JPH0253372B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は酸化ウランの効率の良い製法に関する
ものである。 （従来の技術） ウランの精製錬には種々の方法が提案されてい
るが、中でも酸化ウランを経由する方法が各国に
おいて採用されている。この方法において、原料
となるイエローケーキ中に鉄、銅、モリブデン、
バナジウム、アルミニウム、カルシウム、マグネ
シウム、ナトリウム、カリウム等の不純金属が含
まれると酸化ウランおよびそれから更に精製する
ことにより得られる六フツ化ウランの純度が低下
する。従つて、これらの金属を除去することを要
する。 この不純金属種の除去方法として、通常リン酸
トリブチル−硝酸系の溶媒抽出が採用されてい
る。この方法は不純物を含むイエローケーキを硝
酸で溶解し、リン酸トリブチル（TBPと略され
る）により溶媒抽出して不純物を除去する。得ら
れた硝酸ウラニル（UO₂（NO₃）₂）溶液を煮詰め
て硝酸ウラニル水和物として沈澱させる（UNH
法）か、アンモニアを加えて重ウラン酸アンモン
（（NH₄）₂U₂O₇・2H₂O）を晶出させる（ADU
法）。硝酸ウラニル水和物（UNH）または重ウ
ラン酸アンモン（ADU）は500℃以上で焙焼熱分
解して、それぞれ硝酸またはアンモニアを回収し
て酸化ウランを形成する。 （発明が解決しようとする問題点） 上記不純物除去に用いられる溶媒抽出法では、
硝酸、トリブチルリン酸等を用いるので窒素やリ
ンを含む廃液が多量に発生し、環境汚染の観点か
ら好ましくない。また、硝酸を用いるため装置の
材質が制限される。更に、溶媒抽出はミキサーセ
トラーを用いて多段で行なわれる関係上、大きな
装置と広大な設置面積を必要とし、経済的でな
い。また、溶媒には引火性の高いものを用いるた
め、耐圧防爆仕様が必要となる。 したがつて、簡単な装置と方法により前記不純
金属種を除去して、純度の高いウラン酸化物を製
造する方法が望まれる。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記問題点を解決するために鋭意
検討の結果、種々の不純金属種を含むイエローケ
ーキを硝酸ではなくて、塩酸または硫酸に溶解
し、溶解液をジアミノカルボン酸型キレート樹脂
に接触することにより、不純金属種中の鉄、銅、
モリブデンおよびバナジウムを効率的に除去し、
次いで行なわれる中和工程で他のアルミニウム、
カルシウム、マグネシウム等の金属種を沈澱除去
し得ることを見出し、本発明をなすに至つた。 すなわち本発明は、イエローケーキを硫酸また
は塩酸で溶解後、ジアミノカルボン酸型キレート
樹脂に接触させ、次いで中和沈澱後加熱処理する
ことを特徴とする酸化ウランの製法を要旨とする
ものである。 本発明に用いるジアミノカルボン酸型キレート
樹脂は硫酸あるいは塩酸を用いたイエローケーキ
溶解液中の鉄、銅、モリブデン、バナジウムを効
率的に除去することが可能である。このようにイ
エローケーキ溶解液中の鉄、銅、モリブデン、バ
ナジウムを選択的に除去し得るジアミノカルボン
酸型樹脂としては、例えば一般式 ［式中、Ｍはアルカリ金属または水素、R₁また
はR₂は水素または炭素数１〜３のアルキル基で
ある］ で示されるフエノール化合物とフエノール類およ
びアルデヒト類とを架橋３次元化してなるキレー
ト樹脂を用いることができる。このようなキレー
ト樹脂は例えば、特開昭54−121241号公報におい
て酸性電気亜鉛メツキ浴中の鉄濃度を低減できる
キレート樹脂として知られており、また商品名ユ
ニセレツク UR−50（ユニチカ株式会社製）と
して市販されているものが特に好適に用いられ
る。 原料となるイエローケーキ溶解液は上記不純金
属種、例えば鉄、銅、モリブデン、バナジウム、
ナトリウム、アルミニウム、カルシウム、カリウ
ム、マグネシウムの中から少なくとも一種の金属
およびウランを含有する。含有量は特に限定的で
はない。 ジアミノカルボン酸型キレート樹脂を用いて、
イエローケーキ溶解液を処理するに際して、その
処理原液のPH値を0.5〜2.5に調整するのが好まし
い。PHが2.5を越えると、イエローケーキ溶解液
中のウランが析出しはじめウランが損失するとと
もに放射性廃棄物が発生して好ましくない。ま
た、PHが0.5より小さいと、イエローケーキ溶解
液中の不純金属である鉄、銅、モリブデン、バナ
ジウムがキレート樹脂に充分吸着されなくなるの
で好ましくない。キレート樹脂とイエローケーキ
溶解液の接触は両者を撹拌下に混合するかまた
は、通常のイオン交換樹脂のようにカラム方式で
実施することができる。装置の簡略化および選択
吸着効率の観点からカラム方式が好ましい。カラ
ム方式でのイエローケーキ溶解液の通液に当たつ
ては、このキレート樹脂を充填した交換塔に空間
速度が10（１／Hr）以下、好ましくは0.5〜2.0
（１／Hr）となるような速度で行う。このキレー
ト樹脂との接触により鉄、銅、モリブデンおよび
バナジウムが選択的に吸着除去される。 次いで、キレート樹脂処理液はアンモニアガス
により中和沈澱処理が施される。この工程は多段
階の連続沈澱法で行うことが好ましい。例えば、
連続２段中和沈澱法を行うに当たり、第１段の沈
澱として、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウ
ムを用い、PHを2.5〜4.0の範囲内に調節し、液中
に不純物として含有するアルミニウムを水酸化物
の形で除去する。次いで、第２段階の沈澱ではア
ンモニアをこの上澄み液に吹き込んで、重ウラン
酸アンモンの沈澱を生成させる。中和剤として用
いるアンモニアはアンモニアガスを用いるのが好
ましい。液体よりも取り扱いが容易であり、かつ
生成する重ウラン酸アンモンの沈澱・濾過および
洗浄性が良好となる。この中和工程において不純
金属として含まれているアルミニウム、カルシウ
ム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム等が上
澄み液に残り、重ウラン酸アンモンだけが沈澱と
して析出する。 生じた重ウラン酸アンモンを350〜550℃で焙焼
して二酸化ウランを、また、550℃以上で焙焼し
て八酸化ウランを製造することができる。これら
酸化ウランを還元して二酸化ウランを生成し、フ
ツ化水素で処理して四フツ化ウラン、次いで六フ
ツ化ウランに転換することができる。また、本発
明により得られた酸化ウランはある意味では純度
の高いイエローケーキに該当し、これを他の高純
度のイエローケーキを利用するウランの精製錬法
例えば、アライドケミカル社により実施されてい
る乾式法等の原料（イエローケーキ）として供給
することができる。 （実施例） 本発明を実施例により詳細に説明する。 実施例 表−１に示した組成を有するPH1.0のイエロー
ケーキ硫酸溶解液をジアミノカルボン酸型キレー
ト樹脂50mlを充填したカラムに空間速度1.0（１／
Hr）で10／−Ｒ通液した。この処理液の分
析結果を表−２に示す。

