RU2627838C1 - Способ извлечения рения из урановых растворов - Google Patents
Способ извлечения рения из урановых растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2627838C1 RU2627838C1 RU2016110588A RU2016110588A RU2627838C1 RU 2627838 C1 RU2627838 C1 RU 2627838C1 RU 2016110588 A RU2016110588 A RU 2016110588A RU 2016110588 A RU2016110588 A RU 2016110588A RU 2627838 C1 RU2627838 C1 RU 2627838C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rhenium
- uranium
- sorption
- solutions
- weakly basic
- Prior art date
Links
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 62
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 62
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 33
- PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N cyclohexylamine Chemical group NC1CCCCC1 PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 11
- NJVOHKFLBKQLIZ-UHFFFAOYSA-N (2-ethenylphenyl) prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC1=CC=CC=C1C=C NJVOHKFLBKQLIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 15
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 8
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 29
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTOPFCCWCSOHFV-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethyl-4-tridecylmorpholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCN1CC(C)OC(C)C1 YTOPFCCWCSOHFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 108010028309 kalinin Proteins 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C22B61/00—Obtaining metals not elsewhere provided for in this subclass
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сорбционной гидрометаллургии урана и рения и может быть использовано для селективного извлечения рения из растворов. Способ извлечения рения из урансодержащих растворов включает сорбцию рения слабоосновным наноструктурированным ионитом на стиролакрилатной матрице, содержащим функциональные группы циклогексиламина в количестве 1,9-3,0 мг-экв/г. Технический результат заключается в повышении селективности извлечения рения по отношению к урану, сокращении стадий "сорбция-десорбция" при очистке элюированных растворов рения от урана, улучшении сорбционно-десорбционных характеристик технико-экономических показателей сорбционного извлечения рения из урансодержащих растворов. 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к гидрометаллургии рения и урана, в частности к способу сорбционного извлечения рения из урановых растворов.
Известен сорбционный способ извлечения рения и урана с использованием макропористых или гелевых сильноосновных анионитов, например Ambersep 920U, АМП, АМп. После совместной сорбции рения и урана из сернокислых растворов подземного выщелачивания урановых руд разделение металлов достигается путем последовательной десорбции вначале урана сернокислыми растворами (10-15% серной кислоты), затем рения периодически - нитратными (80-90 г/л (и выше) нитрат-ионов и 4-4,5% азотной (или 25 г/л серной) кислоты). (Подземное выщелачивание полиэлементных руд / Н.П. Лаверов, И.Г. Абдульманов, К.Г. Бровин и др. Под ред. Н.П. Лаверова. - М.: Издательство Академии горных наук, 1998. 446 с. С. 222-223, 226-227; Ю.В. Нестеров. Иониты и ионообмен. Сорбционная технология при добыче урана и других металлов методом подземного выщелачивания. - М.: ООО ЮНИКОРН-ИЗДАТ, 2007. 480 с. С.326-327; А.Ю. Калинин, Г.Г. Андреев. Исследование десорбции рения с ионита Ambersep 920U для комплексной переработки растворов подземного выщелачивания урана // Известия Томского политехнического университета. 2012. Т. 321. №3. С. 54-59).
К недостаткам вышеуказанного способа относятся потери рения при сорбции, направленной на достижение полноты извлечения урана, необходимость использования для десорбции рения высококонцентрированных нитратных растворов, что требует проведения дополнительных операций для получения товарного продукта рения - перрената аммония, периодичность процесса десорбции рения. Это приводит к снижению эффективности сорбционного извлечения рения.
Известен способ сорбции рения из сернокислых или азотно-сернокислых растворов на макропористом или гелевом слабоосновном ионите, содержащем циклогексиламин, а в качестве матрицы стиролдивинилбензольный сополимер (АН-105-10П или АН-105-14Г) (Kholmogorov A.G., Kononova O.N., Kachin S.V. et al. Ion exchange recover and concentration of rhenium from salt solutions // Hydrometallurgy. 1999. V. 51. N 1. P. 19-35), элюирование рения с которого можно осуществить без использования нитратных растворов с растворами аммиака.
