtenu précédemment est soumis à une attaque à l'acide concentré à température ambiante et pendant une heure. La quantité d'acide utilisée, toujours rapportée au volume de solution initialement traitée, est de 5,6 kg/m
A la suite de cette attaque sulfurique, on récupère et sépare, d'une part, un insoluble composé essentiellement de gypse dont la quantité représente 5 kg/m3 (sa teneur en uranium n'est plus que de 0,276 % en poids et celle de molybdène de 0,008 %), et, d'autre part, une solution F, riche en uranium (35,4 g/l).
Le concentré grillé obtenu précédemment est soumis à une attaque à l'acide concentré à température ambiante et pendant une heure. La quantité d'acide utilisée, toujours rapportée au volume de solution initialement traitée, est de 5,6 kg/m
A la suite de cette attaque sulfurique, on récupère et sépare, d'une part, un insoluble composé essentiellement de gypse dont la quantité représente 5 kg/m3 (sa teneur en uranium n'est plus que de 0,276 % en poids et celle de molybdène de 0,008 %), et, d'autre part, une solution F, riche en uranium (35,4 g/l).
Pour parfaire la récupération de l'uranium, une deuxième attaque sulfurique est effectuée sur le gypse récupéré.
Le nouvel insoluble ne représente plus, après ce traitement, que 4,2 kg/m3, et sa teneur en uranium et molybdène est abaissée respectivement à 0,0093 % et 0,0080 %.
e) Précipitation magnésienne
On ajoute à la solution F une quantité d'hydroxyde de magnésium telle que le pH s'élève jusqu'à 7,4, ce qui correspond à environ 0,9 kg d'hydroxyde de magnésium par mètre cube de liqueur de départ.
On ajoute à la solution F une quantité d'hydroxyde de magnésium telle que le pH s'élève jusqu'à 7,4, ce qui correspond à environ 0,9 kg d'hydroxyde de magnésium par mètre cube de liqueur de départ.
On précipite et sépare ainsi un concentré d'uranate de magnésie dont la composition sur le produit sec est la suivante
U 73,2 %
Mo 0,013 %
S04 traces
Na+ 0,65 %
SiO2 1,27 %
po 0,21 %
Mg 1,04 %
Matières organiques 0,03 %
(extractibles)
L'humidité résiduelle du produit sur filtre après lavage est de 74,5 %.
U 73,2 %
Mo 0,013 %
S04 traces
Na+ 0,65 %
SiO2 1,27 %
po 0,21 %
Mg 1,04 %
Matières organiques 0,03 %
(extractibles)
L'humidité résiduelle du produit sur filtre après lavage est de 74,5 %.
La solution effluente ne contient pratiquement plus d'uranium, environ 0,002 g/l.
Exemple 2
Le processus de l'exemple 1 est renouvelé à partir d'une liqueur d'attaque alcaline différente.
Le processus de l'exemple 1 est renouvelé à partir d'une liqueur d'attaque alcaline différente.
Les caractéristiques des produits isolés à chaque étape sont les suivantes - composition de la liqueur A
U 3,00 g/l
Mo 0,112 g/l
Na2CO3 3,9 g/l
NaCO3H 18,8 g/l
Na2SO4 18,2 g/l
Matières organiques 1,2 g/l
(exprimées en DCO) - composition de la solution B
U 2,98 g/l
Mo O, 110 g/l
Na2CO3 0,8 g/l
NaCO3H 4,5 g/l
Na2SO4 31,2 g/l
Matières organiques 0,95 g/l
(exprimées en DCO) - préconcentré calcique (-9,0 kg/m )
U 35,4 %
CG2 19,7 %
Mo 0,036 %
Matières organiques 2,68 %
(exprimées en DCO) - composition de la solution C
U inférieur à 1 mg/l
Mo 0,100 g/l
NaOH 1,2 g/l
Na2CO3 0, 98 g/l
Matières organiques 0,731 g/l
(exprimées en DCO) - gypse uranifère
Poids 5,48 kg/m3
U 0,272 %
Mo 0,003 % - solution F
U 39,8 g/l - gypse uranifère après une nouvelle attaque en milieu sul -furique concentré (anhydrite)
Poids 5,25 kg/m3
Humidité 55,9 %
U 0,009. %
Mo 0,009 % - précipitation magnésienne (Mg mis en oeuvre : 0,9 kg/m3)
Teneur en U du filtrat 0,002 g/l - uranate de magnésie
U 70,5 %
Mo 0,013 %
S04 traces
Na+ 0,64 %
SiO2 1,50 %
P04 0,21 %
Mg 1,50 %
Matières organiques 0,21 %
(exprimées en DCO)
Matières organiques 0,05 %
(extractibles)
Exemple 3
Les solutions C de l'exemple 1 sont traitées selon le processus représenté sur le diagramme (concentration, acidification, charbon actif, cristallisation). On obtient, d'une part, un résidu solide de cristallisation constitué essentiellement de Na2S04 et, d'autre part, des eaux-mères qui sont recyclées.
