RU2646297C1 - Method for obtaining of sorbent for uranium extraction from underground water - Google Patents

Method for obtaining of sorbent for uranium extraction from underground water Download PDF

Info

Publication number
RU2646297C1
RU2646297C1 RU2016135398A RU2016135398A RU2646297C1 RU 2646297 C1 RU2646297 C1 RU 2646297C1 RU 2016135398 A RU2016135398 A RU 2016135398A RU 2016135398 A RU2016135398 A RU 2016135398A RU 2646297 C1 RU2646297 C1 RU 2646297C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorbent
uranium
sorption
underground water
synthesis
Prior art date
Application number
RU2016135398A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016135398A3 (en
RU2016135398A (en
Inventor
Виктор Иванович Зеленин
Айгуль Талгатовна Садуакасова
Валерий Иванович Самойлов
Наталья Анатольевна Куленова
Татьяна Антоновна Зяпаева
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ)
Priority to RU2016135398A priority Critical patent/RU2646297C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2646297C1 publication Critical patent/RU2646297C1/en
Publication of RU2016135398A3 publication Critical patent/RU2016135398A3/ru
Publication of RU2016135398A publication Critical patent/RU2016135398A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B60/00Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02Obtaining thorium, uranium, or other actinides

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves synthesis of a sorption composition from mechanically activated schungite, calcined phosphogypsum and a modifying solution in a ratio of 1:1:1. The synthesis is carried out by granulation and modification of the sorption composition in one step. A neutral electrolyte with a zinc content of 31.42 g/l is used as the modifying solution.
EFFECT: simplified synthesis process and increased uranium extraction.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к галургии урана и может быть использовано при его извлечении из гидроминерального и техногенного сырья, а также при очистке сточных вод урановых производств.The invention relates to the uranium halurgy and can be used when it is extracted from hydromineral and technogenic raw materials, as well as in wastewater treatment of uranium industries.

Известен, описанный в литературе [1], оригинальный способ получения сорбентов для извлечения урана из подземной воды в динамических условиях, принятый за аналог, заключающийся в гранулировании механоактивированного шунгита при комнатной температуре с использованием в качестве вяжущего прокаленного при 300 градусах Цельсия фосфогипса. В результате получается гранулированная сорбционная композиция (ФГШ), пригодная для сорбции урана в динамических условиях в колоночном варианте. Недостатком способа аналога является невысокая степень извлечения урана полученным сорбентом (см. таблицу опыт 1).Known described in the literature [1], the original method of producing sorbents for the extraction of uranium from underground water under dynamic conditions, adopted as an analogue, which consists in granulating mechanically activated shungite at room temperature using phosphogypsum calcined at 300 degrees Celsius as a binder. The result is a granular sorption composition (FGS), suitable for sorption of uranium under dynamic conditions in a columnar version. The disadvantage of the analogue method is the low degree of uranium extraction with the obtained sorbent (see table experiment 1).

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения сорбционной композиции, состоящей из ФГШ и последующей ее модификации растворами меди с никелем, принятый за прототип. Для удаления влаги фосфогипс предварительно прокаливали в муфельной печи при 300°С в течение 1 ч. Затем шунгит и фосфогипс тонко измельчали на вибрационном измельчителе для создания дефектов в кристаллических решетках с целью повышения сорбционной емкости. Далее механоактивированные фосфогипс и шунгит крупностью - 0,02 мм смешивали с водой в массовом соотношении фосфогипс : шунгит : вода, равном 1:1:1, и полученную смесь гранулировали методом экструзии.Closest to the proposed method is a method for producing a sorption composition consisting of FGS and its subsequent modification with copper and nickel solutions, adopted as a prototype. To remove moisture, phosphogypsum was preliminarily calcined in a muffle furnace at 300 ° C for 1 h. Then, shungite and phosphogypsum were finely ground on a vibrating grinder to create defects in the crystal lattices in order to increase the sorption capacity. Next, mechanically activated phosphogypsum and shungite with a particle size of 0.02 mm were mixed with water in a mass ratio of phosphogypsum: shungite: water equal to 1: 1: 1, and the resulting mixture was granulated by extrusion.

