RU2434961C1 - Способ переработки урановых руд - Google Patents
Способ переработки урановых руд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2434961C1 RU2434961C1 RU2010147900/02A RU2010147900A RU2434961C1 RU 2434961 C1 RU2434961 C1 RU 2434961C1 RU 2010147900/02 A RU2010147900/02 A RU 2010147900/02A RU 2010147900 A RU2010147900 A RU 2010147900A RU 2434961 C1 RU2434961 C1 RU 2434961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uranium
- extraction
- mol
- solution
- mixture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к переработке урановых руд. Силикатную урановую руду дробят и измельчают, проводят сернокислотное выщелачивание с добавлением азотной кислоты в качестве окислителя и экстракционное извлечение с очисткой урана от примесей с использованием смеси экстрагентов. При этом в качестве смеси экстрагентов используют синергетную смесь, содержащую ди(2-этилгексил)фосфорную кислоту 0,05-0,075 моль/л, триалкиламин 0,05-0,075 моль/л и трибутилфосфат 0,05-0,075 моль/л в углеводородном разбавителе при отношении объемов органической и водной фаз, равном Vо÷Vв=1-3÷6. После экстракционного извлечения насыщенную ураном органическую фазу промывают раствором серной кислоты. Затем проводят реэкстракцию урана раствором углеаммонийных солей с получением кристаллов аммонийуранилтрикарбоната, фильтруют и прокаливают полученные кристаллы до получения закись-окиси урана. Техническим результатом является получение готовой продукции в виде закись-окиси урана высокого качества. 2 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к области переработки урансодержащего сырья и может быть использовано при гидрометаллургической переработке урановых руд, в частности комплексной переработки руд месторождения Эльконское плато Эльконского урановорудного района.
Известен способ переработки урановых руд, включающий дробление, измельчение руды, выщелачивание серной кислотой с добавлением хлората натрия в качестве окислителя. Пульпа после выщелачивания проходит классификацию, противоточную декантацию с добавкой флокулянта и урановый раствор, после осветления на фильтрах направляется на экстракцию. Экстракция проводится 2,5%-ным раствором «Аламина 336» в керосине с добавкой 2,5% изодецилового спирта. Реэкстракцию урана ведут раствором NaCl. Далее следуют аммиачное осаждение, сгущение, фильтрация и специальная промывка от иона хлора. Высушенный и упакованный продукт содержит более 80% U3O8 [Громов Б.В. Введение в технологию урана. М.: МХТИ им. Менделеева, 1972, с.123-125].
К недостаткам данного способа извлечения урана на стадии экстракции третичным амином следует отнести необходимость введения эквимолярной добавки высокомолекулярных спиртов для предотвращения образования третьей фазы, возможность применения только в области концентрации серной кислоты 10-30 г/л, отрицательное влияние нитрат-ионов на извлечение урана.
Также известен способ извлечения урана из растворов после выщелачивания экстракцией раствором Д2ЭГФК в керосине (Dapex-процесс). В качестве синергетной добавки и модификатора в раствор добавляют ТБФ. Перед экстракцией железо в растворе восстанавливают до двухвалентного, чтобы предотвратить его экстракцию вместе с ураном. Уран извлекают из органической фазы реэкстракцией 10%-ным раствором соды. Затем реэкстракт подкисляют серной кислотой и осаждают уран аммиаком [Ритчи Г.М., Эшбрук А.В. Экстракция. Принципы и применение в металлургии. Под редакцией Ласкорина Б.Н., М.: «Металлургия», 1983, с.256-257].
Недостатками известного способа являются низкая селективность извлечения урана и необходимость операции восстановления железа до Fe2+.
Наиболее близким аналогом по назначению и совокупности существенных признаков является патент RU 2239668 С2 (МПК С22В 60/02, 20.04.2004), в котором раскрыт способ переработки урановых руд, включающий дробление и измельчение руды, сернокислотное выщелачивание, сорбционное извлечение урана ионообменными смолами, экстракционное извлечение урана из десорбата с очисткой урана от примесей, с использованием в качестве экстрагента смеси экстрагентов, реэкстракцию урана раствором углеаммонийных солей с получением кристаллов аммонийуранилтрикарбоната (АУТК), фильтрование и прокаливание полученных кристаллов АУТК до получения закись-окиси урана.
