KR840001420B1 - 산용액 중에 함유된 우라늄, 희토류금속, 토륨 및 이트륨 총 회수방법 - Google Patents

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Description

산용액 중에 함유된 우라늄, 희토류금속, 토륨 및 이트륨 총 회수방법

제1∼4도는 본 발명 구체예에 따른 공정도

본 발명은 산용액중에 함유된 우라늄, 희토류금속, 토륨 및 이트륨 모두를 회수하는 방법에 관한 것이며, 더욱 특별히 액체-액체-추출에 의해 습식인산의 수용액으로부터 상기 금속을 모두 회수하는 것에 관한 것이다.

대부분 경우에 일반적으로 불활성 유기회석제중에 용해되어 있는 양이온성 추출제를 함유하는 액체-액체-추출의 수단에 의해 상기 금속을 함유하는 산수용액으로부터 우라늄 및 기타 금속을 회수하는 것을 오래전부터 알려져 있으며 특히 미국원자력협회(USAEC)에 의해 수행된 일로부터 알려졌다. 이 방법에서, 우라늄 및 다른 금속종류는 선택된 추출제, 초기 수용액상 및 작동조건에 따라 유기상은 수용액상으로부터 다소 선택적으로 추출하고 금속종류에 대해 유기상이 유용한 금속을 회수하기 위해서 물리-화학적 방법(침전, 재생, 이차추출, 사이클 등)에 따라 처리한다. 초기 수용액은 황산으로 인산염 광을 처리하여 일반적으로 생성되는 습식 인산이나, 폐기 핵연료처리에 의해서 생성된 질산으로 구성되어 있으며, 여기서 우라늄 및 우라늄 화합물이 회수된다.

예컨대, 인회석과 같은 광물은 우라늄 이외에 상당량의 이트륨, 토륨 및 희토류금속을 함유하며 이것들은 이와같은 광물을 처리한 용액으로부터 우라늄과 함께 추출 및 사용될 수 있는 것이 요구된다.

광물처리 용액중의 상기 종류의 금속의 저농도 및 공업적 생산에 대해서 함유된 실제양은 고려하여 액체-액체 추출법에 의해 상기 종류의 금속 및 우라늄의 회수방법을 위해 공업적 견지로부터 절대적으로 필수적인 필요조건은 상이한 종류의 금속의 수용액상 중에서 높은 폐기도와 단일 추출단계에 의해서 동시에 회수가능한 것이다. 즉, 다시 말하면 이러한 종류의 금속에 대해 비선택적인 강력한 추출제가 사용되어야 한다. 그러므로서 금속이 침전 또는 재추출법과 같은 통상의 방법에 의해 회수되고 다른 종류의 금속이 실제적 크기의 장치나 기구가 요구되지 않는 고체 또는 액체 농축물에 기초로하여 공정에 의해 분리된다.

더우기, 특히 습식인산과 같이 광물을 처리하여 생성된 산용액이 10g/ℓ까지 될 수 있는 실제적인 양의 철을 함유하는 것이 알려졌다. 그러므로 우라늄, 토륨, 희토류금속 및 이트륨에 대해서 비선택적인 높은 추출능과 더불어 이와같은 종류의 금속의 추출방법에서 선택되는 추출제는 철에 대해 상당히 낮은 추출능을 갖게 되어 추출효과가 거의 없으며 다음 회수 및 분리조작에 방해하지 않는다.

마지막으로 요망되는 추출제는 다음 세가지 부가조건을 따라야 한다. 즉：

a)균일유기추출상을 생성하는데 선택된 불활성 희석제와 연합되어야 하며, 여기서 청출제에 대한 농도는 상의 추출능을 증가시키기 위해서 가능한 높아야 되는 반면 요구되는 수력특성과 양립되어야 한다.

b)이들의 추출능을 유지시키기 위해서 인산, 황산, 불화수소산 등과 같은 강산과의 접촉에 안정하여야하며 오랜시간이 지난 후 재순환될 수 있어야한다.

c)희토류 금속군에 대해 낮은 선택성을 가져야 한다.

여러가지 면에서, 당분야에서 공지 및 사용되는 추출제는 우라늄, 토륨, 이트륨 및 희토류금속의 모두를 추출하는 방법에 대해서 요구되는 모든 조건에 일치하지 않는다. 그리하여 미국 특허 제3,711,591호에서 허스트 및 크루우스가 사용한 바와같은 디-(2-에틸헥실)인산(HDEHP) 및 트리옥틸포스핀옥사이드(TOPO)로 이루어진 상승추출 혼합물이 희토류 계열의 산화 Ⅵ가 및 중금속원소로 우라늄을 추출하였으나 모든 희토류금속을 추출하였으나 모든 희토류금속을 추출하는데는 적합치 못했다. 한편, 이 추출제는 산화 Ⅳ가로 우라늄을 추출하지 않으며, 이것은 어떤 경우에 초기 수용액의 전술한 산화를 요구한다.

산수용액중에 함유된 우라늄 Ⅳ은 지방족 용매에 용해된 옥틸페닐인산(MOPPA) 및 디-(옥틸페닐)인산(DOPPA)의 혼합물(참고：미국특허 제3,835,214호)에 의해 추출될 수 있다. 그러나 공업적 수준에서 이 혼합물을 사용하는 것은 추출상이 점점 그의 추출능을 상실하는 사실에 관련된 어떤 난점을 발생하며 주기적으로 재적용인 혼합물의 조성에 필요하다.

또한, 이와같은 혼합물에 의해 희토류금속, 이트륨 및 토륨을 추출 및 회수 가능에 대해 가르키고 있지 않다. 그러므로 적당한 유기상의 수단에 의해 초기 수용액상에 대해 실제폐기에 대해 우라늄, 토륨, 및 희토류금속 모두 추출하는 연속 방법에 필요가 있다.

본 발명의 목적은 산용액중에 함유된 우라늄Ⅳ 및 우라늄 Ⅵ, 희토류금속, 토륨 및 이트륨의 모두의 회수 및 특별히 유기상에 의해 액체-액체 추출에 의해 습식인산의 수용액으로부터 전술한 종류의 금속의 총회수하는 연속 방법을 제공하는 것이며, 여기서 전술한 종류를 함유하는 유기상 및 폐기산 수용액상을 회수된다.

본 발명의 다른 목적은 수용액 침전상에 의해 전술한 원소를 함유하는 유기상의 처리하는 것을 특징으로 하여 전술한 종류의 금속을 회수하는 방법을 제공하는 것이며, 여기서 전술한 종류의 금속을 불용성 염의 형태로 회수된다.

