NO820591L - Fremgangsmaate for aa fjerne uran fra et ekstraksjonsmiddel - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for utvinning av uran fra våtprosessfosforsyre ved anvendelse av et alkylpyrofosforsyre-ekstraksjonsmiddel. Ekstraksjonsmidlet inneholder også et modifiseringsmiddel for under stripping å holde alkyl-pyrof osforsyreesteren oppløst i et fortynningsmiddel som er i det vesentlige ublandbart med vann. Efter at uranet er blitt ekstrahert fra våtprosessyren, behandles alkylpyrofosforsyreekstraksjonsmidlet med et oxydasjonsmiddel, som hydrogenperoxyd, og uranet blir overført til en alkalisk strippeoppløsning. Den alkaliske strippe-oppløsning er en vandig oppløsning av et alkalimetall-eller ammoniumcarbonat eller -hydroxyd. Det avmagrede ekstraksjonsmiddel resirkuleres for kontakt med fersk våtprosessyre. Eventuelt treverdig jern som er tilstede, blir utfelt i strippeopplsningen og derefter skilt fra oppløsningen. Uranet blir utvunnet, tørket og kalsinert til et UOg-produkt.

Description

Teknisk område

Utminerbart fosfat finnes på en lang rekke steder

over hele verden, og i flere av disse avsetninger fore-kommer små mengder av uran komplekst bundet med fosfatfor-bindelsene. For eksempel inneholder den store fosfatavsetning i det sentrale Florida 0,01-0,02 vekt% uran. Dette uran oppløses når fosfatet surgjøres med mineralsyre for fremstilling av våtprosessfosforsyre.

Teknikkens stand

De tidligere arbeider angående utvinning av uran fra våtprosessyre er beskrevet i en publikasjon som er betegnet som DOW-81 med tittelen "Recovery ofUranium from Industrial Phosphoric Acid by Solvent Extraction".Alkylpyrofosforsyre viste seg å være meget effektivt ved selektiv ekstraksjon av uran fra fosforsyre, og flere flytskjemaer med anvendelse av denne type av ekstraksjonsmiddel er gjengitt i US patentskrift 2866680. Tidligere prosesser for utvinning av uran ved anvendelse av pyrofosforsyre som ekstraksjonsmiddel omfatter prosesser hvor uran fjernes fra ekstraksjonsmidlet over i en sur strippeoppløsning. Det er også kjent å fjerne uran fra ekstraksjonsmidlet over i en alkalisk strippeopp-løsning som beskrevet i fransk patentskrift 2423545. Ved denne prosess overføres en del av pyrofosforsyreesterne til den alkaliske strippeoppløsning og blir derefter på ny opp-løst i fortynningsmidlet for oppløsningen av det organiske ekstraksjonsmiddel. Et modifiseringsmiddel, som en lang-kjedet alkohol, tilsettes til ekstraksjonsmidlet for å for-sinke hydrolysen av pyrofosforsyreesterne.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for utvinning av. uran fra våtprosessfosforsyre under anvendelse av. alkylpyrofosforsyre som ekstraksjonsmiddel og en alkalisk strippeoppløsning.

Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for utvinning av uran fra våtprosessyre, hvor uran fjernes fra et ekstraksjonsmiddel av alkylpyrofosforsyre over i en alkalisk strippeoppløsning. Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveie bringe en fremgangsmåte for utvinning av uran fra våtprosessfosforsyre under anvendelse av et ekstraksjonsmiddel av alkylpyrofosforsyre og en alkalisk strippeoppløsning, hvor pyrofosforsyreesterne holder seg oppløst i ekstraksjonsmiddel-oppløsningen under strippingen.

Det tas ved oppfinnelsen videre sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte for å utvinne uran fra våtprosessyre, omfattende et middel for å håndtere eventuelt treverdig jern som kan bli utfelt i den alkaliske strippeoppløsning, og for å fjerne spaltningsprodukter av pyrofosforsyreester fra ekstraksjonsmidlet.

Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe

en fremgangsmåte for å utvinne uran fra våtprosessyre som inneholder en høy kosentrasjon av P2°5*;Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte for å utvinne uran fra våtprosess-syre på økonomisk måte og med minimalt forbruk av kostbare reagenser. ;Beskrivelse av oppfinnelsen ;Ifølge oppfinnelsen fjernes uran fra et organisk ekstraksjonsmiddel som inneholder en alkylpyrofosforsyre, ;som isodecylpyrofosforsyre, som ekstraksjonsmiddel, og over i en alkalisk strippeoppløsning. Pyrofosforsyreesteren i det organiske ekstraksjonsmiddel oppløses i et egnet organisk fortynningsmiddel som er i det vesentlige ublandbart med vann, som kerosen. Det organiske ekstraksjonsmiddel inneholder fireverdig uran som er blitt ekstrahert fra våtprosessfosforsyre. Det organiske ekstraksjonsmiddel inneholder også et alkohol- eller fenolmodifiseringsmiddel som er tilsatt til det organiske ekstraksjonsmiddel i en tilstrekkelig mengde til å holde pyrofosforsyreesterne opp-løst i fortynningsmidlet under strippingen. Den maksimale mengde av modifiseringsmiddel som tilsettes til det organiske ekstraksjonsmiddel, er ca. 1 mol av modifiseringsmidlet ;pr. fosforatom (P) i det organiske ekstraksjonsmiddel.;Denne mengde med modifiseringsmiddel svarer til den teoretiske mengde som er nødvendig for hydrogenbinding av hvert oxygenatom som er dobbeltblindet til et fosforatom. Det organiske ekstraksjonsmiddel behandles med et oxydasjonsmiddel, som hydrogenperoxyd, for å oxydere det fireverdige uran i det anrikede ekstraksjonsmiddel. Ekstraksjonsmidlet blir derefter strippet med den alkaliske strippeoppløsning som omfatter en vandig oppløsning av et alkalimetall- eller ammoniumcarbonat.eller -hydroxyd, som en vandig oppløsning av ammoniumcarbonat. Under kontakten mellom den alkaliske strippeoppløsning og det anrikede organiske ekstraksjonsmiddel blir uran fjernet fra ekstraksjonsmidlet over i strippeoppløsningen. På grunn av nærværet av modifiseringsmidlet i det organiske ekstraksjonsmiddel holder imidlertid pyrofosforsyreesterne seg oppløst i fortynningsmidlet i det organiske ekstraksjonsmiddel. ;Det avmagrede organiske ekstraksjonsmiddel blir fortrinnsvis vasket for å fjerne eventuell strippeoppløsning som inneholdes i ekstraksjonsmidlet, og blir derefter resirkulert for kontakt med fersk våtprosessyre. Fersk pyrofosforsyreester tilsettes til det resirkulerte avmagrede organiske ekstraksjonsmiddel. På denne måte holdes ekstraksjonskoeffisienten for ekstraksjonsmidlet.på et forholdsvis høyt nivå. ;Treverdig jern blir typisk ekstrahert over i det ;organiske ekstraksjonsmiddel under kontakten med våtprosess-syren selv når redusert syre anvendes. En del av dette treverdige jern blir overført til den alkaliske strippeoppløs-ning under kontakten mellom de organiske og vandige faser ;under strippingen og blir utfelt i strippeoppløsningen. Dessuten blir spaltningsprodukter av pyrofosforsyreester fra ekstraksjonsmidlet utfelt i strippeoppløsningen. Efter separering av det utfelte treverdige jern og den utfelte pyrofosforsyre blir uranet utvunnet. ;Kortfattet beskrivelse av tegningene;Fig. 1 viser et flytskjema for utvinningen av uran fra våtprosessfosforsyre, hvor uran utfelles i den alkaliske strippeoppløsning. Fig. 2 viser et flytskjema for utvinningen av uran fra våtprosessfosforsyre, hvor uran ikke utfelles under strippingen. ;Beste utføre!sesform av.oppfinnelsen ;Våtprosessfosforsyre fås ved surgjøring av ukalsinert fosfatbergart med svovelsyre og kan inneholde 20-55 vekt%, mer typisk 25-50 vekt%, P2°5*Våtprosessyre inneholder normalt 28-32 vekt% P2°5'men kan tvPisk inneholde 40-45 vekt% ^ 2^ 5 dersom den er blitt fremstilt ved hjelp av hemi-hydratprosessen. Våtprosessyren blir behandlet slik at treverdig jern i syren blir redusert til toverdig jern. Da jernets oxydasjonstilstand er tilbøyelig til å regulere uranets oxydasjonstilstand, vil i det vesentlige alt uran foreligge i den reduserte fireverdige tilstand selv ved forholdsvis høye konsentrasjoner av treverdig jern. For imidlertid å redusere innvirkningen av treverdig jern på ekstraksjonen og strippingen til et minimum bør det treverdige jern reduseres slik at konsentrasjonen av treverdig jern er minst 8 g/l eller derunder, fortrinnsvis minst 6 g/l eller derunder.

