KR20140123040A - Extraction of uranium from wet-process phosphoric acid - Google Patents
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Abstract
바람직한 구체예에서, 습식 인산(WPA)으로부터의 우라늄의 추출 방법은, WPA로부터 우라늄을 분리하여 적재된 우라늄 용액 스트림 및 우라늄 고갈된 WPA 스트림을 생성하는 단계를 포함한다. 그리고나서 적재된 우라늄 용액 스트림을 이온 교환 수지와 접촉시킨다. 이온 교환 수지와 음이온을 포함하는 용액을 접촉시켜 상기 수지에 결합된 우라늄 종을 용출시킴으로써 적재된 우라늄 용출액 스트림을 생성한다. 적재된 우라늄 용출액 스트림을 처리하여 우라늄 함유 생성물을 제공한다.In a preferred embodiment, the method of extracting uranium from wet phosphoric acid (WPA) comprises separating uranium from WPA to produce a loaded uranium solution stream and a uranium depleted WPA stream. The loaded uranium solution stream is then contacted with the ion exchange resin. Contacting a solution comprising an ion exchange resin and an anion to elute the uranium species bound to the resin to produce a loaded uranium effluent stream. The loaded uranium effluent stream is treated to provide a uranium-containing product.
Description
관련 출원의 상호 참조Cross reference of related application
본 발명은 "우라늄 추출 공정" 명칭의 미국 가출원 번호 61/553,742(2011년 10월 31일 출원)를 우선권으로 주장하며, "습식 인산으로부터의 우라늄의 추출" 명칭의 미국 출원 번호 13/931,112(2012년 7월 23일 출원) 및 "습식 인산으로부터의 우라늄의 추출" 명칭의 미국 출원 번호 13/555,606(2012년 7월 23일 출원)의 일부계속출원이며, 상기 두 출원은 미국 가출원 번호 61/161,133(2009년 3월 18일 출원) 및 미국 가출원 번호 61/085,177(2008년 7월 31일 출원)을 우선권으로 주장하는 "습식 인산으로부터의 우라늄의 추출" 명칭의 미국 출원 번호 12/510,294(현재 미국 특허 번호 8,226,910)(2009년 7월 28일 출원)를 우선권으로 주장한다. 상기 각 문헌은 그 전문이 본원에 참고 인용된다.The present invention claims priority to U.S. Provisional Application No. 61 / 553,742, filed October 31, 2011, entitled " Uranium Extraction Process ", and U.S. Application No. 13 / 931,112 (2012) entitled " Extraction of Uranium from Wet Phosphorus & Filed July 23, 2012) and U.S. Serial No. 13 / 555,606 (filed July 23, 2012) entitled " Extraction of Uranium from Wet Phosphorus ", both of which are assigned to the assignee of the present invention, U.S. Provisional Application No. 61 / 161,133 (U.S. Application No. 12 / 510,294, now U.S. Provisional Application No. 61 / 085,177, filed July 31, 2008, entitled "Extraction of Uranium from Wet Phosphorus," filed on March 18, 2009, Patent No. 8,226,910) (filed on July 28, 2009). Each of which is incorporated herein by reference in its entirety.
발명의 분야Field of invention
본 발명은 습식 인산으로부터의 우라늄의 추출 분야에 관한 것이다.The present invention relates to the field of extraction of uranium from wet phosphoric acid.
천연 발생 인회암을 황산과 반응시키는 습식 공정에 의해 비료 생산에 사용하기 위한 인산(H3PO4)을 통상 생성하여 소위 습식 인산(WPA: wet-process phosphoric acid)을 제공한다. 인회암의 공급원에 따라, 이는 황산에 의해 용해되고 WPA의 불순물 구성성분을 형성하는 유용 금속, 예컨대 우라늄, 바나듐 및 이트륨을 함유할 수 있다.Phosphoric acid (H 3 PO 4 ) is generally produced by wet process for reacting naturally occurring phosphorus rock with sulfuric acid for use in fertilizer production to provide a so-called wet-process phosphoric acid (WPA). Depending on the source of the carcass, it may contain useful metals which are dissolved by sulfuric acid and form impurity components of WPA, such as uranium, vanadium and yttrium.
미국에서는, 1950년대 초 이래로 WPA로부터 유용 함량의 우라늄을 회수하는 공장들이 가동 중에 있다. 하지만, 우라늄의 현물 가격의 변동으로 인해 비용 효율적 방식으로 우라늄이 WPA로부터 추출될 수 있다는 것은 중요하다. 지금까지, 우라늄 추출 공정을 가동시킨 수많은 공장들은 WPA로부터 우라늄을 추출하는 용매 추출 공정을 이용하여 왔다. 최근에 상당한 관심을 받고 있는 또다른 공정은 우라늄을 함유하는 WPA를 이온 교환 수지 상에 적재시키는 이온 교환 공정이다. 수지로부터 WPA를 씻어내려서, 수지에 결합된 우라늄을 남긴다. 그리고나서 수지로부터 우라늄을 용출시킨다. 미국 특허 번호 4,599,221(Ketzinel 등)에는 이온 교환 공정을 사용하여 WPA로부터 우라늄을 추출하는 공정이 개시되어 있다.In the United States, since the early 1950s, there are factories in operation to recover useful amounts of uranium from WPA. However, it is important that uranium can be extracted from WPA in a cost-effective manner due to fluctuations in the spot price of uranium. Until now, numerous factories that have operated the uranium extraction process have used a solvent extraction process to extract uranium from WPA. Another process that has recently received considerable attention is an ion exchange process in which uranium-containing WPA is loaded onto an ion exchange resin. WPA is washed away from the resin leaving uranium bound to the resin. Then, the uranium is eluted from the resin. U.S. Patent No. 4,599,221 (Ketzinel et al.) Discloses a process for extracting uranium from WPA using an ion exchange process.
유감스럽게도, 기존의 우라늄 추출 공정은 그다지 간단히 수행되지 않는다. 문제 중 일부는 WPA가 추출 공정을 방해하고 공정의 상업적 실행가능성에 지대한 영향을 미칠 수 있는 일정 범위의 유기 및 무기 오염물질 또는 종을 함유하는 미정제 재료인 것이다.Unfortunately, the existing uranium extraction process is not very simple. Some of the problems are crude materials that contain a range of organic and inorganic contaminants or species that can interfere with the extraction process and significantly affect the commercial viability of the process.