광의의 면에서, 본 발명의 방법은 모노알킬페닐인산 유도체가 실질적으로 존재하지 않는 디알킬페닐인산과 단독 또는 혼합물의 형태로 사용되는 지방족 화합물 및 방향족 화합물로부터 선택된 불활성 용매로 구성된 및 적당하기로는 트리알킬포스핀옥사이드, 알킬포스피네이트, 알킬포스포네이트, 알킬포스페이트 및 알킬술폭시드로부터 선택된 용매화 유도체로 구성된 폐기산 수용액상과 우라늄, 토륨, 이트륨 및 희토류금속이 함유된 유기상이 수집된다.

더우기 본 발명은 함유된 유기상이 인산 및 황산으로부터 선택된 강산 용액 중 불화수소산의 수용액상에 의해 처리하여 금속원소가 분리되는 염의 형태로 수용상에서 침전되는 것을 특징으로 하여 전술한 유기상중에 함유된 금속원소의 회수 방법에 관한 것이다.

Ⅰ. 초기산 수용액층

초기 수용층은 인산, 황산 또는 염산과 같은 무기강산 및 미량의 소요금속원소(우라늄의 통상 온도는 0∼500ppm이고 희토류금속 이트륨 및 토륨의 농도가 100∼300ppm임)을 함유한다.

이러한 종류의 산수용액층의 전형적인 예는 다음과 같다：

1. 황산 및 집섬의 여과물로 인회석을 처리하여 얻어진 조(粗)습식인상, 일반적으로 조(粗)용액은 정제되도록 또 다음 추출단계에서 용이하게 사용하기 위해 예비처리로 한다. P₂O₅의 통상 25∼40중량%이다.

2. 불용상태 중의 금속원소를 함유하며 인회석량을 황산으로 처리하여 생성된 잔류 포스포집섬의 무기강산에 의해 처리에 의해 생성된 산수용액.

사실, 본 발명들은 인회석광을 황산으로 처리하는 단계에서 대부분의 경우 우라늄의 용해도는 거의 100%인 반면에 희토류금속, 토륨 및 이트륨의 용해도는 조작조건에 의존하여 용해율은 불과 몇 퍼센트에서 최대 20%까지 광범위하게 변함을 발견하였다. 따라서 황산으로 인회석을 처리하는 단계에서 생성된 포스포집섬중불용상태로 잔류하는 금속원소들을 회수하는 것이 중요하다고 판명되었다.

압석출처 및 처리과정의 조건에 따라 희토류금속, 이트륨 및 토륨의 비율은 다르며 이것들은 고체물질 1㎏당 수 ㎎ 내지 20g사이이다.

산수용액을 생성하기 위해서, 전술한 포스포집섬을 강산으로 처리한다. 강산으로 여과하는 것에 대한 여러 가지 시험으로 포스포집섬내 함유된 전술한 금속종류의 실질적 획분을 용해하는 것이 가능하다는 것이 밝혀진다. 이와같이 황산, 염산 및 질산과 같은 강산을 사용하는 것이 가능하며 그 중에서 바람직한 산이 황산이며, 황산은 요구되는 금속원자들에 대해 높은 선택율을 허용하는 반면에 집섬을 불용으로 유지하고 인회석처리조건의 특성인 집섬여과 특성을 악화시키지 않는다. 더부러 이 방법은 적당히 황산처리에 의해 습식인산의 통상의 제조방법에 결합될 수 있다.

사용된 강산의 농도는 그 성질, 포스포집섬과 접촉시간 사용된 온도 및 액체-고체비율에 따라 의존한다. 이러한 조건은 문헌에 기재되었으며, 특별히 에이. 엠. 안드리아노브 등에 의해 공지(Zhurnal PrikladnoiKhimii, Vol 49, No. 3, Pages636-638(1976)되었다. 그 예로 황산이 사용되면 포스포집섬은 보통 0.5∼3M수용액에 의해 처리된다. 포스포집섬과 강산 용액 사이의 접촉시간은 임계적은 아니나, 희토류금속의 용해에 대해 양호한 효율을 성취하기 위해서, 통상 15분 내지 3시간이다. 반응 종료 후에, 폐기 포스포집섬 잔유물과 요구되는 금속원소에 대해 함량이 제고된 산용액이 분리된다. 이 산용액은 액체-액체 추출단계로 처리하여 그 속에 함유된 금속원소들을 회수한다. 그러나 이 방법의 경제성을 고려하여, 바람직하기로는 동일조건에서 생성된 산용액을 새로운 포스포집섬접촉시키고 이 조작은 역속적으로 수회, 혹은 불연속적으로 수행할 수 있다. 그런다음, 폐기 포스포집섬을 물로 세척하고 세척액을 상기 산용액과 합한다. 포스포집섬의 접촉 및 분리용 상이한 기구는 집섬의 성질에 따라 최적 경제적 조건을 성취하기 위해서 사용될 수 있다.

그런다음 요구되는 금속원소를 함유하는 생성 산수용액을 후술하는 추출단계로 처리한다. 이렇게하여 집섬을 세척하여 용해된 희토류, 토륨 및 이트륨 90%이상 회수하는 것이 공업으로 가능하며, 광물에 따라 일반적으로 초기 포스포 집섬에 함유된 희토류금속, 이토류 및 토륨 30∼300%를 회수하는 것이 가능하다.

추출 및 재축출방법은 재순환되거나 집섬으로부터 금속원소를 추출하는데 재사용하거나 광물처리 과정에 사용될 수 있는 세척산을 회수하는 이점이 있다.

3. 습식인산의 물에 불용 또는 난용인 용매로 추출조작의 추출잔사 수용액.

일반적으로 사료 및 식품공업 및 세척조성물용 폴리포스페이트 출발생성물로 사용되는 정제인산의 시판용수요가 증가되고 있다. 따라서, 조(粗)습식인산의 증가비율은 트리부틸포스페이트 또는 부탄올 또는 이소부탄올과 같은 알킬포스페이트와 같이 물에 불용 또는 난용인 유기용매 수단에 의해 공지 액체-액체추출방법에 의해 정제된다. 이러한 종류의 정제법은 본 발명자들의 프랑스 특허 제1531487호, 제1553095호 및 제2259787호에 비한정 실시예로 기술되어 있다. 이러한 방법에서, 황산과 같은 강산으로 포스포칼슘암석을 처리한 후 여과하여 생성된 조습식인산용액을 전술한 용매로 추출한다. 여기서, 인산의 실제적 획분이 유기상으로 추출된다. 이상을 분리한 후 추출조의 출구에서 P₂O₅가 풍부한 저농도의 P₂O₅를 가진 폐기 수용액(또는 추출잔사)이 수집되며 여기서는 초기수용액중에는 주로 양이온성 불순물이 존재한다. 또한 바람직하기로는, 금속원소함유 인산염의 추출을 증가시키기 위해서 추출조작시 농황산을 가하는 것이 좋다. 왜냐하면 첨가된 황산의 실제적 획분은 추출잔사 수용액중에 발견되기 때문이다. 따라서 우라늄, 희토류금속, 이트륨 및 토륨의 실제적 획분은 추출잔사 중 다시 나타나며 여기서 이와같은 물질을 회수하는 것은 매력적인 제안이다.