Полученные гранулы помещали в стеклянный стакан с раствором нитратов меди (II) и никеля с концентрацией меди 16 г/дм3 и никеля 59 г/дм3. Затем гранулы обрабатывали 5 см3 раствора едкого натра с концентрацией 200 г/дм3 в течение 10 мин при комнатной температуре. Далее оставшийся раствор сливали из стакана декантацией, а сорбент помещали в колонку для сорбции урана из подземной воды в динамических условиях при комнатной температуре. Подземную воду пропускали через слой сорбента со скоростью 7 см3/мин. Результаты опыта (см. таблицу опыт 2) показали значительное повышение степени извлечения.The obtained granules were placed in a glass beaker with a solution of copper (II) nitrates and nickel with a copper concentration of 16 g / dm 3 and nickel 59 g / dm 3 . Then the granules were treated with 5 cm 3 sodium hydroxide solution with a concentration of 200 g / DM 3 for 10 min at room temperature. Next, the remaining solution was poured from the glass by decantation, and the sorbent was placed in a column for sorption of uranium from underground water under dynamic conditions at room temperature. Groundwater was passed through a layer of sorbent at a speed of 7 cm 3 / min. The results of the experiment (see table experiment 2) showed a significant increase in the degree of extraction.

Figure 00000001
Figure 00000001

Недостатками способа-прототипа являются сложность процесса синтеза (наличие двух стадий процесса), использование при этом щелочи и относительно невысокая степень извлечения урана полученным сорбентом.The disadvantages of the prototype method are the complexity of the synthesis process (the presence of two stages of the process), the use of alkali and the relatively low degree of uranium extraction with the obtained sorbent.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа получения сорбента для извлечения урана из подземной воды, обеспечивающего упрощение процесса синтеза и повышение степени извлечения урана в сорбент. Технический результат от использования заявляемого изобретения состоит в упрощении процесса получения сорбента и повышении его сорбционной емкости по урану при сорбции из подземной воды.The problem to which the invention is directed is the development of a method for producing a sorbent for the extraction of uranium from underground water, which simplifies the synthesis process and increases the degree of extraction of uranium in the sorbent. The technical result from the use of the claimed invention is to simplify the process of obtaining the sorbent and increase its sorption capacity for uranium during sorption from groundwater.

Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем. Предложен способ получения сорбента для извлечения урана из подземной воды, включающий синтез сорбционной композиции из механоактивированного шунгита, прокаленного фосфогипса и модифицирующего раствора в массовом соотношении 1:1:1, отличающийся тем, что гранулирование и модифицирование сорбционной композиции происходит на одной стадии, а в качестве модифицирующиго раствора используется нейтральный электролит с содержанием цинка 31,42 г/л.The essence of the claimed invention is as follows. A method for producing a sorbent for the extraction of uranium from underground water is proposed, including the synthesis of a sorption composition from mechanically activated shungite, calcined phosphogypsum and a modifying solution in a mass ratio of 1: 1: 1, characterized in that the granulation and modification of the sorption composition occurs at one stage, and as The modifying solution uses a neutral electrolyte with a zinc content of 31.42 g / l.

Пример осуществления способа.An example implementation of the method.

Для получения гранул ФГШ использовали нейтральный электролит (см. таблицу опыт 3), который одновременно являлся модифицирующим раствором. Для этого механоактивированные фосфогипс и шунгит крупностью - 0,02 мм смешивали с нейтральным электролитом в массовом соотношении фосфогипс : шунгит : нейтральный электролит, равном 1:1:1. Далее полученную смесь гранулировали экструзией и сушили при комнатной температуре. Полученный гранулированный материал использовали для сорбции урана из подземной воды аналогично опытам по сорбции на сорбентах аналоге и прототипе (опыты 1 и 2 в таблице).To obtain granules FGSh used a neutral electrolyte (see table experiment 3), which was also a modifying solution. For this, mechanically activated phosphogypsum and shungite with a particle size of 0.02 mm were mixed with a neutral electrolyte in a mass ratio of phosphogypsum: shungite: neutral electrolyte, equal to 1: 1: 1. Next, the resulting mixture was extruded and dried at room temperature. The obtained granular material was used for sorption of uranium from groundwater similarly to experiments on sorption on sorbents analog and prototype (experiments 1 and 2 in the table).