본 출원인은 WPA의 철 농도를 낮추고, WPA 중 임의의 잔류하는 제2철의 원자가를 제1철로 환원시킨 후, WPA로부터 우라늄 화합물을 추출함으로써 특정한 공정 효율이 실현된다는 것을 앞서 발견한 바 있다. 이의 상세한 내용은 미국 특허 번호 8,226,910에 개시되어 있으며, 이의 전문은 참고 인용된다.The Applicant has previously found that certain process efficiencies are realized by lowering the iron concentration of WPA and extracting the uranium compound from WPA after reducing the valence of any residual ferric iron in WPA to ferrous. The details thereof are disclosed in U.S. Patent No. 8,226,910, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
다른 공정과 관련된 문제 중 하나 이상을 극복하고/하거나 더욱 효율적인 WPA로부터 우라늄을 추출하기 위한 다른 향상된 공정에 대한 필요성이 여전히 남아 있는 실정이다.There remains a need for other improved processes for overcoming one or more of the problems associated with other processes and / or for extracting uranium from more efficient WPA.
제1 측면에서, 본 발명은 습식 인산(WPA)으로부터 우라늄을 추출하는 방법으로서, (a) WPA로부터 우라늄을 분리하여 적재된(loaded) 우라늄 용액 스트림 및 우라늄 고갈된(depleted) WPA 스트림을 생성하는 단계; (b) 적재된 우라늄 용액 스트림과 이온 교환 수지를 접촉시키는 단계; (c) 음이온을 포함하는 용액과 이온 교환 수지를 접촉시켜 상기 수지에 결합된 우라늄 종을 용출함으로써 적재된 우라늄 용출액 스트림을 생성하는 단계; 및 (d) 적재된 우라늄 용출액 스트림을 처리하여 우라늄 함유 생성물을 제공하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.In a first aspect, the present invention provides a method of extracting uranium from wet phosphoric acid (WPA) comprising: (a) separating uranium from WPA to produce a loaded uranium solution stream and a uranium depleted WPA stream step; (b) contacting the loaded uranium solution stream with an ion exchange resin; (c) contacting an ion exchange resin with a solution containing an anion to elute the uranium species bound to the resin to produce a loaded uranium effluent stream; And (d) treating the loaded uranium effluent stream to provide a uranium-containing product.
일부 구체예에서, 단계 (c)에서 우라늄 종을 용출하는 데 사용되는 음이온은 염화물 음이온, 황산염 음이온, 질산염 음이온, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.In some embodiments, the anion used to elute the uranium species in step (c) is selected from the group consisting of a chloride anion, a sulfate anion, a nitrate anion, and combinations thereof.
본 발명의 제1 측면의 일부 구체예에서, 단계 (a)에 앞서 WPA 중 제2철 이온의 원자가의 환원을 포함하는 원자가 환원 단계가 실시된다. 원자가 환원 단계는 화학적 환원, 예컨대 금속성 철, 페로포스포러스 합금 또는 페로실리콘 합금의 첨가에 의해; 또는 전기화학적 환원(ER)에 의해 수행될 수 있다.In some embodiments of the first aspect of the present invention, a valence reduction step is performed prior to step (a), including reduction of the valence of the ferric ion in WPA. The valence reduction step may be carried out by chemical reduction, such as addition of metallic iron, ferrofosporous alloy or ferrosilicon alloy; Or by electrochemical reduction (ER).
본 발명의 제1 측면의 일부 구체예에서, 단계 (a) 및/또는 (사용될 경우) 원자가 환원 단계에 앞서 철 제거 단계가 실시될 수 있다. 철 제거 단계는 WPA 중 우라늄 종의 함량에 대하여 WPA 중 용해된 철 종의 함량을 감소시켜 WPA 중 철의 농도를 낮춤으로써 우라늄 종을 갖는 낮아진 철 함량의 WPA를 생성하는 것을 포함한다. WPA의 철 농도는 철 암모늄 포스페이트로서 WPA에 존재하는 철의 적어도 일부를 침전시킴으로써 낮출 수 있다.In some embodiments of the first aspect of the present invention, the iron removal step may be preceded by the step (a) and / or (if used) the valence reduction step. The iron removal step involves reducing the iron content in WPA by reducing the content of iron species dissolved in WPA relative to the content of uranium species in WPA, thereby producing WPA with a lower iron content with uranium species. The iron concentration of WPA can be lowered by precipitating at least a portion of the iron present in WPA as iron ammonium phosphate.
제2 측면에서, 본 발명은 습식 인산(WPA)으로부터 우라늄을 추출하는 방법으로서, (a) 제1 이온 교환 수지와 우라늄 적재(laden) WPA를 접촉시켜 우라늄 고갈된 WPA를 형성하는 단계; (b) 제1 이온 교환 수지로부터 우라늄 고갈된 WPA를 분리시키는 단계; (c) 제1 이온 교환 수지와 산화제를 접촉시켜 제1 이온 교환 수지 상의 우라늄 종을 산화시키는 단계; (d) 제1 이온 교환 수지와 암모니아를 접촉시켜 수지로부터 불순물을 제거하는 단계로서, 상기 불순물은 바나듐 이온, 유기 종, 또는 이의 조합인 단계; (e) 제1 이온 교환 수지로부터 불순물을 분리시키는 단계; (f) 제1 이온 교환 수지와 탄산암모늄을 접촉시켜 상기 수지로부터 산화된 우라늄 종을 제거함으로써 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림을 형성하는 단계; (g) 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림과 제2 이온 교환 수지를 접촉시켜 우라늄 고갈된 탄산암모늄을 형성하는 단계; (h) 제2 이온 교환 수지로부터 우라늄 고갈된 탄산암모늄을 분리시키는 단계; 및 (i) 제2 이온 교환 수지로부터 우라늄 종을 용출하여 우라닐 용액을 형성하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.In a second aspect, the present invention provides a method of extracting uranium from a wet phosphoric acid (WPA) comprising: (a) contacting a uranium laden WPA with a first ion exchange resin to form uranium depleted WPA; (b) separating uranium depleted WPA from the first ion exchange resin; (c) contacting the first ion exchange resin with an oxidizing agent to oxidize the uranium species on the first ion exchange resin; (d) contacting the first ion exchange resin with ammonia to remove impurities from the resin, wherein the impurities are vanadium ions, organic species, or combinations thereof; (e) separating impurities from the first ion exchange resin; (f) contacting the first ion exchange resin with ammonium carbonate to remove the oxidized uranium species from the resin to form a uranium enriched ammonium carbonate stream; (g) contacting the uranium-enriched ammonium carbonate stream with a second ion exchange resin to form uranium-depleted ammonium carbonate; (h) separating uranium-depleted ammonium carbonate from the second ion exchange resin; And (i) eluting the uranium species from the second ion exchange resin to form a uranyl solution.
일부 구체예에서, 산화제는 공기, 산소, 과산화수소, WPA, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.In some embodiments, the oxidizing agent is selected from the group consisting of air, oxygen, hydrogen peroxide, WPA, and combinations thereof.
