FR2461681A1 - Extn. of uranium from wet process phosphoric acid - washes organic uranium phase with aq. sulphuric acid to give uranium with a low iron content - Google Patents
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Abstract
Description
PERiECTiONNENENT AU PROCEDE DE RECUPERAT1ON DE L'URANIUM D'UN
ACIDE 1 SPIIOR1QUE IMPUR.PERIECTION TO THE PROCESS OF RECOVERING URANIUM FROM A
ACID 1 SPIIOR1QUE IMPUR.
La présente invention concerne un procédé perfectionné de récupération de l'uranium contenu dans un acide phosphorique et elle concerne plus particulièrement la récupération de l'uranium d' un acide phosphorique obtenu par le procédé de voie humide au moyen d'extractions liquide-liquide. The present invention relates to an improved process for recovering uranium contained in a phosphoric acid and more particularly relates to the recovery of uranium from a phosphoric acid obtained by the wet process by means of liquid-liquid extractions.
Il est connu de récupérer l'uranium de solutions aqueuses le contenant à des concentrations faibles, en le séparant des autres espèces (le cas échéant valorisables) constitutives des minerais traités, au moyen d'un ensemble d'extractions liquide-liquide et de traitements chimiques ayant pour but d'isoler l'uranium et de le récupérer sous forme d'oxyde U308 de pureté élevée, utilisable comme source de combustible nucléaire. Ces procédés s'appliquent a la récupération .; des minerais tels que les roches pllosphatées, fournissant par ailleurs l'acide phosphorique ou à des minerais d'origines diverses à teneur plus ou moins élevée en uranium présent le plus souvent sous forme d'oxydes.Le procédé comporte généralement le traitement du minerai à l'aide d'un acide fort et concentré tel que les acides sulfurique, phosphorique, chlorhydrique, nitrique, pour fournir une solution aqueuse contenant des ions uranyl à l'état très dilué conjointement avec d'autres ions contaminants, d'où l'on récupère l'uranium. It is known to recover the uranium from aqueous solutions containing it at low concentrations, by separating it from the other species (where appropriate recoverable) constituting the treated ores, by means of a set of liquid-liquid extractions and treatments. Chemicals for the purpose of isolating uranium and recovering it in the form of U308 oxide of high purity, usable as a source of nuclear fuel. These methods apply to recovery. ores such as pllosphated rocks, otherwise supplying phosphoric acid or ores of various origins with a higher or lower uranium content, most often present in the form of oxides.The process generally comprises the treatment of the ore with using a strong and concentrated acid such as sulfuric, phosphoric, hydrochloric, nitric acids, to provide an aqueous solution containing uranyl ions in a very dilute state together with other contaminating ions, hence the we recover the uranium.
Un exemple typique de procédé de récupération de l'ura- nium contenu dans les acides phosphoriques de voie humide est crit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3.711.591
Ce procédé se décompose en deux cycles d'extraction successifs.A typical example of a method for recovering uranium contained in wet phosphoric acids is described in US Patent 3,711,591.
This process is broken down into two successive extraction cycles.
Dans le premier cycle de ce procédé, l'uranium à la valence 6 contenu dans l'acide phospJlorique impur est extrait au moyen d'une première phase organique extractive comprenant un diluant inerte, un extractant primaire - l'acide di - (2 éthylhexyl) phosphorique - et un extractant synergique - l'oxyde de trioctylphosphine, à des concentrations choisies dans le diluant. Après séparation des phases, l'acide impur épuisé en uranium est renvoyé vers l'unité de concentration phosphorique, tandis que la phase organique chargée en uranium (VI) est traitée moyen d'une solution aqueuse d'acide phosphorique, sous un débit modéré, contenant un agent réducteur à base de.In the first cycle of this process, uranium at valence 6 contained in impure phosphoric acid is extracted by means of a first extractive organic phase comprising an inert diluent, a primary extractant - di (2-ethylhexyl) acid. ) phosphoric acid - and a synergistic extractant - trioctylphosphine oxide, at selected concentrations in the diluent. After separation of the phases, the impure acid depleted in uranium is returned to the unit of phosphoric concentration, while the organic phase loaded with uranium (VI) is treated with an aqueous solution of phosphoric acid at a moderate flow rate. containing a reducing agent based on.
fer métal ou de sel de fer (II), ce par quoi l'on réextrait sélectivement 1' uraIii'lm (1V) dans la phase aqueuse.metal iron or iron (II) salt, whereby the uraIii'lm (1V) is selectively re-extracted into the aqueous phase.