К недостаткам этого способа извлечения урана следует отнести:
наличие дополнительной операции - обработки насыщенной смеси экстрагентов концентрированными урановыми растворами для донасыщения, периодичность операции получения концентрированных урановых растворов, наличие в технологической схеме дополнительной операции концентрирования урана - сорбционного извлечения ионообменными смолами.
Техническим результатом предлагаемого способа является:
- получение готовой продукции в виде закись-окиси урана высокого качества, отвечающей отечественным требованиям по ТУ 95.1981-2009 на закись-окись (U3O8);
- применение предлагаемой смеси экстрагентов повышает эффективность технологии извлечения урана в целом;
- снижение расхода реагентов;
- снижение себестоимости производства за счет исключения операции сорбции.
Технический результат достигается способом переработки урановых руд, включающий дробление и измельчение руды, сернокислотное выщелачивание, экстракционное извлечение с очисткой урана от примесей с использованием в качестве экстрагента смеси экстрагентов, реэкстракцию урана раствором углеаммонийных солей с получением кристаллов аммонийуранилтрикарбоната (АУТК), фильтрование и прокаливание полученных кристаллов до получения закись-окиси урана. Выщелачиванию подвергают силикатные урановые руды с добавлением азотной кислоты в качестве окислителя, а в качестве экстрагента используют синергетную смесь, содержащую ди-(2-этилгексил) фосфорную кислоту 0,05÷0,075 моль/л, триалкиламин 0,05÷0,075 моль/л и трибутилфосфат 0,05÷0,075 моль/л в углеводородном разбавителе при отношении объемов фаз Vo÷Vв=1-3÷6, после экстракции насыщенную ураном органическую фазу промывают раствором серной кислоты.
Пример 1.
Экстракционное извлечение урана проводили из раствора следующего состава, г/л: U 1,56; Fe3+ 6,0; H2SO4 20,0; NO- 3 5,0. Методом последовательного контактирования органической фазы с водным раствором в делительных воронках определяли насыщение экстрагента ураном после 3-8 контактов при соотношении фаз O:В=1:1. В качестве экстрагентов испытывали следующие смеси экстрагентов в керосине: 0,05 моль/л ТАА+0,05 моль/л Д2ЭГФК+0,05 моль/л ТБФ; 0,075 моль/л ТАА+0,075 моль/л Д2ЭГФК+0,075 моль/л ТБФ. Экспериментальные данные приведены в табл.1.
Из приведенных данных видно, что насыщение эквимолярных смесей состава 0,05 моль/л ТАА+0,05 моль/л Д2ЭГФК+0,05 моль/л ТБФ и 0,075 моль/л ТАА+0,075 моль/л Д2ЭГФК+0,075 моль/л ТБФ в аналогичных условиях составило 5,2 г/л и 7,95 г/л соответственно. При первых контактах тройные синергетные смеси также экстрагируют немного железа. Но при последующих контактах, ближе к насыщению, происходит вытеснение железа ураном.
Пример 2.
В следующей серии опытов показано влияние нитрат-ионов на экстракцию для смесей экстрагентов следующего состава: 0,075 моль/л ТАА+0,075 моль/л Д2ЭГФК+0,075 моль/л ТБФ. Исследования проводили на растворах следующего состава, г/л: U 1,56; Fe3+ 6,0; H2SO4 20,0; NO- 3 - 0; 3,33; 5; 7. Результаты эксперимента представлены на фиг.1,2.
Изменения величины насыщения ураном при увеличении концентрации нитратов с 3,3 г/л до 7 г/л практически не происходит. Более того, мы наблюдаем некоторое увеличение крутизны кривой на начальном участке изотермы при повышении концентрации нитрат-иона. Этот факт очень важен для практического применения предлагаемой смеси экстрагентов в технологии, поскольку, как отмечалось выше, в отечественной практике на стадии выщелачивании применяют азотную кислоту в качестве окислителя.
Пример 3.
Исследования проводили на осветленных растворах, полученных после автоклавного выщелачивания руды.