일부 구체예에서, 단계 (i)의 용출은 염화물 음이온, 질산염 음이온, 황산염 음이온, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 음이온을 포함하는 용액을 사용하여 수행된다.In some embodiments, the elution of step (i) is carried out using a solution comprising an anion selected from the group consisting of a chloride anion, a nitrate anion, a sulfate anion, and combinations thereof.
본 발명의 제2 측면의 일부 구체예에서, 단계 (a)에 앞서 WPA 중 제2철 이온의 원자가의 환원을 포함하는 원자가 환원 단계가 실시될 수 있다. 원자가 환원 단계는 화학적 환원, 예컨대 금속성 철, 페로포스포러스 합금 또는 페로실리콘 합금의 첨가에 의해; 또는 전기화학적 환원(ER)에 의해 수행될 수 있다.In some embodiments of the second aspect of the present invention, a valence reduction step comprising reduction of the valence of the ferric ions in WPA prior to step (a) may be performed. The valence reduction step may be carried out by chemical reduction, such as addition of metallic iron, ferrofosporous alloy or ferrosilicon alloy; Or by electrochemical reduction (ER).
본 발명의 제2 측면의 일부 구체예에서, 단계 (a) 및/또는 (사용될 경우) 원자가 환원 단계에 앞서 철 제거 단계가 실시될 수 있다. 철 제거 단계는 WPA 중 우라늄 종의 함량에 대하여 WPA 중 용해된 철 종의 함량을 감소시켜 WPA 중 철의 농도를 낮춤으로써 우라늄 종을 갖는 낮아진 철 함량의 WPA를 생성하는 것을 포함한다. WPA의 철 농도는 철 암모늄 포스페이트로서 WPA에 존재하는 철의 적어도 일부를 침전시킴으로써 낮출 수 있다.In some embodiments of the second aspect of the present invention, an iron removal step may be performed prior to the valence reduction step (a) and / or (if used). The iron removal step involves reducing the iron content in WPA by reducing the content of iron species dissolved in WPA relative to the content of uranium species in WPA, thereby producing WPA with a lower iron content with uranium species. The iron concentration of WPA can be lowered by precipitating at least a portion of the iron present in WPA as iron ammonium phosphate.
제3 측면에서, 본 발명은 습식 인산(WPA)으로부터 우라늄을 추출하는 방법으로서, (a) 우라늄 적재 WPA와 산화제를 접촉시켜 산화된 WPA 스트림을 형성하는 단계; (b) 산화된 WPA 스트림과 유기 용매를 접촉시키는 단계; (c) 수성 WPA 스트림으로부터 우라늄 농후한 유기 용매 스트림을 분리시키는 단계; (d) 우라늄 농후한 유기 용매 스트림과 탄산암모늄 스트림을 접촉시켜 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림을 형성하는 단계; (e) 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림과 이온 교환 수지를 접촉시키는 단계; (f) 이온 교환 수지로부터 우라늄 고갈된 탄산암모늄 스트림을 분리시키는 단계; (g) 이온 교환 수지와 염화물 이온을 포함하는 용액을 접촉시키는 단계; 및 (h) 이온 교환 수지로부터 우라닐 용액을 분리시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.In a third aspect, the present invention provides a method of extracting uranium from wet phosphoric acid (WPA) comprising the steps of: (a) contacting an uranium loaded WPA with an oxidizing agent to form an oxidized WPA stream; (b) contacting the oxidized WPA stream with an organic solvent; (c) separating the uranium-enriched organic solvent stream from the aqueous WPA stream; (d) contacting the uranium-enriched organic solvent stream with an ammonium carbonate stream to form a uranium enriched ammonium carbonate stream; (e) contacting the uranium enriched ammonium carbonate stream with an ion exchange resin; (f) separating the uranium-depleted ammonium carbonate stream from the ion exchange resin; (g) contacting the ion exchange resin with a solution comprising chloride ions; And (h) separating the uranyl solution from the ion exchange resin.
일부 구체예에서, 단계 (b)에 사용된 유기 용매는 디(2-에틸헥실)인산 및 트리옥틸포스핀 옥시드(즉, "DEHPA TOPO" 시스템)를 포함한다.In some embodiments, the organic solvent used in step (b) includes di (2-ethylhexyl) phosphoric acid and trioctylphosphine oxide (i.e., the "DEHPA TOPO" system).
본 발명의 제3 측면의 일부 구체예에서, 원자가 환원 단계에 앞서 철 제거 단계가 실시된다. 철 제거 단계는 WPA 중 우라늄 종의 함량에 대하여 WPA 중 용해된 철 종의 함량을 감소시켜 WPA 중 철의 농도를 낮춤으로써 우라늄 종을 갖는 낮아진 철 함량의 WPA를 생성하는 것을 포함한다. WPA의 철 농도는 철 암모늄 포스페이트로서 WPA에 존재하는 철의 적어도 일부를 침전시킴으로써 낮출 수 있다.In some embodiments of the third aspect of the present invention, an iron removal step is performed prior to the valence reduction step. The iron removal step involves reducing the iron content in WPA by reducing the content of iron species dissolved in WPA relative to the content of uranium species in WPA, thereby producing WPA with a lower iron content with uranium species. The iron concentration of WPA can be lowered by precipitating at least a portion of the iron present in WPA as iron ammonium phosphate.
본 발명의 제1 측면, 제2 측면, 또는 제3 측면 중 어느 하나의 일부 구체예에서, 우라닐 용액을 추가 처리하여 우라늄 함유 생성물을 제공할 수 있다. 이 추가 처리는 침전 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments of any one of the first, second, or third aspect of the invention, the uranyl solution may be further treated to provide a uranium-containing product. This further treatment may include a precipitation step.
본 발명의 더 높은 이해를 위해, 본 발명의 다양한 구체예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 취해진 하기 상세한 설명을 참조한다.For a better understanding of the present invention, reference is now made to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, which illustrate various embodiments of the invention.