Dans le deuxième cycle de ce procédé, on traite en continu la solution aqueuse d'acide phosphorique riche en uranium et en fer obtent ci-dessus, après réoxydation de l'uranium au degré G, au moyen d'une deuxième phase organique extractive de même nature < t' la première, ce par quoi l'on obtient une phase organique chargée en uranium (VI) et une phase aqueuse épuisée que l'on recycle vers la réextraction du premier cycJe ou que l'on envoit à l'unité de concentration phosphorique.La phase organique précédente est lavée au moyen d'eau puis elle est traitée en vue d'en récupérer l'uranium par précipitation sous forme de carbonate mixte d'uranium et d'ammonium (AUT). La phase organique résultante, épuisée en uranium est recyclée. In the second cycle of this process, the aqueous solution of phosphoric acid rich in uranium and iron obtained above, after reoxidation of uranium at the G level, is treated continuously by means of a second organic phase extractive from same nature as the first one, by which we obtain an organic phase loaded with uranium (VI) and an exhausted aqueous phase which is recycled to the reextraction of the first cycle or which is sent to the unit. The preceding organic phase is washed with water and then treated to recover the uranium by precipitation in the form of mixed carbonate of uranium and ammonium (AUT). The resulting organic phase, depleted in uranium is recycled.
L'exploitation industrielle de ce procédé implique que, pour reextraire efficacement l'uranium de la première phase extractive, la concentration en fer dans la solution aqueuse d'acide phosphorique soit relativement élevée, de l'ordre de 15 à 30 g/litre de solution aqueuse. Dans ces conditions, et malgré une très faible extraction du fer par la phase organique du deuxième cycle, l'uranium obtenu contient des quantités importes de fer pouvant aller jusqu'à 4 à 5 Q0 en poids. Il existe donc un besoins pour un procédé perfectionné permettant d'obtenir l'uranium sub stantiellement exempt de fer dans des conditions économiquement rentables. The industrial exploitation of this process implies that, in order to effectively extract the uranium from the first extractive phase, the concentration of iron in the aqueous phosphoric acid solution is relatively high, of the order of 15 to 30 g / liter of aqueous solution. Under these conditions, and despite very little extraction of iron by the organic phase of the second cycle, the uranium obtained contains imported quantities of iron up to 4 to 5% by weight. There is therefore a need for an improved process for obtaining sub-iron-free uranium under economically viable conditions.
