RU2226177C2 - Способ сорбционного извлечения урана из растворов и пульп - Google Patents
Способ сорбционного извлечения урана из растворов и пульп Download PDFInfo
- Publication number
- RU2226177C2 RU2226177C2 RU2002113464/15A RU2002113464A RU2226177C2 RU 2226177 C2 RU2226177 C2 RU 2226177C2 RU 2002113464/15 A RU2002113464/15 A RU 2002113464/15A RU 2002113464 A RU2002113464 A RU 2002113464A RU 2226177 C2 RU2226177 C2 RU 2226177C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uranium
- saturation
- exchange resin
- anion exchange
- saturated
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к извлечению урана из растворов и пульп, содержащих примеси. Результат способа: повышение емкости анионита по урану и селективности сорбции, предотвращение отравления ионита примесями. Аниониты гелевой или пористой структуры насыщают ураном. Насыщенный сорбент обрабатывают щелочным агентом. К щелочному агенту добавляют соль щелочного металла, преимущественно сернокислую. Затем проводят донасыщение анионита ураном. Донасыщение проводят при контактировании с частью товарного десорбата. Продолжительность операции донасыщения составляет 2-5 ч. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии урана и может быть использовано при извлечении урана из растворов и пульп, содержащих в качестве примесей железо, алюминий, кальций, магний, кремний и др.
Известен способ извлечения урана из растворов и пульп сильноосновными анионитами гелевой или пористой структуры пиридиниевого или винилпиридиниевого типа: AM, АМП, ВП-1Ап, АМ-п, АМП-п и др. (Химия урана. / Под ред. Б.Н.Ласкорина. - М.: Наука, 1981, с.58-63). Недостатками данного способа являются: невысокая емкость анионитов по урану, а также недостаточно высокая селективность сорбции урана, что приводит к отравлению анионитов, особенно пористой структуры, соединениями кремния и ряда металлов-примесей, следовательно - к большому расходу сорбента и реагентов на операции регенерации анионитов, к ухудшению качества готового продукта и в целом - к снижению эффективности процесса.
Известен способ извлечения урана из растворов и пульп анионитами, включающий сорбцию урана из исходного раствора или пульпы, донасыщение анионита ураном из части товарного десорбата с последующей десорбцией урана. (Справочник по геотехнологии урана. / Под ред. Д.И.Скороварова. - М.: Энергоатомиздат, 1997, с.398-400). Недостатками данного способа является невысокая степень донасыщения анионита ураном, а также недостаточно высокая селективность сорбции урана.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ сорбционного извлечения урана из кремнийсодержащих растворов и пульп сильноосновными анионитами гелевой или пористой структуры, заключающийся в том, что часть (от 10 до 100%) насыщенного ураном сорбента выводят из процесса, обрабатывают щелочным раствором и направляют на операцию донасыщения, повторно контактируя с исходным раствором или пульпой, причем щелочная обработка проводится при значениях рН 4÷13. (Патент РФ № 2159216, МКИ7 C 01 G 43/00, опубл. 20.11.2000 г., Бюл. №32).
Недостатками данного способа являются: повышенный расход анионитов из-за резких изменений коэффициентов набухания при чередовании кислых и щелочных сред и вызванного этим разрушения сополимера, недостаточно высокая емкость и селективность сорбции урана.
Предлагаемый способ позволяет устранить эти недостатки за счет того, что:
- обработку насыщенного ураном анионита ведут щелочно-солевым раствором;
- операцию донасыщения анионита ураном проводят частью товарного десорбата;
- продолжительность операции донасыщения поддерживают равной 2-5 ч.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Уран из растворов и пульп, содержащих также макро- и микропримеси, извлекают анионитом гелевой или пористой структуры. Насыщенный анионит обрабатывают щелочно-солевым раствором при значении рН 4-13. Обработанный анионит донасыщают ураном путем контактирования с частью товарного десорбата, причем продолжительность данной операции поддерживают равной 2-5 ч.
В результате проведения подобного цикла операций в фазе сорбента создаются благоприятные условия для полимеризации гидроксокомплексов уранила при одновременном освобождении части ионообменных групп от урана и вышеперечисленных металлов-примесей. Повышение селективности сорбции урана при контакте анионита с частью товарного десорбата происходит за счет преимущественной сорбции полиядерных гидроксокомплексов урана этими освобожденными ионообменными группами.
