JPH0357054B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、硫酸溶液又は硝酸溶液に含まれたモ
リブデンを有機沈澱剤を用いて沈澱させて分離す
る方法に係る。 ウランの湿式治金において、ウラン鉱石を一般
に硫酸又は硝酸の如き酸によつて侵食し不溶物の
分離後に得られたウラン溶液を有機溶媒で精製す
る方法は当業者に公知である。かかる溶媒からウ
ランを水性媒体に再抽出し次に沈澱させてウラン
精鉱を得る。この精鉱を硝酸に溶解して精製す
る。得られた溶液から不溶物質を除去し有機溶媒
を用いてウランの抽出処理を行う。ウランをこの
溶媒から水性媒体に再抽出し種々の処理を与えて
UF₆又は金属ウランを生成する。 ウランの鉱石又は精鉱はその産地次第で多少の
量のモリブデンを含有する。 ２回の酸溶解処理でモリブデンはウランと共に
溶解し有機溶媒での精製処理を行うときにウラン
と共存する。従つて最終生成物がモリブデンによ
つて汚染される。更に、存在するモリブデンは所
定の溶媒に固定して、処理作業の妨害になり且つ
溶媒損失の原因となる鉱滓を生じる。 従つて、特に再抽出処理中の鉱滓の形成を回避
し生成されたUF₆及び金属ウランの汚染を阻止す
るためにウラン溶液中のモリブデンの分離が当業
者の課題となつている。 この問題に対する解決にはこれまでも数多く提
案されてきた。例えば、米国特許第3156524号は
酸化剤で再抽出する前にウランとモリブデンとを
含有するアミノ溶媒を処理し鉱滓の原因となるモ
リブデンモリブジルとアミンとの錯体の沈澱を阻
止する方法を開示している。 この方法では鉱滓の形成は阻止されるが、モリ
ブデンを溶媒から定期的に分離する必要があり、
また処理される溶液中のモリブデン量の増加に比
例して分離の頻度を多くしなければならない。し
かも再抽出ウランからモリブデンを完全に除去す
ることはできない。 出願人は上記方法が適当でないと判断し、モリ
ブデン含有ウラン鉱石又は精鉱の侵食によつて得
られた極めて多量のモリブデンを含有する酸溶液
又は精鉱溶解処理後のウランを水性媒体中で再抽
出するステツプから得られた少量のモリブデンを
含有する酸溶液からモリブデンを沈澱によつて分
離し得る方法の研究に着手しその開発に成功し
た。 本発明方法の特徴は、溶液と混和性の溶媒に可
溶なヒドロキシオキシム類に属する物質を沈澱剤
として使用することである。 適当な沈澱剤の要件は、全部のウランを水溶液
中に維持しつつ酸媒体中でモリブデンを完全に沈
澱させることである。 出願人は、一般式 〔式中、Ｒ及びR′は、アルキル、エトキシアル
キル、アリール、ベンジルアルキル鎖であり、こ
れらを含む分子を処理される酸相と混和性の溶媒
に可溶な分子とするもの〕 で示されるヒドロキシオキシム類の分子がウラン
に干渉することなく酸媒体中でモリブデンを高度
に選択的に沈澱させる試薬であること従つて所望
の目的を完全に達成させることを知見した。 特に、式 で示されるα−ベンゾインオキシムが特に有効な
物質である。 PH値1.5の酸水溶液からモリブデンを回収する
ために該水溶液を式 〔式中R₁、R₂、R₃は炭素原子１〜14個のアルキ
ル基〕で示されるα−ヒドロキシオキシムを含有
する有機水相と接触させることは米国特許第
3449066号より公知である。しかし乍らこのプロ
セスでは液体抽出による分離が必要であり、また
該特許は、モリブデン溶液についてのみ記載して
おりウランの如き別のイオンの存在には言及して
いないのでウランに対する選択性が明らかにされ
ていない。 対照的に本発明では、モリブデンにヒドロキシ
オキシムを化学的に作用させて沈澱物を形成させ
る。モリブデンは処理される媒体の酸性条件下で
はMoO₂ ²⁺イオンの形態となつている。 例えば、α−ベンゾインオキシムの場合以下の
反応が生じる。 従つて溶液から沈澱物を形成させるには、モリ
ブデン含有ウラン溶液にヒドロキシオキシムを添
加するだけでよい。次に沈澱物を公知の任意の方
法例えば沈降、遠心、過又はこれらの組み合わ
せによつて回収し得る。 出願人はまた、例えばα−ベンゾインオキシム
の場合のごとくヒドロキシオキシムの基Ｒ及び