도 1에는 본 발명의 제1 예시적 구체예에 따른 공정에 대한 일반적인 흐름도가 도시된다;
도 2에는 본 발명의 제2 예시적 구체예에 따른 공정에 대한 일반적인 흐름도가 도시된다;
도 3에는 본 발명의 제3 예시적 구체예에 따른 공정에 대한 일반적인 흐름도가 도시된다;
도 4에는 본 발명의 제4 예시적 구체예에 따른 공정에 대한 일반적인 흐름도가 도시된다;
도 5에는 본 발명의 제5 예시적 구체예에 따른 공정에 대한 일반적인 흐름도가 도시된다;
도 6에는 본 발명의 제6 예시적 구체예에 따른 공정에 대한 일반적인 흐름도가 도시된다.Figure 1 shows a general flow diagram of a process according to the first exemplary embodiment of the present invention;
Figure 2 shows a general flow diagram of a process according to the second exemplary embodiment of the present invention;
Figure 3 shows a general flow diagram of a process according to the third exemplary embodiment of the present invention;
Figure 4 shows a general flow diagram of a process according to the fourth exemplary embodiment of the present invention;
Figure 5 shows a general flow diagram of a process according to the fifth exemplary embodiment of the present invention;
Figure 6 shows a general flow diagram of a process according to the sixth exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 이하 본 발명의 바람직한 구체예가 도시된 첨부 도면과 관련하여 설명할 것이다. 하지만, 본 발명은 수많은 다른 형태로 구현될 수 있고 본원에 기술된 구체예를 단독으로 한정되는 것으로서 이해해서는 안된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention now will be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown. It should be understood, however, that the invention can be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments described herein alone.
도 1은 습식 인산(WPA)(12)으로부터 우라늄을 추출하는 공정(10)인 본 발명의 제1 예시적 구체예의 흐름도이다. 공정(10)은 제1 이온 교환 (IX) 또는 용매 추출 (SX) 단계에서 WPA로부터 우라늄을 분리시키는 제1 분리 단계(14)를 포함한다. 제1 분리 단계(14)는 적재된 우라늄 용액 스트림(16) 및 우라늄 고갈된 WPA 스트림(18)을 제공한다. 그리고나서 2차 이온 교환 단계(20)에서 적재된 우라늄 용액 스트림(16)을 음이온 교환 수지와 접촉시킨다. 이온 교환 단계(20) 동안 우라늄 종을 음이온 교환 수지에 결합시킨다. 그리고나서 음이온 교환 수지와 염화물 이온(22)을 포함하는 용액을 접촉시켜 상기 수지로부터 결합된 우라늄 종을 용출시켜 적재된 우라늄 용출액 스트림(24)을 생성한다. 음이온 교환 수지로부터 결합된 우라늄 종을 용출시키는 데 사용될 수 있는 다른 음이온은 질산염 및 황산염을 포함한다. 일부 구체예에서, 2차 이온 교환 단계(20)는 양이온 교환 수지 또는 킬레이트 수지를 사용하여 수행될 수 있다. 이후 적재된 우라늄 용출액 스트림(24)을 추가 처리 단계(26)에서 처리하여 우라늄 함유 생성물(28)을 제공한다.1 is a flow diagram of a first exemplary embodiment of the present invention that is a
습식 인산(WPA)(12)은 임의의 WPA 공급물일 수 있다. WPA는 인회암과 황산을 반응시켜 생성되는 것이 일반적이다. 본 발명의 공정에 투입되기 전에, WPA는 하나 이상의 전처리 단계로 처리될 수 있다. 예를 들면, WPA 공급물(12)은 대략 30% WPA의 농도에서 공정의 나중 단계에서 문제를 일으킬 수 있는 유의적인 양의 현탁된 고체, 주로 불화규소산나트륨 및 석고를 함유할 수 있다. 이러한 경우에, WPA는 정화될 수 있다. 정화 단계는 WPA를 여과하여 불용성 물질을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 특히, 정화 단계는 WPA 공장의 현존하는 정화기 및 추가의 정화기를 사용할 수 있고, 기존의 정화기를 보완하여, 총 현탁된 고체(TSS)를 감소시키고 상류 변화로 인한 공정 변동을 감소시키는 데 사용된다. 이러한 구체예에서, WPA는, 예를 들어 통상의 정화기로 정화될 수 있다. 정화기에 응집제를 투여하여 현탁된 고체의 침전을 촉진시킨다. 정화기로부터의 언더플로우(underflow)는 정화기로 다시 전달되고 오버플로우(overflow)는 공정의 다음 단계로 전달될 수 있다.The wet phosphoric acid (WPA) 12 may be any WPA feed. WPA is generally produced by reacting phosphorus acid with sulfuric acid. Before being put into the process of the present invention, WPA can be processed in one or more preprocessing steps. For example, WPA
바람직하게는, WPA(12)는 약 20 중량%∼약 40 중량%의 WPA를 포함하는 수용액이다. 일부 구체예에서, WPA(12)는 약 30 중량%의 WPA를 포함하는 수용액이다.Preferably, the
제1 분리 단계(14)는 이온 교환 (IX) 단계 또는 용매 교환 (SX) 단계일 수 있다.The
일부 구체예에서, 제1 분리 단계(14)는 이온 교환 단계이다. (하기 더욱 상세하게 기술된 바와 같이 낮아진 철 함량의 WPA 또는 원자가 환원된 WPA일 수 있거나 또는 아닐 수 있는) WPA 공급물(12)은 킬레이트 이온 교환 수지를 함유하는 하나 이상의 이온 교환 (IX) 컬럼으로 전달된다. 통상, IX 컬럼의 각 트레인은 공칭상 하나의 납 컬럼, 하나의 캐치 (또는 테일) 컬럼 및 임의의 시간에 용출/휴지(idle) 방식의 하나의 컬럼을 갖게 된다. 우라늄 고갈된 WPA 스트림(18)은 WPA 보관 탱크로 반송되어 비료 생산 등에 사용된다.In some embodiments, the
일단 트레인의 IX 컬럼 중 하나가 적재되면 오프라인을 취하여 용출된다. 용출 절차는 IX 컬럼을 탄산암모늄 용액의 8 상 부피(BV: Bed Volume)로 용출시키는 것을 포함한다. 우라늄은 탄산암모늄 용액에서 안정한, 가용성 우라닐 트리카르보네이트 착체를 형성하는 반면, 불순물, 예컨대 철은 불용성 화합물을 형성하게 된다. 침전된 철은 불순물의 추가 차단이 발생하는 2차 IX에 진입하기 이전에 필터를 사용하여 용출액으로부터 제거될 수 있다. 이후 제1 분리 단계(14)로부터의 우라닐 카르보네이트를 함유하는 적재된 우라늄 용액 스트림(16)을 2차 음이온 교환 단계(20)로 수송하여, 수지 상에서 우라늄을 추출하고, 탄산암모늄을 재순환시킨다. 필요한 경우, 공칭 10% 블리드(bleed)를 제거하여 용출액의 불순물 축적을 조절할 수 있고 새로운 탄산암모늄 용액으로 대체할 수 있다. 이후 염화물 이온(22)을 함유하는 용액을 사용하여 2차 음이온 교환 단계(20)에서 IX 컬럼에 결합된 우라늄을 용출하여 우라늄 함유 생성물(28)을 생성한다. 이 단계에 사용될 수 있는 다른 음이온은 황산염 및 질산염을 포함한다.Once one of the IX columns of the train is loaded, it is taken offline and eluted. The elution procedure involves eluting the IX column with an 8-bed volume (BV: Bed Volume) of an ammonium carbonate solution. Uranium forms a stable, soluble uranyl tricarbonate complex in an ammonium carbonate solution, while impurities, such as iron, form insoluble compounds. Precipitated iron may be removed from the effluent using a filter prior to entering the secondary IX where additional blocking of impurities occurs. Thereafter, the loaded
