PL148860B1 - Method for uranium separation from extraction phosphoric acid - Google Patents

Method for uranium separation from extraction phosphoric acid Download PDF

Info

Publication number
PL148860B1
PL148860B1 PL26451887A PL26451887A PL148860B1 PL 148860 B1 PL148860 B1 PL 148860B1 PL 26451887 A PL26451887 A PL 26451887A PL 26451887 A PL26451887 A PL 26451887A PL 148860 B1 PL148860 B1 PL 148860B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
phosphoric acid
uranium
acid
platinum
extraction
Prior art date
Application number
PL26451887A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL264518A1 (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to PL26451887A priority Critical patent/PL148860B1/en
Publication of PL264518A1 publication Critical patent/PL264518A1/en
Publication of PL148860B1 publication Critical patent/PL148860B1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania uranu z ekstrakcyjnego kwasu fosforowego, wytwarzanego metoda mokra poprzez rozklad surowców fosforowych pochodzenia osadowegof kwasem siarkowym. Sposób ten ma zastosowanie w przemysle nawozowym, w którym wykorzy¬ stuje sie ekstrakcyjny kwas fosforowy do produkcji nawozów wieloskladnikowych i fosforowych oraz dodatków paszowych.Wydzielenie uranu z kwasu fosforowego zawierajacego do 0,02% uranu jest cennym zródlem tego pierwiastka, a jednoczesnie daje mozliwosc usuniecia z nawozu metalu ciezkiego o toksy¬ cznych wlasnosciach. Uran zawarty w surowcach fosforowych pochodzenia osadowego, w trakcie rozkladu, przemieszcza sie glównie do fazy cieklej, stanowiacej roztwór kwasu fosforowego i calej gamy zanieczyszczen mineralnych, czesciowo do odpadu fosfogipsowego i szlamów gromadzacych sie w róznych punktach instalacji. Stopien utlenienia uranu w roztworze kwasu fosforowego uzaleznionyjest od stosunku U/IW do U/VI/ w surowcu fosforowym, od konstrukcji instalacji do rozkladu surowców, ukladu filtracyjnego i magazynowego, a przede wszystkim od warunków redox w wezle rozkladu. Najwiekszy wplyw na stopien utlenienia uranu w kwasie fosforowym ma sklad roztworu kwasu siarkowego stosowanego do rozkladu surowców fosforowych oraz substan¬ cje organiczne dodawane do pulpy celem obnizenia trwalosci piany. Z reguly do rozkladu surow¬ ców fosforowych stosuje sie kontaktowy kwas siarkowy, ale coraz czesciej uzywa sie odpadowych kwasów siarkowych z innych technologii zawierajacych kationy na róznych stopniach utleniania.W roztworze surowym kwasu fosforowego znajduja sie wiec zarówno uran na +4 jak i na +6 stopniu utlenienia. Wydzielenie uranu z roztworu kwasu fosforowego jest mozliwe na drodze ekstrakcynej przy uzyciu do tego celu selektywnie ekstrahujacych uran na +4 lub +6 stopniu utlenienia cieklych fosforoorganicznych wymieniaczy jonowych w roztworach naftowych.Z monografii P.Becker Phospates and Phosphoric Acid, wydanej przez M. Dekker Inc. 1983 New York znane sa sposoby ekstrakcji uranu na +6 stopniu utlenienia za pomoca wymieniacza D2EHPA bedacego roztworem kwasu di-/2-etyloheksylofosforowego/ i tlenku trójoktylofosfiny2 148 860 TOPO. W celu stosowania tego ukladu niezbedne jest calkowite utlenienie U do UO 2, przy czym ujawniono, ze efekt ten uzyskuje sie poprzez napowietrzenie kwasu, dodatek do kwasu chlorowców, kwasu azotowego lub wody utlenionej. Utlenienie tlenem lub powietrzem oraz dodatek wody utlenionej powoduje wytworzenie emulsji, co utrudnia prowadzenie ekstrakcji w ukladzie ciecz-ciecz, natomiast wprowadzenie pozostalych dodatków zwieksza korozyjnosc aparatury.Z polskiego opisu patentowego nr 127 814 znany sposób wydzielania uranu na +4 stopniu utlenienia polega na ekstrakcji uranu naftowym roztworem kwasów mono- i di-alkilofenylo- fosforowych. Kwas przed procesem ekstrakcji wedlug tego sposobu uzdatnia sie wprowadzajac do roztworu substancje redukujace U02+2 do U4+, przy czym efekt redukcji uzyskuje sie przez wprowadzenie substancji redukujacej z kwasem siarkowym do wezla rozkladu. Niedogodnoscia tego rozwiazania