【表】

【表】 この結果キレート樹脂処理により鉄、銅、モリ
ブデン、バナジウムがよく除去されているが、ア
ルミニウム、カルシウム、マグネシウム、ナトリ
ウムは全く除去することができない。 このキレート処理液に水酸化カルシウムを添加
して液のPHを3.0に調整して、沈澱を生成せしめ、
固液分離を行つた。ついで上澄み液にアンモニア
ガスを吹き込んで沈澱を生成せしめ、固液分離を
行つた。得られた重ウラン酸アンモンの沈澱を水
洗した後、600℃で焙焼して脱アンモニアを行い
三酸化ウランを得た。この三酸化ウランの品位を
表−３に示す。以上の結果、キレート樹脂法と中
和沈澱法を併用することにより、品位が良好な三
酸化ウランを得ることができた。

【表】 （発明の効果） 本発明においては、イエローケーキの溶解に硝
酸を全く使用しないため、硝酸あるいは硝安を含
有する廃液が全く発生しない。また、キレート樹
脂処理により鉄、銅、モリブデンおよびバナジウ
ムを有効に除去し、中和沈澱法によりその他のア
ルミニウム等の金属種を除去して、純度の高い酸
化ウランを製造することができる。 また、本発明方法によれば抽出工程を経ないで
製造できるので、ミキサーセトラー等の大きな製
造装置を必要とせず、また、引火性の溶媒も使用
しないので耐圧防爆の特別な処理を必要としな
い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イエローケーキを硫酸または塩酸で溶解後、
   ジアミノカルボン酸型キレート樹脂に接触させ、
   次いで中和沈澱後加熱処理することを特徴とする
   酸化ウランの製法。 ２ イエローケーキがウランの他に、鉄、銅、バ
   ナジウム、モリブデン、アルミニウム、カルシウ
   ム、カリウムおよびマグネシウムのうちから少な
   くとも一種の金属を含有する特許請求の範囲第１
   項記載の酸化ウランの製法。 ３ 中和沈澱が多段階の連続沈澱法で実施される
   特許請求の範囲第１項記載の酸化ウランの製法。