Добавка соли к щелочному раствору приводит к тому, что гранулы анионита при чередовании кислых и щелочных сред подвергаются значительно меньшему растрескиванию, чем при обработке чисто щелочными растворами из-за меньшей разницы коэффициентов набухания.
Пример 1. Уран из модельного сернокислого раствора, имитирующего жидкую фазу пульпы, с концентрацией, г/л: урана - 0,515; железа (III) - 5,65; алюминия - 3,18; кальция - 0,15; кремния - 0,45; сульфата натрия - 50,8; серной кислоты - 10,5, извлекают при соотношении объема фаз Vcopб./Vp-pa=1:50 и продолжительности операции 6 ч сорбцией сильноосновным анионитом АМ-п с остаточной емкостью, мг/л, по: урану - 3,3; железу (III) - 0,18; алюминию - 0,05; кальцию - 0,3; кремнию - 0,09. Насыщенный анионит отмывают водой от соувлеченного раствора при соотношении объемов фаз Vсорб./Vводы=1:2, обрабатывают 1%-ным раствором гидроксида натрия на фоне 1%-ного сульфата натрия (при соотношении объема фаз Vcop6./Vp-pa=1:1 и продолжительности операции 2 ч), отделяют от раствора и направляют на операцию донасыщения, осуществляемую путем контактирования ионита с частью товарного десорбата, содержащего, г/л: H2SO4 12; NO3 60; U 5,27; Fe 3,45; Al 1,08; Si 0,51, при соотношении объемов фаз, равном 1:1, и продолжительности этой операции 6 ч. После чего сорбент отмывают водой в вышеуказанных условиях и анализируют на уран и металлы-примеси.
Полученные результаты, а также данные по осуществлению процесса по способу-прототипу (с использованием для щелочной обработки сорбента 1%-ного раствора гидроксида натрия и проведения донасыщения при повторном контактировании анионита с жидкой фазой пульпы вышеуказанного состава и сохранении неизменными остальных технологических параметров) приведены в табл. 1.
В сравнении с прототипом емкость по урану на операции донасыщения возросла в 1,6 раза, при этом селективность сорбции урана увеличилась: в 2,1 раза по отношению к сорбции кремния; в 3,3 - железа; в 8,6 - алюминия; в 10,9 - кальция.
Пример 2. Анионит АМП (4% ДВБ), насыщенный из модельного продуктивного раствора ПВ, содержащего, г/л: U 0,05; Fe 1,52; Al 2,3; SO 18,0; H2SO4 5, до емкости, мг/г: 28,9 U; 0,63 Fe; 0,25 Al, отмывают водой и обрабатывают 1%-ным раствором NaOH на фоне 1%-ного Na2SO4 в условиях примера 1. После операции обработки сорбент отделяют от раствора и направляют на операцию донасыщения ураном, которую ведут в условиях примера 1 частью товарного десорбата, содержащего, г/л: H2SO4 12; NО3 60; U 16; Fe 0,04; Al 0.05.
Полученные результаты, а также данные по осуществлению процесса по способу-прототипу (с использованием для щелочной обработки сорбента 1%-ного раствора гидроксида натрия и проведения донасыщения при контактировании анионита с продуктивным раствором ПВ вышеуказанного состава и сохранении неизменными остальных технологических параметров) приведены в табл. 2.
По сравнению со способом-прототипом предлагаемый способ позволяет повысить емкость по урану донасыщенного анионита АМП в 1,8 раз. Одновременно достигается очистка анионита от примесей: емкость по железу уменьшается в 3 раза, по алюминию - в 1,3 раза.
Пример 3. Анионит АМП (4% ДВБ), насыщенный из модельного продуктивного раствора ПВ, содержащего, г/л: U 0,05; Fe 1,52; Al 2,3; SO 18,0; H2SO4 5, до емкости, мг/г: U 41,0; Fe 0,50; Al 0,65; Mg 0,15, промывают водой и обрабатывают 1%-ным раствором NaOH на фоне 1%-ного Na2SO4 в условиях примера 1, за исключением того, что продолжительность контакта фаз варьируют в интервале 1-8 ч. После операции обработки сорбент направляют на операцию донасыщения, которую проводят в условиях примера 2.
