RU2398036C1 - Procedure for processing chemical concentrate of natural uranium - Google Patents
Procedure for processing chemical concentrate of natural uranium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398036C1 RU2398036C1 RU2009111826/02A RU2009111826A RU2398036C1 RU 2398036 C1 RU2398036 C1 RU 2398036C1 RU 2009111826/02 A RU2009111826/02 A RU 2009111826/02A RU 2009111826 A RU2009111826 A RU 2009111826A RU 2398036 C1 RU2398036 C1 RU 2398036C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uranium
- nitric acid
- solution
- extraction
- concentration
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способам переработки химических концентратов природного урана (ХКПУ), имеющих повышенное содержание примесей серы и фосфора, с использованием экстракционного аффинажа.The invention relates to methods for processing chemical concentrates of natural uranium (HKPU) having a high content of sulfur and phosphorus impurities using extraction refining.
Известно (В.Б.Шевченко, Б.Н.Судариков. Технология урана. М., Госатомиздат, 1961, с.227), что экстракция уранилнитрата трибутилфосфатом резко ухудшается при наличии в растворе, направляемом на экстракцию, ряда примесей - анионов, образующих с ураном комплексные соединения. Наиболее нежелательными из них являются фосфат- и сульфат-ионы. Отрицательное влияние упомянутых анионов на эффективность экстракции связано с уменьшением коэффициента распределения уранилнитрата между органической и водной фазами и заметно проявляется при сравнительно высоких концентрациях анионов, порядка 0,1÷0,2 N и выше (5÷10 г РО4 -3/л или больше).It is known (VB Shevchenko, BN Sudarikov. Uranium technology. M., Gosatomizdat, 1961, p. 227) that the extraction of uranyl nitrate with tributyl phosphate sharply worsens when there are a number of impurities in the solution to be extracted that are anions forming complex compounds with uranium. The most undesirable of them are phosphate and sulfate ions. The negative effect of the above anions on the extraction efficiency is associated with a decrease in the distribution coefficient of uranyl nitrate between the organic and aqueous phases and is noticeably manifested at relatively high concentrations of anions, of the order of 0.1 ÷ 0.2 N and higher (5 ÷ 10 g PO 4 -3 / l or more).
Известен способ (Ч.Харрингтон, А.Рюэле. Технология производства урана. М., Госатомиздат. 1961, сс. 178÷181) экстракционной переработки концентратов природного урана, включающий экстракцию урана 30±2%-ным ТБФ в углеводородном разбавителе из пульпы с содержанием урана 350÷450 г/л и свободной азотной кислоты 0,8÷1,8 моль/л. Экстракцию проводят до насыщения экстрагента ураном 95 г/л (79%-ное насыщение экстрагента ураном). В упомянутом источнике указано, что концентрация азотной кислоты в применяемом интервале зависит от содержания в пульпе сульфатов, для высаливания урана в органическую фазу необходимо большее количество азотной кислоты, чтобы компенсировать вредное влияние сульфат-иона на коэффициенты распределения. Рафинат содержит урана менее 0,1 г/л. Дополнительно уран из рафината не извлекают, и эти количества урана направляют в отходы.A known method (C. Harrington, A. Ruele. Uranium production technology. M., Gosatomizdat. 1961, pp. 178 ÷ 181) extraction processing of natural uranium concentrates, including the extraction of uranium with 30 ± 2% TBP in a hydrocarbon diluent from pulp with the content of uranium 350 ÷ 450 g / l and free nitric acid 0.8 ÷ 1.8 mol / l. The extraction is carried out until the extractant is saturated with uranium 95 g / l (79% saturation of the extractant with uranium). The mentioned source indicates that the concentration of nitric acid in the interval used depends on the content of sulfates in the pulp, for salting out the uranium into the organic phase, a larger amount of nitric acid is needed to compensate for the harmful effect of the sulfate ion on the distribution coefficients. The raffinate contains less than 0.1 g / L of uranium. Additionally, uranium is not recovered from the raffinate, and these quantities of uranium are sent to waste.
Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков и назначению для заявленного способа является способ переработки химического концентрата природного урана, включающий его растворение в растворе азотной кислоты, направление раствора на экстракцию урана трибутилфосфатом в углеводородном разбавителе, промывку экстракта с использованием реэкстракта и реэкстракцию урана (Заявка RU 2007130841 А, МПК С22В 60/00, опубл. 20.02.2009 - прототип).The closest analogue in terms of the essential features and purpose of the claimed method is a method of processing a chemical concentrate of natural uranium, including its dissolution in a solution of nitric acid, directing the solution to extract uranium with tributyl phosphate in a hydrocarbon diluent, washing the extract using a reextract and re-extraction of uranium (Application RU 2007130841 A, IPC С22В 60/00, publ. 02/20/2009 - prototype).
Горнорудные предприятия в настоящее время производят ХКПУ по стандартным техническим требованиям ASTM С 967-02а. В соответствии с этими требованиями концентраты могут содержать: фосфора до 0,70 и серы до 4,0 мас.% к урану [U]. При растворении концентратов в растворе азотной кислоты образуются фосфат- и сульфат-ионы - комплексообразователи уранил-иона. В растворе с концентрацией урана 300÷500 г/л, полученном от растворения в растворе азотной кислоты ХКПУ с максимально допустимым содержанием фосфора и серы и направляемом на экстракцию, содержание фосфат-иона может достичь величины 0,07÷0,11 моль/л (6,4÷10,7 г/л) и сульфат-иона 0,38÷0,63 моль/л (36÷60 г/л).Mining enterprises are currently producing HKPUs according to ASTM standard specifications 967-02a. In accordance with these requirements, concentrates may contain: phosphorus up to 0.70 and sulfur up to 4.0 wt.% To uranium [U]. When concentrates are dissolved in a solution of nitric acid, phosphate and sulfate ions are formed, which are complexing agents of the uranyl ion. In a solution with a uranium concentration of 300 ÷ 500 g / l, obtained by dissolving HKPU with a maximum allowable phosphorus and sulfur content in a nitric acid solution and sent for extraction, the phosphate ion content can reach 0.07 ÷ 0.11 mol / l ( 6.4 ÷ 10.7 g / l) and sulfate ion 0.38 ÷ 0.63 mol / l (36 ÷ 60 g / l).
Задачей изобретения является разработка способа переработки химического концентрата природного урана с повышенным содержанием фосфора и серы, обеспечивающего очистку урана от примесей при минимальных потерях урана с рафинатом.The objective of the invention is to develop a method for processing a chemical concentrate of natural uranium with a high content of phosphorus and sulfur, which ensures the purification of uranium from impurities with minimal losses of uranium with raffinate.
Поставленную задачу решают тем, что в способе переработки химического концентрата природного урана, включающем его растворение в растворе азотной кислоты, направление раствора на экстракцию урана трибутилфосфатом в углеводородном разбавителе, промывку экстракта с использованием реэкстракта и реэкстракцию урана, растворению подвергают химический концентрат природного урана с повышенным содержанием фосфора и серы, экстракцию урана ведут из растворов с повышенным содержанием фосфора и серы и с концентрацией азотной кислоты 30÷80 г/л до насыщения экстрагента ураном 60÷75%, при этом величину насыщения экстрагента ураном в указанном интервале поддерживают не выше величины, равной (0,3×[НNО3]+51), где [HNO3] - концентрация азотной кислоты в растворе, направляемом на экстракцию, в г/л.The problem is solved by the fact that in the method of processing a chemical concentrate of natural uranium, including its dissolution in a solution of nitric acid, directing the solution to extract uranium with tributyl phosphate in a hydrocarbon diluent, washing the extract using a reextract and reextracting uranium, the chemical concentrate of natural uranium with a high content is dissolved phosphorus and sulfur, uranium is extracted from solutions with a high content of phosphorus and sulfur and with a concentration of nitric acid 30 ÷ 80 g / l to saturation of the extractant with uranium 60–75%, while the amount of saturation of the extractant with uranium in the indicated interval is maintained no higher than the value equal to (0.3 × [НNО 3 ] +51), where [HNO 3 ] is the concentration of nitric acid in the solution directed to extraction, in g / l.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Перерабатывали ХКПУ с повышенным содержанием фосфора и серы, близким к предельным значениям, приведенным в ASTM С 967- 02 на концентрат урановой руды.HKPU was processed with a high content of phosphorus and sulfur, close to the limit values given in ASTM C 967-02 for uranium ore concentrate.