U 3,00 g/l
Mo 0,112 g/l
Na2CO3 3,9 g/l
NaCO3H 18,8 g/l
Na2SO4 18,2 g/l
Matières organiques 1,2 g/l
(exprimées en DCO) - composition de la solution B
U 2,98 g/l
Mo O, 110 g/l
Na2CO3 0,8 g/l
NaCO3H 4,5 g/l
Na2SO4 31,2 g/l
Matières organiques 0,95 g/l
(exprimées en DCO) - préconcentré calcique (-9,0 kg/m )
U 35,4 %
CG2 19,7 %
Mo 0,036 %
Matières organiques 2,68 %
(exprimées en DCO) - composition de la solution C
U inférieur à 1 mg/l
Mo 0,100 g/l
NaOH 1,2 g/l
Na2CO3 0, 98 g/l
Matières organiques 0,731 g/l
(exprimées en DCO) - gypse uranifère
Poids 5,48 kg/m3
U 0,272 %
Mo 0,003 % - solution F
U 39,8 g/l - gypse uranifère après une nouvelle attaque en milieu sul -furique concentré (anhydrite)
Poids 5,25 kg/m3
Humidité 55,9 %
U 0,009. %
Mo 0,009 % - précipitation magnésienne (Mg mis en oeuvre : 0,9 kg/m3)
Teneur en U du filtrat 0,002 g/l - uranate de magnésie
U 70,5 %
Mo 0,013 %
S04 traces
Na+ 0,64 %
SiO2 1,50 %
P04 0,21 %
Mg 1,50 %
Matières organiques 0,21 %
(exprimées en DCO)
Matières organiques 0,05 %
(extractibles)
Exemple 3
Les solutions C de l'exemple 1 sont traitées selon le processus représenté sur le diagramme (concentration, acidification, charbon actif, cristallisation). On obtient, d'une part, un résidu solide de cristallisation constitué essentiellement de Na2S04 et, d'autre part, des eaux-mères qui sont recyclées.
La composition de ces deux phases est la suivante : - résidu solide
S04 51,31 %
Na+ 22,3 %
H20 18,5 %
U 60 ppm
Mo 40 ppm
Fe 52 ppm
Al 67 ppm
Ca 220 ppm
NaCl 840 ppm - eaux-mères de cristallisation
S04 19,58 %
Na 3,16 %
U 32 ppm
Mo 34 ppm
Fe 15 ppm
Al 11 ppm
Ca 160 ppm
SiO2 76 ppm
Matières organiques 0,029 g/l
(exprimées en DCO)
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
S04 51,31 %
Na+ 22,3 %
H20 18,5 %
U 60 ppm
Mo 40 ppm
Fe 52 ppm
Al 67 ppm
Ca 220 ppm
NaCl 840 ppm - eaux-mères de cristallisation
S04 19,58 %
Na 3,16 %
U 32 ppm
Mo 34 ppm
Fe 15 ppm
Al 11 ppm
Ca 160 ppm
SiO2 76 ppm
Matières organiques 0,029 g/l
(exprimées en DCO)
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
Claims (13)
1 - Procédé pour le traitement des liqueurs de lixiviation alcalines des minerais uranifères, caractérisé en ce qu'il comprend - une opération de neutralisation d'au moins une fraction desdites liqueurs au moyen d'acide dans des conditions conduisant à la décarbonatation de ladite fraction, - le cas échéant, la réunion de la fraction neutralisée et de celle non neutralisée, - l'addition de chaux au mélange des deux fractions en quantité et dans des conditions conduisant à la précipitation de la quasi-totalité de l'uranium en solution, - la séparation du précipité formé constituant un préconcentré calcique de la solution surnageante.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fraction de solution traitée est aussi importante au'il est possible compte tenu de la teneur en matières organiques maximum que l'on peut admettre dans le préconcentré calcique et qui ne doit pas dépasser 60 % du total présent dans la solution initiale.
3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fraction traitée à l'acide représente de 10 à 95 % de la solution complète.
4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentés, caractérisé en ce que l'on amène le pH de la fraction neutralisée à une valeur comprise entre 2 et 6.
5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les conditions réactionnelles de la neutralisation sont maintenues de 1 à 4 heures, à une température de 30 à 60 C.
6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'addition de chaux est faite en quantité suffisante pour qu'au moins 99 % de l'ura- nium présent dans la solution soit précipité.