Полученные результаты, а также данные по осуществлению процесса по способу-прототипу приведены в табл. 3. Продолжительность контакта фаз на операции донасыщения, проводимой по способу-прототипу, составляла 6 ч, а соотношение объемов фаз составляло, как и на операции насыщения, Vсорб./Vводы=1:500.
По сравнению со способом-прототипом предлагаемый способ позволяет сократить время проведения операции донасыщения до 2-5 ч, причем одновременно достигается повышение емкости по урану донасыщенного анионита АМП в 1,5-1,6 раза и очистка анионита от примесей: по железу в 18-24; по алюминию в 2,0-2,3; по магнию в 1,7-1,9 раза.
В качестве щелочного агента для обработки ионита можно использовать также гидроксиды других щелочных металлов, а в качестве солевой добавки - их хлоридные, нитратные или сульфатные соли, причем предпочтение следует отдать сульфатным солям.
Удельная набухаемость анионита АМ-п в среде 1%-ного раствора NaOH составляет 3,1 г/мл, в то время как в 1%-ном растворе смеси гидроксида и сульфата натрия - 2,5 г/мл. Следовательно, при осуществлении предлагаемого способа извлечения урана (с использованием на стадии обработки щелочно-солевого раствора) расход сорбента будет по сравнению с прототипом уменьшен.
В сравнении с прототипом заявляемый способ позволяет:
- интенсифицировать процесс донасыщения анионита за счет уменьшения времени проведения операции донасыщения;
- повысить емкость анионита по урану на операции донасыщения в 1,6-1,8 раза, сократив тем самым расходы реагентов на последующих операциях десорбции урана и переработки товарных десорбатов;
- существенно повысить селективность сорбции урана;
- предотвратить отравление ионита примесями;
- повысить качество готового продукта;
- сократить удельный расход ионита.
Преимущества способа: интенсификация процесса сорбционного извлечения целевого компонента за счет сокращения времени на операции донасыщения, сокращение расхода реагентов и сорбента на десорбцию и переработку товарного десорбата за счет повышения емкости и селективности сорбции урана, повышение качества готового продукта, предотвращение отравления ионита металлами-примесями.
Таким образом, реализация заявляемого способа позволит в целом улучшить технико-экономические показатели процесса.
Claims (2)
1. Способ сорбционного извлечения урана из растворов и пульп, содержащих также макро- и микропримеси, анионитами гелевой или пористой структуры, включающий насыщение анионита ураном, обработку насыщенного сорбента щелочным агентом и донасыщение анионита ураном, отличающийся тем, что к щелочному агенту на стадии обработки добавляют соль щелочного металла, преимущественно сернокислую, после чего проводят донасыщение обработанного анионита ураном при контактировании с частью товарного десорбата.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продолжительность операции донасыщения составляет 2÷5 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002113464/15A RU2226177C2 (ru) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Способ сорбционного извлечения урана из растворов и пульп |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002113464/15A RU2226177C2 (ru) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Способ сорбционного извлечения урана из растворов и пульп |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002113464A RU2002113464A (ru) | 2004-03-20 |
RU2226177C2 true RU2226177C2 (ru) | 2004-03-27 |
Family
ID=32390417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002113464/15A RU2226177C2 (ru) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Способ сорбционного извлечения урана из растворов и пульп |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2226177C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014018422A1 (en) * | 2012-07-21 | 2014-01-30 | K-Technologies, Inc. | Processes for the recovery of uranium from wet-process phosphoric acid using a single dual or dual single cycle ion exchange approaches |
