загрузка...

2.7.5. Выделение урана из растворов

Для выделения урана из растворов можно использовать химическое осаждение, ионообменные процессы и экстракцию.

Химическое осаждение урана из растворов.

Этот метод может быть применен лишь к хорошо осветленным растворам. При выщелачивании получается два типа растворов: кислые и карбонатные с различным соотношением урана и примесей. При проведении осаждения стремятся к уменьшению потерь с маточными растворами, а также к освобождению от примесей.

Наиболее простой способ выделения урана из кислых растворов – щелочное осаждение. При действии NaOH на раствор урана осаждается полиуранат натрия:

2UO2SO4 + 6NaOH→Na2U2O7 ↓ +2Na2SO4 + 3H2O

Для выделения урана из карбонатных растворов используется аммиачное осаждение. Данный способ требует большого расхода кислоты на разрушение карбонатного комплекса. Применение едкого натра позволяет осадить уран из карбонатного раствора без предварительного разрушения карбонатного комплекса и избытка соды. В сильно щелочной среде при рН>12 едкий натр разрушает комплекс и осаждает уран:

2Na4[UO2(CO3)3] + 6NaOH→Na2U2O7 ↓ +6Na2CO3 + 3H2O.

Процесс осаждения осуществляется или периодически в одном агитаторе или чаще непрерывно – в каскаде агитаторов. При проведении процесса осаждения стремятся провести мероприятия, способствующие образованию хорошо отстаивающихся, легко фильтруемых крупнокристаллических осадков. Общая длительность осаждения составляет 1–6 часов.

В настоящее время химическое осаждение для выделения урана из растворов после выщелачивания практически не применяется. Причины: малая селективность, большой расход реагентов. Поэтому на данной стадии осадительный передел практически полностью вытеснен ионообменными и экстракционными процессами. Но осадительные процессы сохраняют свое значение для выделения урана из регенератов ионообменного процесса и из реэкстрактов.

Выделение урана из растворов (пульп) с применением ионного обмена.

При выделении урана из растворов (пульп) наибольшее практическое значение имеют иониты на основе синтетических ионообменных смол.

Уран в сернокислых растворах в основном может находиться в виде катиона уранила UO2+2, недиссоциированной молекулы уранилсульфата и в виде сульфатных комплексных анионов [UO2(SO4)3]4−, соотношение между которыми зависит от рН среды. При рНразбавляются высоко кипящей фракцией ароматических углеводородов (например, Амско-95) до концентрации 0,1М. Оптимальное значение рН при экстракции составляет 1–2.

Преимущества аминов перед Д2ЭГФК состоят в большей избирательности в отношении урана. Главный недостаток солей аминов - неприменимость их для экстракции плохо осветленных растворов вследствие адсорбции ионов на твердых частицах. Экстрацию проводят в каскаде смесителей-отстойников или пульсационных колоннах.

Реэкстракция легко осуществляется растворами нитратов, хлоридов или соды. После реэкстракции урановый раствор (20–40 г/л U) направляется на аммиачное осаждение. Процесс осаждения ведется при температуре 60-80°С в чанах или колоннах в несколько ступеней.

Для отделения твердой фазы от жидкой эффективно используются центрифуги непрерывного действия. Получаемый влажный осадок концентратов подвергается сушке. Для сушки применяют сушилки различных конструкций: полочные, шнековые, барабанные и др. Сушка позволяет снизить влажность до 2-5 %.

После сушки осадок диураната аммония прокаливают во вращающихся барабанных печах при температуре 700 – 900 0С до закиси-окиси урана, являющейся конечным продуктом (химическим концентратом) уранорудных заводов.

Химический концентрат после контрольного анализа упаковывают в герметичную металлическую тару и отгружают на урановый металлургический завод для аффинажа и последующего получения чистых соединений урана и металлического урана.

<< | >>
Источник: Самойлик В. Г.. Специальные и комбинированные методы обогащения полезных ископаемых: учебное пособие. 2015

Еще по теме 2.7.5. Выделение урана из растворов:

  1. КРИСТАЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ
  2. Изотонический раствор глюкозы 5%
  3. Раствор Рингера*
  4. БАЗИСНЫЕ РАСТВОРЫ
  5. КОРРИГИРУЮЩИЕ РАСТВОРЫ
  6. КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ
  7. ЗАМЕЩАЮЩИЕ РАСТВОРЫ
  8. Полиэлектролитные растворы
  9. РАСТВОРЫ ГАЗОВ
  10. КОЛЛОИДНЫЕ ИНФУЗИОННЫЕ РАСТВОРЫ
  11. ДЕТОКСИКАЦИОННЫЕ РАСТВОРЫ