RU2200992C2 - Method for recovery of solid and/or liquid uranium-containing wastes - Google Patents
Method for recovery of solid and/or liquid uranium-containing wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2200992C2 RU2200992C2 RU2001110789/06A RU2001110789A RU2200992C2 RU 2200992 C2 RU2200992 C2 RU 2200992C2 RU 2001110789/06 A RU2001110789/06 A RU 2001110789/06A RU 2001110789 A RU2001110789 A RU 2001110789A RU 2200992 C2 RU2200992 C2 RU 2200992C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uranium
- solutions
- fluorine
- ammonium
- content
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам переработки урансодержащих твердых и/или жидких отходов. The invention relates to methods for processing uranium-containing solid and / or liquid wastes.
Известен способ переработки урансодержащих отходов (проливы, растворы от дезактивации оборудования, некондиционные маточные растворы, твердые отходы), включающий растворение твердых отходов в растворах азотной кислоты, смешение полученных растворов с жидкими отходами, фильтрацию растворов, концентрирование "бедных" по урану растворов упариванием, экстракционное извлечение урана и его очистку от сопутствующих примесей с применением в качестве экстрагента 5-30% ТБФ в углеводородном разбавителе (А.А.Майоров, И.Б. Браверман. Технология получения порошков керамической двуокиси урана. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с.115-122, прототип). A known method of processing uranium-containing waste (strains, solutions from equipment decontamination, substandard mother liquors, solid waste), including dissolving solid waste in nitric acid solutions, mixing the resulting solutions with liquid waste, filtering the solutions, concentrating the uranium-poor solutions by evaporation, extraction uranium extraction and its purification from related impurities using 5-30% TBP as an extractant in a hydrocarbon diluent (A.A. Mayorov, I. B. Braverman. Semi technology evaluation of powders of ceramic uranium dioxide. - M .: Energoatomizdat, 1985, p.115-122, prototype).
Способ не применим для переработки фторсодержащих отходов. The method is not applicable for the processing of fluorine-containing wastes.
Наличие фтор-иона (далее фтора) в жидких и/или твердых отходах исключает процесс упаривания жидких отходов, как способ концентрирования урана, вследствие высокой коррозионной способности фтора к материалу оборудования, изготовленному из стали Х18Н10Т, особенно при высоких температурах. А с целью исключения отрицательного влияния фтора на экстракционном переделе требуется введение в растворы урана, направляемые на экстракционный передел, азотно-кислого железа, образующего со фтором прочные комплексные соединения, растворимые в растворах азотной кислоты (Г.М.Ритчи, А.В.Эшбрук. Экстракция. Принципы и применение в металлургии. М.: Металлургия, 1983, с.285). The presence of fluorine ion (hereinafter fluorine) in liquid and / or solid waste eliminates the process of evaporation of liquid waste, as a method of concentration of uranium, due to the high corrosion ability of fluorine to equipment material made of X18H10T steel, especially at high temperatures. And in order to exclude the negative effect of fluorine on the extraction redistribution, the introduction of uranium solutions directed to the extraction redistribution requires nitric acid iron, which forms strong complex compounds with fluorine soluble in nitric acid solutions (G.M. Ritchie, A.V. Ashbrook Extraction. Principles and application in metallurgy. M.: Metallurgy, 1983, p. 285).
При переработке "бедных" по содержанию урана (до 20 г/л) жидких оборотов с содержанием фтора, сопоставимым с содержанием урана, введение в них значительных количеств железа-3 (далее железа) приводит к значительному увеличению объема растворов и твердых отходов в виде пульпы гидроксида железа, направляемых на захоронение, дополнительным расходам на реагенты и эксплуатацию оборудования, связанным с растворением железного лома, осаждением железа из рафинатов, транспортировкой их к месту захоронения и само захоронение. In the processing of liquid turns “poor” in uranium content (up to 20 g / l) with a fluorine content comparable with the uranium content, the introduction of significant amounts of iron-3 (hereinafter referred to as iron) into them leads to a significant increase in the volume of solutions and solid waste in the form of pulp iron hydroxide allocated for burial, additional costs for reagents and equipment operation associated with the dissolution of iron scrap, precipitation of iron from raffinates, transporting them to the burial site and the burial itself.