Den måte som det treverdige jern reduseres på er ikke av kritisk betydning. Det treverdige jern kan reduseres ved anvendelse av et kjemisk reduksjonsmiddel, som metallisk jern, metallisk silicium eller en jern-siliciumlegering som vanligvis er betegnet som en ferrosiliciumlegering med et siliciuminnhold av 5-100 vekt%, fortrinnsvis 5-80 vekt%, og helst 5-20 vekt%. Det treverdige jern kan også reduseres elektrolytisk. I reduksjonstrinnet reduseres Fe<+>"^ til Fe<+2>og eventueltU<+6>tilU<+4>. Som antydet ovenfor er det ikke nødvendig at alt Fe + 3 reduseres til den lavere valens-tilstand for effektivt å ekstrahere uranet fra våtprosess-syre. Omfanget av reduksjonen av konsentrasjonen av treverdig jern i våtprosessyren er således et økonomisk spørsmål på basis av den samlede uranutvinningsprosess.

Den reduserte våtprosessyre blir avkjølt under anvendelse av en hvilken som helst vanlig metode, som ved hjelp av kjølevann eller i en evaporator. Våtprosess-syrens temperatur er typisk 60-80°C. Det foretrekkes å avkjøle?syren til 55°C eller derunder, fortrinnsvis til 30-50°C. Når syren avkjøles, økes ekstraksjonskoeffisienten under ekstraksjonen, nedsettes hydrolysehastigheten for ekstraksjonsmidlet og forbedres uranutvinningsprosessen. Omfanget av avkjølingen av syren, dersom dette utføres, er imidlertid igjen et spørsmål om økonomi basert på den samlede uranutvinningsprosess.

Den avkjølte våtprosessyre blir klaret for i det minste delvis å fjerne uorganiske faste materialer, som kalsium-sulfat (gips), og organiske faste materialer, som humus-stoffer. Flere metoder er kjente for klaring av våtprosess-syre, og en hvilken som helst av disse metoder kan anvendes. For eksempel kan et raketankklassifikasjonsapparat eller et klaringsapparat av typenLamella anvendes for å klare syren. For klaringstrinnet kan en egen separeringsenhet for faste materialer anvendes. Den klarede syre blir derefter fortrinnsvis ført gjennom et poleringsfilter for å nedsette kosentrasjonen av faste materialer til ca. 20 deler pr. million (ppm) eller derunder.

Uranet i den klarede syre blir ekstrahert med en alkylpyrofosforsyre (APFA). De forskjellige APFA-ekstraksjonsmidler som kan anvendes, omfatter dem som er beskrevet i US patentskrift 2866680. APFA-ekstraksjonsmidlene er reaksjonsproduktet mellom fosforoxyd og en alkohol som typisk har en kjedelengde med 4-20 carbonatomer, fortrinnsvis 6-12 carbonatomer. Reaksjonsproduktet er en kompleks blanding som antydet i "Products of the Reaction Between Alcohols and Phosphorus Pentaoxide: Identity and Extraction Efficiency of the Various Products", M. Zangen, Y. Marcus og E.D. Bergmann, Separation Science, (2), s. 187-197,196 7. Fremgangsmåter for fremstilling av APFA-ekstraksjonsmidlene er beskrevet i US patentskrifter 2866680 og 2947774. Det foretrekkes å fremstille APFA-ekstraksjonsmidler i det vesentlige ved anvendelse av den metode som.er beskrevet i US patentskrift 294 7774..

APFA-ekstraksjonsmidlet oppløses i et organisk fortynningsmiddel som er i det vesentlige ublandbart med vann. Egnede fortynningsmidler'omfatter f.eks. alifatiske hydrocarboner, jordoljefraksjoner med lavt innhold av aromatiske bestanddeler eller klorerte hydrocarboner. De foretrukne fortynningsmidler er raffinerte, høytkokende jordoljefraksjoner med høyt flammepunkt og inneholdende 10-50 Volum% nafthener idet resten i det vesentlige utgjøres av alifatiske bestanddeler.

APFA-konsentrasjonen i ekstraksjonsmiddeloppløsningen er vanligvis 10-150 g/l og mer generelt 10-100 g/l. Konsentrasjonen av APFA i ekstraksjonsmiddeloppløsningen som anvendes i praksis, vil være bestemt av forskjellige variable, omfattende konsentrasjonen av treverdig jern i våtprosessyren og den temperatur til hvilken syren blir av-kjølt.

Ekstraksjonsmiddeloppløsningen inneholder et modifiseringsmiddel for å bevare saltene av APFA som er blitt dannet under strippingfi oppløsning i fortynningsmidlet. Modifiseringsmidlet er en hvilken som helst alkohol eller fenol som er ublandbar med vann og som er oppløselig i fortynningsmidlet og inneholder en OH-gruppe som med hydrogenbinding vil binde det dobbeltbundne oxygen på pyrofosforsyrens fosfatgruppe. Alkoholen kan være en alifatisk alkohol eller en substituert alifatisk eller alisyklisk alkohol inneholdende 4-20, fortrinnsvis 6-12, carbonatomer. Den samme alkohol eller en alkohol med lignende kjedelengde blir fortrinnsvis anvendt som modifiseringsmiddel som den alkohol som anvendes for fremstilling av APFA (f.eks. et octanol-modifiseringsmiddel anvendes dersom octanol anvendes for fremstilling av octylpryofosforsyre). Fenolen kan være en substituert eller usubstituert fenol. De foretrukne fenoler er nonylfenol eller octylfenol, og begge disse er tilgjengelige i handelen.