jest w kazdym przypadku dodatkowe zanieczyszczenie kwasu substancja reduku¬ jaca, w wyniku czego mozliwa jest kumulacja niepozadanych kationów w cyrkulujacym ekstrahen- cie, a takze niepozadane dodatkowe zanieczyczczenia nawozu. Stosowanie dodatków redukcyj¬ nych zwieksza ponadto koszt produkcji uranu z kwasu fosforowego.Z monografii M.C.Beckera, Phosphoric Acid, znane sa sposoby odzyskiwania uranu na +4 stopniu utlenienia polegajace na zastosowaniu do ekstrakcji kwasu oktylopirofosforowego, monooktylofenylofosforowego lub dwuoktylofenylofosforowego, natomiast do redukcji stosuje sie wodór, zelazo metaliczne oraz sole zelazowe. Stosowanie wodorujest uciazliwe, gdyz powoduje tworzenie emulsji podczas procesu ekstrakcji, natomiast stosowanie zelaza i soli zelazawych powoduje zanieczyszczenie kwasu. Szczególnie niedogodne jest stosowanie zelaza metalicznego, gdyz z reguly zlom zelazny zawiera oleje i smary, które moga byc ekstrahowane przez roztwory naftowe cieklego wymieniaczajonowego i moga powodowac zmniejszenie zdolnosci ekstrakcyjnej cyrkulujacego ekstrahenta.Wprowadzenie zelaza /II/ w postaci jego soli powoduje dodatkowe wprowadzenie do roz¬ tworu anionu np. siarczanowego, cojak wynika z publikacji H.Górecki— Extractio uranium /IW from wet phosphoric acid with a korosone solution of nonylphenyl phosphoric acid, JAEA-TC, 491, 1984, Wroclaw, str. 147-213, pogarsza sprawnosc procesu ekstrakcji. Ponadto mankamentem wyzej wymienionych metod ekstrakcji uranu jest zwiekszenie ilosci procesów jednostkowych lub operacji jednostkowych, co pociaga za soba zwiekszenie nakladów na aparature i kosztów operacyjnych.Przedmiotem wynalazkujest sposób wydzielania uranu z ekstrakcyjnego kwasu fosforowego, wytwarzanego przez rozklad surowców fosforowych pochodzenia osadowego metoda mokra, polegajacy na poddawaniu go redukcji, a nastepnie ekstrakcji naftowymi roztworami cieklymi wymieniaczy jonowych.Istota wynalazku polega na tym, ze proces redukcji prowadzi sie w sposób ciagly na katodzie ze stali zwyklej lub odpornej na korozje, oddzielonej przepona kwasoodporna od anody grafitowej lub z tytanu platynowanego, lub platyny, lub z tytanu rutenowanego, przy czym gestosc pradu katodowego wynosi 0,1-5 A/dm2.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest to, ze proces elektrochemicznej redukcji U/VI/ do U/IW nie wymaga wprowadzania do kwasu fosforowego substancji redukujacych. Unika sie tym samym dodatkowego zanieczyszczania go i ulatwia jego przeróbke na nawozy fosforowe lub fosforan paszowy. Obniza sie tym samym koszt oczyszczania kwasu, gdyz wyklucza sie stosowanie dodatkowych srodków chemicznych oraz upraszcza sie proces dalszego jego przerobu.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania.Przyklad. Do elektrolizera przeplywowego zawierajacego anode grafitowa o powierzchni 2 dm i katode o rozwinietej powierzchni wynoszacej 3 dm sporzadzonej ze stali nierdzewnej typu 1H18M9T, oddzielonych od siebie porowota przepona z polichlorku winylu, wprowadza sie w sposób ciagly 2 litry kwasu fosforowego ekstrakcyjnego o gestosci 1350 kG/m3, surowego lub oczyszczonego za pomoca substancji aktywnie czynnych, zawierajacego 0,82% wagowych zelaza w postaci jonowej (11,07 g Fe lub 0,1982 gramojonu Fe/dm3) i 0,0098% U (0,1323 g lub 0,00056 gramojonu U) z szybkoscia 0,007 1/sek w temperaturze otoczenia. Gestosc pradu katodowego wynosi 0,5 A/dm2, a pradu anodowego 0,75 A/dm2. W wyniku procesu elektrochemicznej redukcji na katodzie otrzymano roztwór zawierajacy 0,0097% wagowych U w postaci U4+, co oznacza, ze148 860 3 uran zawarty w surowym kwasie fosforowym w formie UO 2 zostal calkowicie zredukowany. Po ekstrakcji uranu z kwasu poddanego redukcji katodowej stwierdzono, ze jego ilosc w fazie organi¬ cznej wynosila 95% calkowitej ilosci uranu zawartego pierwotnie w ekstrakcyjnym kwasie fosforowym.Zastrzez enie patentowe Sposób wydzielania uranu z ekstrakcyjnego kwasu fosforowego wytwarzanego poprzez roz¬ klad surowców