RU2303074C2 - Method of processing the uranium- and fluorine-containing wastes - Google Patents

Method of processing the uranium- and fluorine-containing wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2303074C2
RU2303074C2 RU2005128352/02A RU2005128352A RU2303074C2 RU 2303074 C2 RU2303074 C2 RU 2303074C2 RU 2005128352/02 A RU2005128352/02 A RU 2005128352/02A RU 2005128352 A RU2005128352 A RU 2005128352A RU 2303074 C2 RU2303074 C2 RU 2303074C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
uranium
solutions
fluorine
sedimentation
concentration
Prior art date
Application number
RU2005128352/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005128352A (en
Inventor
Василий Владимирович Тинин (RU)
Василий Владимирович Тинин
Феликс Анатольевич Дорда (RU)
Феликс Анатольевич Дорда
В чеслав Григорьевич Балахонов (RU)
Вячеслав Григорьевич Балахонов
Валерий Владимирович Лазарчук (RU)
Валерий Владимирович Лазарчук
Александр Константинович Ледовских (RU)
Александр Константинович Ледовских
Юрий Егорович Пешкичев (RU)
Юрий Егорович Пешкичев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат"
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 by Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат"
Priority to RU2005128352/02A priority Critical patent/RU2303074C2/en
Publication of RU2005128352A publication Critical patent/RU2005128352A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2303074C2 publication Critical patent/RU2303074C2/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

FIELD: technology of processing uranium-and fluorine-containing wastes.
SUBSTANCE: proposed method includes preparation of solutions from wastes, concentration of solutions by sedimentation of uranium followed by dissolving of sediments in nitric acid, extraction conversion of concentrated solutions with the use of tributyl phosphate in hydrocarbon thinner and sedimentation of ammonium polyuranates from re-extracts thus obtained. Sedimentation of uranium at stage of concentration is performed with the use of sodium hydroxide at pH= 9-10 and temperature of 60-90C. Proposed method enhances purification of uranium from fluorine due to enhanced sedimentation and filtration properties of sediments at concentration stage. Content of admixtures in triuranium octa-oxide powders obtained from re-extracts by sedimentation of ammonium polyuranates and subsequent calcination does not exceed specified norms.
EFFECT: enhanced efficiency.
1 dwg, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к технологии переработки уранфторсодержащих отходов уранового производства.The invention relates to a technology for processing uranium-fluorine-containing wastes of uranium production.

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, экстракционное извлечение урана и его очистку от примесей с использованием трибутилфосфата в углеводородном разбавителе в качестве экстрагента (Майоров А.А., Браверман И.Б. Технология получения порошков керамической двуокиси урана. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с.115-122).A known method of processing uranium-containing waste (spills, solutions from equipment decontamination, substandard stock solutions, 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, extraction extraction uranium and its purification from impurities using tributyl phosphate in a hydrocarbon diluent as an extractant (Mayorov A.A., Braverman I.B. Powder production technology in ceramic uranium dioxide -. M .: Energoatomisdat 1985 s.115-122).

В упомянутом способе концентрирование «бедных» по урану растворов производится упариванием.In the aforementioned method, the concentration of the "poor" in uranium solutions is carried out by evaporation.

При переработке отходов, содержащих фтор, последний разъедает оборудование из стали Х18Н10Т, т.к. обладает высокой коррозионной активностью. При упаривании не происходит очистки растворов от фтора, и направление на экстракционный передел растворов, загрязненных фтором, усложняет экстракционный передел. Для связывания фтора в растворы, направляемые на экстракционный передел, вводят азотнокислое железо, образующее со фтором прочные комплексные соединения. (Ритчи Г.М., Эшбрук А.В. Экстракция. Принципы и применение в металлургии. - М.: Металлургия, 1983, с.285).When processing waste containing fluorine, the latter corrodes equipment made of steel X18N10T, because possesses high corrosion activity. During evaporation, fluorine is not purified from solutions, and the direction of fluorine-contaminated solutions to the extraction redistribution complicates the extraction redistribution. In order to bind fluorine, iron nitrate is introduced into solutions directed to the extraction stage, forming strong complex compounds with fluorine. (Ritchie G.M., Ashbrook A.V. Extraction. Principles and application in metallurgy. - M.: Metallurgy, 1983, p. 285).