Задачей изобретения является разработка способа переработки урансодержащих отходов, содержащих фтор, увеличение содержания урана в растворах, направляемых на экстракционный передел, при пропорциональном снижении фтора и железа в них, увеличение удельной производительности экстракционной установки и узла осаждения полиуранатов аммония. The objective of the invention is to develop a method for processing uranium-containing wastes containing fluorine, increasing the uranium content in solutions sent to the extraction stage, with a proportional decrease in fluorine and iron in them, increasing the specific productivity of the extraction plant and the deposition unit of ammonium polyuranates.
Решение данной задачи достигается тем, что в способе переработки урансодержащих твердых и/или жидких отходов, включающем выщелачивание урана из твердых отходов, концентрирование "бедных" по урану растворов, их экстракционный передел с использованием ТБФ в углеводородном разбавителе и осаждение полиуранатов аммония из реэкстрактов, при переработке отходов, содержащих фтор, концентрирование осуществляют путем осаждения из исходных растворов полиуранатов аммония с последующей их промывкой растворами, содержащими азотно-кислый аммоний в количестве 0,5-1,5 моль/л, при этом осаждение полиуранатов аммония заканчивают при значениях рН, определяемых уравнением
РН≥8,69+0,20•ХF-0,0063•ХF 2,
где ХF - содержание фтора в растворе, г/л.The solution to this problem is achieved by the fact that in the method of processing uranium-containing solid and / or liquid wastes, including leaching of uranium from solid wastes, concentrating solutions "poor" in uranium, extracting them using TBP in a hydrocarbon diluent, and precipitating ammonium polyuranates from reextracts, processing fluorine-containing wastes, concentration is carried out by precipitation of ammonium polyuranates from initial solutions, followed by washing with solutions containing ammonium nitrate in an amount of 0.5-1.5 mol / l, while the precipitation of ammonium polyuranates is completed at pH values defined by the equation
PH≥8.69 + 0.20 • X F -0.0063 • X F 2 ,
where X F is the fluorine content in solution, g / l.
Экстракцию урана из фторсодержащих растворов осуществляют до остаточного содержания урана в рафинате из расчета массового отношения урана к фтору не менее 5, при этом рафинат направляют на стадию растворения твердых отходов, а при накоплении примесей в рафинате экстракцию периодически осуществляют с обеспечением в нем сбросного содержания урана. The extraction of uranium from fluorine-containing solutions is carried out to a residual uranium content in the raffinate based on the calculation of the mass ratio of uranium to fluorine of at least 5, while the raffinate is sent to the stage of dissolution of solid waste, and with the accumulation of impurities in the raffinate, the extraction is periodically carried out with the discharge content of uranium.
При экстракции с обеспечением сбросного содержания урана в рафинате в водные растворы урана, направляемые на экстракцию, вводят железо из расчета массового отношения железа к фтору, равном 0,5-0,7. During extraction, ensuring the discharge content of uranium in the raffinate, iron is introduced into aqueous solutions of uranium sent for extraction based on the mass ratio of iron to fluorine equal to 0.5-0.7.
Содержание урана в рафинате обеспечивают соотношением потоков органического и водного растворов. The uranium content in the raffinate is provided by the ratio of the flows of organic and aqueous solutions.
Полиуранаты аммония из реэкстрактов урана выделяют аммиачным осаждением. Ammonium polyuranates from uranium reextracts are isolated by ammonia deposition.
Промывку полиуранатов аммония, осажденных из исходных растворов, осуществляют маточными растворами, полученными от аммиачного осаждения полиуранатов аммония из реэкстрактов урана. The washing of ammonium polyuranates precipitated from stock solutions is carried out with mother liquors obtained from ammonia precipitation of ammonium polyuranates from uranium reextracts.