Modifiseringsmidlet tilsettes til det organiske ekstraksjonsmiddel i en mengde som er tilstrekkelig til å holde de under strippingen dannede APFA-salter oppløst i fortynningsmidlet. Da modifiseringsmidlet nedsetter ekstraksjonskoeffisienten for pyrofosforsyreesteren, reguleres den maksimale mengde modifiseringsmiddel som tilsettes til det organiske ekstraksjonsmiddel, for å gjøre

oppløseligheten av APFA-saltene i fortynningsmidlet maksimal, mens det unngås å tilsette modifiseringsmiddel som unødvendig ville nedsette APFA-ekstraksjonsmidlets ekstraksjonskoef-fisient.. Den maksimale mengde av modifiseringsmiddel som tilsettes til det organiske ekstraksjonsmiddel, er ca. 1 mol av modifiseringsmidlet pr. fosforatom (P) i det organiske ekstraksjonsmiddel. Denne mengde av modifiseringsmiddel overensstemmer med den teoretiske mengde som er nødvendig for hydrogenbinding av hvert oxygen som er dobbeltbundet til et fosforatom.

Den maksimale mengde av modifiseringsmiddel som tilsettes til det organiske ekstraksjonsmiddel er definert ut-trykt ved fosforatomkonsentrasjonen da APFA-ekstraksjonsmidlet er en kompleks blanding som kan inneholde en rekke bestanddeler foruten diesterne av pyrofosforsyre. Under spesiell henvisning til diesterne av pyrofosforsyre vil den maksimale mengde av modifiseringsmiddel som teoretisk er nødvendig for hydrogenbinding av hvert oxygen som er dobbeltbundet til et fosforatom, være 2 mol modifiseringsmiddel pr. mol av diester da hvert mol av diesteren inneholder to fosforatomer. I alminnelighet er det vektforhold mellom modifiseringsmidlet og APFA som er nødvendig for.å holde de under strippingen dannede APFA-salter oppløst i fortynningsmidlet og likevel unngå enhver unødvendig senkning av ekstraksjonskoeffisienten, fra 1/2 til 3/4, fortrinnsvis fra 1/2 til 2/3.

Ekstraksjonen kan utføres satsvis eller kontinuerlig og

i medstrøm eller motstrøm, idet motstrøm er foretrukket. Apparater for å utføre blandingen og adskillelsen av to

i det vesentlige ublandbare faser er velkjente innen den angjeldende teknikk, og et hvilket som helst vanlig apparat kan anvendes for dette formål. Det foretrekkes å utføre ekstraksjonen i den vandige motstrøms uranekstraksjonsenhet som drives kontinuerlig og. under anvendelse av 3-8 trinn, fortrinnsvis 5-8 trinn. Volumforholdet mellom våtprosess-syren og ekstraksjonsmiddeloppløsningen under.ekstraksjonen bør vanligvis være fra 1 til 10:1.

Efter ekstraksjonen blir våtprosessyren tilbakeført til syreprodusenten for ytterligere behandling for fremstilling av "handelssyre" som enten selges eller anvendes for fremstilling av en lang rekke produkter, hovedsakelig gjødningsmidler. Eventuelt ekstraksjonsmiddel som overføres til våtprosessyren under.ekstraksjonen blir fortrinnsvis fjernet fra våtprosessyren før syren tilbakesendes til syreprodusenten. Det inneholdte ekstraksjonsmiddel kan fjernes ved hjelp av en hvilken som helst vanlig metode, omfattende bruk av én eller flere fIotasjonsceller.

Uranet i APFA-ekstraksjonsmidlet oxyderes og omvandles fra fireverdig tilstand til seksverdig tilstand i ekstraksjonsmidlet. Det foretrukne oxydasjonsmiddel er hydrogenperoxyd, men andre oxydasjonsmidler, som natriumklorat, vil kunne anvendes. Hydrogenperoxydet tilsettes fortrinnsvis til ekstraksjonsmidlet i form av en 25-50 volum%-ig vandig

oppløsning. Den tilsatte mengde av oxydasjonsmiddel bør være større enn den støkiometriske mengde som er nødvendig for å oxydere uraninnholdet i ekstraksjonsmidlet til +6-valenstilstanden (U02<++>).

I det neste trinn av prosessen blir uraninnholdet i ekstraksjonsmidlet fjernet fra dette ved å bringe ekstraksjonsmidlet i kontakt med en alkalisk strippeoppløsning for å fjerne uran og utfelle eventuelt treverdig jern og orthoestere som skriver seg fra ekstraksjonsmidlet, f.eks. ved hydrolyse av. pyrofosforsyreesteren. Den alkaliske strippeoppløsning er en vandig oppløsning av et alkalimetall-eller ammoniumcarbonat eller -hydroxyd. Den foretrukne strippeoppløsning er en ammoniumionholdig oppløsning, som en vandig ammoniumcarbonatoppløsning. Betegnelsen "carbonat" skål også omfatte bicarbonat.

I alminnelighet bør den alkaliske strippeoppløsnings pH være 8-12, fortrinnsvis 9-10. Dersom f.eks. en ammonium-carbonatoppløsning anvendes, bør denne være 0,5-3 M. Temperaturen i strippetrinnet vil normalt være ca. 60°C, men den kan være den samme som den temperatur til hvilken syren er blitt avkjølt før ekstraksjonen.

APFA-ekstraksjonsmidlet vaskes for å fjerne eventuell alkalisk strippeoppløsning som er blitt overført til ekstraksjonsmidlet. Dette utføres fortrinnsvis i et eget vasketrinn i hvilket ekstraksjonsmidlet vaskes med efter-fyllingsvæske for den alkaliske strippeoppløsning. For eksempel vaskes ekstraksjonsmidlet med en vandig ammonium-carbonatoppløsning.

Det vaskede ekstraksjonsmiddel resirkuleres for å bringes i kontakt med fersk våtprosessyre. Før det kommer i kontakt med syren blir imidlertid ferskt APFA-ekstraksjonsmiddel som på egnet måte er blitt fortynnet med fortynningsmiddel, kombinert med det avmagrede ekstraksjonsmiddel for å kompensere for fysikalsk tap og for å holde ekstraksjohs-koeffisienten på et forholdsvis høyt nivå under den neste ekstraksjonssyklus. Det ferske ekstraksjonsmiddels konsentrasjon av APFA er typisk 20-1000 g/l/fortrinnsvis 400-600 g/l. Modifiseringsmidlet tilsettes også til det resirkulerte avmagrede ekstraksjonsmiddel efter behov for å opprettholde den ønskede konsentrasjon av modifiseringsmiddel.