Le but de la présente invention est de fournir un procédé perfectionné de récupération de l'uranium contenu dans un acide phosphorique impur comportant dans un premier cycle le traitement de l'acide impur au moyen d'une première phase organique extractive comprenant un acide dialkylphosphorique, un oxyde de triaîkylphosphine et un diluant inerte, puis la séparation des phases ; le traitement de la phase organique précédente chargée en uranium au moyen d'une solution aqueuse d'acide phosphorique contenant des ions fer (Il), ce par quoi l'on extrait l'uranium (IV) dans ladite phase aqueuse, puis la séparation des phases et le recyclage de la phase organique épuisée à l'extraction de l'acide impur ; dans un deuxième cycle, le traitement de la phase aqueuse précédente après oxydation au moyen d'une deuxième phase organique extractive comprenant un diluant inerte, un acide dialkylphosphorique et, le cas échéant, un agent synergique d'extraction choisi parmi un oxyde de trialkylphosphine, le dibutyl butyl phosphonate et un phosphate de trialkyle, ce par quoi l'on récupère, après séparation des phases, une phase aqueuse épuisée en uranium et une phase organique chargée en uranium d'où l'on récupère l'uranium après un lavage à l'eau, et avant le recyclage de cette deuxième phase extractive, caractérisé en ce que préalablement au lavage à l'eau précédent, ladite phase organique extractive du deuxième cycle chargée en uranium est traitée au moyen d'une solution aqueuse contenant de l'acide sulfurique contenant moins de 40 ppm de fer, ladite solution étant, le cas échéant, obtenue par dissolution d'acide sulfurique concentré substantiellement exempt de fer dans la solution aqueuse de lavage sortant de l'étape de lavage à l'eau de la phase organique extractive du deuxième cycle chargée en uranium, ce par quoi l'on récupère l'uranium dans un rapport pondéral Fe/U inférieur à 0,2 %. The object of the present invention is to provide an improved process for recovering the uranium contained in an impure phosphoric acid comprising in a first cycle the treatment of the impure acid by means of a first extractive organic phase comprising a dialkylphosphoric acid, a trialkylphosphine oxide and an inert diluent, followed by phase separation; the treatment of the preceding organic phase loaded with uranium by means of an aqueous solution of phosphoric acid containing iron (II) ions, whereby uranium (IV) is extracted in said aqueous phase, and then the separation phases and recycling of the spent organic phase to the extraction of the impure acid; in a second cycle, the treatment of the preceding aqueous phase after oxidation by means of a second extractive organic phase comprising an inert diluent, a dialkylphosphoric acid and, where appropriate, a synergistic extraction agent chosen from a trialkylphosphine oxide, dibutyl butyl phosphonate and a trialkyl phosphate, whereby a depleted aqueous phase of uranium and a uranium-laden organic phase are recovered after separation of the phases, from which the uranium is recovered after washing with water, and before the recycling of this second extractive phase, characterized in that prior to washing with the preceding water, said extractive organic phase of the second cycle charged with uranium is treated with an aqueous solution containing sulfuric acid containing less than 40 ppm iron, said solution being, if appropriate, obtained by dissolving concentrated sulfuric acid substantially free of iron r in the aqueous washing solution leaving the water washing stage of the extractive organic phase of the second uranium-loaded cycle, whereby the uranium is recovered in a Fe / U weight ratio of less than 0 , 2%.
L'invention sera mieux comprise en se référant à la figure annexée,
L'acide phosphorique impur est représenté typiquement par un acide phosphorique brut de voie humide obtenu par attaque de roches phosphatées par l'acide sulfurique. Après filtration du gypse, le jus phosphorique brut, introduit par la ligne (1) subit habituellement en (2) des prétraitements connus de stabilisation, de concentration, etc... d'où il sort en (3), à une concentration pondérale en P205 habituellement comprise entre 25 et 40 %, la teneur en uranium étant habituellement comprise entre 80 et 250 mg/litre et la teneur en fer de l'ordre de 3 Ü 10 g/litre.L'acide précédent aliment une zone d'extraction (4) constituée en général d'une batterie de mélangeurs-décanteurs, d'une colonne garnie ou pulsée, à contre courant ou à cocourant d'une première phase organique d'extraction entrant par (5) et circulant en boucle fermée. Le rapport du débit de l'acide impur à celui de la phase organique est en général compris entre 0,5 et 5 et il est en général voisin de 2.Cette première phase organique d'extraction comprend un diluant organique inerte bien connu tel que le kérosène, un agent d'extraction principale choisi parmi des acides di(alkyl)phosphoriques et un agent d'extraction synergique choisi parmi des oxydes de trialkylphosphine. habituellement on préfère utiliser l'acide di(2éthylhexyl) phosphorique (HDEIP) et l'oxyde de trioctylphosphine (TOPO). La concentration de la phase extractive en IIDEHP est en général comprise entre 0,1 et 1,5 M, de préférence voisine de 0,5 M. La concentration de la phase en