액체-액체 추출조작으로부터 얻어지는, 본 발명에서 사용되는 추출잔사 수용액은 일반적으로 20%이하, 바람직하기로는 10%가까운 P₂O₅의 형태로 중량농도로 인산과, 초기에 과량존재에 따라, 일반적으로 1∼3%인 중량비로 포스포칼슘광의 조작시에 도입되는 과량의 반응물로부터 생성된 황산, 불소이온과 같은 다른 음이온 및 철, 알루미늄, 마그네슘, 알칼리금속, 우라늄, 희토류금속, 이트륨 및 토륨(이중 우라늄, 희토류금속, 이토륨 및 토륨은 미량존재)과 같은 양이온을 함유한다. 만일 추출법이 황산을 부가하면 추출 잔사중 농도는 더 높아지고 15중량%까지 달하게 되나 그 반대로 P₂O₅의 중량비는 2%정도로 낮아지는 것(전술한 특허 참조)을 고려해야 한다.

전술한 추출잔사 수용액은 본 추출법에 사용하는 출발수단으로 특별히 적합하다. 이 조작에서 후술하는 바와같이 재추출 후, 추출잔사 중 우라늄, 희토류금속, 토륨 및 이트륨을 최소 90%까지 회수하는 것이 공업적으로 가능하다.

Ⅱ. 유기 추출상

본 발명에서 사용되는 유기 추출상은 추출재로서 디-(알킬페닐) 인산을 함유한다. 전술한 산중에서 알킬페닐기는 알킬기가 4∼12개의 탄소원자를 함유하는 측쇄 또는 직쇄기를 갖는가를 의미한다.

바람직하기로는 알킬기는 옥틸기, 더욱 바람직하기로는 1,1,3,3-테트라메틸부틸, 바람직하기로는 4위치의 것이다.

본 발명은 디-(알킬페닐)인산 단독으로 사용하는 것이 제한되지 않으며, 또한 이들 혼합물의 하나를 사용하는 것을 포함한다.

더우기 유기추출상은 헵탄, 도데칸, 헥산, 케로센 타잎의 석유분해물과 같은 지방족 화합물, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 및 솔베소(엑손의 등록상표)와 같은 방향족 화합물로부터 선택된 불활성 용매를 함유하며, 이것들은 단독 또는 혼합물의 형태로 사용될 수 있다.

불활성 유기용매는 추출제의 지방족 사술의 화학적성질에 따라서 선택된다. 이와같이 지방족 탄화수소중 한정용해조의 디-(옥틸페닐) 인산(DOPPA)(예를들면, 케로센중 20℃에서 포화용액이 0.1몰/ℓ 이하를 함유하는 것)을 사용할 때 지방족 탄화수소-시방족 탄화수소 혼합물을 사용하여 공업적 추출 조건을 성취시키는데 요구되는 유기상의 전술한 용해도를 증가시킬 필요가 있다.

그러나, 실제적 경우에서 요구하는 금속원소의 분배율이 희석제의 방향족 탄화수소/지방족 탄화수소의 중량비가 증가될 때 실질적 환원이 일어난다.

일반적으로, 방향족 또는 지방족 희석제의 선택 중량비와 유기상중의 디-(알킬페닐) 인산에 대한 선택농도는 계(系)중의 문제로되는 디-(알킬페닐) 인산의 용해도, 유기상과 수용액상 사이의 상이한 금속원소의 종류의 각각의 분배율을 고려하여 절충할 수 있다.

실제로 디-(알킬페닐) 인산에 대한 농도는 0.1M∼1M 바람직하기로는 0.5M이며, 첨가되는 방향족 희석제가 필요한 경우 방향족 희석제 지방족희석제 중량비는 0.01∼100이며, 바람직하기로는 1에 가깝다. 더우기 희석제 혼합물중 추출제의 용해도를 증가시키고 소망의 금속원소에 대한 추출효과를 높이기 위해서 본 발명자들은 트리알킬 포스핀옥사이드, 알킬 포스피네이트, 알킬포스포에이트, 알킬포스페이트 및 알킬 술폭시드로부터 선택된 용매화제(개선제)를 유기상에 가하는 것이 요구됨을 발견했다. 실제로 트리옥틸옥사이드, 디부틸포스포네이트 또는 트리부틸포스페이트를 사용하는 것이 바람직하다. 유기상중 개선제의 중량비는 1∼30중량%, 바람직하기로는 5%에 가깝다.

더우기 어떤 경우에 본 발명자들은 유기상의 수력특성을 증진시키기 위해서 탄소수 4개 이상을 함유하는 지방족 또 알킬아릴 히드록실화합물로부터 선택된 개선제를 첨가하는 것이 유익하다는 것을 발견했다. 지방족 알코올은 이러한 목적을 위해 사용하는 것이 바람직하며, 탄소수 10개를 갖는 알코올 또는 노닐페닐과 같은 알킬페닐이 바람직하다.

전술한 추출 유기상은 우라늄, 토륨, 이트륨 및 희토류 금속에 대해서 높은 추출능을 갖는다. 더우기 추출상이 이와같은 용액의 환원능에 무관 즉, 우라늄의 산화가(U_Ⅳ또는 V_Ⅵ)에 무관한 산수용액에 대해서 작용하는 것을 발견했다. 특별히 U_Ⅳ및 U_Ⅵ를 함유하는 용액을 처리하는 것이 가능하다. 그러나, 철로부터 바람직하게 분리하는 것을 성취하기 위해서 환원된 초기 수용액상에서 조작하는 것이 바람직하여 철이 2가이며 추출되지 않으며, 이 결과 실제로 소망의 원소의 추출율을 더욱 증가시킨다.

접촉 조작시 수용액상과 유기상의 유동율 사이의 비율은 임계적이 아니며, 일반적으로 0.1∼20, 바람직하기로는 1∼5이다.

접촉 조작을 위한 온도는 추출제가 희석제중 용해한다면 임계적이 아니다. 조작은 통상 15℃∼60℃이며, 바람직하기로는 40℃부근이다.