Den resirkulerte strøm av avmagret ekstraks jonsmiddel kan

om ønsket surgjøres med mineralsyre, som fosforsyre, før den igjen bringes i kontakt med våtprosessyre for ekstraksjon. Ved surgjøringen omvandles APFA-ekstraksjonsmidlet fra dets saltform (f.eks. ammoniumform) til dets syreform. Hvis ikke vil ekstraksjonsmidlet surgjøres under de første trinn av kontakten med våtprosessyren.

Ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen holdes den alkaliske strippeoppløsning mettet med uran slik at uranet som overføres til strippeoppløsningen, vil utfelles i strippeoppløsningen. Ifølge denne utførelsesform blir den alkaliske strippeoppløsning efter at den er blitt skilt fra ekstraksjonsmidlet, innført i en faststoffseparator, som en vanlig sentrifuge eller et filter. Bunnfallet blir skilt fra den alkaliske strippeoppløsning i faststoffseparatoren. Den alkaliske strippeoppløsning blir resirkulert for kontakt med anriket APFA-ekstraksjonsmiddel.

Bunnfallet som er blitt fjernet fra den alkaliske strippeoppløsning, må behandles før det tørkes og kalsineres for å skille eventuelt fast jern og fast orthoester fra uranbunnfallet. De faste materialer som er blitt skilt fra den alkaliske strippeoppløsning, blir fortrinnsvis blandet

med en vandig oppløsning og oppvarmet til en tilstrekkelig høy temperatur til å oppløse i det vesentlige hele uranbunnfallet. Fast jern og orthoester blir derefter fjernet i en annen faststoffseparator, som en vanlig sentrifuge eller et filter. Oppløsningen kan derefter avkjøles for på ny å utfelle uranet. Uranbunnfallet skilles fra den vandige oppløsning i en tredje faststoffseparator, som en vanlig sentrifuge eller et filter. Den vandige oppløsning resirkuleres, og uranbunnfallet tørkes i et tørkeapparat og

kalsineres i et kalsineringsapparat, hvorav begge er av vanlig type og fortrinnsvis indirekte fyrt.

Som et alternativ til den ovenfor beskrevne behandlings-rekkefølge kan oppløsningen som er tilbake efter at det faste jern og fast orthoester er blitt fraskilt, oppvarmes til en tilstrekkelig høy temperatur til å avdrive ammoniakk og carbondioxyd og utfelle uran kvantitativt i form av uranylcarbonater. Bunnfallet blir frafiltrert, tørket og kalsinert.

Ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen holdes urankonsentrasjonen i den alkaliske strippeoppløsning under metningskonsentrasjonen, slik at uranet som er blitt over-ført til strippeoppløsningen, ikke vil utfelles sammen med jernet og orthoesterne. Ifølge denne utførelsesform er den alkaliske strippeoppløsning en vandig oppløsning fortrinnsvis av et alkalimetall- eller ammoniumcarbonat. Strippingen kan utføres satsvis eller kontinuerlig og i medstrøm eller motstrøm, idet motstrøm er foretrukket. Det foretrekkes å utføre strippingen i en motstrømsstrippeenhet i .1-3 trinn, fortrinnsvis 2 trinn. Volumforholdet mellom den alkaliske strippeoppløsning og ekstraksjonsmiddelopp-løsningen under strippingen bør vanligvis være fra 0,3 til 6:1, men det er ikke begrenset til dette område.

Efter at den er blitt skilt fra ekstraksjonsmidlet, innføres den alkaliske strippeoppløsning i en faststoffseparator, som en vanlig sentrifuge eller et filter. Bunnfallet som inneholder jern og ortoestere, skilles fra den alkaliske strippeoppløsning i faststoffseparatoren. Den alkaliske strippeoppløsning som inneholder uranet, innføres i et krystalliseringsapparat for kvantitativt å utfelle uran i form av ammoniumuranyltricarbonat (AUT) ved en temperatur av 10-30°C. Uranbunnfallet skilles fra den vandige oppløs-ning i en vanlig faststoffseparator, som en sentrifuge eller et filter. Den vandige oppløsning blir oppvarmet til den ønskede strippetemperatur og resirkulert, og uranbunnfallet blir tørket i et tørkeapparat og kalsinert i et kalsineringsapparat som begge er av vanlig type og fortrinnsvis er indirekte fyrt.

Som et alternativ til den ovenfor beskrevne behandlings-rekkefølge kan oppløsningen som er tilbake efter at det faste jern og fast orthoester er blitt fraskilt, oppvarmes istedenfor å avkjøles for å avdrive ammoniakk og carbondioxyd og utfelle uran kvantitativt i form av uranylcarbonater. Bunnfallet blir frafiltrert, tørket og kalsinert.

For lettere å forstå uranutvinningstrinnene ifølge

den foreliggende oppfinnelse er et flytskjema som viser den utførelsesform hvor uran utfelles i den alkaliske strippe-oppløsning, vist på Fig. 1. Våtprosessfosforsyre innføres i en enhet 10 for reduksjon av treverdig jern, og konsentrasjon av treverdig jern reduseres. Den reduserte våtprosessyre innføres via en ledning 14 i en kjøleenhet 16 i hvilken syren blir avkjølt. Efter avkjølingen innføres syren via en ledning 18 i en klaringsenhet 20. De faste materialer som er blitt fraskilt i klaringsenheten 20, inn-føres via en ledning 24 i en faststoffseparator 26. I

denne blir restsyre skilt fra de faste stoffer og resirkulert for ekstraksjon via en ledning 28. De fraskilte faste stoffer overføres for ivaretagelse via en ledning 30.

Den klarede syre blir via en ledning 24 innført i en motstrømsekstraksjonsenhet 36 for uran, mens en APFA-ekstraks jonsmiddeloppløsning som inneholder et modifiseringsmiddel, via en resirkuleringsledning 38 innføres i enheten. Efter ekstraksjonen innføres raffinatsyren via en ledning

44 i en enhet 40 for fjernelse av ekstraksjonsmiddel. Raffinatsyren tilbakeføres til syreprodusenten via en

ledning 46 for behandling til en "handelssyre". Ekstrak-

sjonsmidlet som er blitt fjernet fra raffinatsyren i enheten 40 for fjernelse av ekstraksjonsmiddel, blir via en ledning

48 resirkulert for ekstraksjon.

Ekstraksjonsmidlet som nu er rikt på uran, blir via

en ledning 50 innført i en oxydasjonsehhet 52 og derefter via en ledning 56 innført i en utfellingsenhet 54, mens en ammoniumcarbonatstrippeoppløsning som er mettet med AUT, via en resirkuleringsledning 58 blir innført i enheten. Efter at ekstraksjonsmidlet er blitt befridd for dets uraninnhold, overføres ekstraksjonsmidlet fra utfellingsenheten 54 via en ledning 62 til en enhet 60 for vasking av ekstraksjonsmiddel og resirkuleres derefter til uranekstraksjonsenheten 36 via resirkuleringsledningen 38. Efterfyllingsoppløsningen for strippeoppløsningen innføres via en ledning 64 i enheten 60 for vasking av ekstraksjonsmidlet og derefter via en ledning 66 i utfellingsenheten 54.