Известен способ переработки уранфторсодержащих отходов (Патент РФ №2200992, МПК G21А 9/04, 9/30, опубл. 20.03.2003), принятый за прототип, включающий получение из отходов растворов, стадию концентрирования растворов путем осаждения урана и последующего растворения осадка в азотной кислоте, экстракцию урана из концентрированных растворов с использованием трибутилфосфата в углеводородном разбавителе, реэкстракцию и осаждение полиуранатов аммония из полученных реэкстрактов.A known method of processing uranium fluorine-containing wastes (RF Patent No. 2200992, IPC G21A 9/04, 9/30, publ. March 20, 2003), adopted as a prototype, including obtaining solutions from waste, the stage of concentration of solutions by precipitation of uranium and subsequent dissolution of the precipitate in nitrogen acid, extraction of uranium from concentrated solutions using tributyl phosphate in a hydrocarbon diluent, re-extraction and precipitation of ammonium polyuranates from the obtained re-extracts.

Концентрирование растворов в способе-прототипе, включающее осаждение урана гидроксидом аммония в виде полиуранатов аммония и последующее их растворение в азотной кислоте, приводит к очистке урана от фтора. Однако очистка недостаточна, т.к. при осаждении гидроксидом аммония образуются мелкодисперсные осадки с низкими седиментационными и фильтрационными свойствами, «захватывающие» фтор из маточных растворов.The concentration of solutions in the prototype method, including the precipitation of uranium with ammonium hydroxide in the form of ammonium polyuranates and their subsequent dissolution in nitric acid, leads to the purification of uranium from fluorine. However, the cleaning is insufficient, because when precipitated with ammonium hydroxide, fine precipitates are formed with low sedimentation and filtration properties, which “capture” fluorine from the mother liquors.

Задачей изобретения является повышение степени очистки урана от фтора путем улучшения седиментационных и фильтрационных свойств осадков, полученных при осаждении из растворов на операции концентрирования.The objective of the invention is to increase the degree of purification of uranium from fluorine by improving the sedimentation and filtration properties of sediments obtained by precipitation from solutions in the concentration operation.

Решение задачи достигается тем, что в способе переработки уранфторсодержащих отходов, включающем получение из них растворов, стадию концентрирования растворов путем осаждения урана и последующего растворения осадка в азотной кислоте, экстракцию урана из концентрированных растворов с использованием трибутилфосфата в углеводородном разбавителе, реэкстракцию и осаждение полиуранатов аммония из полученных реэкстрактов, осаждение урана на стадии концентрирования осуществляют гидроксидом натрия при рН 9-10 и температуре 60-90°С.The solution to the problem is achieved in that in a method for processing uranium-fluorine-containing wastes, including obtaining solutions from them, the stage of concentration of the solutions by precipitation of uranium and subsequent dissolution of the precipitate in nitric acid, extraction of uranium from concentrated solutions using tributyl phosphate in a hydrocarbon diluent, reextraction and precipitation of ammonium polyuranates from obtained strips, the precipitation of uranium at the concentration stage is carried out with sodium hydroxide at a pH of 9-10 and a temperature of 60-90 ° C.

ПримерExample

Азотнокислые растворы урана, подлежащие переработке, были получены в результате смешения растворов от растворения огарков с операции фторирования октаоксида триурана и паст от зачистки оборудования с растворами трапных вод и оросительными растворами системы газоочистки. В результате смешения получали исходный раствор состава: 0,06 моль/л урана, 0,3 моль/л азотной кислоты, 1,05 моль/л фторид-иона, который направляли на стадию концентрирования.Uranium nitrate solutions to be processed were obtained by mixing solutions from dissolving cinder with the fluorination of triuran octoxide and pastes from stripping equipment with floor drain solutions and irrigation solutions of the gas treatment system. As a result of mixing, an initial solution of the composition was obtained: 0.06 mol / L of uranium, 0.3 mol / L of nitric acid, 1.05 mol / L of fluoride ion, which was sent to the concentration stage.