TOPO est en général comprise entre 0,05 M et 0,5 M, de préférence voisine de 0,125 M. The invention will be better understood with reference to the attached figure,
The impure phosphoric acid is typically represented by a crude wet phosphoric acid obtained by phosphate rock attack with sulfuric acid. After filtration of the gypsum, the crude phosphoric juice, introduced through the line (1) usually undergoes in (2) known pretreatments of stabilization, concentration, etc ... from where it comes out in (3), at a weight concentration in P205 usually between 25 and 40%, the uranium content is usually between 80 and 250 mg / liter and the iron content of the order of 3 to 10 g / liter. The previous acid feeds a zone of extraction (4) generally consisting of a battery of mixer-settlers, a packed or pulsed column, against the current or cocurrent of a first organic phase of extraction entering (5) and circulating in a closed loop. The ratio of the flow rate of the impure acid to that of the organic phase is generally between 0.5 and 5 and is generally close to 2. This first organic extraction phase comprises a well-known inert organic diluent such as kerosene, a main extractant selected from di (alkyl) phosphoric acids and a synergistic extractant selected from trialkylphosphine oxides. usually it is preferred to use di (2-ethylhexyl) phosphoric acid (HDEIP) and trioctylphosphine oxide (TOPO). The concentration of the extractive phase in IIDEHP is in general between 0.1 and 1.5 M, preferably close to 0.5 M. The concentration of the phase in
TOPO is in general between 0.05 M and 0.5 M, preferably close to 0.125 M.
A la sortie de la zone (4), on récupère en (6) une solution d'acide phosphorique épuisé en uranium et en (7) une phase organique chargée en uranitim (VI). At the outlet of the zone (4), a solution of phosphoric acid depleted in uranium is recovered in (6) and (7) an organic phase loaded with uranitim (VI).
Le courant organique (7) aliment ensuite une zone de réextraction de l'uranium (o) comportant habituellement une batterie de mélangeurs-décanteurs, une colonne pulsée ou garnie où elle est traitée à contre courant ou à cocourant au moyen d'une solution aqueuse d'acide phosphorique (9) contenant des ions fer (Il), le rapport du débit du courant (9) à celui de courant (7) étant en général compris entre 0,015 et 0,10 de préférence voisin de 0,025. Sa teneur pondérale en P 0 est en général comprise entre 28 et
25 45 eo, de préférence voisine de 35 9ó et la teneur en ions fer (II) est en général comprise entre 10 et 40 g/litre, de préférence voisine de 25 g/litre.Dans une variante préférée, le courant (9) est obtenu en soutirant une partie du courant d'acide impur épuisé en uranium (6) sortant de la zone (4), les ions fer II pouvant être obtenus par dissolution de fer métal introduits par (10).The organic stream (7) then feeds a uranium stripping zone (o) usually comprising a battery of mixer-settlers, a pulsed column or packed where it is treated against the current or cocurrent with an aqueous solution of phosphoric acid (9) containing iron ions (II), the ratio of the flow rate of the stream (9) to that of the stream (7) being generally between 0.015 and 0.10, preferably close to 0.025. Its weight content in P 0 is in general between 28 and
45 eo, preferably close to 35% and the iron (II) ion content is in general between 10 and 40 g / liter, preferably close to 25 g / liter. In a preferred variant, the current (9) is obtained by withdrawing a portion of the spent uranium depleted acid stream (6) leaving the zone (4), the iron ions II being obtainable by dissolution of iron metal introduced by (10).
De la zone (8) sort en (11) une phase organique épuisée en uranium qui constitue le courant recyclé (5) et en (12) un courant aqueux enrichi en uranium IV et contenant des ions fer. From zone (8) comes out in (11) a depleted organic phase of uranium which constitutes the recycled stream (5) and in (12) an aqueous stream enriched with uranium IV and containing iron ions.