Пример 1. Исходные азотно-кислые растворы урана получали растворением огарков от операции фторирования порошков октаоксида триурана, паст от зачистки оборудования и смешением полученных растворов с трапными растворами. Исходные растворы обрабатывали 25 мас.%-ным раствором аммиака при постоянном механическом перемешивании и температуре 20-25oC, взятом в таком количестве, чтобы выход урана в осадок составлял не менее 99,9 мас.% от содержания урана в исходных растворах; осадки отделяли от маточных растворов фильтрацией через бумажный фильтр; промывали маточными растворами от операции осаждения полиуранатов аммония из реэкстрактов урана (рН 8-9, содержание азотно-кислого аммония 0,5-1,5 моль/л) и растворяли в растворах концентрированной азотной кислоты.Example 1. The initial nitric acid solutions of uranium were obtained by dissolving cinder from the fluorination of powders of triuran octaoxide, pastes from stripping equipment and mixing the resulting solutions with floor drain solutions. The initial solutions were treated with 25 wt.% Ammonia solution with constant mechanical stirring and a temperature of 20-25 o C, taken in such an amount that the yield of uranium in the precipitate was not less than 99.9 wt.% Of the uranium content in the initial solutions; precipitates were separated from the mother liquors by filtration through a paper filter; washed with uterine solutions from the operation of the deposition of ammonium polyuranates from uranium reextracts (pH 8-9, the content of ammonium nitric acid 0.5-1.5 mol / l) and dissolved in solutions of concentrated nitric acid.
Проведенные эксперименты показали, что с увеличением фтора в исходных растворах увеличивается рН маточных растворов в конце операции осаждения, при котором достигается выход урана в осадок не менее 99,9 мас.% от содержания урана в исходных растворах. Математическая обработка экспериментальных данных позволила получить уравнение вида
pH≥8,69+0,20•XF-0,0063•XF 2,
где XF - содержание фтора в растворе, г/л,
описывающее зависимость рН маточных растворов от концентрации фтора в исходных растворах, при которых извлечение урана в полиуранат аммония достигает не менее 99,9 мас.%.The experiments showed that with an increase in fluorine in the initial solutions, the pH of the mother liquors increases at the end of the deposition operation, at which the yield of uranium in the precipitate is not less than 99.9 wt.% Of the uranium content in the initial solutions. Mathematical processing of experimental data allowed us to obtain an equation of the form
pH≥8.69 + 0.20 • X F -0.0063 • X F 2 ,
where X F is the fluorine content in the solution, g / l,
describing the dependence of the pH of the mother liquors on the concentration of fluorine in the initial solutions, in which the extraction of uranium in ammonium polyuranate reaches at least 99.9 wt.%.
В табл.1 представлены результаты экспериментов по осаждению из исходных растворов полиуранатов аммония и получению из них концентрированных растворов урана. Table 1 presents the results of experiments on the deposition of ammonium polyuranates from initial solutions and the preparation of concentrated solutions of uranium from them.
Уменьшение рН растворов ниже заданного уравнением приводит к резкому увеличению содержания урана в них. A decrease in the pH of the solutions below a given equation leads to a sharp increase in the uranium content in them.
Концентрирование урана в растворах от растворения полиуранатов аммония составило от 24 (опыт 5) до 43 (опыт 4), причем с увеличением содержания фтора в исходных растворах (от 5 г/л в опыте 2 до 30,6 г/л в опыте 5) коэффициенты очистки урана от фтора увеличиваются (от 12,5 в опыте 2 до 48,5 в опыте 5). The concentration of uranium in solutions from the dissolution of ammonium polyuranates ranged from 24 (experiment 5) to 43 (experiment 4), and with an increase in the fluorine content in the initial solutions (from 5 g / l in
Введение в промывной раствор соли азотно-кислого аммония позволяет увеличить коэффициенты очистки урана от фтора. The introduction of a nitric acid ammonium salt into the wash solution makes it possible to increase the coefficients of uranium purification from fluorine.
В табл. 2 представлены результаты экспериментов по влиянию содержания азотно-кислого аммония в промывных растворах на коэффициенты очистки урана от фтора. In the table. Figure 2 presents the results of experiments on the effect of the content of nitric acid ammonium in the washing solutions on the coefficients of uranium removal from fluorine.