일부 다른 구체예에서, 제1 분리 단계(14)는 용매 추출 단계이다. (하기 더욱 상세하게 기술된 바와 같이 낮아진 철 함량의 WPA 또는 원자가 환원된 WPA일 수 있거나 또는 아닐 수 있는) WPA 공급물(12)은 WPA가 공기/산소 혼합물로 및/또는 화학적 산화제, 예컨대 과산화수소 또는 WPA 스트림으로 산화되는 산화 단계로 전달될 수 있다. 이후 산화된 WPA를 용매 추출기로 전달한다. 용매 추출 단계(14)는 우라늄에 높은 친화력을 갖는 임의의 유기 용매를 사용한다. 이러한 유형의 용매의 예는 DEHPA TOPO(디-2-에틸헥실 인산 및 트리옥틸포스핀 옥시드) 시스템을 포함한다. 일부 구체예에서, 용매 추출 단계(14)는 공칭상 농도가 등유계 유기 희석제에서 0.5 M DEHPA 및 0.125 M TOPO인, 대략 40℃에서 가동되는 다중-추출 DEHPA TOPO(디-2-에틸헥실 인산 및 트리옥틸포스핀 옥시드) 시스템이다. DEHPA TOPO의 추가의 상세한 내용은 문헌[Hurst et al., Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop., 1972, 11, 122-128]에서 찾아볼 수 있고, 이의 상세한 내용은 본원에 참고 인용된다. 우라늄 고갈된 WPA 스트림(18)은 WPA 보관 탱크로 반송되어 비료 생산 등에 사용된다.In some other embodiments, the
일부 구체예에서, 풍부한(pregnant) 유기 상이 탄산암모늄으로 스트리핑되어 적재된 우라늄 용액 스트림(16)이 제공된다.In some embodiments, a
도 1과 관련하여 기술된 공정은 다양하여서 필요에 따라 추가 단계를 추가할 수 있다. 예를 들면, 인회암의 상이한 공급원은 상이한 조성을 갖는다. 그 결과, 인회암의 상이한 공급원으로부터의 WPA의 공급물 스트림은 통상 상이한 불순물을 갖게 되며, 이 중 어느 것이라도 우라늄 추출 공정을 방해할 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 공정에 추가 단계를 혼입하여 우라늄 추출의 효율을 향상시킬 수 있다. 추가 단계를 혼입한 본 발명의 공정의 일부 추가 구체예가 이하 기술된다.The processes described in connection with FIG. 1 are diverse and additional steps may be added as needed. For example, different sources of phosphorus arms have different compositions. As a result, the feed stream of WPA from different sources of the carcass arm will usually have different impurities, any of which can interfere with the uranium extraction process. As a result, the efficiency of uranium extraction can be enhanced by incorporating further steps into the process of the present invention. Some additional embodiments of the process of the present invention incorporating additional steps are described below.
도 2는 습식 인산(WPA)(12)으로부터 우라늄을 추출하는 공정(40)인 본 발명의 제2 예시적 구체예를 기술하는 흐름도이다. 공정(40)은 제1 이온 교환 단계(42)에서 우라늄 적재 WPA(12)와 제1 이온 교환 수지를 접촉시키는 것을 포함한다. 제1 이온 교환 수지는 킬레이트 수지이다. 제1 이온 교환 수지로부터 우라늄 고갈된 WPA 스트림(44)을 분리시키고 이후 수지 상의 실질적으로 모든 우라늄 종을 산화시키는 조건 하에 산화 단계(54)에서 수지를 산화제(52)와 접촉시킨다. 이후 수지로부터 임의의 결합된 바나듐 이온 및/또는 유기 종 중 적어도 일부를 제거하는 조건 하에 스트리핑 단계(48)에서 암모니아(46)를 포함하는 스트림과 제1 이온 교환 수지를 접촉시킨다. 이후 바나듐 및/또는 유기 종 농후 스트림(50)을 제1 이온 교환 수지로부터 분리시킨다. 이어서 수지로부터 산화된 우라늄 종을 제거하는 조건 하에 용출 단계(58)에서 제1 이온 교환 수지를 탄산암모늄 스트림(56)과 접촉시키고 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림(60)을 제공한다. 이후 제2 이온 교환 단계(62)에서 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림(60)을 음이온 교환 수지와 접촉시키고 우라늄 고갈된 탄산암모늄 스트림(64)을 제2 이온 교환 수지로부터 분리시킨다. 이후 용출 단계(66)에서 제2 이온 교환 수지로부터 우라늄 종을 용출하여 우라닐 용액(68)을 제공한다. 용출 단계(66)는 적당한 음이온, 예컨대 염화물, 질산염 또는 황산염을 포함하는 용액을 사용하여 수행될 수 있다.FIG. 2 is a flow chart describing a second exemplary embodiment of the present invention that is a
도 3은 습식 인산(WPA)(12)으로부터 우라늄을 추출하는 공정(40)인 본 발명의 제3 예시적 구체예를 기술하는 흐름도이다. 이 구체예의 공정 단계(42, 48, 54, 58, 62 및 64)는 제2 예시적 구체예와 관련하여 기술되고 도 2에 도시된 것과 동일하다. 제3 구체예에서, 제1 이온 교환 단계(42)에 앞서 원자가 환원 단계(70)가 실시된다. 원자가 환원 단계(70)는 WPA(12) 중 제2철 이온의 원자가를 환원시켜 원자가 환원된 WPA(72)를 생성하는 것을 포함하며 이후 제1 이온 교환 단계(42)가 실시된다. 원자가 환원 단계(70)는 임의의 제2철이 우라늄 추출 공정의 후속 공정 단계에 유해 효과를 갖기 때문에 중요할 수 있다. 우라늄 추출을 위한 후속 단계(들)에 사용된 이온 교환 (IX) 수지는 우라늄 적재를 억제하는 제2철(Fe3+) 이온의 적재에 높은 친화력을 갖는다. 이러한 이유로, WPA 공급물(12)의 철은 제1철(Fe2+) 상태로 있는 것이 바람직하다.FIG. 3 is a flow chart describing a third exemplary embodiment of the present invention, which is a
원자가 환원 단계(70)의 원자가 환원은 제2철(Fe3+) 이온을 함유하는 WPA와 적당한 환원제를 접촉시킴으로써 수행될 수 있다. 본 발명에 적당한 제제는 (비제한적 예로서) 금속성 철; 페로포스포러스 합금; 및 페로실리콘 합금을 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 원자가 환원 단계(70)의 원자가 환원은 전기환원 단계에서 WPA의 제2철(Fe3+) 이온을 환원시킴으로써 수행될 수 있다.The valence reduction of the valence reduction step (70) can be performed by contacting a suitable reducing agent with WPA containing ferric (Fe 3+ ) ions. Formulations suitable for the present invention include (but are not limited to) metallic iron; Ferrofosporous alloy; And ferrosilicon alloys. Alternatively or additionally, valence reduction of the valence reduction step (70) may be performed by reducing ferric iron (Fe < 3 + >) ions of WPA in an electro-reduction step.