Le courant (12) alimente ensuite une zone (13) où il est oxydé au moyen d'un agent oxydant tel que l'eau oxygénée, l'air ou un agent chimique tel qu'un chlorate, ou bien par passage dans le compartiment anodique d'une cellule électrolytique à séparateur sous tension de courant continu, d'où il sort en (14) pour entrer dans le deuxième cycle.The stream (12) then feeds a zone (13) where it is oxidized by means of an oxidizing agent such as hydrogen peroxide, air or a chemical agent such as a chlorate, or by passing through the compartment anode of a DC voltage separator electrolytic cell, from which it leaves at (14) to enter the second cycle.
Dans le deuxième cycle, le courant (14) alimente une zone d'extraction (15) constituée d'une batterie de mélangeursdécanteurs, conjointement avec le courant (16) de la deuxième phase organique d'extraction. Cette deuxième phase organique comprend habituellement un diluant inerte bien connu tel que le kérosène, un acide di-allcyIphosphorique tel que HDEHP et, le cas échéant, un agent synergique d'extraction, de préférence
TOPO. Toutefois les concentrations molaires de l'extractant principal et de l'extractant synergique dans le diluant inerte peuvent y être sensiblement différentes de celles de la phase organique du premier cycle.C'est ainsi qu'habituellement la concentration en IDEHP y est comprise entre 0,1 M et 1 X, de préférence voisine de 0,3 M et que la concentration en TOPO y est comprise entre 0,01 M et 0,5 M, de préférence voisine de 0,075 M. Le rapport du débit de courant (lut) au courant (16) varie habituellement entre 0,1 et 5, de préférence il est voisin de 0,5. In the second cycle, the stream (14) feeds an extraction zone (15) consisting of a battery of decanting mixers, together with the stream (16) of the second organic extraction phase. This second organic phase usually comprises a well known inert diluent such as kerosene, a di-alkylphosphoric acid such as HDEHP and, where appropriate, a synergistic extraction agent, preferably
TOPO. However, the molar concentrations of the main extractant and the synergistic extractant in the inert diluent can be substantially different from those of the organic phase of the first cycle. Thus, the concentration of IDEHP is usually between 0 and , 1 M and 1 X, preferably close to 0.3 M and that the concentration of TOPO is between 0.01 M and 0.5 M, preferably close to 0.075 M. The ratio of the current flow (read ) the current (16) usually varies between 0.1 and 5, preferably it is close to 0.5.
De la zone (15) sort en (17) une phase aqueuse épuisée en uranium qui alimente en général la zone d'extraction (4), et un courant organique (18) chargé en uranium. Le courant (18) alimente ensuite une zone (19) de purification en fer constituée en général d'une batterie de mélangeurs-décanteurs, où il est traité par le courant (20) constituée d'une solution aqueuse d'acide sulfurique contenant moins de 40 ppm de fer.From the zone (15) comes out in (17) a depleted aqueous uranium phase which generally feeds the extraction zone (4), and an organic stream (18) charged with uranium. The stream (18) then feeds an iron purification zone (19) generally constituted by a battery of mixer-settlers, where it is treated with the stream (20) consisting of an aqueous solution of sulfuric acid containing less 40 ppm iron.
La concentration sulfurique de cette solution est habituellement comprise entre 25 X et 60 %, de préférence elle est voisine de 45 ss,. Dans une première variante, cette solution est obtenue par dilution par l'eau d'acide sulfurique à 95 Çó contenant moins de 40 ppm de fer. Dans une autre variante préférée représel:tée sur la figure annexée, l'acide sulfurique concentré à 98 C entrant par (21) est dilué à la concentration requise au moyen de la solution aqueuse de lavage (22) provenant de la zone de lavage (24) comme il sera expliqué ci-après. Le rapport des débits du courant (20) au courant (18) peut varier entre 0,2 et 10 et il est de préférence voisin de 2. The sulfuric concentration of this solution is usually between X and 60%, preferably it is close to 45%. In a first variant, this solution is obtained by dilution with water of 95% sulfuric acid containing less than 40 ppm of iron. In another preferred embodiment as shown in the accompanying figure, the concentrated 98 C sulfuric acid entering at (21) is diluted to the required concentration by means of the aqueous wash solution (22) from the wash zone ( 24) as will be explained below. The ratio of the flow rates of the current (20) to the current (18) can vary between 0.2 and 10 and is preferably close to 2.