Из представленных результатов следует, что в интервале содержания в промывных растворах азотно-кислого аммония 0,5-1,5 моль/л коэффициенты очистки урана от фтора в растворах от растворения полиуранатов аммония увеличиваются 1,1-1,4 раза (опыты 3-5). From the presented results it follows that in the range of 0.5-1.5 mol / L of nitric acid ammonium in washing solutions, the coefficients of uranium removal from fluorine in solutions from dissolving ammonium polyuranates increase 1.1-1.4 times (experiments 3- 5).
Применение на стадии промывки полиуранатов аммония, осажденных из исходных растворов, маточных растворов от операции осаждения полиуранатов аммония из реэкстрактов урана, по составу близких к промывным растворам, использованным в опытах 3-5, позволит снизить объем водных растворов, расход аммиака и азотно-кислого аммония без снижения показателей по очистке урана от фтора. The use at the washing stage of ammonium polyuranates precipitated from stock solutions, mother liquors from the operation of precipitation of ammonium polyuranates from uranium reextracts, in composition similar to the washing solutions used in experiments 3-5, will reduce the volume of aqueous solutions, the consumption of ammonia and nitric acid ammonium without lowering the indicators for the purification of uranium from fluorine.
Основной проблемой, возникающей при переработке урансодержащих фторидных растворов, является коррозия оборудования и технологических линий, изготовленных из стали Х18Н10Т, вследствие взаимодействия фтора с компонентами стали и образования их растворимых в азотно-кислых растворах солей - фторидов металлов, в частности фторида железа. The main problem that arises in the processing of uranium-containing fluoride solutions is the corrosion of equipment and production lines made of X18H10T steel due to the interaction of fluorine with steel components and the formation of their soluble salts in nitric acid solutions - metal fluorides, in particular iron fluoride.
С целью уменьшения коррозии оборудования и технологических линий в азотно-кислые фторидные урансодержащие растворы вводят железо с целью образования в них прочных растворимых в азотно-кислых растворах комплексных соединений железа с фтором. In order to reduce the corrosion of equipment and technological lines, iron is introduced into nitric acid fluoride uranium-containing solutions in order to form strong iron and fluorine complex compounds soluble in nitric acid solutions.
Пример 2. Проведение коррозионных испытаний проводили на модельных растворах, имитирующих по содержанию азотной кислоты и фтора технологические растворы от растворения огарков от фторирования порошков октаоксида триурана, паст от зачистки оборудования в смеси с трапными водами. Example 2. Corrosion tests were carried out on model solutions simulating technological solutions from the dissolution of nitric acid and fluorine from dissolution of cinders from fluoridation of triuran octaoxide powders, pastes from stripping of equipment in a mixture with floor drains.
Испытания коррозионной устойчивости сталей X18H10T осуществляли по ГОСТ 6032-89 (Стали и сплавы коррозионностойкие. Методы испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии) путем погружения образцов стали, представляющих собой прямоугольные пластины толщиной 3 мм, длиной 40 мм и шириной 20 мм, в технологические растворы и выдержки их в растворах заданное время с контролем массы образцов до и после проведения экспериментов. Corrosion resistance tests of X18H10T steels were carried out according to GOST 6032-89 (Corrosion-resistant steels and alloys. Test methods for resistance to intergranular corrosion) by immersing steel samples, which are
В табл.3 представлена зависимость скорости коррозии стали Х18Н10Т от содержания железа и фтора в азотно-кислых растворах. Table 3 shows the dependence of the corrosion rate of X18H10T steel on the content of iron and fluorine in nitric acid solutions.
Проведенные эксперименты показали, что при массовом отношении содержания железа к содержанию фтора, равном или более 0,5, сталь Х18Н10Т по отношению к азотно-кислым растворам согласно десятибальной шкале коррозионной стойкости сталей классифицируется как стойкая и весьма стойкая (скорость корразии менее 0,1 мм/год; Коррозия металлов, шкала коррозионной стойкости. ГОСТ 13819-68). The experiments showed that with a mass ratio of iron to fluorine content equal to or more than 0.5, X18H10T steel with respect to nitric acid solutions, according to a ten-point scale of corrosion resistance of steels, is classified as resistant and highly resistant (corrosion rate less than 0.1 mm / year; Corrosion of metals, scale of corrosion resistance. GOST 13819-68).