R′がある程度の疎水性をもつときは、この分子
とモリブデンとの間に形成された沈澱物を浮遊に
よつて回収し得ることも知見した。この方法では
上昇気泡流（空気又は窒素）を反応媒体に通す。
沈澱物は疎水性のため気泡に吸収され表面に上昇
し、表面に形成された泡から回収される。 本発明の方法は、溶液１当たり0.05〜３グラ
ム当量の酸を含む溶液に使用されると特に好結果
を与える。この酸のグラム当量数は工業用ウラン
の湿式治金装置で常用の溶液の酸度レベルに対応
する。 かかる媒体中で40℃を超えない温度を使用する
と１当たり１×10^-2グラム分子即ち１ｇ／の
モリブデンと２グラム分子即ち500ｇ／に近い
ウランとを含有する溶液においてヒドロキシオキ
シムによるモリブデンの沈澱が15分以内に実質的
に完了しウランに対する干渉は生じない。 ヒドロキシオキシムの使用量は、処理される溶
液中のモリブデンの初期比率と所望の最終比率と
に従つて調節される。従つて記号Φで示されるヒ
ドロキシオキシム／モリブデンのモル比は、処理
後の溶液中に100mg／に近い量のモリブデンの
存在が許容されるときは理論量即ち、溶液中のモ
リブデン１モル当たりヒドロキシオキシム２〜４
モルでよい。 対照的に、溶液中のモリブデンの初期レベルが
極めて低く処理後に0.1mg／のオーダの極めて
小さい濃度を達成したい場合には、上記ヒドロキ
シオキシムの量をモリブデン１モル当たり5000モ
ルまでの範囲で増加させる。 従つて本発明によれば、モリブデンの量を、ウ
ランサイクルの種々のステツプで生じる技術的な
要求と商業的制約との双方を充足するために必要
な限度以内にすることができる。 本発明を第１図に基づいて説明する。第１図の
実線は鉱石からUF₆又は金属ウランを得るための
ウランサイクルの種々のステツプを示し、破線は
本発明によるモリブデン除去ステツプを示す。 第１図は水平な線で２分割されており、部分
は鉱石から精鉱までのステツプを含み、部分は
精鉱の精製から最終生成物を得るまでのステツプ
を含む。 部分に反応器Ａが図示されている。該反応器
Ａ内でウラン鉱石Ｓ１が損L1によつて侵食され
懸濁液L2になる。液L2はＢにおいて無効物質S3
とウランのモリブデンの如き可溶不純物とを含有
する液L4とに分離される。 液L4はＣにおいてウラン抽出用有機溶媒によ
つて精製される。溶媒は次にウラン抽出用水溶液
によつて処理され液L5を生じる。Ｄにおいて液
L5から精鉱Ｓ４を沈澱する。 部分では、Ｅにおいて精鉱S4が硝酸L6によ
つて侵食されて懸濁液L7を生じ、懸濁液L7はＦ
において不溶物質S6と液L9とに分離され、液L9
はＧにおいて有機溶媒で処理されて液L10として
ウランを抽出し、液L10はＨにおいてウラン再抽
出用水溶液で処理されて液L11を生じ、この液
L11に種々の処理を加えてUF₆又は金属ウランか
ら成る最終生成物S9を得る。 本発明によれば、モリブデン含有量の少ない精
鉱が必要なときは、液L2を反応器Ｊに入れ、こ
の反応器にヒドロキシオキシムS2を導入してモ
リブデンを沈澱させる。形成された懸濁液L3を
Ｂを介して通常回路に戻し無効物質とヒドロキシ
オキシムで沈澱したモリブデンとを分離する。変
形方法では、Ｂからでた溶液にS2を導入してMo
を沈澱させる。 次に硝酸侵食から得られた液L7を反応器Ｋに
入れ精鉱のモリブデンに関する精製を行う。反応
器Ｋ内でヒドロキシオキシムS5によつてモリブ
デンを沈澱させ懸濁液L8を得る。これをＦで通
常回路に戻した固相S6とモリブデンを含まない
ウラン液L9とに分離し、液L9をＧに入れてウラ
ンを抽出する。 要求される品質次第では、Ｈで得られた再抽出
後の液L11を反応器Ｌに導入し、該反応器Ｌにお
いてヒドロキシオキシムS7の存在下で懸濁液L12
を形成させてもよい。懸濁液L12はＭにおいてヒ
ドロキシオキシムとモリブデンとの沈澱物S8と
純粋な硝酸ウラニル溶液L13とに分離される。液
L13はにおいて通常処理回路に戻される。 本発明を実施例に基づいて以下に説明する。 実施例 １ ウラン鉱石に硫酸を作用させて得られた1.5
ｇ／のウランと0.7ｇ／のモルブデンと４
ｇ／の鉄とを含有する酸度レベル0.2Nの工業
用溶液を種々のオキシム／モリブデンモル比のα
