JPS5930650B2 - ウランの回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明はフッ化カルシウム水性スラリからウランを回収
する方法に関する。

発明の背景 酸化ウラン粉末製造用のニララン酸アンモニウム変換プ
ロセスでは、ウラン、フッ化物、アンモニウム、及び硝
酸イオンを含む廃水を生ずる。

アンモニアを回収し、フッ化物の濃度を下げるために、
水酸化カルシウム又は石灰スラリを添加してフッ化カル
シウムを沈殿させる。

ニララン酸アンモニウム（ＡＤＵ）廃水はアンモニア剥
離浴で処理し、生成したフッ化カルシウムスラリは沈降
池に送られ、ここで過剰の水はデカントして廃棄する。

若干のウランはフッ化カルシウムスラリ中に不溶性ウラ
ン酸カルシウムとして残留する。

このウラン酸カルシウム廃棄物は費用のかかる廃棄物処
理問題をひき起こすばかりでなく、有用な資源の損失で
もある。

特公昭４８−３８３２０号が開示しているようなウラン
の回収方法は、フッ化カルシウムが沈殿する前の廃水か
らウランの除去に使用できるが、この方法は現存の大部
分のフッ化カルシウムスラグ沈降池に存在するウランを
回収するには役に立たない。

発明の開示 本発明は、（Ａ）フッ化カルシウム水性スラリのｐＨを
２〜３に調節する工程、（Ｂ）該スラリから上澄液を分
離する工程、（Ｑ該上澄液からウランを分離する工程、
を含むフッ化カルシウム水性スラリからウランを回収す
る方法に存する。

本発明者らはフッ化カルシウムスラリからウランを回収
する簡単な方法を見出した。

本発明方法は操業が適当に低価格で、ポンプ、場合によ
っては余分な池など非常に小資本のみしか必要としない
。

さらに、フッ化カルシウム中のウラン濃度を核廃棄物と
してではなく化学廃棄物として廃棄できるのに十分な低
濃度に減少することができる。

加えて、ウラン生成物は広く使用されているニララン酸
アンモニウムプロセスに適合でき、このプロセスに直接
添加することができる。

以下、図を参照して実施態様に基づき、本発明をさらに
詳細に説明する。

実施態様の説明 図を参照すると、沈降池１中のフッ化カルシウムスラリ
はポンプ２によりバルブ３を通過して配管４に導かれ、
ここで配管５から硝酸及び水を加えてスラリのｐＨを約
２〜約３に低下させる。

混合タンク６で混合した後、配管８中のスラリに配管７
のカルシウム沈降剤を加える。

スラリはバルブ９を通過し第２の沈降池１０に進行する
。

沈降後、ウランを含む上澄液はポンプ１１により配管１
２及びバルブ１３を経てウラン除去プロセスに運ばれる
。

沈降池１０中のフッ化カルシウムスラリはポンプ１４に
より配管１５及びバルブ算述り配管４に運ばれ、ここで
付加的な水及び必要に応じ硝酸を配管５から加える。

混合タンク６で混合後、スラリは配管８、バルブ９、及
び配管１６を通過して沈降池１に戻す。

沈降池１で沈降後、上澄液はポンプ１１により配管１２
及びバルブ１３を通過して除去する。

初めのフッ化カルシウムスラリは、少なくとも０．５％
ないし９．５％（ここで係はすべて重量係である）がフ
ッ化カルシウムである固体を約１係〜約１０係と、残余
は水及び通常ウラン酸カルシウムの各種の形のウラン１
〜１０００ ｐｐｍとを含む。

沈降したフッ化カルシウムスラリは代表的には２０〜４
０重量係の固体を含み、また代表的には１５０〜２００
ｐｐｍのウランを含む。

スラリを水で５〜１０％の固体量に希釈することが好ま
しい。

これはウランを除去するために水ガラスで処理しなけれ
ばならない液量を最少となし、かつスラリからウランを
ほとんど除去できるためである。

鉄はウランと共に溶解し次後の工程でウランを汚染する
ので、スラリ中に存在する鉄は１１００ｐｐ以下となす
べきである。

一般に本発明方法は不溶性ウラン化合物を含むフッ化カ
ルシウム液体スラリを処理するものである。

このようなスラリ中のウランはウラン２３５に富むから
特に有用となる。

本発明の最初の第１工程ではスラリ゛のｐＨを２〜３に
調節する。

ｐＨが２未満ではフッ化カルシウムが溶解し始め、ｐＨ
が３より高いとウランが可溶化しない。

ｐＨの調節は可溶性カルシウム化合物及びウラン化合物
を生成する塩酸又は硝酸などのような酸を使って行なわ
れる。

硝酸はＡＤＵ酸化ウラン粉末プラントのウラン回収シス
テムに適合できるので好適である。

この目的には種々の濃度の硝酸を使用してもよい。

硝酸は不溶性ウラン酸カルシウムを例えば下記の反応式
に従って溶解する： ＣａＵ２０７＋６ＨＮＯ３→２ＵＯ２（Ｎｏ３）２＋Ｃ
ａ（ＮＯ３）２＋３Ｈ２０ ウランが可溶化した後、ｐＨに影響を与えずカルシウム
と不溶性化合物を生成して溶液中のカルシウムの量を減
少するカルシウム沈降剤の添加が好適である。