L'extraction-du fer contenu dans la solution organique (18) par le courant d'acide sulfurique (20) étant relativement lente, il sera préférable d'opérer avec un temps de contact suf- fisant des deux phases précitées. Une augmentation de la tem perature de contact, par exemple de 20 à 50 OC, permet d'améliorer cette cinétique. Toutefois, compte tenu de ce que l'uranium coextrait par l'acide sulfurique devient plus important, il est préférable de réaliser la purification à une température voisine de l'ambiante et avec un temps de contrat adapté des phases (18) et (20). Ce temps de contrat dépend de la technologie de mélange-décantation.De même, le nombre d'étages théoriques à mettre en oeuvre dans cette étape de lavaSe peut varier dans de larges proportions selon le rapport volumique des phase s. Par exemple pour un rapport phase aqueuse/phase organique de 2 à 30 OC, on met en oeuvre environ six étages avec un temps de mélange de 10 minutes à chaque étage. The extraction of the iron contained in the organic solution (18) by the sulfuric acid stream (20) being relatively slow, it will be preferable to operate with a sufficient contact time of the two aforementioned phases. An increase in the contact time, for example from 20 to 50 OC, makes it possible to improve this kinetics. However, in view of the fact that uranium coextracts with sulfuric acid becomes more important, it is preferable to carry out the purification at a temperature close to ambient and with a suitable contract time of the phases (18) and (20). ). This time of contract depends on the mixing-settling technology. Similarly, the number of theoretical stages to be used in this lavaSe step can vary in large proportions according to the volume ratio of the s phases. For example, for an aqueous phase / organic phase ratio of 2 to 30 ° C., about six stages are used with a mixing time of 10 minutes at each stage.
De la zone de purification en fer (19) sort un courant organique (23) purifié en fer et une solution aqueuse sulfurique et phosphorique (25) enrichie en fer, qui, le cas échéant, après concentration dans un évaporateur fournit un courant acide, qui pour des raisons de rentabilité du procédé est réintroduit à l'étape de l'attaque des roches phosphatées. Le courant organique purifié (23) alimente ensuite une zone de lavage (24) généralement constituée d'une batterie de mélangeursr décanteurs ou il est lavé au moyen d'eau introduite par (28) ce par quoi l'on récupère P205 dissous dans la phase organique. From the iron purification zone (19), an iron-purified organic stream (23) and an iron-enriched aqueous sulfuric and phosphoric solution (25) are produced, which, if appropriate, after concentration in an evaporator, provides an acidic stream, which for reasons of profitability of the process is reintroduced at the stage of the attack of phosphatic rocks. The purified organic stream (23) then feeds a washing zone (24) consisting generally of a battery of mixer-settlers or it is washed with water introduced by (28), whereby the dissolved P205 is recovered in the water. organic phase.
De la zone (24) sort la solution aqueuse de lavage (a2) qui peut servir a diluer l'acide sulfurique (21) utilisé dans la zone de purification (39) comme il vient d'être décrit, ou bien le courant (22) peut être ajouté aux courants (3) ou (14)
De la zone (24) sort également un courant (29) de phase organique purifiée et lavée chargée en uranium d'où l'on récupère l'uranium selon des moyens connus.Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on traite le courant (29) dans une zone à deux étages comportant dans le premier étage (30) le traitement au moyen d'un courant recyclé (31) de solution aqueuse contenant des ions carbonate et ammonium et dans le deuxième étage (32) le traitement au moyen d'une solution aqueuse de carbonate d'ammonium dont la concentration est de préférence inférieure a celle du courant (31).From the zone (24) comes the aqueous wash solution (a2) which can be used to dilute the sulfuric acid (21) used in the purification zone (39) as just described, or the current (22). ) can be added to currents (3) or (14)
From zone (24) there is also a stream (29) of washed purified and organic phase loaded with uranium from which uranium is recovered according to known means. In a preferred embodiment of the invention, it is treated the stream (29) in a two-stage zone comprising in the first stage (30) the treatment by means of a recycled stream (31) of aqueous solution containing carbonate and ammonium ions and in the second stage (32) the treatment by means of an aqueous solution of ammonium carbonate, the concentration of which is preferably lower than that of the stream (31).