Данные по извлечению рения из урановых растворов анионитами этого типа отсутствуют.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату при использовании является способ извлечения рения из урансодержащих растворов слабоосновным ионитом типа Purolite А 170 на стиролдивинилбензольной матрице, содержащим группы вторичного амина. После совместной сорбции рения и урана рений десорбируют раствором аммиака (с концентрацией 3 моль/л), а затем после водной промывки сорбента элюируют уран раствором серной кислоты или подкисленного нитрата аммония (Загородняя А.Н., Абишева З.С., Садыканова С.Э., Шарипова А.С. Сорбция рения и урана из растворов их совместного присутствия слабоосновным анионитом А170 // Цветные металлы. 2014. №5 (857). С. 53-60). Недостатком этого способа является загрязнение насыщенного рением анионита ураном из-за совместной сорбции металлов. Это приводит к необходимости проведения дополнительной операции десорбции урана, что сопровождается повышенным расходом реагентов, увеличением затрат на оборудование для элюирования урана.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение емкости ионита и селективности по рению при сорбции его из урансодержащих растворов и улучшение качества рениевых элюатов.
Технический результат достигается тем, что сорбцию рения из урановых растворов осуществляют на слабоосновном наноструктурированном ионите на стирол-акрилатной матрице, содержащем функциональную группу циклогексиламина (ионит-ЦГА) в количестве 1,9-3,0 мг-экв/г. Использование в качестве полимерной основы ионита-ЦГА наноструктурированных интерсетчатых сополимеров, состоящих из нескольких взаимопроникающих полимерных сеток, характерной особенностью которых является преобладание наноразмерных пор и отсутствие макропор, приводит к повышению доступности «глухих» участков матрицы и емкости по рению в 1,1-1,2 раза по отношению к прототипу.
Как результат взаимного проникновения и запутанности вторичных сеток локальные концентрации полимерных цепей возрастают, обеспечивая понижение диэлектрических констант в высокоосновной матрице и возрастание селективности ионита-ЦГА по рению при сорбции из урановых растворов.
При содержании ЦГА менее 1,9 мг-экв/г уменьшается емкость ионита по рению. Увеличение содержания ЦГА выше 3,0 мг-экв/г удорожает стоимость ионита.
Использование предлагаемого анионита позволяет получить более концентрированный элюат.
Осуществление процесса извлечения рения из урансодержащих растворов иллюстрируют следующие примеры.
Пример 1
Для сорбции рения из сернокислого раствора, содержащего, мг/л: 50 урана; 20 рения, 10000 сульфат-ионов, 1000 хлорид-ионов, рН 2,0, используют слабоосновный наноструктурированный ионит на стирол-акрилатной матрице, содержащий 3,0 мг-экв/г циклогексиламина (ионит-ЦГА). Для сравнения сорбцию рения из того же раствора осуществляли на слабоосновном ионите (прототип) со вторичными аминогруппами(Purolite А-170). Сорбцию рения осуществляли в статических условиях в течение 8 ч при постоянном механическом перемешивании, соотношении объемов раствора и ионита 2000:1 (мл:г) и температуре 22°С. По балансовому соотношению с учетом концентрации металлов в исходном и конечном растворах определяли весовую емкость анионита по рению и урану и рассчитывали коэффициенты их распределения (таблица 1). По данным коэффициентов распределения рассчитывали коэффициент разделения рения и урана как отношение коэффициентов их распределения (таблица 1).
Пример 2
Сорбцию рения из урановых растворов осуществляли в динамических условиях из растворов, состав которых приведен в примере 1, на колонке объемом 3,5 мл при соотношении диаметра к высоте 1:20. Для сорбции используют те же аниониты, что и в примере 1. После полного насыщения анионитов проводили десорбцию раствором аммиака (8%). В таблице 2 представлены данные по концентрированию рения в элюате. Степень концентрирования рения определяли как соотношение концентрации рения в элюате (в пике выходной кривой элюирования) к концентрации рения в растворе, из которого проводилась сорбция.