접촉 조작은 복수개의 단계, 충전컬럼 또는 펄스컬럼, 공류(共流) 또는 역류 조건하 접촉되는 것으로 구성된조에 넣어진 혼합기-조정기(mixer­settler)와 같은 당분야에서 공지된 기구로 수행된다. 이 조작은 우라늄, 토륨, 이트륨 및 희토류금속에 대해 수용액상의 실제 폐기물을 생성한다.

Ⅲ. 유기상의 재추출

또한 본 발명의 방법은 농축 형태로 이들을 회수하기 위해서 소망의 금속원소를 함유하는 전술한 유기상을 처리하는 것을 포함한다.

유기상의 높은 추출능을 고려할 때 금속원소의 효과적인 재추출은 높은 산수용매중 불화수소산으로 침전시켜 수행할 수 있다. 이 단계에서 적합한 산은 특히 황산, 인산 등의 산이다. 그러나, 인산은 그의 효율면 및 HF-H₃PO₄용액의 수력특성을 고려할 때 바람직하다. 바람직하기로는 인산에 대한 농도가 P₂O₅특히 P₂O₅의 45∼55%에 대해서 30∼60%이며, HF농도가 3∼10중량%이다.

이 조작에서, 전술한 종류의 염의 혼합물을 침전하고 수용액상으로부터 분리하여 생성물을 형성한다. 서로 다른 종류를 분리하는 것은 공지의 다음 단계에서 수행되며 이것은 본 발명의 부분이 아니다.

재추출 조작은 20°∼60℃의 온도에서 공지의 액체-액체 접촉기구 중에서 수행된다. 침전물의 함유된 유기상과 수용액상을 분리한후 유기상을 추출조작으로 재순환한다. 이와같이 침전의 분리후 불화수소산 및 인산에 다시 넣은 후 수용액산은 재추출 단계로 순환된다.

먼저 환원되고 산화가 Ⅳ의 우라늄을 함유하는 초기수용액에 대한 제1의 구체적 조작에서 재추출 대역(帶域)은 단일-단계 기구이다. 이 형태의 조작은 제2도 (실시예 8)의 예시되어 있다.

우라늄이 산화가 Ⅵ 또는 Ⅵ 및 Ⅳ 존재하는 초기 수용액에 대한 제2구체적 조작에서, 재추출조작은 철(Ⅱ)이온과 같은 우라늄 비용 환원제와 불화수소 및 인산을 함유하는 재추출 수용액에 의해 단일단계 대역중에 수행되며, 이에 의해 소망의 금속종류가 염의 형태로 침전된다. 이 구체적 실시예 제3도(실시예 9)에 예시되어 있다.

산화가 Ⅵ 또 Ⅵ 및 Ⅳ 의 우라늄을 함유하는 초기 수용액에 대한 조작에 대한 제3의 구체적 실시에서 재추출 조작이 2단계로 수행된다. 통상적으로 1단계로된 제1의 추출 대역에서 초기 유기용액은 불화수소 및 인산을 함유하는 제1수용액과 접촉하여 이트륨, 희토류금속, 토륨 및 우라늄의 일부가 염의 형태 침전한다.

일부 유기상은 일반적으로 단일단계를 갖는 제2의 재추출대역에 공급하는데 사용되고 여기서 철(Ⅱ)이온과 같은 우라늄 Ⅵ의 환원제를 함유하는 불화수소산 및 인산의 제2수용액과 접촉하게되고 여기서 제1대역에서 나온 유기상중 함유된 우라늄 Ⅵ의 잔류물이 환원추출되고 폐기물에 대해 높은 효율로 우라늄 Ⅳ염의 형태로 침전된다. 이 구체적 실시예는 제1도(실시예 7)에 예시되어 있다.

Ⅳ. 유기상중의 불화수소산 및 인산의 회수

상기 방법에서 불화수소 및 인산을 함유하는 수용액상에 의해 금속종류의 재추출 과정중에서 적합하기로는 환원제 존재하에서 불화수소가 들어있지 않거나 거의 들어 있으며 인산이 미량 들어있는 유기상은 재추출용액중 함유된 인산 및 불화수소산의 획분을 추출한다. 특별히 수용액상 농도 변수가 금속종류의 효과적 재추출을 위해 조정된다면 다시말해 수용액중 인산의 농도가 30∼85중량%이고, 불화수소의 농도가 2중량%이상, 예컨데 P₂O₅및 HF6%의 형태로 계산하여 인산 50중량%를 함유하는 수용액으로 조정하면 추출된다.

재추출 조작에서 손실된 산의 획분의 추출은 재추출수용액상의 순환중 농도의 수준에서 실질적 환원중에서 일어나며, 따라서 이 방법은 산을 다시 넣어야 하므로 이 방법은 경제성에 비추어 유익치 못하다.

그러므로 본 발명은 유기상의 재추출 순환에서 추출된 불화수소산 및 인산의 회수의 개량에 관한 것이다.

이들 금속원소를 재추출하고 수용액상과 유기상을 분리한후 초기 산수용액의 추출대력에 재투입하기 전에 금속원소에 대해서 폐기되는 유기상이 수용액에 의해 세척대역에서 처리되어 인산과 불화수소산에 대해 실질적으로 폐기되는 유기상이 회수되고 수용액이 세척대역에서 얻어지며, 재추출 수용액과 합해진다.

금속 원소에 대해 폐기되는 유기상 세척용 수용액은 물 또는 인산용액에 의해 생성되며, 여기서 농도는 재추출 수용액의 순환중 인산의 농도보다 더 낮게 된다.

특히, 세척대역중 여러개의 단계에 대해 전술한 접촉조작의 변수, 상유동속도 사이의 비 및 온도는 상당히 넓은 범위에 걸쳐 있으며, 재추출용액 순환의 경제적 조작형평을 보장하기 위해서 선택하는 것이 유리하다. 이러한 변수는 당분야 기술에서 공지되어 있다. 통상 세척기구는 적어도 한 개의 단계를 가지며 유기상유동속도 및 수용액 유동속도 사이의 비는 10∼100, 바람직하기로는 45에 가깝다. 접촉기구는 일반적으로 믹서-지지기, 충전컬럼 및 펄스컬럼의 조로 구성되며, 이상은 공류 또는 역류한다. 접촉온도는 통상 60°와 실온 사이이다.

세척 대역에서 전술한 수용액을 재추출 수용액과 합한후 합한 유체는 인산, 불화수소산 및 적당하기로는 환원제의 합량에 대해 다시 조정된다.

