Способ переработки цирконийсодержащих материалов

(51) 22 34/14 (2006.01) 22 60/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при комплексной переработке урановых руд. Предложен способ переработки циркониевого осадка,полученного в процессе очистки промышленных урансодержащих растворов от циркония. Способ включает растворение осадка в серной кислоте с концентрацией 130-160 г/дм 3,осаждение циркония при рН 4,5-5,5 и последующее прокаливание сухого осадка с получением диоксида циркония. Технический результат изобретения - упрощение процесса, снижение расхода реагентов и утилизация отходов.(72) Дуленин Алексей Петрович Кравцов Владимир Александрович Шмагарев Виктор Константинович Суркова Татьяна Юрьевна Дуйсебаев Бауржан Оразович Рахметов Марат Есимбаевич(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при комплексной переработке урановых руд. В процессе выщелачивания урановых руд в раствор переходит целый ряд сопутствующих элементов, в том числе и цирконий, который негативно влияет на извлечение урана. С целью очистки промышленных растворов от циркония,последний осаждают жидким стеклом - силикатом натрия. Образующийся осадок, согласно физикохимическим исследованиям, представляет собой ортосиликат циркония (О 4) с примесью гроссуляра и бадделеита, и может являться исходным продуктом для получения диоксида циркония. В настоящее время осадок, в качестве отходов уранового производства, поступает на шламовые поля. Известен способ промышленной переработки минерала циркона (О 4) с получением диоксида циркония, который включает спекание циркона с карбонатом и хлоридом кальция, двухстадийное выщелачивание в соляной кислоте, упаривание полученного раствора с кристаллизацией оксихлоридов циркония и последующее их отделение и прокаливание. (Химия и технология редких и рассеянных элементов. Ч.2 Под редакцией Большакова. М Высшая школа, 1976. с.279-354) Недостатками данного способа являются токсичность выделяющегося хлористого водорода и необходимость применения специальных мер,обеспечивающих безопасность работы. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения диоксида циркония в процессе переработки минерала циркона, включающий спекание с карбонатом и хлоридом кальция,выщелачивание спека концентрированной серной кислотой с последующим разбавлением раствора водой, с частичной нейтрализацией аммиаком, и осаждением основных солей или гидроксида циркония. Для предотвращения загрязнения осадка железом и титаном перед осаждением их восстанавливают железным скрапом дои. В осадок выделяется 97-98 циркония. Прокаливая осадок при 900 С, получают диоксид циркония. (Химия и технология редких и рассеянных элементов. Ч.2 Под редакцией Большакова.М. Высшая школа, 1976. с.279-354) Недостатком данного способа является многостадийность, а также большой расход реагентов, в частности, серной кислоты, т.к. в процессе выщелачивания спека используют концентрированную кислоту. Задачей изобретения является разработка способа извлечения циркония из отходов уранового производства. Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение процесса, снижение расхода реагентов и утилизация отходов. Это достигается в способе переработки цирконийсодержащих материалов, в котором в качестве исходного продукта используют цирконийсодержащие отходы уранового 2 производства, выщелачивание проводят серной кислотой с концентрацией 130-160 г/дм 3 и из полученного раствора осаждают цирконий при рН 4,5-5,5 с последующим прокаливанием и получением диоксида циркония. Примеры осуществления способа Пример 1. К 100 г цирконийсодержащего осадка состава, масс.-1,0 -9,2 Мо-0,54, -16,2,влажность 73,0, добавили 100 мл серной кислоты с концентрацией 130 г/дм 3 и выщелачивали в течении 1 часа при температуре 80 С и ТЖ 11. Степень извлечения циркония в раствор составила 94,7. Осаждение циркония вели при рН 4,5. Полученный осадок промыли раствором серной кислоты при ТЖ 15, рН -2,5,- 60 С. Содержание урана в кеке после отмывки составило 0,003. Далее осадок просушили и прокалили в муфельной печи при температуре 900 С. Извлечение циркония из раствора при осаждении составило 96,3 Пример 2. К 100 г цирконийсодержащего осадка того же состава добавили 100 мл серной кислоты с концентрацией 150 г/дм 3 и выщелачивали в течение 1 часа при температуре 80 С и ТЖ 11. Степень извлечения циркония в раствор составила 97,5. Осаждение циркония вели при рН 5,0. Полученный осадок промыли раствором серной кислоты при ТЖ 15, рН -2,5,- 60 С. Содержание урана в кеке после отмывки составило 0,002. Далее осадок просушили и прокалили в муфельной печи при температуре 900 С. Извлечение циркония из раствора при осаждении составило 98,1 Пример 3. К 100 г цирконийсодержащего осадка того же состава добавили 100 мл серной кислоты с концентрацией 160 г/дм 3 и выщелачивали в течении 1 часа при температуре 80 С и ТЖ 11. Степень извлечения циркония в раствор составила 97,7. Осаждение циркония вели при рН 5,5. Полученный осадок промыли раствором серной кислоты при ТЖ 15, рН -2,5,- 60 С. Содержание урана в кеке после отмывки составило 0,002. Далее осадок просушили и прокалили в муфельной печи при температуре 900 С. Извлечение циркония из раствора при осаждении составило 98,2 Из приведенных примеров видно, что в предлагаемом способе технологическая схема упрощается, т.к. исключается энергоемкий процесс спекания и снижается расход серной кислоты за счет использования разбавленного раствора(концентрация кислоты 130-160 г/дм 3) вместо концентрированной серной кислоты в известном способе. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки цирконийсодержащих материалов,включающий сернокислотное выщелачивание,осаждение из полученного раствора циркония с последующим прокаливанием и получением диоксида циркония, отличающийся тем, что в качестве исходного продукта используют цирконийсодержащие отходы уранового производства, выщелачивание проводят серной кислотой с концентрацией 130-160 г/дм 3, а осаждение ведут при рН 4,5-5,5.