Опыт эксплуатации промышленной экстракционной установки показал, что при переработке урансодержащих фторидных растворов отношение содержания железа к содержанию фтора должно составлять 2-2,3. Увеличение данного отношения (увеличение содержания железа в растворах) в сочетании с низким насыщением экстрагента ураном ведет к недостаточной очистке урана от плутония на экстракционном переделе, а уменьшение (уменьшение содержания железа в растворах) - к недостаточному извлечению урана из исходных растворов в органические растворы на стадии экстракции вследствие того, что соль азотно-кислого железа в растворах является эффективным высаливателем урана и плутония в органические растворы, увеличивая их коэффициенты распределения между органической и водной фазами. Operating experience of an industrial extraction plant has shown that in the processing of uranium-containing fluoride solutions, the ratio of iron to fluorine content should be 2-2.3. An increase in this ratio (an increase in the iron content in solutions) in combination with a low saturation of the extractant with uranium leads to insufficient purification of uranium from plutonium at the extraction stage, and a decrease (decrease in the iron content in solutions) leads to insufficient extraction of uranium from the initial solutions into organic solutions at the stage extraction due to the fact that the salt of nitric acid iron in solutions is an effective salting out of uranium and plutonium in organic solutions, increasing their distribution coefficients Waiting for the organic and aqueous phases.
Введение в растворы значительных количеств железа приводит к получению относительно больших объемов водных растворов и количеств твердых отходов в виде пульпы гидроксида железа и в итоге к значительным материальным затратам на реагенты и энергоносители на операциях растворения железного лома, осаждения гидроксидов железа из рафинатов от операции экстракции урана, эксплуатацию оборудования, транспортные расходы на захоронение и само захоронение. Значительного снижения содержания железа в растворах, а следовательно, и затрат, связанных с последующими операциями по его утилизации, можно достигнуть, применяя в качестве комплексообразователя фтора уранил-ион. The introduction of significant amounts of iron into solutions results in relatively large volumes of aqueous solutions and quantities of solid waste in the form of pulp of iron hydroxide and, as a result, significant material costs for reagents and energy carriers in the operations of dissolving iron scrap, precipitation of iron hydroxides from raffinates from the uranium extraction operation, equipment operation, transportation costs for burial and burial itself. A significant reduction in the iron content in solutions, and hence the costs associated with subsequent operations for its disposal, can be achieved by using uranyl ion as a complexing agent.
В табл. 4 представлена зависимость скорости коррозии стали Х18Н10Т от содержания урана-6 и фтора в азотно-кислых растворах. In the table. Figure 4 shows the dependence of the corrosion rate of X18H10T steel on the content of uranium-6 and fluorine in nitric acid solutions.
Проведенные эксперименты показали, что при массовом отношении содержания урана-6 к содержанию фтора, равном или более 5, сталь Х18Н10Т по отношению к азотно-кислым растворам согласно десятибальной шкале коррозионной стойкости сталей классифицируется как стойкая и весьма стойкая (скорость коррозии менее 0,1 мм/год; Коррозия металлов, десятибальная шкала коррозионной стойкости. ГОСТ 13819-68). The experiments showed that when the mass ratio of the uranium-6 content to the fluorine content is equal to or more than 5, X18H10T steel with respect to nitric acid solutions according to the ten-point scale of corrosion resistance of steels is classified as resistant and very resistant (corrosion rate less than 0.1 mm / year; Corrosion of metals, ten-point scale of corrosion resistance. GOST 13819-68).