Из представленных в таблице данных видно (опыт 3), что ФГШ, при получении которого использовался нейтральный электролит, позволяет практически полностью извлечь уран из использованной для сорбции урансодержащей воды (на ~ 99%).From the data presented in the table, it is seen (experiment 3) that the FGS, upon receipt of which a neutral electrolyte was used, allows almost completely to extract uranium from uranium-containing water used for sorption (by ~ 99%).

ЛитератураLiterature

1. Садуакасова А.Т, Самойлов В.И., Зеленин В.И., Куленова Н.А. Исследование процесса сорбции урана из подземной воды с использованием шунгита, фосфогипса и продуктов их модификации // Комплексное использование минерального сырья. №2. 2016. С. 51-56.1. Saduakasova A.T., Samoilov V.I., Zelenin V.I., Kulenova N.A. Investigation of the process of sorption of uranium from underground water using shungite, phosphogypsum and products of their modification // Integrated use of mineral raw materials. No. 2. 2016.S. 51-56.

Claims (1)

Способ получения сорбента для извлечения урана из подземной воды, включающий синтез сорбционной композиции из механоактивированного шунгита, прокаленного фосфогипса и модифицирующего раствора в массовом соотношении 1:1:1, отличающийся тем, что синтез ведут гранулированием и модифицированием сорбционной композиции на одной стадии, а в качестве модифицирующего раствора используют нейтральный электролит с содержанием цинка 31,42 г/л.A method of producing a sorbent for the extraction of uranium from underground water, including the synthesis of a sorption composition from mechanically activated schungite, calcined phosphogypsum and a modifying solution in a mass ratio of 1: 1: 1, characterized in that the synthesis is carried out by granulation and modification of the sorption composition at one stage, and as The modifying solution uses a neutral electrolyte with a zinc content of 31.42 g / L.
RU2016135398A 2016-08-30 2016-08-30 Method for obtaining of sorbent for uranium extraction from underground water RU2646297C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135398A RU2646297C1 (en) 2016-08-30 2016-08-30 Method for obtaining of sorbent for uranium extraction from underground water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135398A RU2646297C1 (en) 2016-08-30 2016-08-30 Method for obtaining of sorbent for uranium extraction from underground water

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2646297C1 true RU2646297C1 (en) 2018-03-02
RU2016135398A3 RU2016135398A3 (en) 2018-03-05
RU2016135398A RU2016135398A (en) 2018-03-05

Family

ID=61568718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016135398A RU2646297C1 (en) 2016-08-30 2016-08-30 Method for obtaining of sorbent for uranium extraction from underground water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2646297C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116196908A (en) * 2022-12-14 2023-06-02 湖北三峡实验室 Preparation method and application of modified phosphogypsum solid-phase microextraction fiber

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2376215A1 (en) * 1976-12-28 1978-07-28 Minatome Corp Extn. of uranium in situ from its ores - by oxidn. and leaching with oxygen enriched water under carbon di:oxide pressure and alkaline earth (bi)carbonate soln.
US4430308A (en) * 1982-12-13 1984-02-07 Mobil Oil Corporation Heated ion exchange process for the recovery of uranium
EP0204217A1 (en) * 1985-05-28 1986-12-10 Sumitomo Chemical Company, Limited Recovery of metals adsorbed on chelating agents
WO1999011575A1 (en) * 1997-08-29 1999-03-11 Wismut Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Method for separating uranium mixed oxide during the treatment of highly ferrugineous mining acid water containing uranium and sulfate
RU2192492C2 (en) * 2000-01-11 2002-11-10 Акционерное общество открытого типа "Приаргунское производственное горно-химическое объединение" Method of processing uranium ores
RU2259412C1 (en) * 2004-01-13 2005-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" Method for ion-exchange recovery of uranium from sulfuric acid solutions and pulps