일부 구체예에서, 원자가 환원 단계(70)는 금속성 철을 WPA(12)를 함유하는 반응기에 첨가하여 제2철을 제1철로 환원시키는 것을 포함한다. 예를 들면, 농축물은 총 체류 시간 3시간을 들여 3개의 교반 탱크에 펌핑될 수 있다. 미분된 또는 과립 철은 (제2철의 함량에 대해) 120% 화학량론적 등가물로 2개의 반응기 중 제1 반응기에 첨가될 수 있다. 대안적으로, 금속성 철은 페로포스포러스 합금 또는 페로실리콘 합금으로 대체되거나 이들과 함께 사용될 수 있다.In some embodiments, the valence reduction step (70) includes adding metallic iron to a reactor containing WPA (12) to reduce ferric iron to ferrous iron. For example, the concentrate may be pumped into three stirred tanks for a total residence time of three hours. The finely divided or granulated iron may be added to the first of the two reactors as a 120% stoichiometric equivalent (relative to the content of ferric iron). Alternatively, the metallic iron may be replaced with or used with a ferrofosporous alloy or a ferrosilicon alloy.
일부 구체예에서, 원자가 환원 단계(70)는 전기환원을 포함한다. 전기환원은 화학적 종을 WPA에 첨가하지 않고 전해 환원의 조절이 용이하기 때문에 유리할 수 있다. 전기환원 단계의 한 형태에서 WPA 공급물은 연속으로 가동되는 전기환원 전지로 전달된다.In some embodiments, the
도 4는 습식 인산(WPA)(12)으로부터 우라늄을 추출하는 공정(40)인 본 발명의 제4 예시적 구체예를 기술하는 흐름도이다. 본 구체예에서 공정 단계(42, 48, 54, 58, 62, 64 및 70)는 제3 예시적 구체예와 관련하여 기술되고 도 3에 도시되는 것과 동일하다. 제4 구체예에서, 원자가 환원 단계(70)에 앞서 철 제거 단계(74)가 실시된다. 철 제거 단계(74)는 WPA 중 우라늄 종의 함량에 대하여 WPA 중 용해된 철 종의 함량을 감소시켜 (76)에 우라늄 종을 갖는 낮아진 철 함량의 WPA(76)를 생성하는 것을 포함한다. 낮아진 철 함량의 WPA(76)는 원료 WPA(12)보다 낮은 함량의 용해된 철 종을 갖는다. 이후 낮아진 철 함량의 WPA(76)에 환원 단계를 실시하는 것을 비롯하여 낮아진 철 함량의 WPA(76)에 원자가 환원 단계(70)를 실시하고, 이때 낮아진 철 함량의 WPA(76)에 잔류하는 용해된 철 종의 원자가를 환원시킨다.FIG. 4 is a flow chart describing a fourth exemplary embodiment of the present invention, which is a
철 제거 단계(74)의 목적은 철 함량을 낮추는 것이다. 이것은 공급물로부터의 철 암모늄 포스페이트(IAP) 화합물 또는 전처리된 WPA의 침전을 통해 존재하는 전체 철의 대부분을 제거함으로써 실시될 수 있다. IAP 침전 단계는 원자가 환원 단계 이전에 부분적 단계로서 제2철의 부분을 제거하도록 고안된다. 추가적으로 IAP 침전은 이온 교환 단계 이전에 낮아진 철 함량의 WPA(76)에서 스케일링(scaling) 종(플루오로실리케이트 및 석고)을 환원시키고, 결국 이온 교환 단계의 조작성을 향상시킨다.The purpose of the iron removal step (74) is to lower the iron content. This can be done by removing most of the total iron present through precipitation of iron ammonium phosphate (IAP) compounds or pre-treated WPA from the feed. The IAP precipitation step is designed to remove the portion of ferric iron as a partial step prior to the valence reduction step. In addition, IAP precipitation reduces scaling species (fluorosilicate and gypsum) in the lower
예시적 구체예의 철 제거 단계에서, WPA는 소형 사전 혼합 탱크로 전달되고 IAP의 형성에 필요한 계산된 암모니아의 대략 300∼1000%의 화학량론적 과량으로 암모니아가 첨가된다. 사전 혼합 탱크로부터, 처리된 스트림을 오버플로우 반응기로 전달한다. 처리된 스트림은 오버플로우 반응기에서 7∼12시간의 총 체류 시간을 가져서 IAP 침전 공정을 완료한다. 오버플로우 반응기로부터의 오버플로우를 원심분리기, 또는 다른 고체 액체 분리 장치로 전달하고, 여기서 WPA로부터 IAP를 분리한다. 이후 낮아진 철 함량의 WPA(76)(저 고체 농도)가 철 원자가 환원 단계(70)로 전달된다.In the iron removal step of the exemplary embodiment, the WPA is delivered to a small premix tank and ammonia is added in a stoichiometric excess of about 300-1000% of the calculated ammonia needed to form the IAP. From the premix tank, the treated stream is transferred to the overflow reactor. The treated stream has a total residence time in the overflow reactor of 7 to 12 hours to complete the IAP precipitation process. The overflow from the overflow reactor is passed to a centrifuge, or other solid-liquid separator, where the IAP is separated from the WPA. The lowered iron content WPA 76 (low solids concentration) is then transferred to the iron
도 5는 습식 인산(WPA)(12)으로부터 우라늄을 추출하는 공정(80)인 본 발명의 제5 예시적 구체예를 기술하는 흐름도이다. 공정(80)은 우라늄 적재 WPA(12)와 산화제(84)를 접촉시켜 산화된 WPA 스트림(86)을 제공하는 산화 단계(82)를 포함한다. 이후 용매 추출 단계(90)에서 산화된 WPA 스트림(86)을 디(2-에틸헥실)인산 및 트리옥틸포스핀 옥시드를 포함하는 용매(88)와 접촉시킨다. 이후 우라늄 농후한 유기 용매 스트림(92)을 수성 스트림(94)을 함유하는 WPA로부터 분리시키고 스트리핑 단계(96)에서 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림(98)을 제공하는 조건 하에 우라늄 농후한 유기 용매 스트림(92)을 탄산암모늄 용액(94)과 접촉시킨다. 이후 이온 교환 단계(100)에서 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림(98)을 이온 교환 수지와 접촉시킨다. 우라늄 고갈된 탄산암모늄 스트림(102)을 이온 교환 수지로부터 분리시키고 수지를 염화물 이온(104)을 함유하는 용액과 접촉시키고 우라닐 용액(106)을 이온 교환 수지로부터 분리시킨다.Figure 5 is a flow chart describing a fifth exemplary embodiment of the present invention that is a