En del av det resirkulerte avmagrede ekstraksjonsmiddel blir fjernet fra resirkuleringsledningen 38 via en grenled-ning 68 og innført i en destillasjonsenhet 70. Toppfrak-sjonen fra destillasjonsenheten 70 som hovedsakelig utgjøres av fortynningsmiddel og modifiseringsmiddel, blir via en ledning 74 innført i en efterfyllingstank 76 for ekstraksjonsmiddel, mens bunnfraksjonene fra destillasjonsenheten 70 og som hovedsakelig utgjøres av APFA-ekstraksjonsmiddel og hydrolyseprodukter, via ledningen 78 føres til vraking. Fersk APFA innføres i tanken 7 6 for oppferskning av ekstraksjonsmidlet, og den erholdte ferske ekstraksjons-middeloppløsning blir via en ledning 84 innført i resirkuleringsledningen 38.

Ammoniumcarbonatstrippeoppløsningen blir fra ut-fellingsapparatet 54 via en ledning 86 overført til en fast-stoff separator 88. AUT og fast jern som er blitt fraskilt i faststoffseparatoren 88, innføres via en ledning 94 i en AUT-oppløsningsenhét 90, mens ammoniumcarbonatstrippeopp-løsningen fra faststoffseparatorenheten 88 resirkuleres for stripping via resirkuleringsledningen 58.

I AUT-oppløsningsenheten 90 blir de faste stoffer kombinert med en oppløsning av AUT som via en resirkuler ingsledning 96 er blitt innført i oppløsningsenheten 90. Blandingen blir i AUT-oppløsningsenheten 90 oppvarmet ved hjelp av en oppvarmingsenhet 98 for å oppløse AUT mens det faste treverdige jernhydroxyd og fast ester holder seg uoppløst. Oppløsningen fra AUT-oppløsningsenheten 90 blir via en ledning 104 overført til en faststoffseparator 100. Fast treverdig jernhydroxyd og ester blir via en ledning

160 fjernet fra faststoffseparatorenheten 100, og den erholdte AUT-oppløsning blir via en ledning 110 overført til en AUT-krystalliseringsenhet 108. I AUT-krystalliserings-enheten 108 blir oppløsningen avkjølt ved hjelp av en kjøle-enhet 114 for å krystallisere ut AUT. Oppløsningen som inneholder det krystalliserte AUT, blir via en ledning 118 overført til en faststoffseparator 116. Fast AUT blir via en ledning 120 fjernet fra faststoffseparatorenheten 116,

og oppløsningen av AUT blir resirkulert via ledningen 96 . Det faste AUT tørkes i en AUT-tørkeenhet 124, hvorefter de tørkede faste materialer via en ledning 128 overføres til en sluttkalsineringsenhet 126. I sluttkalsineringsenheten 126 blir det fasteAUTspaltet termisk og gir et U^Og-produkt av høy kvalitet.

Et ytterligere flytskjema som viser den utførelses-form av oppfinnelsen hvor uran ikke utfelles i den alkaliske strippeoppløsning, er vist på Fig. 2. Våtprosessfosforsyre innføres i en enhet 210 for reduksjon av treverdig jern, og konsentrasjon av treverdig jern reduseres. Den reduserte våtprosessyre blir via en ledning 214 innført i en kjøleenhet 216 i hvilken syren blir avkjølt. Efter avkjølingen blir syren via en ledning 218 overført til en klaringsenhet 220. De faste materialer som er blitt fraskilt i klaringsenheten 220, blir via en ledning 224 innført i en faststoffseparator 226. I separatoren 226 blir restsyre skilt fra de faste materialer.og resirkulert for ekstraksjon via en ledning 228. De fraskilte faste materialer blir via en ledning 230 fjernet for videre håndtering.

Den klarede syre blir via en ledning 234 innført i

en motstrømsekstraksjonsenhet 236 for uran, mens en APFA-ekstraks jonsmiddeloppløsning som inneholder et modifiserings-

middel, via en resirkuleringsledning 238 blir innført i enheten. Efter ekstraksjonen blir raffinatsyren via en ledning 244 overført til en enhet 240 for fjernelse av ekstraksjonsmiddel. Raffinatsyren blir tilbakesendt til syreprodusenten via en ledning 246 for opparbeidelse til "handelssyre". Ekstraksjonsmidlet som er blitt fjernet fra raffinatsyren

i enheten 240 for fjernelse av ekstraksjonsmiddel, blir via en ledning 248 resirkulert for ekstraksjon.

Ekstraksjonsmidlet som nu er rikt på uran, innføres via en ledning 250 til en oxydasjonsenhet 252 og derfra via en ledning 256 inn i en strippeenhet 260, mens en ammonium-carbonatstrippeoppløsning som er umettet på AUT, innføres i enheten via en resirkuleringsledning 286. Efter at det er blitt befridd for dets uraninnhold, overføres ekstraksjonsmidlet fra strippeenheten 260 til en ekstrkasjonsmiddelvaske-enhet 290 via en ledning 292. Oppferskningstrippeoppløsning innføres via en ledning 294 i ekstraksjonsmiddelvaskeenheten 290 og derfra via ledningen 286 til strippeenheten 260.

Ferskt APFA-ekstraksjonsmiddel innføres via en ledning 302 i en tank 300 for efterfylling av ekstraksjonsmiddel. Dessuten innføres ekstraksjonsmiddel fra ekstraksjonsmiddelvaskeenheten 290 via en ledning 296 inn i tanken 300 for efterfylling av ekstraksjonsmiddel. Den erholdte ferske ekstraksjonsmiddeloppløsning resirkuleres til uranekstraksjonsenheten 236 via en resirkuleringsledning 238.

Ammoniumcarbonatstrippeoppløsningen fra strippeenheten 260 innføres via en ledning 262 i en faststoffseparerings-enhet 264. De faste stoffer som er blitt fraskilt i fast-stoff separeringsenheten 264, overføres.via en ledning 266 for å tas hånd om. Den erholdte strippeoppløsning inn-føres via en ledning 270 i en AUT-krystallisasjonsenhet 272. I denne blir oppløsningen avkjølt med en kjøleenhet 274

for utkrystallisering av AUT. Ammoniakk og carbondioxyd for efterfylling innføres via en ledning 268 i AUT-krystallisas jonsenheten. Oppløsningen som inneholder det krystalliserteAUT, innføres via en ledning 276 i en fast-stoff separeringsenhet 278. Efter at de faste stoffer er blitt fjernet fra faststoffsepareringsenheten 278, overføres

strippeoppløsningen via en ledning 280 til en oppvarmingsenhet 282. Den oppvarmede oppløsning blir derefter via en ledning 284 innført i resirkuleringsledningen 286.

AUT-faststoffene som er blitt fjernet fra faststoffsepareringsenheten 278 via en ledning 304, tørkes i en AUT-tørkeenhet 306, hvorefter de tørkede faststoffer via en ledning 310 overføres til en sluttkalsineringsenhet 308. I sluttkalsineringsenheten 308 blir AUT-faststoffene spaltet termisk til et U_0 -produkt av høy kvalitet.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i de nedenstående eksempler.