Осуществляли осаждение урана на стадии концентрирования. В реактор осаждения с заданными расходами подавали исходный уран-фторсодержащий раствор и 40%-ный раствор гидроксида натрия при постоянном перемешивании. В зоне реакции осаждения поддерживали рН 9-10 и температуру 60-90°СUranium was precipitated at the concentration stage. The initial uranium-fluorine-containing solution and a 40% sodium hydroxide solution were fed into the precipitation reactor at predetermined costs with constant stirring. In the precipitation reaction zone, a pH of 9-10 and a temperature of 60-90 ° C were maintained

Седиментационные и фильтрационные свойства полученных осадков оценивали по коэффициенту фильтрации, скорости и времени седиментации и другим характеристикам, приведенным на чертеже и в таблице 1.The sedimentation and filtration properties of the obtained sediments were evaluated by the filtration coefficient, sedimentation speed and time, and other characteristics shown in the drawing and table 1.

На чертеже представлена зависимость скорости седиментации осадков, образующихся при осаждении на стадии концентрирования, V, мм/мин, от времени седиментации t, мин, для предложенного способа (осаждение гидроксидом натрия) и способа-прототипа (осаждение гидроксидом аммония).The drawing shows the dependence of the sedimentation rate of precipitation formed during deposition at the concentration stage, V, mm / min, on the sedimentation time t, min, for the proposed method (deposition with sodium hydroxide) and the prototype method (deposition with ammonium hydroxide).

В таблице 1 представлены характеристики осадков, образующихся при осаждении на стадии концентрирования в предлагаемом способе (строки 4-7) и способе-прототипе (строки 1-3).Table 1 presents the characteristics of precipitation formed during deposition at the concentration stage in the proposed method (lines 4-7) and the prototype method (lines 1-3).

Таблица 1Table 1 ОсадительPrecipitator Температура осаждения, °СThe deposition temperature, ° C Отношение объема исходного раствора к объему реагента осадителяThe ratio of the volume of the initial solution to the volume of reagent precipitator Относительный объем осадка, об.%The relative volume of sediment, vol.% Коэффициент фильтрации, 10-6 см/секFiltration coefficient, 10 -6 cm / sec Влажность осадка, мас.%The moisture content of the sediment, wt.% Удельная поверхность, м2Specific surface, m 2 / g Плотность пикнометрическая, г/см3 Pycnometric density, g / cm 3 Плотность насыпания, г/см3 The density of the filling, g / cm 3 Содержание компонентов в осадке, мас.%The content of components in the sediment, wt.% Содержание компонентов в маточном растворе, г/лThe content of components in the mother liquor, g / l через 20 минin 20 minutes через 24 часаafter 24 hours уранUranus фторfluorine уранUranus фторfluorine NH4OHNH 4 OH 20twenty 0,50.5 6868 3636 1,11,1 7575 3939 3,443.44 0,60.6 60,260,2 0,780.78 0,0150.015 5,15.1 NH4OHNH 4 OH 6060 0,50.5 5151 2626 3,13,1 6262 3737 3,483.48 0,70.7 60,560.5 0,730.73 0,0150.015 5,45,4 NH4OHNH 4 OH 8080 0,350.35 3838 2323 5,15.1 50fifty 3131 3,553,55 0,950.95 59,559.5 0,530.53 0,0150.015 7,67.6 NaOHNaOH 6060 1010 3232 20twenty 10,010.0 5555 3131 3,523.52 1,01,0 60,160.1 0,250.25 0,0140.014 10,810.8 NaOHNaOH 7070 9,89.8 8,88.8 6,66.6 6,56.5 32,432,4 26,326.3 3,663.66 1,011.01 60,360.3 0,130.13 0,0150.015 10,810.8 NaOHNaOH 8080 9,19.1 7,27.2 6,46.4 5,75.7 31,931.9 25,225,2 3,623.62 1,071,07 58,058.0 0,130.13 0,0120.012 10,810.8 NaOHNaOH 9090 8,88.8 6,46.4 5,65,6 5,55.5 31,431,4 15,415.4 3,663.66 1,441.44 61,761.7 0,20.2 0,0130.013 10,810.8