7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité de chaux ajoutée est telle que le pH du mélange s'établisse entre 9 et 13.
8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pendant la précipitation à la chaux, le mélange est maintenu à une température comprise entre 40 et 800C.
9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liqueur de lixiviation alcaline traitée présente une teneur en uranium comprise entre 1 et 5 g/l.
10 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le préconcentré séparé de la solution surnageante est grillé à 500-7000C dc façon à éliminer les matières organiques entrainées.
11 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les solutions effluentes séparées du préconcentré après la précipitation à la chaux subissent un traitement permettant d'aboutir au rejet de stériles sous forme solide, et qui comprend successivement - une concentration desdites solutions au degré maximum possible compte tenu de leurs caractéristiques de viscosité - l'élimination des matières organiques par oxydation ou adsorption sur charbon actif - la concentration de la solution débarrassée des matières organiques, entrainant la cristallisation de sulfate de sodium constituant un stérile non polluant.
12 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, lorsque l'élimination des matières organiques est effectuée au moyen de charbon actif, on porte la solution préalablement à un pH au plus égal à 7.
13 - Procédé selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisé en ce que, sur les solutions effluentes séparées du préconcentré après évaporation et acidification, on effectue une opération de récupération du molybdène par précipitation du sulfure correspondant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7917366A FR2460277A1 (fr) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Perfectionnements aux procedes de traitement de liqueurs provenant de l'attaque alcaline de minerais uraniferes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7917366A FR2460277A1 (fr) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Perfectionnements aux procedes de traitement de liqueurs provenant de l'attaque alcaline de minerais uraniferes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2460277A1 true FR2460277A1 (fr) | 1981-01-23 |
| FR2460277B1 FR2460277B1 (fr) | 1982-12-03 |
Family
ID=9227499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR7917366A Granted FR2460277A1 (fr) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | Perfectionnements aux procedes de traitement de liqueurs provenant de l'attaque alcaline de minerais uraniferes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2460277A1 (fr) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4423013A (en) * | 1980-04-02 | 1983-12-27 | Aluminium Pechiney | Process for the purification of solutions containing alkali metal carbonate, sulphate, hydroxide or possibly hydrogen carbonate, and one at least of the metals vanadium, uranium and molybdenum |
| US4423009A (en) * | 1980-04-02 | 1983-12-27 | Aluminium Pechiney | Carbonate, sulphate and hydroxide or hydrogen carbonate |
| US4485075A (en) * | 1981-04-15 | 1984-11-27 | Uranium Pechiney Ugine Kuhlmann | Process for the extraction of arsenic from aqueous solutions containing alkali metal carbonate, sulfate and hydroxide or hydrogen carbonate and at least on metal including vanadium, uranium and molybdenum |
| US4549985A (en) * | 1982-06-07 | 1985-10-29 | General Electric Company | Waste disposal process |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR73001E (fr) * | 1949-11-29 | 1960-09-22 | France Etat | Traitement des minerais d'uranium |
| FR2376215A1 (fr) * | 1976-12-28 | 1978-07-28 | Minatome Corp | Procede d'extraction de l'uranium de ses minerais utilisant des solutions de carbonates et de bicarbonates alcalinoterreux en presence de gaz carbonique |
| EP0001537A1 (fr) * | 1977-09-30 | 1979-04-18 | Aluminium Pechiney | Procédé de traitement de solutions contenant des carbonate, sulfate, éventuellement hydroxyde de sodium ou potassium, ainsi que l'un au moins des métaux vanadium, uranium, molybdène |
-
1979
- 1979-07-04 FR FR7917366A patent/FR2460277A1/fr active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR73001E (fr) * | 1949-11-29 | 1960-09-22 | France Etat | Traitement des minerais d'uranium |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4423013A (en) * | 1980-04-02 | 1983-12-27 | Aluminium Pechiney | Process for the purification of solutions containing alkali metal carbonate, sulphate, hydroxide or possibly hydrogen carbonate, and one at least of the metals vanadium, uranium and molybdenum |
| US4423009A (en) * | 1980-04-02 | 1983-12-27 | Aluminium Pechiney | Carbonate, sulphate and hydroxide or hydrogen carbonate |
| US4485075A (en) * | 1981-04-15 | 1984-11-27 | Uranium Pechiney Ugine Kuhlmann | Process for the extraction of arsenic from aqueous solutions containing alkali metal carbonate, sulfate and hydroxide or hydrogen carbonate and at least on metal including vanadium, uranium and molybdenum |
| US4549985A (en) * | 1982-06-07 | 1985-10-29 | General Electric Company | Waste disposal process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2460277B1 (fr) | 1982-12-03 |
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