RU2640697C1 - Способ получения концентрата урана из нитратно-сульфатных растворов - Google Patents
Способ получения концентрата урана из нитратно-сульфатных растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2640697C1 RU2640697C1 RU2017109330A RU2017109330A RU2640697C1 RU 2640697 C1 RU2640697 C1 RU 2640697C1 RU 2017109330 A RU2017109330 A RU 2017109330A RU 2017109330 A RU2017109330 A RU 2017109330A RU 2640697 C1 RU2640697 C1 RU 2640697C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uranium
- concentrate
- desorbate
- ammonia
- nitrate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для получения уранового концентрата в технологии природного урана. Способ получения уранового концентрата из нитратно-сульфатного десорбата, образующегося в результате десорбции урана из насыщенного анионита подкисленными растворами аммиачной селитры, заключается в осаждении концентрата путем нейтрализации одностадийной обработкой десорбата аммиаком при постоянном значении рН 6,7-7,5. Подачу аммиака и десорбата осуществляют одновременно и непрерывно в реактор с заранее приготовленным водным раствором аммиака с заданным значением рН 6,7-7,5. Технический результат изобретения - снижение количества серы в урановом концентрате до значений, удовлетворяющих требованиям международного стандарта АСТМ С 967-08, и сокращение числа технологических операций. 4 табл., 4 пр.
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для получения уранового концентрата в технологии природного урана.
Способ получения уранового концентрата из нитратно-сульфатного десорбата, образующегося в результате десорбции урана из насыщенного анионита подкисленными серной кислотой растворами аммиачной селитры, заключается в одностадийной обработке десорбата аммиаком при постоянном значении рН 6,7-7,5. Непрерывная и одновременная подача нитратно-сульфатного десорбата и реагента-осадителя осуществляется в заранее приготовленный водный раствор аммиака с заданным значением рН осаждения 6,7-7,5. Технический результат изобретения - снижение количества серы в урановом концентрате до значений, удовлетворяющих требованиям международного стандарта АСТМ С 967-08, сокращение числа технологических операций.
Известен способ получения уранового концентрата из десорбата, образующегося при десорбции урана из насыщенного анионита раствором состава, г/дм3: H2SO4 - 100-120; HNO3 - 2-3, включающий предварительную нейтрализацию десорбата оксидом кальция до рН 2,5-3,0, фильтрацией через фильтр-пресс, удалением в хвостохранилища образовавшегося гипса и осадков твердых примесей. Отфильтрованный десорбат затем нейтрализуют аммиачной водой сначала до рН 4,0-5,0, выдерживая пульпу в течение 0,5 ч с целью образования крупных кристаллов диураната аммония, затем доводят реакционную смесь до рН 8,0-8,5 аммиачной водой с выдержкой 0,5 ч для получения сбросных вод (Назаров X.М. Осаждение диураната аммония из десорбата / X.М. Назаров, Н. Хакимов, Б.Б. Баротов, И.У. Мирсандов, М.З. Ахмедов // Доклады Академии наук Республики Таджикистан. - 2011. - Т. 54, №8. - С. 657-660).
Недостатками данного способа являются:
- относительно низкое содержание урана в концентрате (59-62 мас. %), что не соответствует требованиям международного стандарта. Только при рН 8,6 содержание урана в концентрате составило 66 мас. %. Достижение столь высокого значения рН осаждения приводит к неоправданному перерасходу реагента-осадителя;
- загипсовывание оборудования приведет к снижению производительности технологической цепочки;
- усложнение технологического цикла за счет введений дополнительных операций фильтрования;
- необходимость строительства хвостохранилищ для удаления осадка гипса и маточников осаждения.
Кроме того, данный способ не дает оценки содержания серы в концентрате.