Il sort en (33) un courant organique épuisé en uranium qui est recyclé à la zone (15) et une suspension aqueuse de AUT (34) qui est filtrée et lavée en (35), l'eau mère étant recyclée on(31) après avoir ajusté son titre en ionscarbonate et ammonium. Le gateau de filtration est ensuite calciné pour fournir U308 contenant du fer dans un rapport pondéral
Fe/u inférieur à 0,5 5 le plus souvent inférieur à 0,2 ,b. It comes out in (33) a depleted uranium organic stream which is recycled to the zone (15) and an aqueous suspension of AUT (34) which is filtered and washed in (35), the mother water being recycled on (31) after adjusting its title to ionscarbonate and ammonium. The filter cake is then calcined to provide U308 containing iron in a weight ratio
Fe / u less than 0.5 5 most often less than 0.2, b.
La température au cours du procédé complet n'est pas critique. Habituellement elle est comprise entre 10 et 50 OC de préférence entre 20 et 50 OC. The temperature during the entire process is not critical. Usually it is between 10 and 50 OC, preferably between 20 and 50 OC.
Le procédé de l'invention permet d'obtenir un oxyde d'uranium U308 de pureté élevée en fer au moyen d'un traitement par une solution aqueuse d'acide sulfurique exempte de fer (moins de 40 ppm de fer) au cours du deuxième cycle du procédé, la solution sulfurique de lavage étant récupérée pour le procédé, le cas échéant après coentration, dans l'étape de l'attaque des roches phosphatées. De plus il est possible selon l'invention de réutiliser pour le procédé la solution aqueuse de récupération de P205 dans le deuxième cycle conjointement avec l'acide sulfurique précédent. The process of the invention makes it possible to obtain a uranium oxide U308 of high iron purity by means of a treatment with an aqueous solution of iron-free sulfuric acid (less than 40 ppm of iron) during the second cycle of the process, the sulfuric wash solution being recovered for the process, if appropriate after coentration, in the phosphatic rock attack step. In addition it is possible according to the invention to reuse for the process the aqueous P205 recovery solution in the second cycle together with the above sulfuric acid.
On illustre ci-après l'invention au moyen d'un exemple non limitatif en se référant à-la figure ci-jointe. The invention is illustrated below by means of a non-limiting example with reference to the attached figure.
Exemple
On introduit par (3) un acide phosphorique impur prétraité contenant 30 90 de P205, 110 mg/litre d'uranium et 8 g/I de fer dans une batterie de 5 mélangeurs-décanteurs sous un débit de 100 litres/heure. On ntroduit également dans la batterie (4), un courant (5) de 50 litres/heure d'une phase organique recyclée de concentration 0,5 M IIDEIS et 0,125 M TOPO. Le courant aqueux (6) sortant est envoyé à la concentration. Le courant organique (7) contient 160 mg/l de fer.Ce courant est envoyé dans la zone (8) de régénération de l'uranium comportant quatre mélangeurs-décanteurs où il est traité à contre courant par un courant (9) d'acide phosphorique à 30 eó de P205 et contenant 25 g/l d'ions fer (II) sous un débit de lt35 litre/heure.Example
Introduced by (3) a pretreated impure phosphoric acid containing 90% P205, 110 mg / liter uranium and 8 g / I iron in a battery of 5 mixer-settlers at a rate of 100 liters / hour. Also introduced into the battery (4), a stream (5) of 50 liters / hour of a recycled organic phase of concentration 0.5 M IIDEIS and 0.125 M TOPO. The leaving aqueous stream (6) is sent to the concentration. The organic stream (7) contains 160 mg / l of iron. This stream is sent to the uranium regeneration zone (8) comprising four mixer-settlers where it is treated against the current by a stream (9) of phosphoric acid at 30 eo of P 2 O 5 and containing 25 g / l of iron (II) ions at a flow rate of 1 to 35 liter / hour.