Таким образом, организуя процесс экстракционной переработки азотно-кислых растворов урана, содержащих фтор, так, чтобы массовое отношение содержания урана к содержанию фтора в рафинатах равно или более 5, можно в десятки-сотни раз уменьшить расход железа при переработке отходов. При этом на операции экстракции урана практически на всех ступенях экстракционного блока достигается предельное или близкое к предельному насыщение экстрагента (30 об. % ТБФ в углеводородном разбавителе) ураном (119 г/л), что в сочетании с наличием фтора в азотно-кислых растворах, образующего с плутонием более прочные, чем уран комплексные соединения, неэкстрагируемые ТБФ, должно обеспечить высокие коэффициенты очистки урана от плутония. Thus, organizing the process of extraction processing of nitric acid solutions of uranium containing fluorine, so that the mass ratio of uranium to fluorine content in raffinates is equal to or more than 5, it is possible to reduce the iron consumption in waste processing by tens or hundreds of times. At the same time, in the uranium extraction operation, at almost all stages of the extraction block, the saturation of the extractant (30 vol.% TBP in the hydrocarbon diluent) with uranium (119 g / l) is reached, which is close to the limit, which, combined with the presence of fluorine in nitric acid solutions, forming with plutonium more complex than uranium complex compounds, non-extractable TBP, should provide high rates of purification of uranium from plutonium.
Рафинаты, содержащие уран, направляются на операцию растворения твердых оборотов. Вывод рафинатов с накопившимися в них примесями осуществляется на экстракционном переделе периодически путем увеличения отношения потока органического раствора к потоку водного до величины, обеспечивающей сбросное содержание урана в рафинатах. Uranium-containing raffinates are sent to a solid revolution dissolution operation. The output of raffinates with impurities accumulated in them is carried out at the extraction stage periodically by increasing the ratio of the flow of the organic solution to the flow of water to a value that ensures the discharge content of uranium in the raffinates.
Коррозионная устойчивость стали Х18Н10Т в данном случае обеспечивается путем введения в азотно-кислые растворы урана железа при массовом отношении содержания железа к содержанию фтора, равном или более 0,5. Corrosion resistance of X18H10T steel in this case is ensured by introducing iron uranium into nitric acid solutions at a mass ratio of iron to fluorine content equal to or more than 0.5.
Пример 3. Противоточный экстракционный процесс переработки фторидных урансодержащих растворов. Example 3. Countercurrent extraction process for the processing of fluoride uranium-containing solutions.
Экстрагент - 30 об.% ТБФ в углеводородном разбавителе. Extractant - 30 vol.% TBP in a hydrocarbon diluent.
Состав растворов, направляемых на экстракционный передел, представлен в табл.5. The composition of the solutions sent to the extraction stage is presented in table 5.
Опыты 1-3 - исходные растворы. Experiments 1-3 - stock solutions.
Опыты 4-9 - растворы от осаждения полиуранатов аммония из исходных растворов и последующего их растворения в растворах азотной кислоты. Experiments 4-9 - solutions from the precipitation of ammonium polyuranates from the initial solutions and their subsequent dissolution in solutions of nitric acid.
В опытах 7-9 в растворы дополнительно вводили плутоний-4 с целью имитации его накопления при возврате рафинатов, содержащих уран и плутоний, на операцию растворения твердых отходов. In
Реэкстрагирующий раствор - 4-5 моль/л раствор карбамида, подкисленный раствором азотной кислоты до рН 2. Reextracting solution - 4-5 mol / l urea solution, acidified with a solution of nitric acid to
Тип экстракционных аппаратов - лабораторные центробежные экстракторы с КПД ступеней, равным не менее 95%. Количество экстракционных ступеней - 6, реэкстракционных - 7. The type of extraction apparatus is laboratory centrifugal extractors with an efficiency of steps equal to at least 95%. The number of extraction steps - 6, re-extraction - 7.
В табл.6 представлены технологические показатели процесса экстракционной переработки урансодержащих фторидных растворов, состав которых приведен в табл.5. Table 6 presents the technological indicators of the process of extraction processing of uranium-containing fluoride solutions, the composition of which is given in table 5.