Наиболее близким по технической сущности (способ-прототип) является способ получения уранового концентрата, заключающийся в обработке сернокислых растворов урана аммиаком до рН 6-7, причем уран начинает осаждаться при рН 3,8 (Тураев Н.С., Жерин И.И. Химия и технология урана: учебное пособие / Н.С. Тураев, И.И. Жерин. - Москва: ЦНИИАТОМИНФОРМ, 2005. - С. 185-187). При осаждении урана аммиаком из концентрированных сернокислых растворов образуются соли сложного состава: (NH4)2[(UO2)2SO4(OH)4]⋅4H2O.
Недостатками данного метода являются:
- снижение содержания урана в концентратах до значений, не удовлетворяющих требованиям международного стандарта;
- превышение содержания серы (за счет образования двойных сульфатных солей) установленных стандартом лимитов.
Технический результат изобретения заключается в снижении количества серы в урановом концентрате до значений, удовлетворяющих требованиям международного стандарта АСТМ С 967-08, сокращение числа технологических операций. Технический результат достигается тем, что осаждение проходит в одну стадию сразу при высоком значении рН. Подача десорбата и аммиака осуществляется непрерывно и одновременно в предварительно приготовленный водный раствор аммиака, значение рН которого соответствует заданному значению рН осаждения (6,7-7,5). Путем регулирования расхода реагентов значение рН процесса нейтрализации поддерживается постоянным (рН 6,7-7,5). Состав получаемого концентрата зависит от рН процесса осаждения. Так, согласно результатам проведенных экспериментов, двойные соли сульфатов уранила, обусловливающие превышение содержания серы в концентрате, осаждаются при рН менее 6,5-6,7. Введение десорбата и аммиака в предварительно приготовленный аммиачный раствор с заданным значением рН позволяет начинать осаждение сразу при высоком значении рН, минуя область ниже рН 6,5, то есть область кристаллизации двойных сульфатных солей, что значительно снижает извлечение серы в урановый концентрат и является достаточной для обеспечения полноты осаждения урана из десорбата. Полученная в результате одностадийного осаждения пульпа направляется на сгущение и фильтрацию.
В примерах 1-3 представлены результаты лабораторных испытаний предлагаемой технологии получения химического концентрата в сравнении со способом-прототипом.
Пример 1
В реактор объемом 1,5 дм3 помещали 1 дм3 десорбата состава, г/дм3: U - 24,18; S - 16,31; H2SO4 - 20-23; SO4 2- - 48-56; NO3 - - 45-55. Нейтрализацию вели 25% водным раствором аммиака до значений рН 6,5-8,0 при температуре 45-50°С и постоянном перемешивании механической мешалкой с частотой 700 об/мин. Время выдержки реакционной пульпы составило 1 ч.
Осадок затем фильтровали, отмывали от маточника, сушили в течение 2 часов при температуре 120°С. Значения содержаний урана и серы в сухом веществе полученных концентратов приведены в таблице 1.
Таким образом, предлагаемый способ осаждения урана позволяет получать концентрат с содержанием серы не более 0,49% от массы урана (согласно стандарту АСТМ С 967-08 содержание серы в урановом концентрате не должно превышать 1% от массы урана). Содержание урана в концентрате при этом составляет 69-75 мас. %.
Пример 2
С целью определения верхней границы диапазона рН осаждения провели титрование десорбата 25% водным раствором аммиака. В реактор помещали 50 см3 десорбата. Титрование вели при температуре 45-50°С, непрерывном перемешивании, последовательно добавляя из бюретки 25% водный раствор аммиака, контролируя значение рН. Результаты эксперимента приведены в таблице 2.
Из приведенных данных следует, что расход реагента-осадителя для нейтрализации десорбата до значений рН выше 7,53 резко увеличивается. Поэтому оптимальным диапазоном значений рН для получения высококачественного уранового концентрата является рН 6,7-7,5.