−ベンゾインオキシムで処理した。反応媒体を浮
遊によつて分離した。形成された泡の除去後にウ
ラン溶液を回収し分析した。得られた結果を以下
に示す。 表 １ Φ＝２ Φ＝３ Φ＝４ Mo量（mg／） 130 99 94 このようにして精製された侵食溶液は再抽出処
理中に鉱滓を形成することなく液液抽出によつて
処理できる。 実施例 ２ 硝酸で精鉱を侵食して得られた392ｇ／のウ
ラン（1.65モル／）を含有する酸度レベル1N
の２種類の溶液、即ち −740mg／のMo（7.7×10^-3モル／）を含有す
る粗状態の溶液と −不溶物質を予分離した666mg／のMo（6.9×
10^-3モル／）を含有する沈降状態の溶液と をΦが２、３及び４に等しくなるような種々の量
のα−ベゾインオキシムで15分間処理した。極め
て微細な白色沈物が得られた。過後のウラン溶
液中のMoの残留量とモリブデンの回収率とを以
下に示す。

【表】 実施例 ３ 再抽出処理後に得られた135ｇ／のウランと
0.28mg／のMo即ち2.9×10^-6モル／のMoと
を含有する酸度レベル0.1Nの工業用硝酸ウラニ
ル溶液をエタノール又は1N水酸化ナトリウムに
予め溶解したα−ベンゾインオキシムで処理し
た。後者の場合硝酸を添加して強度レベルを
0.1Nに調整した。 十分に凝集した沈澱物が形成された。過15分
後に得られた結果を次表に示す。

【表】 エタノールを使用すると核純度のウラン溶液が
得られるがΦが増加すると分離レベルが低下す
る。 水酸化ナトリウムを使用すると同じ核純度での
Φがより大きい。即ち水酸化ナトリウムを使用す
るとオキシムの消費量に関する欠点はない。余剰
のヒドロキシオキシムは媒体から沈澱させて回収
することが可能である。エタノールの場合にはオ
キシムの再結晶化が極めて緩慢にしか進まない。 再抽出溶液の場合にΦの値は極めて重要である
がヒドロキシオキシムの消費量は侵食溶液の場合
より少ない。 例えばΦ＝２のα−ベンゾインオキシムで処理
した450ｇ／のＵと１ｇ／のMoとを含有す
る侵食溶液の場合オキシムの消費レベルはウラン
１Kg当たり11ｇ／KgでありΦ＝790で処理した135
ｇ／のＵを含有する再抽出溶液（残留Mo0.07
mg／）の場合同じオキシムの消費レベルはわず
かに４ｇ／Kgである。 本発明は、有機溶媒で容易に抽出処理でき鉱滓
を形成せずに水相中で再抽出処理でき核純度のウ
ランを生成する溶液を生成するために使用され
る。

【図面の簡単な説明】

図はウランサイクルの概略説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ウランの硫酸溶液又は硝酸溶液に含まれたモ
   リブデンを分離するために、以下の一般式 〔式中、Ｒ及びR′は、アルキル、エトキシアル
   キル、アリール、ベンジルアルキル鎖である〕を
   有するヒドロキシオキシムを用いてモリブデンを
   沈澱させること及び前記沈澱物を浮遊処理するこ
   とを特徴とする方法。 ２ 沈澱剤がα−ベンゾインオキシムであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ３ 硫酸又は硝酸溶液が１当たり0.05〜３グラ
   ム当量の酸を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ４ 沈澱剤が鉱石侵食によつて得られた酸溶液に
   添加されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。 ５ 沈澱剤が精鉱の硝酸溶解によつて得られた溶
   液に添加されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ６ 沈澱剤が再抽出ステツプから得られた硝酸ウ
   ラニル水溶液に添加されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ７ 沈澱剤が出発溶液に含まれるモリブデン１モ
   ル当たり２〜5000モルの量で使用されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。