Eksempel 1

Våtprosessfosforsyre ble i en mengde av 88 ml/min inn-ført i en tre-trinns motstrømsekstraksjonsenhet. Våtprosess-syren inneholdt 165 mg/l samlet uran, 5,5 g/l treverdig jern og 29,5 vekt% P2°5 og hadde en temperatur av 50°C. Våtprosess-syren ble i ekstraksjonsenheten i et forhold av vandig middel til organisk middel av 4:1 bragt i kontakt i 20 minutter pr. syklus med en ekstraksjonsmiddeloppløsning som inneholdt 70 g/l isodecylpyrofosforsyre i et kerosenfortynningsmiddel. Ekstraksjonsmiddeloppløsningen inneholdt dessuten 52 ml/l n-octanol som modifiseringsmiddel. Strømningsmengden pr. tidsenhet for ekstraksjonsmiddeloppløsningen var 22 ml/min. Det anrikede ekstraksjonsmiddel ble oxydert med en 50 volum%-ig vandig oppløsning av hydrogenperoxyd som ble innført i det anrikede ekstraksjonsmiddel i en mengde pr. tidsenhet av 0,08 ml/min.

Det anrikede ekstraksjonsmiddel ble innført i en to-trinns motstrømsstrippeenhet og bragt i kontakt med en 2 molar vandig oppløsning av ammoniumcarbonat i et forhold mellom vandig middel og organisk middel av 2:1. Strømningsmengden pr. tidsenhet for ammoniumcarbonatoppløsningen var 44 ml/min, og oppløsningen hadde en pH av 9,3-9,6. En avgrenende strøm ble fjernet fra det avmagrede ekstraksjonsmiddel nedstrøms i forhold til strippeenheten i en mengde pr. tidsenhet av 1,6 ml/min, og fersk ekstraksjonsmiddeloppløsning ble tilsatt til det avmagrede ekstraksjonsmiddel nedstrøms i forhold til den avgrenede strøm i en mengde pr. tidsenhet av 1,6 ml/min. Den ferske ekstraksjonsmiddeloppløsning inneholdt 135 g/l isodecylpyrofosforsyre og 52 ml/l n-octanol som modifiseringsmiddel. Det avmagrede ekstraksjonsmiddel ble derefter tilbakeført for ekstraksjon.

Fremgangsmåten ble fortsatt inntil ekstraksjonsmidlet hadde gjennomløpt 36 sykluser med kombinert ekstraksjon og stripping. En analyse ved konstant driftstilstand ga de følgende resultater: Raffinatsyren inneholdt 25 mg/l samlet uran, 5,36 g/l treverdig jern og 29,5% P2°5og hadde en strømningsmengde pr. tidsenhet av 88 ml/min. Det anrikede ekstraksjonsmiddel inneholdt 65 g/l isodecylpyrofosforsyre, 50 ml/l n-octanol som modifiseringsmiddel og 5 g/l monoorthofosfatestere. De samlede uran- og jern(III)-konsentrasjoner i det anrikede ekstraksjonsmiddel var hhv. 572 mg/l og 1,5 g/l. Den avgrenede strøm inneholdt 65 g/l isodecylpyrofosforsyre, 50 ml/l n-octanol som modifiseringsmiddel, 12 mg/l samlet uran og 1,0 g/l treverdig jern. Efter at den hadde vært i kontakt med ekstraksjonsmidlet, inneholdt strippeoppløs-ningen 651 mg/l AUT, 280 mg/l samlet uran, 480 mg/l treverdig jernhydroxyd (Fe(OH)3) og 2,5 g/l monoorthofosfatestere.

Eksempel 2

Våtprosessfosforsyre ble innført i en tre-trinns mot-strømsekstraksjonsenhet i en mengde pr. tidsenhet av 44 ml/min. Våtprosessyren inneholdt 165 mg/l samlet uran, 6,5 g/l treverdig jern og 2 9,5 vekt% P2°5°^hadde en temperatur av 50 C. Våtprosessyren ble i ekstraksjonsenheten og i et forhold mellom vandig middel og organisk middel av 4:1 bragt i kontakt med en ekstraksjonsmiddeloppløsning inneholdende 70 g/l isodecylpyrofosforsyre i et kerosenfortynningsmiddel

i 40 minutter pr. syklus....Ekstraksjonsmiddeloppløsningen inneholdt også 5 2 ml/l isodecanol som modifiseringsmiddel. Ekstraksjonsmiddeloppløsningen ble innført i en mengde pr. tidsenhet av 11 ml/min. Det anrikede ekstraksjonsmiddel ble oxydert med en 50 volum%-ig vandig oppløsning av hydrogen-

peroxyd som ble innført i det avmagrede ekstraksjonsmiddel 1 en mengde pr. tidsenhet av 0,04 ml/min.

Det avmagrede ekstraksjonsmiddel ble innført i en to-trinns motstrømsstrippeenhet og bragt i kontakt med en 2 molar vandig oppløsning av ammoniumcarbonat i et forhold mellom vandig middel og organisk middelav 6:1. Mengden av ammoniumcarbonatoppløsningen pr. tidsenhet var 66 ml/min,

og oppløsningen hadde en pH av 9,6 og var mettet med uran. En avgrenet strøm ble fjernet fra det avmagrede ekstraksjonsmiddel nedstrøms i forhold til strippeenheten i en mengde pr. tidsenhet av 0,81 ml/min, og en fersk ekstraksjonsmiddel-oppløsning ble tilsatt til det avmagrede ekstraksjonsmiddel nedstrøms i forhold til den avgrenede strøm i en mengde pr. tidsenhet av 0,81 ml/min. Den ferske ekstraksjonsmiddelopp-oppløsning inneholdt 135 g/l isodecylpyrofosforsyre og 52 ml/l isodecanol som modifiseringsmiddel. - Det avmagrede ekstraksjonsmiddel ble derefter tilbakeført for ekstraksjon.

Ammoniumcarbonatstrippeoppløsningen som kom ut fra strippeenheten, ble filtrert og filtratet resirkulert for stripping. En efterfyllingsstrøm ble tilført til det resirkulerte filtrat før strippingen. Efterfyllingsstrømmen ble tilført i en mengde pr. tidsenhet svarende til 0,07 g/min ammoniakk, 0,0 9 g/min carbondioxyd og 0,01 g/min vann.