可溶性ウラン酸カルシウム化合物が生成した後は、それ
はかなり安定なのでカルシウム沈降剤はウランを沈殿さ
せない。

カルシウム沈降剤として硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム、二酸化炭素ガス、又は他の適当な化合物が使用でき
るが、安価である点から硫酸ナトリウムが好適である。

カルシウム沈降剤の好適な添加量は０．０１〜０．５０
係である。

本発明方法の次の（第２）工程では、上記のフッ化カル
シウムスラリの残分から上澄液を分離することが必要で
ある。

これはスラリを沈降させてスラリ上部の上澄液をポンプ
で汲み出すことによって最も有利に達成できる。

スラリは代表的には２〜８日以内で十分沈降する。

本発明方法の次の（第３）工程では、上澄液からウラン
を除去する。

これは例えば当業界で周知のイオン交換塔を使用して達
成される。

しかし、ｐＨ調節に塩酸を使用した場合はイオン交換塔
を使用できるが、硝酸を使用した場合はイオン交換塔は
不適当である。

硝酸をｐＨ調節に使用した場合は、上澄液からウランを
除去するのに水ガラス（ケイ酸ナトリウム）を使用する
のが好適である。

水ガラスを使用したウランの回収は特公昭４８−３８３
２０号に記載されており、この方法を本発明でも使用で
きる。

上澄液からウランを除去した後、残った液は廃棄するこ
とができる。

次いで残ったフッ化カルシウムスラッジはウラン濃度を
所望の濃度に減少するために本発明のプロセスにくり返
し戻すことができる。

すなわち、スラッジに水を添加して好適には５〜１０係
の固体濃度に希釈し、必要に応じｐＨを２〜３に調節し
て（おそら＜ｐＨ調節は必要ないと思われる力りスラッ
ジを沈降させる。

上澄液を除去し、次いでこの上澄液からウランを除去す
る。

この方法はスラッジが非核廃棄物として廃棄できる程ウ
ラン濃度が低くなるまで、又は代表的には４〜７回のく
り返しを必要とする採算が合う回収ができなくなるまで
くり返す。

スラッジを完全に処理した後、水酸化カルシウム又は他
のアルカリを使用してｐＨを９〜１０にするのが好まし
い。

続いてセメントを加えて練り、充填剤として使用できる
不動性固体を形成する。

以下、実施例に基づき本発明を説明する。

実施例 フッ化カルシウム３重量％（Ｗｌｏ）、ウラン１８０
ｍ９／１１を含む１００ＴＬｌの水を、６９Ｗ１０硝酸
３ＴＬｌ及び硫酸ナトリウム０．５．ｐを含む水３００
ｍ１と混合する。

このスラリを２４時間沈降させる。

上澄液（２２４ｍｌ）をデカントし分析した結果、ウラ
ン３７ｍｇ／１１を含むことを見出した。

残ったスラリを水２２４ｍ１と再混合し、再び２４時間
沈降させる。

上澄液（２６８ＴＬｌ）でデカントし、ウラン約２１１
ｖ／Ａを見出した。

この手順をさらに３回くり返して次の結果を得た。

１４．５即／ｌ ２４３ｍ１７．８ｍ
９／ｌ ２４８ｍ５．２〜／ｌ
（Ｒ終スラッジ容量は１８０ｍ◇これらの結果から、
フッ化カルシウムスラッジ中のウラン濃度は約５回のく
り返しで５．２ タ／ Ａまで減少させることができた
。

本発明方法では種種な濃度の硝酸及び硫酸が使用できる
が、実施例では最低の濃度でウラン回収が最も良い場合
である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法によるウランの回収方法のブロック図で
ある。 図中、１．１０・・・・・・沈降池、２，１１，１４・
・・・・・ポンプ、３，９，１３・・・・・・バルブ、
４，５，７，８゜１２．１５，１６・・・・・・配管、
６・・・・・・混合タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （Ａ） フッ化カルシウム水性スラリのｐＨを
   ２〜３に調節する工程、 （Ｂ） 該スラリから上澄液を分離する工程、（Ｃ）
   該上澄液からウランを分離する工程、を含むことを特
   徴とするフッ化カルシウム水性スラリからのウランの回
   収方法。