Пример 3 (по прототипу)
В реактор объемом 1,5 дм3 помещали 1 дм3 десорбата состава, г/дм3: U - 24,18; S - 16,31; H2SO4 - 20-23; SO4 2- - 48-56; NO3 - - 45-55. Осаждение вели постадийно, постепенно приливая в объем десорбата 25% водный раствор аммиака: на первой стадии до значения рН 4,5; на второй стадии до значения рН 5,5; на третьей стадии до рН 7,5. Время выдержки осадка на каждой ступени нейтрализации составляло 1 ч. Осаждение вели при температуре 45-50°С, при постоянном перемешивании механической мешалкой с частотой 700 об/мин. Осадок затем фильтровали, отмывали от маточника, сушили в течение 2 часов при температуре 120°С.
Аналогично вели осаждение в две стадии: до рН 4,0 (5,5) на первой ступени нейтрализации и до значения рН 5,5 (7,5) на второй ступени.
Значения содержаний урана и серы в полученных концентратах приведены в таблице 3.
Из приведенных данных следует, что концентраты, полученные при осаждении по способу-прототипу, имеют заниженное содержание урана, которое составляет в среднем 62-64 мас. %, при этом содержание серы (6,10-7,75% от массы урана) значительно превышает допустимый предел.
Пример 4
В данном примере приведены данные опытно-промышленных испытаний предлагаемого способа получения уранового концентрата.
Осаждение вели при одновременной подаче десорбата и сжиженного аммиака в реактор. Расход регулировали так, чтобы значение рН реакционной пульпы поддерживалось постоянным: рН 6,5-7,5. Осаждение вели при постоянном перемешивании, температура процесса составляла 50°С. Полученный осадок направляли на сгущение, фильтрацию и сушку. Значения содержаний урана и серы в сухом веществе полученного концентрата приведены в таблице 4.
Результаты опытно-промышленных испытаний подтвердили данные, полученные в ходе лабораторных исследований. Предлагаемый способ позволяет получить высококачественный концентрат урана.
Claims (1)
- Способ получения уранового концентрата с пониженным содержанием серы из нитратно-сульфатного десорбата, образующегося в результате десорбции урана из насыщенного анионита, включающий осаждение концентрата путем нейтрализации десорбата, отличающийся тем, что нейтрализацию десорбата ведут аммиаком в одну стадию при постоянном значении рН 6,7-7,5, при этом подачу десорбата и аммиака осуществляют одновременно и непрерывно в реактор с заранее приготовленным водным раствором аммиака с заданным значением рН 6,7-7,5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017109330A RU2640697C1 (ru) | 2017-03-20 | 2017-03-20 | Способ получения концентрата урана из нитратно-сульфатных растворов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017109330A RU2640697C1 (ru) | 2017-03-20 | 2017-03-20 | Способ получения концентрата урана из нитратно-сульфатных растворов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2640697C1 true RU2640697C1 (ru) | 2018-01-11 |
Family
ID=68235381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017109330A RU2640697C1 (ru) | 2017-03-20 | 2017-03-20 | Способ получения концентрата урана из нитратно-сульфатных растворов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2640697C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3813464A (en) * | 1968-09-04 | 1974-05-28 | Allied Chem | Method of dissolving spent nuclear fuel |
US4832924A (en) * | 1986-12-26 | 1989-05-23 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan | Process for producing uranium oxides |
CN1118337A (zh) * | 1995-06-30 | 1996-03-13 | 中国核动力研究设计院 | 用硝酸溶解u3o8的新工艺 |