В опытах 1-3 отношение потоков органического раствора к потокам водного на операциях экстракции составило O: В= 1:(2,6-2,7), реэкстракции - O:В= (2,9-3,0): 1. Отношение потоков органического раствора к потокам водного на операции экстракции в опыте 4 составило O:В=(1,9-2,0):1, в опыте 5 - O:В= (2,2-2,3):1, в опыте 6 - O:В=(2,3-2,4):1, в опытах 7-9 - O:В=(2,7-3,8):1, на операциях реэкстракции в опытах 4-6 - O:В=(1,9-2,0):1, в опытах 7-9 - O:В= (2,0-2,1):1 (табл.6). In experiments 1-3, the ratio of the flows of the organic solution to the flows of water in the extraction operations was O: B = 1: (2.6-2.7), and reextraction was O: B = (2.9-3.0): 1. The ratio of the flows of the organic solution to the streams of water in the extraction operation in
Проведенные эксперименты (опыты 1-9) показали, что при проведении экспериментов по предлагаемому способу (опыты 4-9) удельное содержание плутония, фтора и железа в реэкстрактах урана значительно меньше полученных при проведении экспериментов в опытах 1-3. При этом предлагаемый способ (опыты 4-9) обеспечивает снижение удельного расхода железа по сравнению с опытами 1-3 как минимум в 70 раз (без учета возврата рафинатов на операцию растворения твердых оборотов). The experiments (
Содержание других примесей (Al, Si, Ca, Мо и т.д.) в реэкстрактах урана, полученных как в опытах 1-3, так и в опытах 4-9, не превышало 1•10-3-1•10-4 мас.% от содержания урана в исходных растворах.The content of other impurities (Al, Si, Ca, Mo, etc.) in the uranium strips obtained both in experiments 1-3 and in experiments 4-9 did not exceed 1 • 10 -3 -1 • 10 -4 wt.% of the uranium content in the initial solutions.
При экстракционной переработке растворов урана с выводом примесей с рафинатами, увеличение в них массового отношения содержания железа к содержанию фтора более 0,5 приводит к увеличению содержания плутония в реэкстрактах. In the extraction processing of uranium solutions with the removal of impurities with raffinates, an increase in the mass ratio of the iron content to the fluorine content of more than 0.5 in them leads to an increase in the plutonium content in the strips.
Проведенные эксперименты в режимах работы экстракционной установки, аналогичных опыту 8 (кроме содержания железа), показали, что при массовом отношении содержания железа к содержанию фтора более 0,7 наблюдается резкое увеличение содержания плутония в реэкстрактах урана. Результаты представлены в табл.7. The experiments carried out in operating modes of an extraction plant similar to experiment 8 (except for the iron content) showed that, when the mass ratio of iron to fluorine content is more than 0.7, a sharp increase in the plutonium content in uranium reextracts is observed. The results are presented in table.7.
Таким образом, в интервале значений массового отношения содержания железа к содержанию фтора 0,5-0,7 обеспечивается минимальное содержание плутония в реэкстрактах урана. Thus, in the range of the mass ratio of the iron content to the fluorine content of 0.5-0.7, the minimum plutonium content in uranium reextracts is ensured.
Увеличение в растворах, направляемых на экстракционный передел, содержания урана в 20 и более раз увеличивает удельную производительность экстракционной установки в соответствующее число раз. An increase in the uranium content in solutions directed to the extraction redistribution by 20 or more times increases the specific productivity of the extraction plant by an appropriate number of times.
Предлагаемый способ обеспечивает условия, при которых сталь Х18Н10Т коррозионноустойчива в азотно-кислых фторсодержащих растворах. The proposed method provides the conditions under which the steel X18H10T is corrosion-resistant in nitric acid fluorine-containing solutions.
Дополнительные затраты на операцию аммиачного осаждения солей полиураната аммония из урансодержащих фторидных растворов и последующего растворения их в растворах азотной кислоты компенсируются снижением затрат на операциях осаждения гидроксидов железа, растворением части их в растворах азотной кислоты, значительным уменьшением объема пульпы гидроксида железа и расходов, связанных с ее транспортировкой и захоронением. The additional costs of the operation of ammonia deposition of ammonium polyuranate salts from uranium-containing fluoride solutions and their subsequent dissolution in nitric acid solutions are offset by a decrease in the costs of the precipitation of iron hydroxides, dissolution of part of them in nitric acid solutions, a significant decrease in the volume of pulp of iron hydroxide and the costs associated with it transportation and burial.
