RU2615403C1 - Method of extracting uranium from ground water - Google Patents
Method of extracting uranium from ground water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615403C1 RU2615403C1 RU2016111573A RU2016111573A RU2615403C1 RU 2615403 C1 RU2615403 C1 RU 2615403C1 RU 2016111573 A RU2016111573 A RU 2016111573A RU 2016111573 A RU2016111573 A RU 2016111573A RU 2615403 C1 RU2615403 C1 RU 2615403C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uranium
- zeolite
- sorption
- nickel
- copper
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
- C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
Abstract
Description
Изобретение относится к галургии урана и может быть использовано при его извлечении из гидроминерального сырья, а также в технологии подземного выщелачивания урана из руд, в гидрометаллургии урана и при очистке сточных вод урановых производств.The invention relates to the uranium halurgy and can be used in its extraction from hydromineral raw materials, as well as in the technology of underground leaching of uranium from ores, in the hydrometallurgy of uranium and in the treatment of wastewater from uranium industries.
В настоящее время продуктивные растворы технологии подземного выщелачивания урана из руд характеризуются концентрацией урана, составляющей десятки мг в литре [1, стр. 198-200].Currently, productive solutions of the technology of underground leaching of uranium from ores are characterized by a uranium concentration of tens of mg per liter [1, p. 198-200].
Известно также, что продуктивные растворы со стадии подземного выщелачивания урана используются для сорбционного извлечения из них урана [2, стр. 158-177, 245-254.]. В процессе десорбции урана получают концентрированный по урану элюат, из которого химическими методами осаждают нерастворимое соединение урана - урановый концентрат для химико-металлургических урановых производств. Согласно данному способу извлечения урана из руд, принятому за аналог, в рудном теле бурят скважины, затем в эти скважины закачивают выщелачивающий уран раствор и после выдержки данного раствора в рудном теле откачивают его на поверхность в виде продуктивного урансодержащего раствора. Далее, из указанного раствора уран извлекают сорбцией с использованием различных ионитов, после десорбции урана с ионитов десорбирующим раствором получают концентрированный урансодержащий раствор, из которого химическими методами осаждают урановый концентрат.It is also known that productive solutions from the underground leaching of uranium are used for sorption extraction of uranium from them [2, p. 158-177, 245-254.]. In the process of uranium desorption, an eluate concentrated by uranium is obtained, from which an insoluble compound of uranium - uranium concentrate for chemical-metallurgical uranium production is precipitated by chemical methods. According to this method of extracting uranium from ores, taken as an analog, wells are drilled in the ore body, then a leachable uranium solution is pumped into these wells and, after holding this solution in the ore body, it is pumped to the surface in the form of a productive uranium-containing solution. Next, from this solution, uranium is extracted by sorption using various ion exchangers, after desorption of uranium from ion exchangers, a concentrated uranium-containing solution is obtained by desorption solution, from which uranium concentrate is precipitated by chemical methods.
Недостатками данного способа-аналога являются большие затраты на выщелачивающие реагенты и процесс выщелачивания урана из рудного тела.The disadvantages of this analogue method are the high cost of leaching reagents and the process of leaching of uranium from the ore body.
Потенциальным источником урана также является гидроминеральное сырье - океаническая, озерная и подземная воды. Так, содержание урана в отдельных озерах сопоставимо с его содержанием в продуктивных растворах технологии подземного выщелачивания урана из руд [3, стр. 96-104].A potential source of uranium is also hydromineral raw materials - ocean, lake and underground waters. So, the uranium content in individual lakes is comparable to its content in productive solutions of the technology of underground leaching of uranium from ores [3, pp. 96-104].
Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности сходных признаков является способ извлечения урана из подземной воды, принятый за прототип [4, стр. стр. 11-16], включающий сорбцию урана из подземной воды на природном сорбенте - минерале цеолите крупностью -0,1 мм, с содержанием, % масс.: 65,51 SiO2, 14,24 Al2O3, 3,20 СаО, 2,83 K2O, 2,04 Na2O, 0,80 MgO, 0,67 Fe2O3. По окончании сорбции урана на цеолите насыщенный ураном сорбент отделяют от обедненной по урану подземной воды фильтрованием.The closest to the claimed invention in terms of similar features is a method of extracting uranium from groundwater, adopted as a prototype [4, p. 11-16], including the sorption of uranium from underground water on a natural sorbent - zeolite mineral with a particle size of -0.1 mm , with content,% mass .: 65.51 SiO 2 , 14.24 Al 2 O 3 , 3.20 CaO, 2.83 K 2 O, 2.04 Na 2 O, 0.80 MgO, 0.67 Fe 2 O 3 . At the end of sorption of uranium on zeolite, the sorbent saturated with uranium is separated from the underground water depleted in uranium by filtration.