RU2516025C2 (ru) * | 2011-07-29 | 2014-05-20 | Ром Энд Хаас Компани | Способ извлечения урана из маточных растворов |
RU2608862C2 (ru) * | 2012-02-13 | 2017-01-25 | Минтек | ПРОЦЕСС ИЗВЛЕЧЕНИЯ УРАНА В ЦИКЛАХ "СМОЛА В ПУЛЬПЕ" (RIP) ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ЗНАЧЕНИЯХ pH |
RU2769404C2 (ru) * | 2017-06-02 | 2022-03-31 | Дау Глоубл Текнолоджиз Ллк | Извлечение урана |
-
2002
- 2002-05-23 RU RU2002113464/15A patent/RU2226177C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КАЦ Д.Ж. и др. ХИМИЯ АКТИОНОИДОВ. - М.: Мир, 1991, т.1, с.215 и 216. MERRITT R.C. The extractive metallurgy of uranium, 1971, Colorado school of mines research institute, p.147-149, 163-166. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2516025C2 (ru) * | 2011-07-29 | 2014-05-20 | Ром Энд Хаас Компани | Способ извлечения урана из маточных растворов |
RU2608862C2 (ru) * | 2012-02-13 | 2017-01-25 | Минтек | ПРОЦЕСС ИЗВЛЕЧЕНИЯ УРАНА В ЦИКЛАХ "СМОЛА В ПУЛЬПЕ" (RIP) ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ЗНАЧЕНИЯХ pH |
WO2014018422A1 (en) * | 2012-07-21 | 2014-01-30 | K-Technologies, Inc. | Processes for the recovery of uranium from wet-process phosphoric acid using a single dual or dual single cycle ion exchange approaches |
US10060011B2 (en) | 2012-07-21 | 2018-08-28 | K-Technologies, Inc. | Processes for the recovery of uranium from wet-process phosphoric acid using dual or single cycle continuous ion exchange approaches |
US11047022B2 (en) | 2012-07-21 | 2021-06-29 | Ocp S.A. | Processes for the recovery of uranium from wet-process phosphoric acid using dual or single cycle continuous ion exchange approaches |
RU2769404C2 (ru) * | 2017-06-02 | 2022-03-31 | Дау Глоубл Текнолоджиз Ллк | Извлечение урана |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002113464A (ru) | 2004-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2226177C2 (ru) | Способ сорбционного извлечения урана из растворов и пульп | |
RU2294392C1 (ru) | Способ извлечения рения из растворов | |
RU2608033C1 (ru) | Способ получения оксида скандия | |
RU2694866C1 (ru) | Способ извлечения скандия из скандийсодержащего сырья | |
RU2667592C1 (ru) | Способ разделения галлия и алюминия на слабоосновном анионите d-403 из щелочных растворов | |
RU2196184C2 (ru) | Способ переработки скандийсодержащих растворов | |
SU1032810A1 (ru) | Способ получени редких металлов | |
RU2049824C1 (ru) | Способ извлечения галлия из щелочных алюминийсодержащих растворов | |
RU2096333C1 (ru) | Способ разделения рения и молибдена при помощи низкоосновного анионита пористой структуры | |
CN115321641B (zh) | 一种多级逆流离子交换分离废酸洗液中锌离子的工艺 | |
RU2731951C2 (ru) | Способ получения концентрата скандия | |
RU2684663C1 (ru) | Способ получения концентрата скандия из скандийсодержащего раствора | |
RU2404126C2 (ru) | Способ концентрирования урана из разбавленных растворов | |
SU1669539A1 (ru) | Способ регенерации анионитов, отравленных кремнием | |
SU703929A1 (ru) | Способ выделени сканди из растворов,содержащих примеси сканди и тори | |
CN111302394B (zh) | 一步酸溶法生产氧化铝时所用深度净化药剂的再生方法 | |
SU1424174A1 (ru) | Способ сорбционного разделени сканди и тори | |
RU2103390C1 (ru) | Способ утилизации никеля | |
RU2613238C2 (ru) | Способ получения концентрата скандия из скандийсодержащего раствора | |
SU1691315A1 (ru) | Способ десорбции металлов с катионита | |
SU890738A1 (ru) | Способ регенерации ионообменных смол, насыщенных благородными металлами | |
SU1504276A1 (ru) | Способ переработки серно-мышь ковокислых растворов, содержащих цветные металлы | |
SU1173607A1 (ru) | Способ регенерации анионитов,насыщенных металлом,из солевых сред | |
RU2092242C1 (ru) | Способ ионообменного извлечения галлия из щелочных растворов | |
RU2031160C1 (ru) | Способ извлечения металлов из растворов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070524 |