Fremgangsmåten ble fortsatt i 15 sykluser, og på dette tidspunkt var ammoniumcarbonatstrippeoppløsningen mettet med uran. En analyse efter 15 sykluser ga de følgende resultater: Raffinatsyren inneholdt 25 mg/l samlet uran, 6,3 g/l treverdig jern og 29,5 P2°5°9strømmet i en mengde pr. tidsenhet av 44 ml/min. Det anrikede ekstraksjonsmiddel inneholdt 65 g/l isodecylpyrofosforsyre,.52 ml/l isodecanol som modifiseringsmiddel og 5 g/l monoorthofosfatestere. De samlede konsentrasjoner av uran og treverdig jern i det anrikede ekstraks jonsmiddel var hhv. 574 mg/l og 2,0 g/l.. Den avgrenede strøm inneholdt 65 g/l.isodecylpyrofosforsyre, 52 ml/l isodecanol som modifiseringsmiddel, .14 mg/l samlet uran og 1,2 g/1 treverdig jern. Efter at den hadde vært i kontakt med ekstraksjonsmidlet, inneholdt strippeoppløsningen 216 mg/l AUT, 93 mg/l samlet uran, 261 mg/l jern (III)- hydroxyd og dessuten monoorthofosfatestere. De faste stoffer, som ble filtrert fra strippeoppløsningen, utgjorde 14,3 mg/min AUT efter metning og 17,2 mg/min treverdig jernhydroxyd .

Eksempel 3

Fremgangsmåten ifølge eksempel 2 ble forandret slik

at et vasketrinn ble innført nedstrøms i forhold til strippeenheten. Det avmagrede ekstraksjonsmiddel ble ført gjennom vasketrinnet som ble drevet ved et forhold mellom vandig middel og organisk middel av 0,2:1, og blir derefter resirkulert for ekstraksjon. Dessuten ble en 2 molar vandig oppløsning av ammoniumcarbonat innført i vaskeenheten i en mengde pr. tidsenhet av 2 ml/min. Strippeenheten ble dessuten drevet ved et forhold mellom vandig middel og organisk middel av 4:1 ved å forandre strømningsmengden av ammonium-carbonatstrippeoppløsningen pr. tidsenhet fra 66 ml/min til 42 ml/min. Til slutt ble en avgrenet strøm fjernet fra det resirkulerte filtrat i en mengde pr. tidsenhet av 2,2 ml/ min, og efterfyllingsstrømmen ble regulert svarende til 0,05 g/min ammoniakk og 0,07 g/min carbondioxyd. Fremgangsmåten ble fortsatt i ytterligere 21 sykluser eller samlet i 36 fullstendige sykluser.

En analyse i løpet av den 36. syklus var som følger: Analysen av raffinatsyren var den samme som i eksempel 2. Analysen av det anrikede ekstraksjonsmiddel var også den samme som i eksempel 2, bortsett fra at den samlede uran-konsentrasjon var 556 mg/l istedenfor 574 mg/l. Analysen for den avgrenede strøm var også den samme som i eksempel 2. Det avmagrede ekstraksjonsmiddel inneholdt 304 mg/l samlet uran oppstrøms i forhold til vaskeenheten og 76 mg/l-■samlet uran nedstrøms i forhold til vaskeenheten. Ammonium-carbonatstrippeoppløsningen inneholdt efter at den hadde vært i kontakt med ekstraksjonsmidlet, 279 mg/l AUT, 120 mg/l samlet uran, 3 92 mg/l treverdig jernhydroxyd og dessuten monoorthofosfatestere. De faste stoffer ble fjernet fra filteret i en .mengde pr. tidsenhet av 12,34 mg/min AUT og 16,5 mg/min treverdig jernhydroxyd. De faste stoffer viste ved analyse 15,29% samlet uran sammenlignet med et teoretisk uraninnhold av 18,3%.

Eksempel 4

Våtprosessfosforsyre ble innført i en tre-trinns mot-strømsekstraksjonsenhet i en mengde pr. tidsenhet av 44 ml/ min. Våtprosessyren inneholdt 188 mg/l samlet uran, 3,95 g/l treverdig jern og 2 9,5 vekt% P2°5og nadde en temperatur av 50°C. Våtprosessyren ble i ekstraksjonsenheten i et forhold mellom vandig middel og organisk middel av 4:1 bragt i kontakt i 40 minutter pr. syklus med en ekstraksjonsmiddelopp-løsning inneholdende 70 g/l isodecylpyrofosforsyre i en kerosenbase. Ekstraksjonsmiddeloppløsningen inneholdt dessuten 58 ml/l isodecanol som modifiseringsmiddel. Strøm-ningsmengden pr. tidsenhet for ekstraksjonsmiddeloppløsningen var 11 ml/min. Det anrikede ekstraksjonsmiddel ble oxydert med en 50 volum%-ig vandig oppløsning av hydrogenperoxyd som ble innført i det anrikede ekstraksjonsmiddel i en mengde pr. tidsenhet av 0,08 ml/min.

Det anrikede ekstraksjonsmiddel ble innført i en to-trinns motstrømsstrippeenhet og i et forhold mellom organisk middel og vandig middel av 2:1 bragt i kontakt med en 2 molar vandig oppløsning av ammoniumcarbonat ved en temperatur av 55°C. Strømningsmengden for ammoniumcarbonatoppløsningen pr. tidsenhet var 5,5 ml/min, og oppløsningen hadde en pH av 9,3-9,8. En avgrenet strøm ble fjernet fra det avmagrede ekstraksjonsmiddel nedstrøms i forhold til strippeenheten i en mengde pr. tidsenhet av 0,13 ml/min, og fersk ekstraksjonsmiddelopp-løsning ble tilsatt til det avmagrede ekstraksjonsmiddel ned-strøms i forhold til den avgrenede strøm i en mengde pr. tidsenhet av 0,3 ml/min. Den ferske ekstraksjonsmiddeloppløsning inneholdt 500 g/l isodecylpyrofosforsyre og 0,7 ml/l isodecanol som modifiseringsmiddel. Det avmagrede ekstraksjonsmiddel ble derefter tilbakeført for ekstraksjon.

Ammoniumcarbonatstrippeoppløsningen som kom ut fra strippeenheten, ble filtrert, og en efterfyllingsstrøm ble tilsatt til filtratet. Efterfyllingsstrømmen inneholdt ammoniakk, carbondioxyd og vann. Filtratet ble avkjølt til 20°C, og de dannede AUT-krystalier ble filtrert. Filtratet ble oppvarmet til 550c og resirkulert for stripping. En efterfyllingsstrøm av ammoniakk, carbondioxyd og vann ble tilsatt til det resirkulerte filtrat før strippingen for å regulere pH til 9,3-9,8..

Fremgangsmåten ble fortsatt inntil ekstraksjonsmidlet hadde gjennomløpt 11 sykluser med kombinert ekstraksjon og stripping. En analyse ved konstant drift var som følger: Raffinatsyren inneholdt 1 mg/l samlet uran, 3,8 g/l treverdig jern og 29,5% P2°5 og strømmet i en mengde pr. tidsenhet av 44 ml/min. De samlede konsentrasjoner av uran og treverdig jern i det anrikede ekstraksjonsmiddel var hhv. 919 mg/l og 1,8 g/l. Den avgrenede strøm inneholdt 76 mg/l samlet uran og 1,2 g/l treverdig jern. Efter at den hadde vært i kontakt med ekstraksjonsmidlet, inneholdt strippeoppløsningen 256 mg/l samlet uran, 300 g/l treverdig jern og 20 g/l orthoestere. De faste stoffer som ble filtrert fra strippeopp-løsningen før avkjøling, svarte til 100 mg/min jern og orthoestere, og de faste stoffer som ble frafiltrert efter av-kjølingen, svarte til 22 mg/min AUT.