Пример 3
Для сорбции рения из сернокислого раствора, содержащего, мг/л: 50 урана; 20 рения, 10000 сульфат-ионов, 1000 хлорид-ионов, рН 2,0, используют слабоосновный наноструктурированный ионит на стирол-акрилатной матрице, содержащий 1,9 мг-экв/г циклогексиламина (ионит-ЦГА). Для сравнения сорбцию рения из того же раствора осуществляли на слабоосновном ионите (прототип) с вторичными аминогруппами (Purolite А-170). Сорбцию рения осуществляли в статических условиях (см. пример 1). Данные по сорбции и разделению рения и урана представлены в таблице 3.
Пример 4
Для сорбции рения из сернокислого раствора, содержащего, мг/л: 50 урана; 20 рения, 10000 сульфат-ионов, 1000 хлорид-ионов, рН 2,0, используют слабоосновный наноструктурированный ионит на стирол-акрилатной матрице, содержащий 2,65 мг-экв/г циклогексиламина (ионит-ЦГА). Для сравнения сорбцию рения из того же раствора осуществляли на слабоосновном ионите (прототип) с вторичными аминогруппами (Purolite А-170). Сорбцию рения осуществляли в статических условиях (см. пример 1). Данные по сорбции и разделению рения и урана представлены в таблице 4.
Использование наноструктурированного ионита на стирол-акрилатной матрице, содержащего 1,9-3,0 мг-экв/г циклогексиламина, позволяет не только улучшить селективность сорбции рения из урановых растворов и повысить концентрацию товарного рениевого элюата, но и снизить расход ионита благодаря его повышенной механической прочности по отношению к используемым сорбентам.
Заявляемый процесс в сравнении с прототипом обладает значительно лучшими сорбционно-десорбционными характеристиками, что обеспечивает:
- меньшую сорбционную емкость ионита по урану при сорбции;
- высокую степень разделения рения и урана на стадии сорбции;
- более высокую степень очистки товарного элюата рения. Вышеперечисленное позволяет улучшить технико-экономические показатели сорбционно-десорбционного извлечения рения из урансодержащего раствора;
- сокращение расхода сорбента для извлечения рения из урановых растворов;
- сокращение расхода реагентов на десорбцию;
уменьшение количества единиц сорбционно-десорбционного технологического оборудования.
Claims (2)
1. Способ извлечения рения из урансодержащих растворов, включающий сорбцию рения на слабоосновном ионите, содержащем группу амина, и десорбцию рения аммиачным раствором, отличающийся тем, что в качестве слабоосновного ионита используют наноструктурированный ионит с группами циклогексиламина при их содержании 1,9-3,0 мг-экв/г.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют наноструктурированный слабоосновный ионит с группами циклогексиламина на стирол-акрилатной матрице.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110588A RU2627838C1 (ru) | 2016-03-23 | 2016-03-23 | Способ извлечения рения из урановых растворов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110588A RU2627838C1 (ru) | 2016-03-23 | 2016-03-23 | Способ извлечения рения из урановых растворов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2627838C1 true RU2627838C1 (ru) | 2017-08-11 |
Family
ID=59641722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016110588A RU2627838C1 (ru) | 2016-03-23 | 2016-03-23 | Способ извлечения рения из урановых растворов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2627838C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2768332C2 (ru) * | 2020-09-08 | 2022-03-23 | ООО "АРМЗ Сервис" | Способ добычи полезных ископаемых подземным выщелачиванием |
| RU218606U1 (ru) * | 2022-08-19 | 2023-06-01 | Ао "Русбурмаш" | Мобильная установка для извлечения попутных компонентов при скважинном подземном выщелачивании |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4521381A (en) * | 1984-11-07 | 1985-06-04 | Gte Products Corporation | Recovery of rhenium |
| RU2093596C1 (ru) * | 1996-03-06 | 1997-10-20 | Балмасов Григорий Федорович | Способ извлечения рения из нитратно-сульфатных растворов |