Недостатком способа-прототипа является низкое извлечение урана в сорбент.The disadvantage of the prototype method is the low extraction of uranium in the sorbent.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа извлечения урана из подземной воды, обеспечивающего повышение извлечения урана в сорбент.The problem to which the invention is directed is the development of a method for extracting uranium from groundwater, which provides increased extraction of uranium in the sorbent.
Технический результат от использования заявляемого изобретения состоит в повышении сорбционной емкости сорбента по урану.The technical result from the use of the claimed invention consists in increasing the sorption capacity of the sorbent for uranium.
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем. Предложен способ извлечения урана из подземной воды, включающий сорбцию урана на цеолите, отличающийся тем, что цеолит предварительно модифицируют путем нанесения на его поверхность гидроксидов меди (II) и никеля с получением массового соотношения цеолит:гидроксид меди (II):гидроксид никеля, равного 14:1:4.The essence of the claimed invention is as follows. A method is proposed for extracting uranium from groundwater, including sorption of uranium on zeolite, characterized in that the zeolite is preliminarily modified by depositing copper (II) hydroxides and nickel on its surface to obtain a weight ratio of zeolite: copper (II) hydroxide: nickel hydroxide equal to 14 : 1: 4.
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
Способ осуществляется на обычном оборудовании с использованием цеолита крупностью -0,1 мм, содержащего, % масс.: 65,51 SiO2, 14,24 Al2O3, 3,20 СаО, 2,83 K2O, 2,04 Na2O, 0,80 MgO, 0,67 Fe2O3.The method is carried out on conventional equipment using a zeolite with a particle size of -0.1 mm, containing,% wt .: 65.51 SiO 2 , 14.24 Al 2 O 3 , 3.20 CaO, 2.83 K 2 O, 2.04 Na 2 O, 0.80 MgO, 0.67 Fe 2 O 3 .
Для осуществления заявляемого способа цеолит предварительно модифицировали гидроксидами меди (II) и никеля. С этой целью навеску цеолита массой 1 г помещали в стеклянный стакан. Далее в стакан приливали 1,5 см3 раствора нитратов меди (II) и никеля с концентрацией меди 43,5 г/дм3, никеля 169,5 г/дм3 и 1,5 см3 раствора едкого натра с концентрацией 400 г/дм3. Содержимое стакана непрерывно перемешивали до полного осаждения гидроксидов на поверхности цеолита. Затем раствор со стадии модификации отделяли декантацией от полученного модифицированного цеолита, который имел массовое соотношение цеолит:гидроксид меди (II):гидроксид никеля 14: 1:4. Данное соотношение обеспечивает наиболее прочное закрепление гидроксидов меди и никеля на поверхности цеолита и исключает образование взвеси самостоятельных гидроксидов в процессе сорбции урана с использованием модифицированного таким образом цеолита. Таким образом, модифицированный цеолит с указанным соотношением в нем компонентов (14:1: 4) может быть без затруднений отделен от маточного раствора со стадии сорбции фильтрованием данного раствора.To implement the proposed method, the zeolite was previously modified with copper (II) and nickel hydroxides. For this purpose, a 1 g sample of zeolite was placed in a glass beaker. Next, 1.5 cm 3 of a solution of copper (II) nitrates and nickel with a copper concentration of 43.5 g / dm 3 , nickel 169.5 g / dm 3 and 1.5 cm 3 of a caustic soda solution with a concentration of 400 g were poured into a glass dm 3 . The contents of the beaker were continuously mixed until the hydroxides completely deposited on the surface of the zeolite. Then, the solution from the modification step was separated by decantation from the obtained modified zeolite, which had a weight ratio of zeolite: copper (II) hydroxide: nickel hydroxide 14: 1: 4. This ratio provides the most durable fixation of copper and nickel hydroxides on the surface of the zeolite and excludes the formation of a suspension of independent hydroxides in the process of sorption of uranium using a zeolite modified in this way. Thus, a modified zeolite with the indicated ratio of components in it (14: 1: 4) can be easily separated from the mother liquor from the sorption stage by filtering this solution.
Модифицированный таким образом цеолит использовали для сорбции на нем урана из подземной воды, содержащей, в мг/дм3: 0,2463 U, 329,0 F-, 88,0 Cl-, 31,1 NO3 -, 193,0 SО4 2-, 140,3 HCO3 -.The zeolite modified in this way was used to sorb uranium on it from underground water containing, in mg / dm 3 : 0.2463 U, 329.0 F - , 88.0 Cl - , 31.1 NO 3 - , 193.0 SO 4 2- , 140.3 HCO 3 - .