일반적으로 세척대역에서 생긴 인산, 불화수소산 용액의 농도는 재추출순환의 수용액의 농도보다 낮아지며, 이는 두용액을 합한 것은 환원된 산함량을 갖는 유체를 부여하기 때문이다. 그러므로 연속조작 조건하에서 합한 유체는 물을 제거하고 불화수소산을 재순환하기 위해서 공지의 기구를 사용하여 증발시켜 농축조작한다.

불화수소, 인산 및 적합하기로는 우라늄 환원제의 양은 연속 조작 조건하 일정수준으로 상이한 농도를 유지하며 가장 경제적 조건하에서 재추출 대역을 공급하는 유동에서 도입된다.

회수 조작에서 개량은 제3도의 개량인 제4도를 참조하여 예시된다.

소망의 금속원소들을 함유하는 조습식인산을 함유하는 산수용액은 라인(41)에 의해 추출대역(42)에 도입되며, 여기서 본 발명에 따라 유기상 50과 접촉하게 된다. 실질적으로 폐수용액은(43)에서 수집되며, 함량이 증가된 유기상은(44)에서 수집된다. 함량이 증가된 유기상은 단일단계로 구성된 재추출 대역(45)에 공급되며, 여기서 우라늄 Ⅵ 환원제, 일반적으로 철(Ⅱ)이온을 함유하는 불화수소산 및 인산의 수용액(46)과 접촉된다.

상분리후 우라늄, 토륨, 희토류금속 및 이트륨에 대해 실질적으로 폐기되는 유기상(47)은 일반적으로 물 또는 묽은 인산 수용액으로 구성된 수용액(49)와 접촉하게 된다. 대역(48)로부터 산에 대해 실적으로 폐기되며 추출대역(42)로 재순환되는 유기상(50)과 세척용액(51)이 생성된다.

전술한 재추출 대역(45)에서 소망의 금속종류는 유기상으로부터 재추출되고 라인(52)에 의해 대역(45)으로부터 생기는 재추출 수용액상중에서 염의 형태로 침전되며, 여기서 일반적으로 물인 유체(56)에 의해 세척대역(55)에서 세척되는 케이크(54)를 회수한다.

생성물을 형성하는 UF₄,TRF₃,ThF₄,YF₃및 CaF₂로 구성된 침전물은(57)에서 회수된다. 바람직하나 로는 세척모액(58)은 추출대역(42)로 재순환된다.

분리대역(53)으로부터 생긴 모액(59)을 유기상 세척대역(48)과 결합하고 결합된 유체(60)은 증발대역(61)에서 농도 단계로 처리하고, 여기서 물(62)와 HF-증가수용액(63)의 유체는 분리되며, 수용액(63)은 농축대역(61)로부터 생긴 농축 유체와 결합하여 유체(64)를 형성하며, 이 농도는 철(Ⅱ)이온에 대해 조정하면 재추출대역(45)로 공급되는 유체(46)을 생성한다.

이 개량법은 대역(53)에서 재추출 과정중 유기상에 의해 추출되는 인산 및 불화수소산의 실질적 획분을 회수하고 재추출용액 순환에 다시 넣어 사용되는 반응물에 경제적으로 되게 하는 것을 가능케한다.

이와같이 특별히 정상적 공업 조건하에서 추출되는 P₂O₅100% 및 HF 90%까지 회수하는 것이 가능하다.

불화수소산 및 인산의 회수의 개량법은 본 발명의 방법을 수행하는 다른 방법에 적용될 수 있다.

다음 실시예는 본 발명을 예시하며, 여기서 사용된 퍼센트는 특별한 지시가 없는한 중량부를 나타낸다.

[실시예 1]

이 실시예는 소망의 금속종류의 분배율(유기상과 수용액상 사이의 종류의 농도비)를 나타낸다.

135㎎/ℓ의 우라늄 Ⅵ, 희토류금속 산화물 Tr₂O₃(3㎎/ℓ의 Eu₂O₃및 150㎎/ℓ의 Y₂O₃)의 형태로 표시되는 희토류금속 0.350g/ℓ, 2㎖/ℓ의 트륨 Ⅳ 및 7g/ℓ의 철(Ⅲ)을 함유하는 30%의 P₂O₅의 조비환원습식인산 1ℓ를 36%의 솔베쏘(방향족 탄화수소, 엑손상표) 36%의 케로센, 1%이하의 MOPPA를 함유하는 23%의 DOPPA 및 5%의 트리옥틸포스핀 산화물로 구성된 유기상 1ℓ와 실온에서 접촉시킨다. 분배계수는 다음과 같다.

[실시예 2]

실시예 1의 수용액 및 유기용액을 20℃의 온도에서 6개의 믹서-침강기로 구성된 추출기내 역류로 1체적의 비율로 상과 접촉시킨다. 상분리 후, 이 조작은 수용액상에 초기에 함유된 99%이상의 우라늄, 83%의 희토류금속(이로품 및 이트륨 경우 95%이상 함유), 99%의 토륨 및 30%의 철을 함유하는 유기상에서 회수한다.

[실시예 3]

실시예 1의 실험을 금속철에 의해 미리 환원된 조인산에 대해 조작을 한다.

두상을 1/1체적비로 접촉하여 다음의 분배계수가 얻어졌다.

[실시예 4]

실시예 3의 수용액 및 유기상이 25℃에서 수용액상 유기상의 체적비 1로 믹서-침전기의 조로 6개의 이론단계로 역류로 접촉시킨다.

이상을 분리 후 초기 수용액상에 함유된 98%이상의 우라늄Ⅳ, 희토류금속, 이트륨, 토륨이 유기상에서 수집된다.

[실시예 5]

이 실시예는 금속성분이 증가된 유기상으로부터 금속성분의 회수하는데 비선택적 방법을 나타낸다.

이 목적을 위해서, 실시예 1에서 생성된 유기 추출물을 50℃에서 믹서-침전기 중, 56%중량의 P₂O₅와 5%의 HF의 조성 수용액으로 유기상/수용액상의 체적비 2로 접촉시킨다.

[실시예 6]

실시예 5의 실험을 6-단계 믹서-침전기 조 중 추출조작으로부터 생긴, 실시예 3의 유기 추출물을 사용하여 반복했다. 이 경우 유기상에 함유된 90%이상의 우라늄, 희토류금속, 토륨 및 이트륨이 수용액상에서 침전물의 형태로 회수된다.

[실시예 7]

이 실시예는 전술한 금속 종류의 회수를 위해서 제1도에서 나타낸 바와 같이 연속방법을 예시한다.