| RU2294391C1 (ru) * | 2005-06-03 | 2007-02-27 | Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева | Способ извлечения рения |
| RU2294392C1 (ru) * | 2005-05-24 | 2007-02-27 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Глубокой переработки сырья" ("ГПС") | Способ извлечения рения из растворов |
-
2016
- 2016-03-23 RU RU2016110588A patent/RU2627838C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4521381A (en) * | 1984-11-07 | 1985-06-04 | Gte Products Corporation | Recovery of rhenium |
| RU2093596C1 (ru) * | 1996-03-06 | 1997-10-20 | Балмасов Григорий Федорович | Способ извлечения рения из нитратно-сульфатных растворов |
| RU2294392C1 (ru) * | 2005-05-24 | 2007-02-27 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Глубокой переработки сырья" ("ГПС") | Способ извлечения рения из растворов |
| RU2294391C1 (ru) * | 2005-06-03 | 2007-02-27 | Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева | Способ извлечения рения |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ЗАГОРОДНЯЯ А.Н. и др. Сорбция рения и урана из растворов их совместного присутствия слабоосновным анионитом А170, Цветные металлы, 2014. N5 (857), с. 53-60. * |
| КZ 22659 А4, 15.07.2010. КZ 23507 А4, 15.12.2010. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2768332C2 (ru) * | 2020-09-08 | 2022-03-23 | ООО "АРМЗ Сервис" | Способ добычи полезных ископаемых подземным выщелачиванием |
| RU218606U1 (ru) * | 2022-08-19 | 2023-06-01 | Ао "Русбурмаш" | Мобильная установка для извлечения попутных компонентов при скважинном подземном выщелачивании |
| RU2828916C1 (ru) * | 2024-02-09 | 2024-10-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ извлечения рения из сбросных растворов уранового производства |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Recovery of rhenium from copper leach solutions using ion exchange with weak base resins | |
| CN104801262B (zh) | 一种磁性复合铀吸附剂的制备方法及其应用 | |
| CN107445249B (zh) | 一种两级树脂互相强化去除废水中有机物和硝态氮的方法 | |
| CN105016368A (zh) | 含铁氯化铝溶液除铁的方法 | |
| US20130104700A1 (en) | Enhanced staged elution of loaded resin | |
| RU2627838C1 (ru) | Способ извлечения рения из урановых растворов | |
| Littlejohn et al. | Selective elution of nickel and cobalt from iminodiacetic acid cation exchange resin using ammoniacal solutions | |
| JPH07308187A (ja) | 金属イオンを含有する種の除去方法 | |
| CN106693911A (zh) | 功能化二氧化硅吸附剂及其在富集氯化废水中银离子的应用 | |
| Rohmah et al. | Adsorption Behavior of Alkali Metal (Na+, Li+, and K+) from Bledug Kuwu brine by Resin Adsorbent for Purification: pH and Flow Rate Parameter | |
| CN106191440A (zh) | 一种去除硫酸锌溶液中氟离子的方法 | |
| RU2294392C1 (ru) | Способ извлечения рения из растворов | |
| Qiang et al. | Micron-sized magnetic polymer microspheres for adsorption and separation of Cr (VI) from aqueous solution | |
| RU2479651C1 (ru) | Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах | |
| RU2435792C1 (ru) | Анионит смешанной основности для сорбции благородных металлов из цианидных растворов и пульп | |
| JP6433377B2 (ja) | 重金属の回収方法及び回収装置 | |
| Babarinde et al. | Kinetic, isotherm and thermodynamic studies of the biosorption of zinc (II) from solution by maize wrapper | |
| JPS61171535A (ja) | リチウム吸着剤、その製造方法及びそれを用いたリチウム回収方法 | |
| RU2096333C1 (ru) | Способ разделения рения и молибдена при помощи низкоосновного анионита пористой структуры | |
| RU2523892C2 (ru) | Способ извлечения рения из урансодержащих растворов | |
| Chaparro et al. | Gold adsorption in thiosulfate solution using anionic exchange resin | |
| RU2427535C1 (ru) | Способ извлечения рения из растворов, содержащих молибден | |
| RU2637547C1 (ru) | Способ разделения платины (ii, iv), меди (ii) и цинка (ii) в солянокислых растворах | |
| RU2710615C1 (ru) | Способ сорбционного извлечения рения из водных растворов | |
| CN112029143A (zh) | 一种具有高度选择吸附铼金属离子的大孔离子交换树脂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200324 |