fosforowych pochodzenia osadowego metoda mokra, polegajacy na poddawaniu go redukcji, a nastepnie ekstrakcji naftowymi roztworami cieklymi wymianiaczy jonowych, zna¬ mienny tym, ze proces redukcji prowadzi sie w sposób ciagly na katodzie ze stali zwyklej lub odpornej na korozje, oddzielonej przepona kwasoodporna od anody grafitowej lub z tytanu platynowanego, lub platyny, lub z tytanu rutenowanego, przy czym gestosc pradu katodowego wynosi 0,1-5 A/dm2. PLThe subject of the invention is a method of separating uranium from extractive phosphoric acid, produced by a wet method by decomposing phosphorus raw materials of sedimentary origin with sulfuric acid. This method is applicable in the fertilizer industry, where extractive phosphoric acid is used for the production of multi-component and phosphoric fertilizers and feed additives. The separation of uranium from phosphoric acid containing up to 0.02% of uranium is a valuable source of this element, and at the same time gives the possibility of removing from heavy metal fertilizer with toxic properties. The uranium contained in the phosphorus raw materials of sedimentary origin, during decomposition, moves mainly to the liquid phase, which is a solution of phosphoric acid and a whole range of mineral impurities, partly to phosphogypsum waste and sludge accumulating at various points of the plant. The degree of uranium oxidation in phosphoric acid solution depends on the ratio of U / IW to U / VI / in the phosphorus raw material, on the structure of the plant for the decomposition of raw materials, the filtration and storage system, and above all on the redox conditions in the decomposition node. The composition of the sulfuric acid solution used for the decomposition of phosphorus raw materials and the organic substances added to the pulp to reduce the foam stability have the greatest influence on the oxidation state of uranium in phosphoric acid. As a rule, contact sulfuric acid is used for the decomposition of phosphorus raw materials, but more and more often waste sulfuric acids are used from other technologies containing cations at different degrees of oxidation. Thus, in the crude phosphoric acid solution there are both uranium at +4 and at +6 oxidation state. The separation of uranium from phosphoric acid solution is possible by extraction, using for this purpose, selectively extracting uranium at +4 or +6 oxidation state, liquid organophosphorus ion exchangers in petroleum solutions. From the monograph P. Becker Phospates and Phosphoric Acid, published by M. Dekker Inc. 1983 New York, the methods of extracting uranium in the +6 oxidation state with the aid of the exchanger D2EHPA, being a solution of di- (2-ethylhexylphosphoric acid) and trioctylphosphine oxide2 148 860 TOPO are known. In order to use this system, complete oxidation of U to UO 2 is necessary, and it has been disclosed that this effect is obtained by acid aeration, addition to halogen acid, nitric acid or hydrogen peroxide. Oxidation with oxygen or air and the addition of hydrogen peroxide cause the formation of an emulsion, which makes it difficult to conduct extraction in the liquid-liquid system, while the introduction of other additives increases the corrosiveness of the apparatus. petroleum solution of mono and di-alkylphenyl phosphoric acids. Before the extraction process, the acid is treated according to this method by introducing the reducing substances U02 + 2 to U4 + into the solution, the reduction effect being achieved by introducing the reducing substance with sulfuric acid into the decomposition node. The disadvantage of this solution is in each case the additional contamination of the acid by the reducing substance, as a result of which the accumulation of undesirable cations in the circulating extractant as well as undesirable additional contamination of the fertilizer is possible. The use of reducing additives also increases the cost of uranium production from phosphoric