La phase organique épuisée est recyclée à l'extraction et la phase aqueuse sortante (12) contient 8 g/l d'uranium. The exhausted organic phase is recycled to the extraction and the outgoing aqueous phase (12) contains 8 g / l of uranium.
Après oxydation par l'eau oxygénée, la phase aqueuse (14) est traitée dans une batterie de 4 mélangeurs-décanteurs par une phase de kérosène de concentration 0,3 M HDEHP et 0,075M
TOPO sous un débit de ,02 litre/heure. La phase organique resultante (18) contient 170 mg/l do fer et 5,3 g/litre d'uranium. La phase aqueuse sortante (15) est envoyée à l'extrac- teur (4) du premier cycle.After oxidation with hydrogen peroxide, the aqueous phase (14) is treated in a battery of 4 mixer-settlers with a kerosene phase of concentration 0.3 M HDEHP and 0.075M
TOPO at a rate of .02 liter / hour. The resulting organic phase (18) contains 170 mg / l iron and 5.3 g / l uranium. The outgoing aqueous phase (15) is sent to the extractor (4) of the first cycle.
La phase organique (18) alimente ensuite une batterie de six mélangeurs-décanteurs où elle est traitée à contrecourant au moyen d'une solution aqueuse (20) qui est la réunion du courant (21) d'acide sulfurique à 98 % (fer 4 40 ppîn) sous un débit de 1,35 litre/heure et du courant aqueux (22) sortant de la batterie de lavage (24) et correspondant au courant d'eau pure (28) dont le débit est de 2,92 litre/heure. Le courant aqueux (25) sortant de la batterie (19), le cas échéant après concentration, est renvoyé a 1 'attaqtie des roches phosphatées. Le courant organique (23) sortant de la batterie (19) contient 15 mg/l de fer et 4,7 gjlitre d'uranium. Ce mourant alimente la batterie (24) de deux mélangeurs-décanteurs où elle est lavée a' contre-courant au moyen d'eau comme il vient d'être décrit. Le courant organique (29) purifié et lavé est ensuite traité pour en récupérer l'uranium dans n, appareil (30,32) à deux étages dont le premier est alimente par une solution aqueuse de (NH4)2 CO3.2M de recyclage, saturée en AUT, le deuxième étant alimenté par une solution de (NH4)2 C03.0,5M. Il sort en (33) un courant organique qui est recyclé en (15) et une suspension aqueuse de AUT qui est filtrée, l'eau mère étant ajustée et recyclée. Par calcination du gateau, on obtient
U3O8 d'un rapport pondéral Fe/U de 0,2 %. The organic phase (18) then feeds a battery of six mixer-settlers where it is treated countercurrent with an aqueous solution (20) which is the union of the current (21) of 98% sulfuric acid (iron 4). 40 ppm) at a rate of 1.35 liters / hour and the aqueous stream (22) leaving the washing battery (24) and corresponding to the stream of pure water (28) whose flow rate is 2.92 liter / hour. The aqueous stream (25) leaving the battery (19), where appropriate after concentration, is returned to the phosphate rock attack. The organic stream (23) exiting the battery (19) contains 15 mg / l of iron and 4.7 g / liter of uranium. This dying person feeds the battery (24) of two mixer-settlers where it is washed against the current with water as just described. The purified and washed organic stream (29) is then treated to recover the uranium in a two-stage apparatus (30, 32), the first of which is supplied with an aqueous solution of recycle (NH4) 2 CO3.2M. saturated in AUT, the second being fed with a solution of (NH4) 2 CO3.0.5M. At (33) there is an organic stream which is recycled at (15) and an aqueous suspension of AUT which is filtered, the mother water being adjusted and recycled. By calcination of the cake, we obtain
U3O8 with a Fe / U weight ratio of 0.2%.
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