Для экстракционной переработки использовали лабораторный каскад смесительно-отстойных экстракторов в составе четырех блоков: экстракционного (5 ступеней), промывного (2 ступени), реэкстракционного (10 ступеней), регенерации (2 ступени). Отработанный промывной раствор из промывного блока поступал в экстракционный блок.For extraction processing, a laboratory cascade of mixing-settling extractors was used consisting of four blocks: extraction (5 steps), washing (2 steps), re-extraction (10 steps), regeneration (2 steps). The spent washing solution from the washing block entered the extraction block.
Исходный раствор уранилнитрата был приготовлен растворением ХКПУ в растворе азотной кислоты и отделен от образовавшегося нерастворимого остатка декантацией. Концентрация уранилнитрата в растворе в пересчете на уран составляла 460÷465 г/л, концентрация свободной азотной кислоты 30÷80 г/л, фосфат-иона 9,9÷10,0 г/л, сульфат-иона 55,2÷55,8 г/л.The initial solution of uranyl nitrate was prepared by dissolving HKPU in a solution of nitric acid and separated from the resulting insoluble residue by decantation. The concentration of uranyl nitrate in solution in terms of uranium was 460 ÷ 465 g / l, the concentration of free nitric acid 30 ÷ 80 g / l, phosphate ion 9.9 ÷ 10.0 g / l, sulfate ion 55.2 ÷ 55, 8 g / l
В опытах 1÷6 экстракцию осуществляли 30%-ным ТБФ в углеводородном разбавителе до 60÷85%-ного насыщения экстрагента ураном (до содержания урана в экстрактах 72÷102 г/л). В опытах 1, 2, 3 экстракцию осуществляли до содержания урана в экстрактах 72÷90 г/л (60÷75%-ное насыщение экстрагента ураном), при этом величину насыщения в % в указанном интервале поддерживали не выше величины (0,3×[НNO3]+51), где [НNО3] - концентрация в исходном растворе азотной кислоты в г/л. Упомянутое соотношение получено экспериментальным путем. В опытах 4, 5, 6 насыщение экстрагента ураном и концентрация азотной кислоты в исходном растворе не соответствуют заявляемым условиям.In experiments 1–6, extraction was carried out with 30% TBP in a hydrocarbon diluent up to 60–85% saturation of the extractant with uranium (up to the content of uranium in the extracts of 72–102 g / l). In experiments 1, 2, 3, extraction was carried out until the uranium content in the extracts was 72–90 g / l (60–75% saturation of the extractant with uranium), while the saturation value in% in the indicated interval was maintained no higher than the value (0.3 × [НNO 3 ] +51), where [НNО 3 ] is the concentration in the initial solution of nitric acid in g / l. The mentioned ratio is obtained experimentally. In experiments 4, 5, 6, saturation of the extractant with uranium and the concentration of nitric acid in the initial solution do not meet the claimed conditions.
Степень насыщения экстрагента ураном обеспечивали соотношением фаз O:В.The degree of saturation of the extractant with uranium was provided by an O: B phase ratio.
Экстракт промывали реэкстрактом при соотношении фаз O:В, равном 10:1, и промытый экстракт направляли на реэкстракцию.The extract was washed with a reextract at an O: B phase ratio of 10: 1, and the washed extract was sent for reextraction.
Результаты опытов приведены в таблице 1.The results of the experiments are shown in table 1.
Как видно из таблицы 1, заявляемый способ обеспечивает минимальное содержание урана в рафинатах.As can be seen from table 1, the inventive method provides a minimum content of uranium in the raffinates.
Реэкстракты анализировали на содержание примесей. Результаты экстракционного аффинажа природного урана в опытах 1, 2, 3 (по заявляемому способу) приведены в таблице 2.Reextracts were analyzed for impurities. The results of extraction refining of natural uranium in experiments 1, 2, 3 (by the present method) are shown in table 2.
Как видно из таблицы 2, заявляемый способ обеспечивает необходимую очистку урана от примесей (в соответствии с требованиями ASTM С 787- 03 на гексафторид урана для обогащения).As can be seen from table 2, the inventive method provides the necessary purification of uranium from impurities (in accordance with the requirements of ASTM C 787-03 on uranium hexafluoride for enrichment).