Для осуществления сорбции урана из подземной урансодержащей воды на модифицированном цеолите его выдерживали в стакане с данной водой 4 ч с периодическим перемешиванием воды с сорбентом. Далее насыщенный ураном модифицированный цеолит отделяли от обедненной по урану подземной воды фильтрованием. Затем измеряли объем полученного фильтрата и анализировали содержание урана в нем для расчета извлечения урана из подземной воды в модифицированный цеолит.To carry out sorption of uranium from underground uranium-containing water on a modified zeolite, it was kept in a glass with this water for 4 hours with periodic mixing of water with a sorbent. Then, the modified zeolite saturated with uranium was separated from the underground water depleted in uranium by filtration. Then, the volume of the obtained filtrate was measured and the uranium content in it was analyzed to calculate the extraction of uranium from underground water into a modified zeolite.
Результаты сорбционного извлечения урана из подземной воды на модифицированном цеолите представлены в таблице (пример 1).The results of the sorption extraction of uranium from groundwater on a modified zeolite are presented in the table (example 1).
Для сравнения, в таблице приведены результаты сорбции урана из подземной воды на немодифицированном цеолите (пример 2).For comparison, the table shows the results of sorption of uranium from groundwater on unmodified zeolite (example 2).
Как видно из таблицы, заявляемый способ извлечения урана из подземной воды обеспечивает степень извлечения урана в модифицированный цеолит 93,03% (пример 1).As can be seen from the table, the inventive method of extracting uranium from groundwater provides a degree of extraction of uranium into a modified zeolite of 93.03% (example 1).
Для сравнения, в таблице приведен способ извлечения урана из подземной воды с использованием немодифицированного цеолита, обеспечивающий извлечение из указанной воды в немодифицированный цеолит всего 14,96% урана (пример 2).For comparison, the table shows a method for extracting uranium from groundwater using unmodified zeolite, providing extraction of only 14.96% of uranium from said water into unmodified zeolite (Example 2).
Таким образом, заявляемый способ в сравнении со способом-прототипом позволяет повысить извлечение урана из подземной воды примерно в 6,2 раза.Thus, the claimed method in comparison with the prototype method can increase the extraction of uranium from groundwater by about 6.2 times.
Выводыfindings
В результате нанесения на поверхность частиц цеолита гидроксидов меди (II) и никеля модифицированный таким образом цеолит приобретает более высокую сорбционную емкость. При этом расход реагентов на модификацию цеолита согласно заявляемому способу обеспечивает получение массового соотношения цеолит:гидроксид меди (II):гидроксид никеля в модифицированном цеолите, равного 14:1:4.As a result of the deposition of copper (II) hydroxides and nickel onto the surface of the zeolite particles, the zeolite thus modified acquires a higher sorption capacity. In this case, the consumption of reagents for the modification of zeolite according to the claimed method provides for obtaining a mass ratio of zeolite: copper (II) hydroxide: nickel hydroxide in the modified zeolite equal to 14: 1: 4.
Источники информацииInformation sources
1. Шереметьев М.Ф., Шаталов В.В., Ястребов Д.А, Головня В.А., Коноплева Л.В., Сахарова Л.И., Коломиец Д.Н., Кроткое В.В., Нестеров Ю.В. Перспективные разработки в области сорбционной технологии и оборудования для комплексной переработки продуктивных растворов подземного и кучного выщелачивания // Актуальные проблемы урановой промышленности: III международная научно-практическая конференция. Сб. докладов. Алматы: Бастау, 2005. - С. 198-200.1. Sheremetyev M.F., Shatalov V.V., Yastrebov D.A., Golovnya V.A., Konopleva L.V., Sakharova L.I., Kolomiyets D.N., Krotkoy V.V., Nesterov Yu.V. Promising developments in the field of sorption technology and equipment for the complex processing of productive solutions of underground and heap leaching // Actual problems of the uranium industry: III international scientific and practical conference. Sat reports. Almaty: Bastau, 2005 .-- S. 198-200.
2. Тураев Н.С., Жерин И.И. Химия и технология урана. - М.: ЦНИИАТО-МИНФОРМ, 2005. - С. 158-177, С. 245-254.2. Turaev N.S., Zherin I.I. Chemistry and technology of uranium. - M .: TSNIIATO-MINFORM, 2005 .-- S. 158-177, S. 245-254.
3. Самойлов В.И., Садуакасова А.Т. Гидроминеральное урансодержащее сырье // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М., 2015, №6. - С. 96-104.3. Samoilov V.I., Saduakasova A.T. Hydromineral uranium-containing raw materials // Mountain Information and Analytical Bulletin. - M., 2015, No. 6. - S. 96-104.