Из данных, представленных в таблице 1 и на чертеже, видно, что применение гидроксида натрия для осаждения урана на операции концентрирования позволяет увеличить коэффициент фильтрации образующихся осадков, скорость их седиментации, насыпную и пикнометрическую плотность, уменьшить содержание влаги в осадках, удельную поверхность и объем осадка, занимаемого им после декантации. При этом увеличивается степень очистки урана от фтора: содержание фтора в осадках урана уменьшается в 3-5 раз по сравнению с прототипом, а содержание урана в маточных растворах остается на том же уровне, что и в способе-прототипе.From the data presented in table 1 and in the drawing, it can be seen that the use of sodium hydroxide for the deposition of uranium in the concentration operation allows to increase the filtration coefficient of the formed sediments, the rate of sedimentation, bulk and pycnometric density, to reduce the moisture content in the sediments, the specific surface and the volume of sediment occupied by him after decantation. This increases the degree of purification of uranium from fluorine: the fluorine content in uranium precipitates is reduced by 3-5 times compared with the prototype, and the uranium content in the mother liquor remains at the same level as in the prototype method.

Применение гидроксида натрия на операции концентрирования урана из уранфторсодержащих растворов также позволяет значительно снизить объем образующихся маточных растворов, что облегчает их утилизацию.The use of sodium hydroxide in the operation of concentrating uranium from uranium-fluorine-containing solutions also significantly reduces the volume of the resulting mother liquors, which facilitates their disposal.

Полученные осадки растворяли в растворах азотной кислоты заданной концентрации и направляли на экстракционный передел с использованием трибутилфосфата в углеводородном разбавителе и, далее, на аммиачное осаждение полиуранатов аммония из реэкстрактов урана.The resulting precipitates were dissolved in nitric acid solutions of a given concentration and sent to the extraction redistribution using tributyl phosphate in a hydrocarbon diluent and, further, to the ammonia precipitation of ammonium polyuranates from uranium reextracts.

За счет улучшения очистки осадков от фтора на стадии концентрирования на экстракционный передел направляются растворы со значительно меньшим содержанием фтора, чем в прототипе, что облегчает экстракционный передел (требуется меньше азотнокислого железа для связывания фтора).Due to the improved purification of precipitates from fluorine at the concentration stage, solutions with a significantly lower fluorine content are sent to the extraction redistribution than in the prototype, which facilitates the extraction redistribution (less iron nitrate is required for fluorine binding).

Применение гидроксида натрия на операции концентрирования отходов не оказывает отрицательного влияния на результаты экстракционного передела. На экстракционном переделе концентрированных растворов урана при соотношении потоков на операции экстракции O:В=1:3 были получены технологические показатели, которые представлены в таблице 2 (строка 1 - способ-прототип, строка 2 - предлагаемый способ).The use of sodium hydroxide in waste concentration operations does not adversely affect the results of the extraction redistribution. On the extraction redistribution of concentrated uranium solutions with a flow ratio of extraction operations O: B = 1: 3, the technological indicators were obtained, which are presented in table 2 (line 1 - prototype method, line 2 - proposed method).

Таблица 2table 2 № п/пNo. p / p Содержание в концентрированном растворе, г/лThe content in a concentrated solution, g / l Содержание урана, г/лUranium content, g / l Коэффициент очистки урана на операции экстракции отUranium purification factor for extraction operations from HNO3 HNO 3 UU FF FeFe водно-хвостовой растворwater-tail solution оборотный экстрагентcirculating extractant FF FeFe 1one 4444 309309 12,612.6 6,36.3 0,0030.003 0,0050.005 250250 680680 22 4242 300300 3,13,1 1,61,6 0,00250.0025 0,0050.005 260260 680680

Содержание примесей в порошках октаоксида триурана, полученных из реэкстрактов путем осаждения из них полиуранатов аммония и последующего их прокаливания, не превышало установленных норм.The content of impurities in triuran octaoxide powders obtained from reextracts by precipitation of ammonium polyuranates from them and their subsequent calcination did not exceed the established norms.