acid. MCBecker's monograph, Phosphoric Acid, describes methods of uranium recovery in the +4 oxidation state, involving the use of octylpyrophosphoric acid, monoctylphenylphosphoric acid or dioctylphenylphosphoric acid for extraction, while hydrogen is used for reduction. , metallic iron and iron salts. The use of hydrogen is burdensome as it creates an emulsion during the extraction process, while the use of iron and ferrous salts contaminate the acid. The use of metallic iron is particularly inconvenient, as the scrap iron usually contains oils and greases which can be extracted by petroleum solutions of the liquid exchanger and may reduce the extractive capacity of the circulating extractant. The introduction of iron (II) in the form of its salt results in additional introduction into the solution. as it results from the publication of H. Górecki - Extractio uranium / IW from wet phosphoric acid with a korosone solution of nonylphenyl phosphoric acid, JAEA-TC, 491, 1984, Wroclaw, pp. 147-213, worsens the efficiency of the process extraction. In addition, the drawback of the above-mentioned methods of uranium extraction is the increase in the number of unit processes or unit operations, which entails an increase in equipment and operating costs. The essence of the invention consists in the fact that the reduction process is carried out continuously on a cathode made of ordinary steel or corrosion-resistant steel, separated by an acid-resistant diaphragm from the graphite anode or from platinum titanium or platinum or from ruthenium titanium, the cathode current density being 0.1-5 A / dm2. The advantage of the process according to the invention is that the electrochemical reduction of U / VI / to U / IW does not require the introduction of reducing substances into phosphoric acid. Thus, additional contamination is avoided and it facilitates its processing into phosphorus fertilizers or feed phosphate. Thus, the cost of acid purification is lowered, as the use of additional chemicals is excluded and the process of its further processing is simplified. The subject of the invention is illustrated in an example embodiment. 2 liters of extractive phosphoric acid with a density of 1350 kg / m3 are continuously introduced into a flow cell containing a graphite anode with a surface area of 2 dm and a cathode with a developed surface area of 3 dm made of stainless steel type 1H18M9T, separated by a porosity of a polyvinyl chloride diaphragm. , raw or purified with active substances, containing 0.82% by weight of iron in ionic form (11.07 g Fe or 0.1982 gram-ion Fe / dm3) and 0.0098% U (0.1323 g or 0.00056 gramoyon U) at a rate of 0.007 1 / sec at ambient temperature. The cathode current density is 0.5 A / dm2, and the anode current density is 0.75 A / dm2. As a result of the electrochemical reduction process at the cathode, a solution was obtained containing 0.0097% by weight of U as U4 +, which means that the uranium contained in the crude phosphoric acid in the form of UO2 was completely reduced. After extraction of uranium from the cathodically reduced acid, it was found that its amount in the organic phase was 95% of the total amount of uranium originally contained in extractive phosphoric acid. Patent disclaimer Method of separating uranium from extractive phosphoric acid produced by decomposition of phosphorus raw materials of sedimentary origin. wet method, consisting in reducing it and then extracting it with petroleum solutions of liquid ion exchangers, characterized by the fact that the reduction process is carried out continuously on a cathode made of ordinary or corrosion-resistant steel, separated by an acid-resistant diaphragm from a graphite or titanium anode platinum or platinum or ruthenium titanium, the density of the cathode current is 0.1-5 A / dm2. PL

Claims (1)

