Способ переработки урансодержащего сырья

(51) 22 60/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при получении и рафинировании радиоактивных металлов в случаях,когда требуется глубокая очистка кислых растворов от кремния. Предложен способ переработки урансодержащего сырья, включающий растворение урансодержащего сырья в азотной кислоте при перемешивании в соотношении ТЖ 11 с избыточной кислотностью, равной 242 г/дм 3, затем смесь нагревают до 68-70 С в течение 10-30 мин.,разбавляют водой до концентрации урана 100-120 г/дм 3, затем раствор охлаждают и отделяют осадок кремневой кислоты. Техническим результатом изобретения является упрощение и ускорение технологии очистки.(72) Дуйсебаев Бауржан Оразович Малимбаев Мамбет Султанович Сайкиева Сагира Халабиевна Кемельбаева Ассем Сабырбековна Умбеткулова Мариям Умаровна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Институт высоких технологий(56) Гагарин А.Е. Переработка ХКПУ на урановом производстве ОАО УМЗ. Сборник докладов научно-практической конференции Актуальные проблемы отработки урановых месторождений методом подземного выщелачивания. Алматы,2000, с. 134-136(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УРАНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 14911 Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при получении и рафинировании радиоактивных металлов в случаях,когда требуется глубокая очистка кислых растворов от кремния. При переработке химического концентрата природного урана (ХКПУ) даже малое количество растворимой кремневой кислоты ведет к образованию большого количества межфазных образований в процессе экстракции, которые затрудняют деление фаз и нормальную работу экстракционных аппаратов. Пороговая концентрация полимеризации кремневой кислоты в кислых растворах является - 0,1 г/дм 3. Известен способ очистки кислых растворов от кремния,включающий обработку их при перемешивании с кремнийорганическим флокулянтом, выбранным из соединений класса органосиликонатов щелочных металлов или металлоорганосиликонатов щелочных металлов или их смесей. Флокулянт используют в виде 25-50 водных или водно-спиртовых растворов. Обработку ведут преимущественно при 40-70 С и объемном соотношении обрабатываемый раствор флокулянт,равном 10,0001-0,015. Образовавшийся гелеобразный кремнийсодержащий осадок отделяют от раствора фильтрованием или центрифугированием.(Патент 2077506, кл. 02 1/60, 1997) Недостатком такого способа является его сложность и продолжительность, связанные с необходимостью использования флокулянта,который способствует затруднению фильтрации. Известен способ переработки химического концентрата природного урана(ХКПУ),включающий растворение его в растворе азотной кислоты при условии,чтобы избыточная кислотность в процессе растворения не превышала 20-30 г/дм 3. Для того, чтобы минимизировать влияние кремневой кислоты на последующий процесс экстракции, загрузку концентрата и азотной кислоты осуществляют дозированно, а также дополнительно вводят в раствор небольшое количество активированного угля и коагулянта полиакриламида. После перемешивания раствора с этими добавками,его охлаждают. Затем образованную гель кремневой кислоты сорбируют активированным углем и коагулируют в фильтрующиеся осадки. Экстракцию урана из растворов уранилнитрата проводят раствором трибутилфосфата в разбавителе - керосине.(Гагарин А.Е. Переработка ХКПУ на урановом производстве ОАО УМЗ, Сборник докладов научно-практической конференции. Актуальные проблемы отработки урановых месторождений методом подземного выщелачивания, Алматы,2000, с. 134-136) Недостатком этого способа является также его сложность и продолжительность, связанные с необходимостью использования коагулянта и сорбента. Кроме того, коагулянты, используемые в этой технологии дорогостоящие. Как показали наши исследования, использование флокулянтов для коагуляции кремневой кислоты 2 позволяет очистить растворы до пороговой концентрации кремневой кислоты, когда е присутствие