Способ извлечения оксида урана из урансодержащего сырья

(51) 01 43/00 (2006.01) 01 43/01 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ отходов уранового производства - урансодержащих шламов. В предлагаемом способе в качестве урансодержащего сырья используют шлам уранового производства,разложение урансодержащего шлама осуществляют при температуре 40-90 С раствором на основе активированной посредством электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 320 и 0,5-ного раствора хлорида натрия в количестве 1-10, в соотношении ТЖ, равном 12,с последующей многократной промывкой пульпы фильтратом до получения продуктивного раствора постоянной плотности. Предлагаемый способ позволяет получить продуктивный раствор с высоким содержанием оксида урана при минимальных затратах. Попутно решается вопрос утилизации техногенных отходов уранового производства.(72) Батькаев Рашид Ибрагимович Мырхалыков Жумахан Ушкемпирович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения ЮжноКазахстанский государственный университет им. М. Ауэзова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Актуальные проблемы урановой промышленности. Сб.докл. 6 Международной научно-практической конференции. 2010. с.229(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОКСИДА УРАНА ИЗ УРАНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к гидрометаллургии редких и редкоземельных элементов, в частности, к способам извлечения оксида урана, и может быть использовано для извлечения оксида урана из Изобретение относится к гидрометаллургии редких и редкоземельных элементов, в частности, к способам извлечения оксида урана, и может быть использовано для извлечения оксида урана из отходов уранового производства - урансодержащих шламов. Известны сернокислотные способы разложения урановых, медных и некоторых других типов руд из хорошо проницаемых пород, например, песков(Бахуров В.Г. и др. Подземное выщелачивание урановых руд. - М., Атомиздат, 1969). Недостатком этих способов является повышенный расход электроэнергии, связанный с предварительным размывом, предварительным обогащением, и разложение с использованием концентрированной серной кислоты, высокое время выдержки в пласте в течение 30 суток,осуществление процесса в периодическом режиме,низкое содержание в извлекаемом продукте основного вещества - не более 200-400 мг/л. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ извлечения урана из урансодержащих руд,заключающийся в выщелачивании серной кислотой с концентрацией в пределах 50-120 г/л и соотношении ЖТ 4 (Сборник докладов 6 Международной научно- практической конференции Актуальные проблемы урановой промышленности, сентябрь 2010 г., с.229). Недостатком известного способа является большой расход серной кислоты - при концентрации 60 г/л и соотношении ЖТ 4 расход серной кислоты составляет более 2000 кг/кг урана. Задачей настоящего изобретения является разработка способа извлечения урана из техногенных отходов,в частности,урансодержащего шлама,обеспечивающего снижение себестоимости и повышение качества продукта с одновременным решением вопроса утилизации отходов уранового производства. Поставленная задача решается тем, что в способе извлечения оксида урана из урансодержащего сырья, включающем его разложение серной кислотой и отделение продуктивного раствора,согласно изобретению, в качестве сырья используют урансодержащий шлам,разложение его осуществляют раствором на основе активированной путем электролиза воды с добавлением 50-ной серной кислоты в количестве 3-20 в соотношении ТЖ, равном 12. Для повышения эффективности процесса разложения урансодержащего шлама в раствор на основе активированной воды и серной кислоты добавляют 0,5-ный раствор хлорида натрия в количестве 1-10, а процесс разложения осуществляют при температуре 40-90 С. После процесса разложения пульпу подвергают фильтрации с промывкой фильтратом несколько раз до достижения постоянной плотности продуктивного раствора. Кек отделяют, а полученный раствор направляют на дальнейшую переработку традиционными методами. Новизной предлагаемого способа является использование для разложения урансодержащих шламов растворов на основе активированной воды с добавлением серной кислоты и хлорида натрия при определенных температурах с многократными промывками пульпы фильтратом. Активированная вода - это обыкновенная вода,обработанная пульсирующим электрическим током постоянного направления. Способ осуществляют следующим образом. Техногенные отходы уранового производства, в частности, урансодержащий шлам загружают в реактор, в который подается раствор на основе активированной путем электролиза воды с добавлением серной кислоты концентрацией 50 в количестве 3-20. Соотношение урансодержащий шламраствор активированной воды с серной кислотой равно 12. После проведения разложения пульпу фильтруют, многократно промывая кек фильтратом до достижения постоянной плотности продуктивного раствора, затем кек отделяют, а раствор подают на дальнейшую переработку. Дальнейшая переработка продуктивных растворов проводится по существующей технологии. Эксперименты по разложению урансодержащего шлама растворами на основе активированной воды(при соотношении урансодержащий шламраствор на основе активированной воды с добавлением серной кислоты и хлорида натрия, равном 12) с изменением температуры разложения и количеством промывок кека,осуществляются согласно описанному выше с параметрами в заявляемых пределах. Результаты исследований отражены в таблице 1. Результаты, приведенные в таблице 1,свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет получить высококонцентрированный урансодержащий продуктивный раствор. Концентрация основного вещества составляет 20015100 мг/л. В применяемых в настоящее время технологиях извлечения урана из урансодержащих руд содержание урана в продуктивных растворах составляет в среднем 60-200 мг/л. После проведения разложения дальнейшая переработка продуктивного раствора ведется известными способами. Эффективность разложения урансодержащего шлама активированной водой связана с повышением активности ионов хлора, железа, серы и водорода. Предлагаемый способ позволяет получить продуктивный раствор с высоким содержанием оксида урана при минимальных затратах. Попутно решается вопрос утилизации техногенных отходов уранового производства. Таблица 1 Урансодержащ Добавка 50- ной Добавка 0,5-ного Температура Количество Содержаниеий шлам 24 в растворав процесса промывок в растворе, г/л активированную р-р разложения, С шлама воду,(активированная вода 2 О 4),Разложение Урансодержащий шлам раствор (активированная вода 24) 12 при 3 1 0,46 нормальных 8 5 0,85 условиях 10 8 0,65 20 10 0,26 Разложение 3 1 40 5,1 при различных 8 5 60 15,5 температурах 10 8 80 10,65 процесса 20 10 90 5,67 Разложение 3 1 40 1 5,08 при изменении 8 5 60 3 15,2 количества 10 8 80 5 12,8 промывок 20 10 90 7 6,1 продуктивных растворов ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения оксида урана из урансодержащего сырья, включающий разложение его серной кислотой и отделение продуктивного раствора, отличающийся тем, что в качестве урансодержащего сырья используют шлам уранового производства,разложение урансодержащего шлама осуществляют при температуре 40-90 С раствором на основе активированной посредством электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 320 и 0,5-ного раствора хлорида натрия в количестве 1-10, в соотношении ТЖ, равном 12,с последующей многократной промывкой пульпы фильтратом до получения продуктивного раствора постоянной плотности.