도 6은 습식 인산(WPA)(12)으로부터 우라늄을 추출하는 공정(80)인 본 발명의 제6 예시적 구체예를 기술하는 흐름도이다. 본 구체예의 공정 단계(82, 90, 96 및 100)는 제5 예시적 구체예와 관련하여 기술되고 도 5에 도시된 것과 동일하다. 제6 구체예에서, 용매 추출 단계(90)에 앞서 철 제거 단계(108)가 실시된다. 철 제거 단계(108)는 WPA(12)의 철 농도를 낮춰서 낮아진 철 함량의 WPA(110)를 생성하는 것을 포함하고 이후 용매 추출 단계(90)를 실시한다. 철 제거 단계는 앞서 기술된 바와 같이 수행될 수 있다.Figure 6 is a flow chart describing a sixth exemplary embodiment of the present invention that is a
임의의 예시적 구체예에서, 우라늄 함유 생성물(28) 또는 우라닐 용액(106)을 추가 처리하여 상용 우라늄 제품을 생성할 수 있다. 일부 구체예에서, 우라늄은 우라늄 함유 생성물(28) 또는 우라닐 용액(106)으로부터 침전될 수 있다. 우라늄 함유 생성물(28) 또는 우라닐 용액(106)으로부터의 우라늄의 침전 단계는 생성된 이산화탄소의 산성화 및 제거, 침전 반응에 적당한 pH를 유지하는 데 필요한 가성 소다뿐만 아니라 과산화수소의 첨가를 통한 우라닐 퍼옥시드의 형성을 포함한다. 침전된 생성물의 건조 단계는 고속 증점기에서 침전물을 증점시키고 저온 건조기에서 260℃로 건조시키는 것을 포함한다.In certain exemplary embodiments, uranium-containing
우라늄 함유 생성물(28) 또는 우라닐 용액(106)을 연속하는 3개의 탱크 중 제1 탱크에 펌핑한다. 과산화수소 및 가성 소다를 첨가하여 옥시드의 우라늄을 침전시킬 수 있다. 침전 반응기에서의 총 체류 시간은 3시간이다. 언더플로우를 증점기로 전달한 후, 대략 260℃에서 침전물을 건조시키고 이어서 드럼을 주입하고 최종적으로 선적 컨테이너에 패키징한다.The uranium-containing
본 명세서 전반에 걸쳐 용어 "포함하다", 또는 그 변형예, 예컨대 "포함" 또는 "포함하는"은 임의의 다른 요소, 정수 또는 단계, 또는 요소, 정수 또는 단계의 그룹을 배제하는 일 없이 언급된 요소, 정수 또는 단계, 또는 요소, 정수 또는 단계의 그룹을 포함하는 것을 의미하는 것으로 이해된다.The word " comprises, " or variations thereof, such as "comprising" or "comprising ", shall not be taken to imply any other element, integer or step, Element, integer or step, or group of elements, integers or steps.
본 명세서에 언급된 모든 공보는 본원에 참고 인용된다. 본 명세서에 포함된 문헌, 작용, 재료, 장치, 물품 등의 임의의 논의는 단지 본 발명의 문맥을 제공하려는 목적일 뿐이다. 본 명세서의 각 청구범위의 우선일 전에 호주 또는 다른 경우에 존재하는 바와 같이 임의의 또는 모든 이러한 문제는 종래 기술 기반의 일부를 형성하거나 또는 본 발명과 관련된 분야에서 일반적인 상식인 인용으로서 취해져서는 안된다.All publications mentioned herein are incorporated herein by reference. Any discussion of the literature, acts, materials, devices, articles, and the like contained in this specification is for the sole purpose of providing the context of the present invention. Any or all such problems as existed prior to the priority date of each claim of this specification in Australia or elsewhere are not to be taken as part of the prior art basis or as a common sense reference in the field relating to the present invention.
당업자라면 광범위하게 기술된 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나는 일 없이 특정 구체예에 제시된 바와 같이 본 발명에 대한 수많은 변화예 및/또는 변형예가 이루어질 수 있음을 알 것이다. 본 발명의 구체예는 따라서 예시적으로 그리고 비제한적으로 모든 점에 있어서 고려되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that numerous changes and / or modifications can be made to the invention as illustrated in the specific embodiments without departing from the spirit or scope of the invention as broadly described. The embodiments of the invention should, therefore, be considered in all respects as illustrative and not restrictive.
본 발명의 다수의 변형예 및 다른 구체예는 상기 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 당업자의 생각을 알게 될 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 구체예에 한정되는 것이 아니고, 변형예 및 구체예는 본 개시 내용에 의해 지지되는 청구범위의 범위 내에 포함된다는 것을 이해한다.Many modifications and other embodiments of the invention will come to mind to one skilled in the art having the benefit of the teachings presented in the foregoing descriptions and the associated drawings. Accordingly, it is to be understood that the invention is not to be limited to the specific embodiments disclosed, and that modifications and embodiments are included within the scope of the claims as guided by this disclosure.
Claims (19)
(a) WPA로부터 우라늄을 분리하여 적재된(loaded) 우라늄 용액 스트림 및 우라늄 고갈된(depleted) WPA 스트림을 생성하는 단계;
(b) 적재된 우라늄 용액 스트림과 이온 교환 수지를 접촉시키는 단계;
(c) 음이온을 포함하는 용액과 이온 교환 수지를 접촉시켜 상기 수지에 결합된 우라늄 종을 용출함으로써 적재된 우라늄 용출액 스트림을 생성하는 단계; 및
(d) 적재된 우라늄 용출액 스트림을 처리하여 우라늄 함유 생성물을 제공하는 단계를 포함하는 방법.A method for extracting uranium from wet-process phosphoric acid (WPA)
(a) separating uranium from WPA to produce a loaded uranium solution stream and a uranium depleted WPA stream;
(b) contacting the loaded uranium solution stream with an ion exchange resin;
(c) contacting an ion exchange resin with a solution containing an anion to elute the uranium species bound to the resin to produce a loaded uranium effluent stream; And
(d) treating the loaded uranium effluent stream to provide a uranium-containing product.