не приводит к образованию третьей фазы, которая способствует затруднению процесса экстракции. Задачей изобретения является создание способа очистки кислых урансодержащих растворов от кремния, позволяющего упростить и ускорить технологию очистки. Техническим результатом изобретения является упрощение и ускорение технологии очистки. Это достигается тем, что в известном способе,включающем растворение урансодержащего сырья в азотной кислоте при перемешивании, охлаждение раствора и отделение осадка, согласно изобретению,растворение осуществляют при соотношении ТЖ 11, с остаточной кислотностью по азотной кислоте, равной 242 г/дм 3, затем смесь нагревают до 68-70 С в течение 10-30 мин., и разбавляют водой до концентрации урана 100-120 г/дм 3. Технический результат достигается за счет исключения флокулянта и за счет того, что высокая кислотность, после растворения - 242 г/дм 3 и температура способствуют достаточно быстрому переходу альфа-формы кремневой кислоты(полимеризованная форма). А разбавление водой улучшает фильтрацию. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Сырье в виде ХКПУ распульповывают в воде,добавляют концентрированную азотную кислоту. Растворение проводят в емкости при перемешивании и при соотношении ТЖ 11, с остаточной кислотностью по азотной кислоте,равной 242 г/дм 3. При растворении происходит саморазогрев до 50 С. Затем дополнительно нагревают смесь до 68-70 С в течение 10-30 мин., в результате чего кремневая кислота переходит в полимеризованную форму. После чего раствор разбавляют водой до концентрации урана 100-120 г/дм 3. Раствор после разбавления отстаивают. Хлопья кремневой кислоты оседают на дно емкости. Затем раствор фильтруют и определяют содержание кремния в фильтрате. Эффективность использования предлагаемого способа очистки кислых растворов от кремния иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. ХКПУ массой 50 грамм распульповывали в 21,5 мл Н 2 О. Затем добавляли концентрированную азотную кислоту объмом 28,5 мл. ХКПУ растворяли, при ТЖ 11. После растворения остаточная кислотность составила 242 г/дм 3 (содержание урана в ХКПУ - 61,3, окись кремния - 0,5, влажность - 18). Растворение ХКПУ в этом режиме проходило практически полностью. Урансодержащий раствор подвергался температурной обработке 68-70 С, в течение 10 минут, после чего раствор разбавляли до концентрации урана 100-120 г/дм 3. Далее раствор охлаждали и отстаивали 15-20 минут (для образования хлопьев кремневой кислоты, которые в процессе отстаивания оседали на дно). Раствор 14911 фильтровали. Остаточное содержание кремневой кислоты в растворе составило - 0,06 г/дм 3. Пример 2. ХКПУ массой 50 грамм распульповывали в 21,5 мл Н 2 О. Затем добавляли концентрированную азотную кислоту объмом 28,5 мл. ХКПУ растворяли, при ТЖ 11. После растворения остаточная кислотность составила 242 г/дм 3 (содержание урана в ХКПУ - 61,3, окись кремния - 0,5 , влажность - 18 ). Растворение ХКПУ в этом режиме проходило практически полностью. Урансодержащий раствор подвергался температурной обработке 68-70 С, в течение 30 минут, после чего раствор разбавляли до концентрации урана 100-120 г/дм 3. Далее раствор охлаждали и отстаивали 15-20 минут (для образования хлопьев кремневой кислоты, которые в процессе отстаивания оседали на дно). Раствор фильтровали. Остаточное содержание кремневой кислоты в растворе составило -0,016 г/дм 3. Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить и ускорить очистку урансодержащих растворов ниже пороговой концентрации. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки урансодержащего сырья,включающий растворение исходного продукта в азотной кислоте при перемешивании, охлаждение раствора и отделение осадка кремневой кислоты,отличающийся тем, что растворение осуществляют при соотношении ТЖ 11,с остаточной кислотностью по азотной кислоте, равной 242 г/дм 3,затем смесь нагревают до 68-70 С в течение 10-30 мин. и разбавляют водой до концентрации урана 100-120 г/дм 3.