Claims (6)
рН≥8,69+0,20•ХF-0,0063•ХF 2,
где XF - концентрация фтора в исходном растворе, г/л.1. A method for processing uranium-containing solid and / or liquid wastes, including leaching uranium from solid wastes, concentrating uranium-poor solutions, extracting them using tributyl phosphate in a hydrocarbon diluent, and precipitating ammonium polyuranates from reextracts, characterized in that when processing wastes, containing fluorine, concentration is carried out by precipitation from the initial solutions of ammonium polyuranates, followed by washing them with solutions containing ammonium nitrate in an amount of 0.5-1.5 mol / l, and dissolution in nitric acid solutions, while the precipitation of ammonium polyuranates from the initial solutions is completed at pH values determined from the equation
pH≥8.69 + 0.20 • X F -0.0063 • X F 2 ,
where X F is the fluorine concentration in the initial solution, g / l.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001110789/06A RU2200992C2 (en) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Method for recovery of solid and/or liquid uranium-containing wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001110789/06A RU2200992C2 (en) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Method for recovery of solid and/or liquid uranium-containing wastes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001110789A RU2001110789A (en) | 2003-02-20 |
| RU2200992C2 true RU2200992C2 (en) | 2003-03-20 |
Family
ID=20248749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001110789/06A RU2200992C2 (en) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Method for recovery of solid and/or liquid uranium-containing wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2200992C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537581C1 (en) * | 2013-07-23 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Method of processing fluorination cinder |
-
2001
- 2001-04-19 RU RU2001110789/06A patent/RU2200992C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАЙОРОВ А.А., БРАВЕРМАН И.Б. Технология получения порошков керамической двуокиси урана. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с.115-122. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537581C1 (en) * | 2013-07-23 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Method of processing fluorination cinder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU598671B2 (en) | Process for the recovery of germanium from solutions that contain it | |
| RU2542868C2 (en) | Method of purifying uranium from natural uranium concentrate | |
| JPH05115884A (en) | Method for recovering ethylenediamine tetraacetate from evaporator cleaning liquid | |
| US20210017625A1 (en) | Systems and processes for recovery of high-grade rare earth concentrate from acid mine drainage | |
| RU2546739C2 (en) | Method of purifying working leaching solutions from phosphates and fluorides | |
| Randazzo et al. | Recovery of zinc from spent pickling solutions by liquid-liquid extraction using TBP | |
| RU2200992C2 (en) | Method for recovery of solid and/or liquid uranium-containing wastes | |
| CN111087114A (en) | Treatment method of tantalum-niobium production wastewater | |
| SU862819A3 (en) | Method of extracting univalent inorganic acids from aqueous solution | |
| Mukhachev et al. | Purification of rare earth elements from thorium, uranium, and radioactive isotopes | |
| JP2004526128A (en) | Method for dissolving solids formed in nuclear facilities | |
| RU2295168C1 (en) | Uranium extraction affinage process | |
| EP0066419B1 (en) | Method of recovering uranium | |
| US4311675A (en) | Maintaining reductive strip efficiency in uranium recovery processes | |
| Matyasova et al. | Ion-exchange processes in the reprocessing of sulfate solutions and pulps with production of high-purity beryllium compounds | |
| RU2303074C2 (en) | Method of processing the uranium- and fluorine-containing wastes | |
| Mukhachev et al. | Physical and chemical foundations of the extraction refining of natural uranium | |
| CN211350122U (en) | Tantalum niobium waste water's processing apparatus | |
| Arai et al. | Modified TRUEX process for the treatment of high-level liquid waste | |
| KR930003751B1 (en) | Recovery of uranium from solutions | |
| RU2384902C1 (en) | Method of purifying uranium oxides from impurities | |
| RU2274915C1 (en) | Method for decontaminating ground from cesium radionuclides | |
| Aghazadeh-Ghomi et al. | Enhanced selectivity of hydrolytic precipitation of Zn from Zn-Ni sulfate solution via chelation of Ni | |
| JPH08325647A (en) | Method for continuously extracting and separating useful metal from incineration ash | |
| JPH0815483A (en) | Method for solvent extraction of transuranium elements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060420 |