Сернокислый фильтрат выщелачивания, полученный после дробления и измельчения руды, сернокислотного автоклавного выщелачивания, с добавлением в качестве окислителя азотной кислоты, фильтрации и осветления имел следующий состав, г/л: U 1,5; V 0,33; Fe 5,1; Si 0,056; Al 1,31; Mg 4,19; Ca 1,47; H2SO4 30,6. Экстракционное извлечение урана вели синергетной смесью состава 0,075 моль/л Д2ЭГФК+0,075 моль/л ТАА+0,075 моль/л ТБФ в углеводородном разбавителе при отношении объемов фаз Vo:Vв=1-5,5 противотоком за 4 ступени экстракции. Время контактирования составляло 3 мин. Ванадий в данных условиях не экстрагируется, а концентрация железа в насыщенном экстрагенте составляет менее 30 мг/л.
После экстракционного извлечения урана насыщенную ураном органическую фазу промывали раствором серной кислоты (15 г/л) при отношении объемов фаз Vo:Vв=5:1, для удаления соэкстрагированных примесей. При этом содержание железа в экстракте снизилось до 5-8 мг/л. После промывки органической фазы проводили твердофазную реэкстракцию урана раствором углеаммонийных солей концентрации 150 г/л.
Кристаллы АУТК промыли раствором углеаммонийных солей (150 г/л), отфильтровали и прокаливали до закись-окиси урана. Содержание примесей по отношению к урану показаны в табл.2.
Из приведенных в табл.2 данных видно, что полученная данным способом закись-окись урана соответствует по содержанию примесей закись-окиси урана по ТУ 95. 1981-89.
Таблица 1 | ||||
Изотермы экстракции урана и железа экстрагентами различного состава. | ||||
№ п/п | Экстракционная смесь | Концентрация U в рафинате, г/л | Концентрация U в органической фазе, г/л | Концентрация Fe в органической фазе, мг/л |
1 | 0,05 М Д2ЭГФК+0,05М ТАА+0,05М ТБФ | 0,046 | 1,524 | 42,94 |
2 | 0,11 | 2,984 | 33,84 | |
3 | 0,306 | 4,248 | 5,53 | |
4 | 0,89 | 4,928 | 1,46 | |
5 | 1,36 | 5,138 | 1,31 | |
6 | 1,47 | 5,218 | - | |
1 | 0,075 М Д2ЭГФК+0,75М ТАА+0,075М ТБФ | 0,0199 | 1,55 | 60,0 |
2 | 0,0442 | 3,076 | 79,47 | |
3 | 0,103 | 4,543 | 72,36 | |
4 | 0,199 | 5,914 | 36,1 | |
5 | 0,472 | 7,012 | 6,7 | |
6 | 0,98 | 7,602 | 1,89 | |
7 | 1,33 | 7,84 | - | |
8 | 1,46 | 7,95 | 0,73 | |
1 | 0,2М ТАА+0,2М ДС | 0,0228 | 1,537 | 5,01 |
2 | 0,236 | 2,861 | 2,0 | |
3 | 1,7 | 2,721 | 1,5 |
Таблица 2 | ||||||||||||||||
Массовая доля примесей к содержанию урана, %. | ||||||||||||||||
U | K+Na | P | V | Fe | Мо | Si | B | Cu | Ni | Al | Mn | Th | Eu | Sm | Cd | |
Закись-окись урана ТУ 95.1981-89 | 84,0 | 0,02 | 0,03 | 0,01 | 0,03 | 0,009 | 0,008 | 2,5*10-5 | 0,0006 | 0,00004 | 0,010 | 0,006 | 0,005 | 0,0002 | 0,00005 | 0,00005 |
Образец | 84,4 | 0,002 | 0,01 | 0,007 | 0,003 | 0,0005 | 0,0003 | <1·10-5 | 0,00005 | 0,00004 | <0,001 | 0,00007 | 0,0005 | 0,00002 | 0,00004 | <1·10-5 |
Claims (1)
- Способ переработки урановых руд, включающий дробление и измельчение руды, серно-кислотное выщелачивание, экстракционное извлечение с очисткой урана от примесей с использованием смеси экстрагентов, реэкстракцию урана раствором углеаммонийных солей с получением кристаллов аммонийуранилтрикарбоната, фильтрование и прокаливание полученных кристаллов до получения закись-окиси урана, отличающийся тем, что выщелачиванию подвергают силикатные урановые руды с добавлением азотной кислоты в качестве окислителя, а в качестве смеси экстрагентов используют синергетную смесь, содержащую ди(2-этилгексил)фосфорную кислоту 0,05÷0,075 моль/л, триалкиламин 0,05÷0,075 моль/л и трибутилфосфат 0,05÷0,075 моль/л в углеводородном разбавителе при отношении объемов органической и водной фаз, равном