Таким образом, заявленный способ обеспечивает очистку урана от примесей при переработке ХКПУ с повышенным содержанием фосфора и серы, а также уменьшает потери урана с рафинатом (<0,01 г/л).Thus, the claimed method provides for the purification of uranium from impurities during the processing of HKPU with a high content of phosphorus and sulfur, and also reduces the loss of uranium with raffinate (<0.01 g / l).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009111826/02A RU2398036C1 (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Procedure for processing chemical concentrate of natural uranium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009111826/02A RU2398036C1 (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Procedure for processing chemical concentrate of natural uranium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2398036C1 true RU2398036C1 (en) | 2010-08-27 |
Family
ID=42798762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009111826/02A RU2398036C1 (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Procedure for processing chemical concentrate of natural uranium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2398036C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490348C1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-08-20 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Method of processing chemical concentrate of natural uranium |
RU2496898C1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Method of processing chemical concentrate of natural uranium |
RU2503732C1 (en) * | 2012-07-10 | 2014-01-10 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Method of processing natural-origin uranium-bearing ore |
RU2514557C1 (en) * | 2012-12-03 | 2014-04-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Preparation of uranium-bearing stock for extraction |
-
2009
- 2009-03-30 RU RU2009111826/02A patent/RU2398036C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХАРРИНГТОН Ч., РЮЭЛЕ А. Технология производства урана. - М.: Госатомиздат, 1961, с.178-186. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490348C1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-08-20 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Method of processing chemical concentrate of natural uranium |
RU2496898C1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Method of processing chemical concentrate of natural uranium |
RU2503732C1 (en) * | 2012-07-10 | 2014-01-10 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Method of processing natural-origin uranium-bearing ore |
RU2514557C1 (en) * | 2012-12-03 | 2014-04-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Preparation of uranium-bearing stock for extraction |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9102999B2 (en) | Methods of recovering scandium from titanium residue streams | |
RU2517651C1 (en) | Method for solvent refining of nitrate solutions containing rare-earth metals | |
RU2360988C2 (en) | Treatment method of concentrates of natural uranium | |
RU2398036C1 (en) | Procedure for processing chemical concentrate of natural uranium | |
AU598671B2 (en) | Process for the recovery of germanium from solutions that contain it | |
CN107922994B (en) | Tungsten and vanadium separation | |
CN110467229B (en) | Method for purifying nickel sulfate | |
CN106350671A (en) | Method for purifying and enriching vanadium from stone coal pickle liquor | |
CN105734283B (en) | A kind of method that Zn, Cu, Ge, Ga are extracted from containing Zn, Cu, Ge, Ga, Fe material | |
RU2769875C2 (en) | Method for producing raw materials for leaching | |
ES2261944T3 (en) | A PROCESS FOR THE RECOVERY OF HIGH PURITY URANIUM FROM WEAK PHOSPHORIC ACID OF FERTILIZING QUALITY. | |
JP5867727B2 (en) | Separation method of rare earth elements | |
CA1079424A (en) | Process for treating nitric effluents | |
CN109852796A (en) | A kind of method of nickel sulfate solution nickel and sodium extraction and separation | |
US20150078965A1 (en) | Extraction of Uranium From Wet-Process Phosphoric Acid | |
US2754174A (en) | Treatment of salt solutions to | |
El-Hazek et al. | Direct uranium extraction from dihydrate and hemi-dihydrate wet process phosphoric acids by liquid emulsion membrane | |
RU2595672C1 (en) | Method of processing rare-earth elements concentrate | |
RU2490348C1 (en) | Method of processing chemical concentrate of natural uranium | |
RU2713766C1 (en) | Method of separating yttrium and ytterbium from titanium impurities | |
RU2496898C1 (en) | Method of processing chemical concentrate of natural uranium | |
RU2654818C1 (en) | Method for palladium recovery from the acidic copper-containing solution | |
RU2434961C1 (en) | Procedure for processing uranium ore | |
JPS631245B2 (en) | ||
RU2545953C2 (en) | Method of extracting molybdenum-99 from solution of irradiated uranium targets |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110331 |