P₂O₅30중량%, 우라늄 Ⅵ 135㎎/ℓ, Y₂O₃0.15g/ℓ 함유하는 Tr₂O₃＋ThO₂0.35g/ℓ를 함유하는 조습식인산을 7-이론단계를 갖는 추출조(믹서-침전기)에 25℃에서 50중량%의 케로센, 50중량%의 솔베소를 구성된 희석제와 0.5몰/ℓ의 DOPPA와 5중량%의 TOPO를 함유하는 유기상에 두상의 체적비가 1로 역류로 도입한다. 폐기된 수용액 추출잔사는 (3)에서 생기며 함량이 증가된 유기상은 (4)에서 생긴다. 유기상은 2단계 재생 유니트(5) 및 (6)에 연속적으로 공급한다. 제1유니트(5)에서, 유기상은 인접순환기에서 순환되고 P₂O₅55%와 HF 6%를 적정하는 유기상과 50℃에서 유기상과 무기상의 체적비가 1/2로 접촉시킨다. 이 상을 분리한후 U(Ⅵ),TR, Y 및 Th의 염의 침전이 함유된 수용액상을 생성물이 형성되는 고체(9)의 분리를 위해 라인(7)에 의해 여과 유니트(8)통한다. (10)에서 생긴 여액을 전술한 정도의 농도에 HF와 P₂O₅를 다시 부가하고 라인(11)에 의해 재생유니트로 재순환된다.

그런 후 일부 폐기된 유기상(12)는 재추출 유니트(6)에 공급되고 여기서 50℃에서 유기상/수용액상의 체적비 10/1으로 51%의 P₂O₅, 6%의 HF 및 5g/ℓ의 철(Ⅱ)로 적정된 수용액(13)과 접촉한다.

이상을 분리한 후, 폐유기상(17)은 추출조(2)로 재순환되고 U(Ⅳ)염의 침전물이 부가된 유니트(6)으로부터 생긴 수용액상(14)가 침전물(16)의 회수용 여과유니트(15)로 통과해 들어간다. 이러한 방법으로 본 발명의 방법을 수핼 때 우라늄은 두 개의 농축물, 즉 희토류금속에 대해 고체(9)의 35% 및 침전물(16)의 65%에 분포된다.

[실시예 8]

이 실시예는 제2도를 참조하여 철에 의해 조인산의 전술한 환원을 특징으로 하는 구체예로서 예시한다. 조환원산은

함유한다.

이산은 라인(21)를 경유하여 25℃에서 7-이론단계로 구성된 믹서-침전기 조(22)에 유기상/수용액상의 체적비가 1/5로 실시예 1과 동일한 유기상(27)에 역튜로 도입된다. 수용액 추출잔사가(23)에서 생기며 함량이 증가된 유기상은 (24)에서 생긴다.이 유기상은 제일단계재생유니트(25)에 공급되며, 여기서 유기상 수용액상의 체적비가 5/1로 50℃에서 51%의 P₂O₅및 6%의 HF를 적정하는 수용액(26)으로 접촉한다.

이상을 분리한 후, 폐유기상(27)은 다시 추출조(22)에 공급되며 침전물을 함유하는 수용액상(28)이 생성물이 형성되는 U(Ⅳ), TR, Y 및 Th의 염의 침전물(30)이 회수되며 P₂O₅와 HF은 다시 가한 후 상기 농도로 회수하기 위해 다시 재추출 유니트(25)에 공급되는 여액(31)이 회수된다. 재순환되지 않는 획분(28)은 퍼지를 형성한다.

[실시예 9]

이 실시예는 제3도에 의해 U(Ⅳ) 및 U(Ⅵ)을 함유하며 또한 단일단계 환원 재추추 단계를 포함하는 조인산처리를 포함하는 구체예로 예시한다.

P₂O₅29%, 총 우라늄 150㎎/ℓU(Ⅳ)＝45㎎/ℓ 및 U(Ⅵ)＝105㎎/ℓ를 함유),TR₂O₃＋ThO₂0.42g/ℓ(Y₂O₃0.17g/ℓ 함유), 총 Fe 9.1g/ℓ(Fe^＋＋＝0.2g/ℓ 함유)를 함유하는 조(粗)습식 인산이 라인(21)을 경유하여 40℃의 온도에서 실시예 1의 것과 동일한 유기상(27)로 역류로 7-믹서-침전기(22)의 조내에 두상 사이의 체적비가 1로 도입된다. 함량이 증가된 유기상은 (24)에서 생성되며, 폐기조 인산은 (23)에서 생성된다. 유기상은 단일단계 재추출 유니트(25)에 공급되며 여기서 유기상과 수용액상의 체적비가 10/1로 Fe^＋2환원이온이 4g/ℓ을 함유하며 48%의 P₂O₅와 6%의 HF를 적정하는 수용액(26)과 접촉한다. 상분리 후, 폐유기상(27)은 우라늄, 토륨회토류금속 및 이트륨 각원소 5㎎/ℓ이하를 함유하며 이것은 추출조(22)에 공급하는데 다시 사용된다. 현탁액상태의 침전물을 함유하는 수용액상(28)은 분리유니트(29)로 통과하며 여기서 U(Ⅳ),TR,Y 및 Th의 염의 침전이 회수되며 이것은 생성물을 형성한다. 여액(31)의 대부분은 HF, P₂O₅및 Fe⁺²의 농도로 맞춘 후(26)에서 (25)로 재순환되며 이 용액(31)의 일부는 퍼지(32)로 제거된다. 이 조장 중 본 발명자들은 20연속 재순환조작 후 용매(27)은 그와 농도, 특히 DOPPA에 대해 어떤 변화도 없었으며 소망의 원소에 대해 추출능이 손실되지 않았다.

[실시예 10]

이 실시예는 조습식 인산에 적용되는 완전한 방법을 예시하며 또한 유기상에 함유된 불화수소산 및 인산의 회수의 개량법을 예시gksek. 첨부된 제4도 이를 나타낸다.

P₂O₅30%, U(Ⅵ) 100g/㎥,TR₂O₃＋ThO₂400g/cm³(Y₂O₃150g/㎥ 함유), 총 철 9㎏/㎥(Fe^＋3의 형태로 존재)가 함유된 조성물의 조습식인산을 5단계로 구성된 믹서-침전기(42)의 조에 라인(41)을 경우하여 도입되며 이것은 40℃의 온도 및 유동속도 1㎥/시간으로 유지된다.

다음의 성분을 함유하는 유기상이 라인(50)을 경유하여 1㎥/시간의 유동속도로 역류로 도입된다.

조의 출구에서 소망의 금속종류가 함유된 유기상(44)가 수집되며 이것은 다음 성분을 함유한다.

또한 폐 수용액 추출잔사(43)는 다음 성분을 함유한다.

상기 유기상은 수용액상(46)과 믹서-침전기(45)로 접촉하며 이것은 후술하는 바와같이 재순환되며 이들성분은 하기와 같고 유기상과 수용액상의 유동속도비는 5이다.