Vо÷Vв=1-3÷6, после экстракционного извлечения насыщенную ураном органическую фазу промывают раствором серной кислоты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147900/02A RU2434961C1 (ru) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Способ переработки урановых руд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147900/02A RU2434961C1 (ru) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Способ переработки урановых руд |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2434961C1 true RU2434961C1 (ru) | 2011-11-27 |
Family
ID=45318196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010147900/02A RU2434961C1 (ru) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Способ переработки урановых руд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2434961C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481411C1 (ru) * | 2012-02-06 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ переработки урановых руд |
RU2600999C2 (ru) * | 2011-07-21 | 2016-10-27 | Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив | Способ и устройство для приведения в контакт без образования смеси и при высокой температуре двух несмешивающихся жидкостей с нагревом и перемешиванием посредством индукции |
-
2010
- 2010-11-25 RU RU2010147900/02A patent/RU2434961C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2600999C2 (ru) * | 2011-07-21 | 2016-10-27 | Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив | Способ и устройство для приведения в контакт без образования смеси и при высокой температуре двух несмешивающихся жидкостей с нагревом и перемешиванием посредством индукции |
RU2481411C1 (ru) * | 2012-02-06 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ переработки урановых руд |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102796888B (zh) | 一种从磷精矿中提取稀土的工艺 | |
RU2736539C1 (ru) | Способ получения оксида ванадия батарейного сорта | |
CN105331837B (zh) | 一种从赤泥中富集钪的方法 | |
Liu et al. | Separation and recovery of vanadium and iron from oxalic-acid-based shale leachate by coextraction and stepwise stripping | |
CN104726724B (zh) | 从红土镍矿中提取钪的方法 | |
CN106119555B (zh) | 一种从粉煤灰中提取钪的方法 | |
RU2517651C1 (ru) | Способ экстракционной очистки нитратных растворов, содержащих рзм | |
CN106350671A (zh) | 一种从石煤酸浸液中净化富集钒的方法 | |
CN104862503B (zh) | 从红土镍矿中提取钪的方法 | |
RU2434961C1 (ru) | Способ переработки урановых руд | |
JP2016501984A (ja) | 固体鉱物及び/又は固体鉱物処理の副生成物からの希土類金属の回収方法 | |
WO2016201456A1 (ru) | Способ комплексной переработки черносланцевых руд | |
CN113979476A (zh) | 一种反萃除杂制备四钼酸铵产品的方法 | |
CN102154546A (zh) | 湿法冶炼钼镍共生矿的方法 | |
RU2571904C1 (ru) | Способ переработки титансодержащего материала | |
US4964996A (en) | Liquid/liquid extraction of rare earth/cobalt values | |
Molchanova et al. | Hydrometallurgical methods of recovery of scandium from the wastes of various technologies | |
US2937925A (en) | Solvent extraction process for uranium from chloride solutions | |
RU2713766C1 (ru) | Способ отделения иттрия и иттербия от примесей титана | |
RU2481411C1 (ru) | Способ переработки урановых руд | |
RU2614962C1 (ru) | Способ переработки апатитовых руд и концентратов | |
RU2697128C1 (ru) | Способ разделения редкоземельных металлов иттрия и иттербия от примесей железа (3+) | |
RU2492254C1 (ru) | Способ извлечения ванадия из кислых растворов | |
Mukhachev et al. | Physical and chemical foundations of the extraction refining of natural uranium | |
RU2477758C1 (ru) | Способ извлечения америция |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191126 |