4. Садуакасова А.Т., Самойлов В.И., Зеленин В.И., Куленова Н.А. Исследование процесса сорбционного извлечения урана из подземной воды // 
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016111573A RU2615403C1 (en) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Method of extracting uranium from ground water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016111573A RU2615403C1 (en) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Method of extracting uranium from ground water |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2615403C1 true RU2615403C1 (en) | 2017-04-04 |
Family
ID=58505568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016111573A RU2615403C1 (en) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Method of extracting uranium from ground water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2615403C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109133245A (en) * | 2018-09-03 | 2019-01-04 | 福州大学 | A kind of Co (II)/Mn (II) method in selective absorption PTA wastewater |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3285943A (en) * | 1962-05-08 | 1966-11-15 | Atomenergi Inst For | Process for the removal of impurities from actinides |
| RU2120144C1 (en) * | 1997-07-22 | 1998-10-10 | Сибирский химический комбинат | Method for decontaminating liquid radioactive wastes |
-
2016
- 2016-03-28 RU RU2016111573A patent/RU2615403C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3285943A (en) * | 1962-05-08 | 1966-11-15 | Atomenergi Inst For | Process for the removal of impurities from actinides |
| RU2120144C1 (en) * | 1997-07-22 | 1998-10-10 | Сибирский химический комбинат | Method for decontaminating liquid radioactive wastes |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ШУШКОВ Д.А. Сорбция радиоактивных элементов цеолитсодержащими породами. Известия Коми научного центра УрО РАН. Выпуск 1(13). Сыктывкар, 2013, стр. 69-73. КАЦ Э.М. Изучение сорбции урана на цеолитах, модифицированных полиэтиленимином из карбонатсодержащих растворов и расчет динамики сорбции. Сорбционные и хроматографические процессы. 2014, т. 14. Вып. 3, стр. 406-412. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109133245A (en) * | 2018-09-03 | 2019-01-04 | 福州大学 | A kind of Co (II)/Mn (II) method in selective absorption PTA wastewater |
| CN109133245B (en) * | 2018-09-03 | 2021-06-29 | 福州大学 | Method for selectively adsorbing Co (II)/Mn (II) in purified terephthalic acid wastewater |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pradip et al. | Design and development of novel flotation reagents for the beneficiation of Mountain Pass rare-earth ore | |
| Zhang et al. | Geochemistry of rare earth elements in the mainstream of the Yangtze River, China | |
| CN104313348B (en) | A kind of method that absorption method extracts Lithium from Salt Lake Brine | |
| Das et al. | Recovery of rare earth metals through biosorption: an overview | |
| Akhtar et al. | Enhancement of lead (II) biosorption by microalgal biomass immobilized onto loofa (Luffa cylindrica) sponge | |
| Filatova et al. | Development of the zeolite-sorption process for electroplating wastewater treatment | |
| CN106544507B (en) | A kind of rare earth leaches the product of mother liquor concentrations process of enriching and acquisition | |
| RU2615403C1 (en) | Method of extracting uranium from ground water | |
| Umali et al. | Performance of dead Azolla filiculoides biomass in biosorption of Au from wastewater | |
| CN108732000A (en) | A kind of heavy metal in sea water pretreatment unit | |
| CN103449568B (en) | Method for treating wastewater with extremely low rare earth concentration by using coarse-grained clay in ionic rare-earth tailings | |
| CN105525102B (en) | The extracting method of uranium in salt lake bittern | |
| RU2462523C1 (en) | Method of extraction of rare-earth elements from technological and productive solutions | |
| Suturin et al. | Biogeochemical processes on the stony littoral—unlimited element and nutrient source for baikal ecosystem | |
| RU2235796C1 (en) | Fine gold recovery method | |
| AU2017420270A1 (en) | Method for recovering scandium from red mud from alumina production | |
| CN107523705B (en) | A method of utilizing two sections of capacitive deionization method Selective Separation high rhenium acid groups | |
| Hernandez-Avila et al. | Use of Porous no Metallic Minerals to Remove Heavy Metals, Precious Metals and Rare Earths, by Cationic Exchange | |
| Rao et al. | Ultratrace analysis of individual rare earth elements in natural water samples | |
| RU2639347C1 (en) | Method of flotation concentration of sulfide lead-zinc ores | |
| Mikhailov et al. | Mobility of water-soluble nonferrous and precious metals in aged mineral processing waste | |
| Taylor et al. | Biogenesis of the Rennell bauxite | |
| RU2402680C1 (en) | Method for cleaning of macroporous space of break after its sulfuric-acid treatment | |
| RU2580258C1 (en) | Method for bacterial leaching of rare-earth and noble metals from ash | |
| Moncur et al. | Long-term storage of sulfide-rich tailings under a shallow water cover |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180329 |