우라늄(Ⅳ), 희토류금속, 토륨 및 이트륨의 침전을 함유하는 생성 수용액상(52)는 P₂O₅50%, HF 6% 및 철(Ⅲ)이온 65㎏/㎥의 농도를 갖는다.

전술한 수용액은(53)에서 여과하고 여과케이크(54)는 0.01㎥/시간의 유동속도로 (55)에서 세척하고 배수한다. 이 결과는

을 함유하는 5.3㎏/시간의 생성 형성하며 0.01㎥/시간의 유동속도로 모액을 형성하는 잔류물이다.

폐기상(47)은 추출기(45)로부터 다음성분을 함유하는 잔류물이 생긴다.

이것은 단일단계를 갖는 세척대역(48)로 도입되고 여기서 이것은 0.022㎥/시간, 두상 사이의 비가 45로 물(49)에 의해 역류로 세척한다.

P₂O₅3㎏/㎥, HF 0.25㎏/㎥, 철 1.87㎏/㎥를 함유하는 유기유체 50은 세척대역(48)의 출구에서 수집되며, 재순환 단계에서 재순환되는 반면 P₂O₅26%, HF 2.5%, 철(Ⅲ) 5㎏/㎥을 함유하는 수용액 유체(51)은 세척대역(48)의 출구서에 수집된다.

상기 수용액 유체는 이 과대역(53)에서 생긴 유체(59)와 합하여 물 21㎏/시간의 증발에 의하여 유체(60)을 형성한다. 그런 후 생성 유체(64)는 철 0.05㎏/시간, HF 0.45㎏/시간 및 물 0.19㎏/시간으로 받아들여 재추출조(45)에 재순환용 유체(46)를 형성한다. 산회수용 방법에 사용되지 않는 방법에 비교하여 재추출조작용 요구되는 산에 대한 비교표는 다음과 같다.

다음 실시예 11∼14는 불용성 용매에 의해 조인산의 추출로 생성된 수용액 추출잔사 방법의 사용에 관한 것이다.

[실시예 11]

프랑스공화국 특허 제1531487호의 실시예에 따른 추출조에 황산을 가하는 방법으로 토고 인회석을 황산으로 처리해서 생성된 조 습식인산의 트리부틸포스페이트에 의해 추출하여 수용액 추출잔사를 사용했다.

이의 중량조성은 아래와 같다.

상기 추출잔사는 단일단계 추출기를 사용하여 30℃에서 다음 중량조성을 갖는 유기상으로 추출한다.

다음표는 우라늄(Ⅵ)과 이트륨에 대한 추출수율을 나타낸다.

[실시예 12]

실시예 10의 수용성 추출잔사가 사용되었다. 추출조작은 4개의 이론단계로 구성된 믹서-침전기의 조(組)중 실시예 10의 용매로 상의 역류로 수행하였으며 이것은 40℃에서, 유기상 수용액상의 유동속도비가 1.2로 유지했다. 우라늄 희토류금속, 이트륨 및 토륨 10㎎/ℓ이하로 함유하는 폐수용액상은 조에서 생긴다. 함량증가된 유기상은 다음을 함유한다. 즉,

그런다음 유기상을 P₂O₅56%, HF 6.5% 및 Fe^＋21.5g/ℓ를 함유하는 수용액과 40℃에서 혼합기-침전기중 유기상 수용액상 유동속도비 5로 접촉시켰다. 녹색침전이 형성되며, 이것은 수용액상에 함유되며 원심분리에 의해 분리된다. 폐유기상은 우라늄, 희토류금속, 이트륨 및 토륨 10㎎/ℓ이하를 함유한다. 용매 1ℓ당 우라늄(Ⅳ), 희토류금속, 이트륨 및 불화토륨의 건조침전물 0.35g의 회수되며 이것은 95%의 우라늄, 희토류금속 및 토륨의 추출잔사에 대해 총회수에 대응한다.

[실시예 13]

추출조에 황산을 부가하지 않고, 토고(TOGO)인 회석을 황산으로 처리하여 생성된 조 습식인산의 트리부틸포스페이트로 추출하여 생성된 수용액 추출로 잔사를 사용했다.

그 조성은 다음과 같다.

전술한 추출잔사는 4개의 이론단계로 구성된 믹서-침전기의 조내에서 두상사이 역류로 실시예 10의 유기상으로 추출했다. 이것은 40℃에서 유기상과 수용액상의 유동속도비가 1로 유지했다. 우라늄, 희토류금속, 이트륨 및 토륨의 20㎎/ℓ이하를 함유하는 폐수용 액상과 U 210㎎/ℓ, TR₂0₃70㎎/ℓ 및 Y₂O₃87㎎/ℓ 함유하는 유기상을 추출기로부터 생겼으며, 이것은 90% 이상의 평균추출비를 나타냈다. 이 유기상은 P₂O₅56%, HF 6.5% 및 Fe^＋21.5g/ℓ를 함유하는 용액으로 실시예 2에서와 같이 재추출했다.

[실시예 14]

실시예 13의 수용액 추출잔서가 사용되었다. 철(Ⅲ)를 철(Ⅱ)로, 우라늄(Ⅵ)을 우라늄(VI)을 우라늄 (Ⅳ)로 환원하기 위해서 과립철 베드상에서 먼저 환원시킨다.

추출조작을 실시예 10의 용매를 사용하여 5단계상에서 유기상 수용액상비가 1/5로 수행했다. 이것은 U 1.07g/ℓ, TR₂0₃0.37g/ℓ 및 Y₂O₃0.45g/ℓ를 함유하는 유기상을 생성하며, 이것은 P₂O₅50% 및 불화수소산 7%를 함유하는 용액으로 수용액상/유기상비가 1/5로 재추출하고 원심분리하여 상기 금속종류의 불화물의 침전 및 각원소 10㎎/ℓ이하를 함유하는 유기상을 생성한다. 이는 우라늄 98%, 이트륨 96% 및 희토류금속 95% 이상을 회수하는 것에 상응한다.

다음 실시예 15∼19는 잔유포스포집섬을 처리하여 생성된 산수용액에 관한 본발명의 방법을 사용하는 것에 관한 것이다.