Claims (1)

Способ переработки уранфторсодержащих отходов, включающий получение из них растворов, стадию концентрирования растворов путем осаждения урана и последующего растворения осадка в азотной кислоте, экстракцию урана из концентрированных растворов с использованием трибутилфосфата в углеводородном разбавителе, реэкстракцию и осаждение полиуранатов аммония из полученных реэкстрактов, отличающийся тем, что осаждение урана на стадии концентрирования осуществляют гидроксидом натрия при рН 9-10 и температуре 60-90°С.A method of processing uranium-fluorine-containing wastes, including obtaining solutions from them, the stage of concentration of solutions by precipitation of uranium and subsequent dissolution of the precipitate in nitric acid, extraction of uranium from concentrated solutions using tributyl phosphate in a hydrocarbon diluent, reextraction and precipitation of ammonium polyuranates from the obtained strips, characterized in that uranium precipitation at the concentration stage is carried out with sodium hydroxide at a pH of 9-10 and a temperature of 60-90 ° C.
RU2005128352/02A 2005-09-12 2005-09-12 Method of processing the uranium- and fluorine-containing wastes RU2303074C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005128352/02A RU2303074C2 (en) 2005-09-12 2005-09-12 Method of processing the uranium- and fluorine-containing wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005128352/02A RU2303074C2 (en) 2005-09-12 2005-09-12 Method of processing the uranium- and fluorine-containing wastes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005128352A RU2005128352A (en) 2007-03-20
RU2303074C2 true RU2303074C2 (en) 2007-07-20

Family

ID=37993776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005128352/02A RU2303074C2 (en) 2005-09-12 2005-09-12 Method of processing the uranium- and fluorine-containing wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2303074C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005128352A (en) 2007-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3800024A (en) Process for neutralization and regeneration of aqueous solutions of acids and dissolved metals
JPH09276875A (en) Treatment of waste water
US20190139663A1 (en) Method for Collecting Uranium by Treatment Process of Washing Waste Liquid Generated in Uranium Hexafluoride Cylinder Washing Process
CN102775197A (en) Method for preparing fertilizer-grade ammonium nitrate concentrated solution by use of mother liquid after immersion tin of tin-stripping waste liquid of circuit board
US3394997A (en) Method of preparing uranium diuranate
CN104843789A (en) Method for purifying vanadium pentoxide
CN102633295A (en) Oxidation pretreatment method of soot containing zinc
RU2315716C2 (en) Method of the natural uranium chemical concentrate processing
US5853573A (en) Groundwater total cyanide treatment apparatus
WO2009000072A1 (en) Method for recovering nitric acid and purifying silver nitrate electrolyte
RU2303074C2 (en) Method of processing the uranium- and fluorine-containing wastes
CN111087114A (en) Treatment method of tantalum-niobium production wastewater
CN112661334A (en) Recycling treatment process and device for acid production wastewater of tantalum and niobium
RU2713010C1 (en) Method of purifying nitrate solutions from americium
RU2192492C2 (en) Method of processing uranium ores
RU2559476C1 (en) Method of extracting rare earth metals from nitrophosphate solution in nitric acid processing of apatite concentrate
EP0116097B1 (en) Method of recovering uranium
CN108408960B (en) Method for recycling and treating iron-containing pickling newspaper waste liquid
CN214829677U (en) Tantalum niobium acid waste water resourceful treatment device
RU2422926C1 (en) Processing method of uranium-bearing materials
RU2295168C1 (en) Uranium extraction affinage process
JP3632226B2 (en) Method for treating metal-containing wastewater
US5087373A (en) Process for removing titanium and zirconium from aqueous solutions
RU2200992C2 (en) Method for recovery of solid and/or liquid uranium-containing wastes
WO2019094645A1 (en) Methods of treating water to remove contaminants and water treatment plants for the practice thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100913