Eksempel 5

Våtprosessfosforsyre ble i en mengde pr. tidsenhet av 44 ml/min innført i en tre-trinns motstrømsekstraksjons-enhet. Våtprosessyren inneholdt 164 mg/l samlet uran,

5,2 g/l treverdig jern og 46,1 vekt% P2°5ol? hadde en temperatur av 50°C. Våtprosessyren ble i ekstraksjonsenheten i et forhold mellom vandig middel og organisk middel av 4:1 bragt i kontakt i 40 minutter pr. syklus med en ekstrak-sjonsmiddeloppløsning inneholdende ca. 85 g/l isodecylpyrofosforsyre i en kerosenbase. Ekstraksjonsmiddeloppløsningen inneholdt dessuten 58. ml/l isodecanol som modifiseringsmiddel. Strømningsmengden pr. tidsenhet for ekstraksjons-middeloppløsningen var 11 ml/min. Det anrikede ekstraksjonsmiddel ble oxydert med en 50 volum%-ig vandig oppløsning av hydrogenperoxyd som i en mengde pr. tidsenhet av 0,04 ml/ min ble innført i det anrikede ekstraksjonsmiddel.

Det anrikede ekstraksjonsmiddel ble innført i en ett- trinns strippeenhet og i et forhold mellom vandig middel og organisk middel av 5:1 bragt i kontakt med en 2 molar vandig oppløsning av ammoniumcarbonat. Ammoniumcarbonatoppløsningens strømningsmengde pr. tidsenhet var 75 ml/min, og oppløsningen hadde en pH av 9,5 og inneholdt 2614 mg/l uran. En avgrenet strøm ble fjernet fra det avmagrede ekstraksjonsmiddel ned-strøms i forhold til strippeenheten i en mengde pr. tidsenhet av 0,81 ml/min, og fersk ekstraksjonsmiddeloppløsning ble tilsatt til det avmagrede ekstraksjonsmiddel nedstrøms i forhold til den avgrenede strøm i en mengde pr. tidsenhet av 0,81 ml/min. Den ferske ekstraksjonsmiddeloppløsning inneholdt 135 g/l isodecylpyrofosforsyre og 52 ml/l isodecanol-som modifiseringsmiddel.

Det avmagrede ekstraksjonsmiddel ble derefter tilbake-ført for ekstraksjon.

Ammoniumcarbonatstrippeoppløsningen som kom ut fra strippeenheten, ble filtrert, og filtratet ble regulert tilbake til 2 M ammoniumcarbonat ved tilsetning av en vandig ammoniumcarbonatoppløsning og avkjølt til 20°C. De dannede AUT-krystaller ble filtrert. Filtratet ble resirkulert for stripping.

Fremgangsmåten ble fortsatt i 11 sykluser. En analyse ved konstant drift efter den fjerde syklus ga de følgende resultater: Raffinatsyren inneholdt 38 mg/l samlet uran,

5 g/1 treverdig jern og 46,1% P2°5°9strømmet i en mengde

pr. tidsenhet av 44 ml/min. De samlede konsentrasjoner for uran og treverdig jern i det anrikede ekstraksjonsmiddel var hhv. 508 mg/l og 1,3 g/l. Den avgrenede strøm inneholdt 164 mg/l samlet uran og 0,9 g/l treverdig jern. Efter at den hadde vært i kontakt med ekstraksjonsmidlet, inneholdt strippeoppløsningen ca..2614 mg/l samlet uran og 0,2 g/l treverdig jern. De faste stoffer som ble filtrert fra strippeoppløsningen før avkjølingen, inneholdt ca. 5% jern og ca. 29% P„Or. De dannede AUT-faststoffer viste ved

3 2 5

analyse-ca. 39% samlet uran, 1,8% P205og 0%'samlet jern. Analyseresultatet på. 39% samlet' uran kan sammenlignes med

et teoretisk uraninnhold på 43%.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for å fjerne uran fra et anriket, organisk ekstraksjonsmiddel som omfatter en alkylpyrofosforsyre oppløst i et organisk fortynningsmiddel som er i det vesentlige ublandbart med vann, idet det som organisk ekstraksjonsmiddel anvendes et ekstraksjonsmiddel som inneholder fireverdig uran og en alkohol eller fenol som modifiseringsmiddel i tilstrekkelig mengde til å holde alkylpyrofosforsyren oppløst i fortynningsmidlet under stripping, karakterisert ved at det til det organiske ekstraksjonsmiddel tilsettes et oxydasjonsmiddel for å oxydere det fireverdige uran, det organiske ekstraksjonsmiddel strippes med en strippeoppløsning som omfatter en vandig oppløsning av et alkalimetall- eller ammoniumcarbonat eller -hydroxyd for å strippe uran fra det organiske ekstraksjonsmiddel over i strippeopplø sningen, og det organiske ekstraksjonsmiddel som inneholder alkylpyrofosforsyren oppløst i fortynningsmidlet, skilles fra strippeopplø sningen som inneholder det strippede uran.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som alkylpyrofosforsyre anvendes et reaksjonsprodukt av fosforoxyd og en alkohol som inneholder 4-20 carbonatomer.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes et organisk ekstraksjonsmiddel som inneholder 10-150 g/l av alkylpyrofosforsyren.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at det som modifiseringsmiddel anvendes en alkohol eller fenol som er i.det vesentlige ublandbar med vann og i det vesentlige oppløselig i fortynningsmidlet og inneholder en OH-gruppe som vil bindes til alkylpyrofosforsyren ved hydrogenbinding.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det som alkohol anvendes en alifatisk eller substituert alifatisk eller alisyklisk alkohol inneholdende 4-20 carbonatomer.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at det anvendes et organisk ekstraksjonsmiddel som inneholder høyst ca. 1 mol av modifiseringsmidlet pr. atom P i det organiske ekstraksjonsmiddel.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert "ved at det som strippeoppløs-ning anvendes en ammoniumioneholdig.oppløsning.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det som ammoniumione-holdig oppløsning anvendes en vandig ammoniumcarbonatoppløs-ning.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8, karakterisert ved at det anvendes en strippe-oppløsning med en pH av 8-12.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1-9, karakterisert ved at det anvendes et vektforhold mellom modifiseringsmidlet og alkylpyrofosforsyren av fra 1/2 til 3/4.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1-10, karakterisert ved at det strippede uran utfelles i strippeoppløsningen, at bunnfallet skilles fra strippeoppløsningen og at strippeoppløsningen resirkuleres for kontakt med anriket organisk ekstraksjonsmiddel.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at treverdig jern og alkyl-pyrof osforsyrespaltningsprodukterogså utfelles i strippe-opplø sningen.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at det utfelte uran opp-løses i en vandig oppløsning, at faststoffene av treverdig jern skilles fra den vandige oppløsning og at det oppløste uran på ny utfelles.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at urankonsentrasjonen i strippeoppløsningen holdes på under metning under strippingen og at bunnfallene av treverdig jern og spaltningsprodukt skilles fra strippeoppløsningen før uran utfelles.