1. Zastrzez enie patentowe Sposób wydzielania uranu z ekstrakcyjnego kwasu fosforowego wytwarzanego poprzez roz¬ klad surowców fosforowych pochodzenia osadowego metoda mokra, polegajacy na poddawaniu go redukcji, a nastepnie ekstrakcji naftowymi roztworami cieklymi wymianiaczy jonowych, zna¬ mienny tym, ze proces redukcji prowadzi sie w sposób ciagly na katodzie ze stali zwyklej lub odpornej na korozje, oddzielonej przepona kwasoodporna od anody grafitowej lub z tytanu platynowanego, lub platyny, lub z tytanu rutenowanego, przy czym gestosc pradu katodowego wynosi 0,1-5 A/dm2. PL1. Patent claim A method of separating uranium from extractive phosphoric acid produced by decomposition of phosphorus raw materials of sedimentary origin by the wet method, consisting in reducing it and then extracting it with petroleum solutions of ion exchangers, characterized by the fact that the reduction process is carried out in Continuously on the cathode made of ordinary or corrosion-resistant steel, separated by the acid-resistant diaphragm from the graphite or platinum or platinum or ruthenium titanium anode, with the cathode current density 0.1-5 A / dm2. PL
PL26451887A 1987-03-09 1987-03-09 Method for uranium separation from extraction phosphoric acid PL148860B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL26451887A PL148860B1 (en) 1987-03-09 1987-03-09 Method for uranium separation from extraction phosphoric acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL26451887A PL148860B1 (en) 1987-03-09 1987-03-09 Method for uranium separation from extraction phosphoric acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL264518A1 PL264518A1 (en) 1988-10-13
PL148860B1 true PL148860B1 (en) 1989-12-30

Family

ID=20035331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL26451887A PL148860B1 (en) 1987-03-09 1987-03-09 Method for uranium separation from extraction phosphoric acid

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL148860B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL264518A1 (en) 1988-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4243637A (en) Uranium recovery from pre-treated phosphoric acid
US5039496A (en) Process for selective extraction of contaminant elements from mixtures of electrolytes in solution
Strzelbicki et al. The liquid surfactant membrane separation of copper, cobalt and nickel from multicomponent aqueous solutions
US4144145A (en) Process for recovery of reusable chromic acid from the waste chromic acid solution containing impurities
US4371505A (en) Process for the recovery of uranium contained in an impure phosphoric acid
US4624704A (en) Selective recovery of zinc from metal containing brines
US4692228A (en) Removal of arsenic from acids
US11041227B2 (en) Process for recovering gold from ores
US3537961A (en) Process of treating copper ores
US4261959A (en) Process for extracting ferric iron from an aqueous solution
US4492680A (en) Removal of cadmium from acidic phosphatic solutions
US2845345A (en) Process for purifying mercury
PL148860B1 (en) Method for uranium separation from extraction phosphoric acid
US3737381A (en) Apparatus for treating copper ores
EP1889814B1 (en) Method for removing chloride
US4225396A (en) Vanadium and uranium oxidation by controlled potential electrolysis
FI65813C (en) HYDROMETALLURGICAL METHOD FOR BEHANDLING AV NICKELSKAERSTEN
JPS6135256B2 (en)
AT391884B (en) METHOD FOR SEPARATING ARSES FROM ACID AQUEOUS SOLUTIONS CONTAINING ARSES AND OTHER METALS
DE3826407A1 (en) METHOD FOR CLEANING ALKALINE METAL HALOGENIDE LYES, WHICH CONTAIN ALUMINUM AS IMPURITIES
DE2210759A1 (en) Process for the recovery of mercury
Scheiner Prototype commercial electrooxidation cell for the recovery of molybdenum and rhenium from molybdenite concentrates
US4578249A (en) Process for recovery of uranium from wet process H3 PO4
Neira et al. Solvent extraction reagent entrainment effects on zinc electrowinning from waste oxide leach solutions
Jayachandran et al. Novel method for stripping uranium from the organic phase in the recovery of uranium from wet process phosphoric acid (WPA)