EP1041578A2 (en) * | 1999-03-24 | 2000-10-04 | General Electric Company | Process for converting uranium metal alloys to UO2 powder and pellets |
RU2003109209A (ru) * | 2002-06-21 | 2004-12-20 | Открытое акционерное общество "Ульбинский металлургический завод" | Способ переработки химического концентрата природного урана |
RU2323037C1 (ru) * | 2006-06-21 | 2008-04-27 | ОАО "Хиагда" | Способ получения уранового концентрата |
RU2007130841A (ru) * | 2007-08-13 | 2009-02-20 | Федеральное государственное унитарное предпри тие "Сибирский химический комбинат" (RU) | Способ переработки концентратов природного урана |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2315716C2 (ru) * | 2002-06-21 | 2008-01-27 | Открытое акционерное общество "Ульбинский металлургический завод" | Способ переработки химического концентрата природного урана |
-
2017
- 2017-03-20 RU RU2017109330A patent/RU2640697C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3813464A (en) * | 1968-09-04 | 1974-05-28 | Allied Chem | Method of dissolving spent nuclear fuel |
US4832924A (en) * | 1986-12-26 | 1989-05-23 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan | Process for producing uranium oxides |
CN1118337A (zh) * | 1995-06-30 | 1996-03-13 | 中国核动力研究设计院 | 用硝酸溶解u3o8的新工艺 |
EP1041578A2 (en) * | 1999-03-24 | 2000-10-04 | General Electric Company | Process for converting uranium metal alloys to UO2 powder and pellets |
RU2003109209A (ru) * | 2002-06-21 | 2004-12-20 | Открытое акционерное общество "Ульбинский металлургический завод" | Способ переработки химического концентрата природного урана |
RU2323037C1 (ru) * | 2006-06-21 | 2008-04-27 | ОАО "Хиагда" | Способ получения уранового концентрата |
RU2007130841A (ru) * | 2007-08-13 | 2009-02-20 | Федеральное государственное унитарное предпри тие "Сибирский химический комбинат" (RU) | Способ переработки концентратов природного урана |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2701564C1 (ru) | Способ получения поливанадата аммония из высококонцентрированного ванадийсодержащего раствора | |
CA2845019C (en) | Treatment of phosphate-containing wastewater with fluorosilicate and phosphate recovery | |
CN102070198B (zh) | 铁屑还原浸出软锰矿制备高纯硫酸锰和高纯碳酸锰的方法 | |
CN108341424A (zh) | 硫酸铜的生产方法 | |
CN105084589A (zh) | 湿式镁法脱硫废水的处理方法及系统 | |
CN102583264A (zh) | 用亚硫酸钠浸出酸泥中硒的方法 | |
CN105036197A (zh) | 制备高纯碳酸锰的方法 | |
WO2019143264A1 (ru) | Способ получения оксида скандия из скандий-содержащих концентратов | |
CN105603221A (zh) | 从高钒高钠溶液中沉钒的方法 | |
CN112209441A (zh) | 偏钒酸铵提纯制备高纯五氧化二钒的方法 | |
CN110423901B (zh) | 从钒铬溶液中分离钒铬钠的方法 | |
CN102167400A (zh) | 一种含钒溶液生产五氧化二钒的方法 | |
CN102876895A (zh) | 从低浓度五价钒六价铬混合液中回收钒、铬的方法 | |
CN113088702B (zh) | 一种从含金硫精矿焙烧渣酸浸液中回收有价元素方法 | |
RU2640697C1 (ru) | Способ получения концентрата урана из нитратно-сульфатных растворов | |
RU2557608C1 (ru) | Способ утилизации отработанных электролитов хромирования | |
CN103395751A (zh) | 一种全湿法提取低品位复杂含碲硒物料的方法 | |
CN104591110B (zh) | 一种浓缩湿法磷酸制备低含硫磷酸二氢钙的方法 | |
JP6904151B2 (ja) | 硫酸イオン含有高塩基性塩化アルミニウムの製造方法 | |
CN103803649A (zh) | 一种用酸性钒液沉钒的方法 | |
CN204529534U (zh) | 一种铅、锌冶炼烟气制酸废水的处理系统 | |
RU2678007C1 (ru) | Способ получения слоистого гидроксида магния и алюминия | |
DE60209739T2 (de) | Verfahren zur entfernung von metallen aus einer wässrigen lösung mittels kalkfällung | |
CN105586500A (zh) | 从高钠高钒溶液中沉钒的方法 | |
CN110983054B (zh) | 从硫酸锰溶液中分离回收钴镍的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE4A | Change of address of a patent owner |
Effective date: 20200317 |