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2376215A1 (en) * 1976-12-28 1978-07-28 Minatome Corp Extn. of uranium in situ from its ores - by oxidn. and leaching with oxygen enriched water under carbon di:oxide pressure and alkaline earth (bi)carbonate soln.
US4430308A (en) * 1982-12-13 1984-02-07 Mobil Oil Corporation Heated ion exchange process for the recovery of uranium
EP0204217A1 (en) * 1985-05-28 1986-12-10 Sumitomo Chemical Company, Limited Recovery of metals adsorbed on chelating agents
WO1999011575A1 (en) * 1997-08-29 1999-03-11 Wismut Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Method for separating uranium mixed oxide during the treatment of highly ferrugineous mining acid water containing uranium and sulfate
RU2192492C2 (en) * 2000-01-11 2002-11-10 Акционерное общество открытого типа "Приаргунское производственное горно-химическое объединение" Method of processing uranium ores
RU2259412C1 (en) * 2004-01-13 2005-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" Method for ion-exchange recovery of uranium from sulfuric acid solutions and pulps

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
САДУАКАСОВА А.Т.и др. Исследование процесса сорбции урана из подземной воды с использованием шунгита, фосфогипса и продуктов их модификации. Комплексное использование минерального сырья,N2, 2016, с. 51-56. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116196908A (en) * 2022-12-14 2023-06-02 湖北三峡实验室 Preparation method and application of modified phosphogypsum solid-phase microextraction fiber

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016135398A3 (en) 2018-03-05
RU2016135398A (en) 2018-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Salima et al. Application of Ulva lactuca and Systoceira stricta algae-based activated carbons to hazardous cationic dyes removal from industrial effluents
Shakoor et al. Utilization of Punica granatum peel as an eco-friendly biosorbent for the removal of methylene blue dye from aqueous solution
RU2018121627A (en) GRAIN CARBON MATERIAL OBTAINED FROM RENEWABLE RAW MATERIALS AND METHOD FOR PRODUCING IT
CN104056600A (en) Modified activated carbon adsorbent and preparation method thereof
Yi et al. Kinetics, equilibrium, and thermodynamics investigation on the adsorption of lead (II) by coal-based activated carbon
CN105621843A (en) Sludge vitrifaction curing treatment process
RU2646297C1 (en) Method for obtaining of sorbent for uranium extraction from underground water
Lian et al. Selective extraction and concentration of mebendazole in seawater samples using molecularly imprinted polymer as sorbent
CN104014299A (en) Particulate attapulgite adsorbent and preparation method thereof
El-Wakil et al. Methylene blue dye removal from aqueous solution using several solid stationary phases prepared from Papyrus plant
RU2411080C1 (en) Method of producing granulated adsorbent from sunflower shells
RU2650978C1 (en) Method for obtaining sorbent from sunflower husk
Rahman et al. The effect of various acids to the gelation process to the silica gel characteristic using organic silica
Nadaroglu et al. Removal of Reactive Black 5 from wastewater using natural clinoptilolite modified with apolaccase
KR101574416B1 (en) Method for producing granular meso-porous silica
Aajish et al. Preparation and characterization of activated carbon derived from waste materials and its application in the removal of fluoride from ground water
RU2018145777A (en) Block microporous carbon adsorbent and method for producing it
Norlia et al. Preparation and characterisation of activated carbon from rambutan seed (Nephelium lappaceum) by chemical activation
RU2696165C1 (en) Method of uranium extraction from underground uranium-containing water
RU2685673C1 (en) Method of sewage treatment from heavy metal ions
RU2634559C1 (en) Lepidolithic concentrate processing method
RU2465958C1 (en) Method of pelletising dispersed carbon material
RU2618293C1 (en) Method for uranium extraction from diluted solutions and natural waters
JP2015171696A (en) Material for recovering phosphorus, production method of the material, and method for recovering phosphorus
Nora et al. Lead Retention on an Active Carbon Prepared from Date Kernels (Daglet Nour)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180831