[실시예 15]

황산으로 인희석을 처리한 후 여과하여 이트륨과 산화토륨(ThO₂)를 함유하는 희토류금속산화물(Tr₂O₃) 0.36%을 함유하는 잔류 포스포집섬을 사용했다. 포스포집섬을 액체/고체비율이 4중량비 중 2.3M 황산 용액으로 25℃에서 1시간 동안 교반하면서 접촉한다. 집섬을 여과탈수에 의해 분리한후 생성용액과 새로운 추가집섬을 전술한 바와같은 조건에서 접촉시킨다. 이 접촉조작은 황산 1.6M, 인산 0.8M, TR₂0₃＋Th₂O 2.1g/ℓ농도의 함량증가된 용액으로 총 5회 수행한 희토류금속 및 토륨에 대한 회수율은 출발 포스포집섬에 대해 실질적으로 40%에 해당한다.

상술한 용액을 디-(옥틸페닐) 인산 0.5M/ℓ, 트리옥틸포스핀 옥사이드 0.12M/ℓ 용매가 케로센과 솔베소 150의 등량 혼합물로 된 유기상과 5개의 이론단계로 구성된 믹서-침전기 조 중 250℃에서 유기상과 수용액상의 유동속도비가 1로 유지하며 접촉시킨다. 추출기의 출구로부터 수집된 수용액 추출잔사는 희토류금속산화물, 이트륨 및 토륨의 100㎎/ℓ이하를 함유하며 이는 희토류금속, 이트륨 및 토륨 95% 이상의 유기상 중 추출수율에 대응한다.

함량증가 된 유기용액을 유기상과 수용액상의 유동속도비가 5에서 불화수소산 6%를 함유하는 P₂O₅52%로 인산용액으로 단일단계 믹서 추출기로 재추출한다. 처리되는 유기상의 각 리터당 희토류금속 이트륨 및 토륨을 함유하는 녹색침전이 형성되며 이는 분리, 건조되어 2.4g의 생성물을 생성한다. 재추출기로부터 생긴 유기상은 희토류금속, 이트륨 및 토륨 10㎎/ℓ이하를 함유하며 이것은 초기 포스포집섬에 대해 총수율 38% 이상에 대응한다.

[실시예 16]

실시예 15의 잔류 포스포집섬이 사용되며 실시예 1에서 기술된 방법으로 반복하여 50℃에서 1시간 동안 2.7M의 황산용액으로 교반하며 접촉한다. 이것은 황산 2M, 인산 0.8M, TR₂0₃＋Th₂O 2.6g/ℓ의 함량 증가용액 90ℓ를 생성한다. 희토류금속, 토륨 및 이트륨에 대한 수율은 실제적으로 출발포스포집섬에 대해 50%에 해당한다.

상기 용액을 8개의 이론단계로 구성된 믹서-침전기 조 중에서 25℃ 및 유기상 수용액상의 유동속도비를 1로 유지하면서 실시예 15의 유기상을 역류로 접촉한다. 추출의 출구로부터 수집된 수용액 추출잔사를 란타늄 세륨프라세오디뮴 및 네오듐 550㎎/ℓ을 함유하며, 이것은 용해희토류금속, 이트륨 및 토륨의 80% 정도의 유기상 내의 추출수율에 해당한다. 그런 후 희토류금속, 이트륨 및 토륨은 실시예 1에서 기술된 조건하에 유기상으로부터 재추출된다.

[실시예 17]

실시예 15의 잔류포스포집섬을 실시예 15에서 기술된 조작을 반복하여, 50℃에서 1.8M황산으로 1시간 동안 교반하면서 접촉한다. 그결과 황산 1M, 인산 0.8M,TR₂0₃＋Th₂O 2.1g/ℓ 함유하는 함량 증가된 용액 90ℓ를 얻는다. 희토류금속, 이트륨 및 토륨에 대한 회수율은 초기 포스포집섬에 대해 실제적으로 40%에 해당한다.

전술한 용액을 25℃에서 유기상 수용액상 유동속도 비가 0.2로 유지하면서 4개의 이론 단계로 구성된 믹서-침전기조중 실시예 15의 유기상과 역류로 접촉시킨다. 추출기의 출구로부터 수집된 수용액 추출잔사는 희토류금속 산화물, 필수적으로 란타늄옥사이드 50㎎/ℓ를 함유하며 이것은 불화수소산 6%, P₂O₅의 인산 52%의 혼합물에 의해서 불화물의 침전의 형태로 재추출된 희토류금속, 이트륨 및 토륨의 97%이상 유기상중 추출수율에 대응한다.

[실시예 18]

황산 1M, 인산 0.8M,TR₂0₃＋Th₂O 2.1g/ℓ로 적정된 실시예 17의 함량 증가된 용액을 25℃ 및 유기상/수용액상의 유동속도비가 1이 되도록 유지하면서 4개의 이론 단계로 구성된 믹서-침전기조 중에서 솔베쏘 150용액중의 디-(옥틸페닐)인산 0.5M을 함유하는 유기상과 역류로 접촉한다. 추출조작의 출구에서 수집되는 수용액 추출잔사는 희토류금속산화물 55㎎/ℓ를 함유하며, 이것은 희토류금속, 이트륨 및 토륨 97%의 유기상 중 추출수율에 해당한다.

[실시예 19]

황산 1M, 인산 0.8M,TR₂0₃＋Th₂O 2.1g/ℓ로 적정되는 실시예 17의 함량증가용액을 25℃ 및 유기상 수용액상의 유동속도비가 1.25되도록 유지하면서 4개의 이론단계로 구성된 믹서-침전기조 중, 디-(옥틸페닐)인산 0.2M/ℓ, 노닐페놀 20% 및 케로센을 적량가해 100%로 한 유기상을 역류로 접촉시켰다. 추출기 출구에서 수집된 수용액 추출잔사는 90㎎/ℓ의 희토류금속산화물 함유하며 이것은 희토류금속, 이트륨 및 토륨 95%의 유기상중 추출수율에 해당한다.

Claims (1)

1. 조(粗)습식인산 또는 불용성 금속류를 함유하는 잔류 포스포집성을 강산으로 처리하여 얻은 산수용액상을 수불용성 또는 약수용성 용매에 의해 추출액의 수성 라피네이트, 조 습식인산의 수성 라피네이트로서 상기산 수용액중에 함유된 우라늄, 토륨, 이트륨 및 히토류 원소를 회수함에 있어서, 상기 산 수용액을 실제로 모(노알킬페닐) 인산 유도체가 존재하지 않는 디-(알킬페닐) 인산 및 단독 또는 혼합된 지방족 또는 방향족 탄화수소에서 선택된 불활성유기용매로 이루어진 균일유기상과 접촉시키고, 상분리 후 실질적으로 폐기된 수용액상과 우라늄, 토륨, 이트륨 및 희토류 원소가 함유된 유기상을 얻는 것을 특징으로 하는 산수용액상에 함유된 우라늄, 토륨, 이트륨 및 희토류 금속의 총회수를 위한 연속방법.

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