WPA 중 우라늄 종의 함량에 대하여 WPA 중 용해된 철 종의 함량을 감소시켜 우라늄 종을 갖는 낮아진 철 함량의 WPA를 생성하는 단계; 및
낮아진 철 함량의 WPA에 환원 단계를 실시하는 단계로서, 이때 낮아진 철 함량의 WPA에 잔류하는 용해된 철 종의 원자가를 환원시키는 것인 단계
가 실시되는 것인 방법.The method according to claim 1, wherein, prior to step (a)
Reducing the content of iron species solubilized in WPA relative to the content of uranium species in WPA to produce WPA with a reduced iron content having uranium species; And
Performing a reducing step on the reduced iron content of WPA, wherein the valence of the dissolved iron species remaining in the WPA of reduced iron content is reduced
Lt; / RTI >
(a) 제1 이온 교환 수지와 우라늄 적재(laden) WPA를 접촉시켜 우라늄 고갈된 WPA를 형성하는 단계;
(b) 제1 이온 교환 수지로부터 우라늄 고갈된 WPA를 분리시키는 단계;
(c) 제1 이온 교환 수지와 산화제를 접촉시켜 제1 이온 교환 수지 상의 우라늄 종을 산화시키는 단계;
(d) 제1 이온 교환 수지와 암모니아를 접촉시켜 수지로부터 불순물을 제거하는 단계로서, 상기 불순물은 바나듐 이온, 유기 종, 또는 이의 조합인 단계;
(e) 제1 이온 교환 수지로부터 불순물을 분리시키는 단계;
(f) 제1 이온 교환 수지와 탄산암모늄을 접촉시켜 상기 수지로부터 산화된 우라늄 종을 제거함으로써 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림을 형성하는 단계;
(g) 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림과 제2 이온 교환 수지를 접촉시켜 우라늄 고갈된 탄산암모늄을 형성하는 단계;
(h) 제2 이온 교환 수지로부터 우라늄 고갈된 탄산암모늄을 분리시키는 단계; 및
(i) 제2 이온 교환 수지로부터 우라늄 종을 용출하여 우라닐 용액을 형성하는 단계를 포함하는 방법.As a method for extracting uranium from wet phosphoric acid (WPA)
(a) contacting uranium loading (laden) WPA with a first ion exchange resin to form uranium depleted WPA;
(b) separating uranium depleted WPA from the first ion exchange resin;
(c) contacting the first ion exchange resin with an oxidizing agent to oxidize the uranium species on the first ion exchange resin;
(d) contacting the first ion exchange resin with ammonia to remove impurities from the resin, wherein the impurities are vanadium ions, organic species, or combinations thereof;
(e) separating impurities from the first ion exchange resin;
(f) contacting the first ion exchange resin with ammonium carbonate to remove the oxidized uranium species from the resin to form a uranium enriched ammonium carbonate stream;
(g) contacting the uranium-enriched ammonium carbonate stream with a second ion exchange resin to form uranium-depleted ammonium carbonate;
(h) separating uranium-depleted ammonium carbonate from the second ion exchange resin; And
(i) eluting the uranium species from the second ion exchange resin to form a uranyl solution.
WPA 중 우라늄 종의 함량에 대하여 WPA 중 용해된 철 종의 함량을 감소시켜 우라늄 종을 갖는 낮아진 철 함량의 WPA를 생성하는 단계; 및
낮아진 철 함량의 WPA에 환원 단계를 실시하는 단계로서, 이때 낮아진 철 함량의 WPA에 잔류하는 용해된 철 종의 원자가를 환원시키는 것인 단계
가 실시되는 것인 방법.The method according to claim 6, wherein, prior to step (a)
Reducing the content of iron species solubilized in WPA relative to the content of uranium species in WPA to produce WPA with a reduced iron content having uranium species; And
Performing a reducing step on the reduced iron content of WPA, wherein the valence of the dissolved iron species remaining in the WPA of reduced iron content is reduced
Lt; / RTI >
(a) 우라늄 적재 WPA와 산화제를 접촉시켜 산화된 WPA 스트림을 형성하는 단계;
(b) 산화된 WPA 스트림과 유기 용매를 접촉시키는 단계;
(c) 수성 WPA 스트림으로부터 우라늄 농후한 유기 용매 스트림을 분리시키는 단계;
(d) 우라늄 농후한 유기 용매 스트림과 탄산암모늄 스트림을 접촉시켜 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림을 형성하는 단계;
(e) 우라늄 농후한 탄산암모늄 스트림과 이온 교환 수지를 접촉시키는 단계;
(f) 이온 교환 수지로부터 우라늄 고갈된 탄산암모늄 스트림을 분리시키는 단계;
(g) 이온 교환 수지와 염화물 이온을 포함하는 용액을 접촉시키는 단계; 및
(h) 이온 교환 수지로부터 우라닐 용액을 분리시키는 단계를 포함하는 방법.As a method for extracting uranium from wet phosphoric acid (WPA)
(a) contacting the uranium loaded WPA with an oxidizing agent to form an oxidized WPA stream;
(b) contacting the oxidized WPA stream with an organic solvent;
(c) separating the uranium-enriched organic solvent stream from the aqueous WPA stream;
(d) contacting the uranium-enriched organic solvent stream with an ammonium carbonate stream to form a uranium enriched ammonium carbonate stream;
(e) contacting the uranium enriched ammonium carbonate stream with an ion exchange resin;
(f) separating the uranium-depleted ammonium carbonate stream from the ion exchange resin;
(g) contacting the ion exchange resin with a solution comprising chloride ions; And
(h) separating the uranyl solution from the ion exchange resin.
WPA 중 우라늄 종의 함량에 대하여 WPA 중 용해된 철 종의 함량을 감소시켜 우라늄 종을 갖는 낮아진 철 함량의 WPA를 생성하는 단계; 및
낮아진 철 함량의 WPA에 환원 단계를 실시하는 단계로서, 이때 낮아진 철 함량의 WPA에 잔류하는 용해된 철 종의 원자가를 환원시키는 것인 단계
가 실시되는 것인 방법.15. The method of claim 14, wherein prior to step (a)
Reducing the content of iron species solubilized in WPA relative to the content of uranium species in WPA to produce WPA with a reduced iron content having uranium species; And
Performing a reducing step on the reduced iron content of WPA, wherein the valence of the dissolved iron species remaining in the WPA of reduced iron content is reduced
Lt; / RTI >
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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