Способ извлечения рения из урансодержащих растворов

(51) 01 43/01 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности, к способам извлечения рения из урансодержащих растворов экстракцией. Способ включает экстракцию третичными аминами и последующую реэкстракцию раствором аммиака, отличающийся тем, что реэкстракцию проводят в две стадии, при этом на первой стадии реэкстракции органическую фазу первоначально обрабатывают раствором аммиака до рН 7,0-8,0, а затем нейтрализуют кислотой до рН 2,5-5,0. Способ позволяет селективно и с высокой степенью извлечения выделить рений из урансодержащих растворов, упростить технологический процесс и сократить потери органики.(72) Абишева Зинеш Садыровна Загородняя Алина Николаевна Язиков Виктор Григорьевич Ниетбаев Марат Абенович Боброва Вера Васильевна Бочевская Елена Геннадьевна(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ ИЗ УРАНСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ 16466 Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности, к способам извлечения рения из урансодержащих растворов экстракцией. Известен способ извлечения рения из промывной серной кислоты экстракцией триалкиламином. Перед аммиачной реэкстракцией рения органическую фазу с целью очистки ее от примесей промывают слабым раствором серной кислоты (Виноградова М.А. и др. Экстракционное извлечение рения из промывной кислоты, получаемой на базе металлургических заводов медеплавильного производства // В сб. Экстракция и сорбция в металлургии молибдена, вольфрама и рения. М. Цветметинформация, 1971, с. 7177). При использовании этого способа для переработки уран-ренийсодержащих растворов в органическую фазу наряду с рением переходит и уран. При последующей промывке органической фазы перед реэкстракцией слабым раствором серной кислоты из органики удаляется около 20 урана. Основное количество экстрагированного урана (80 ) остается в органической фазе и в дальнейшем при реэкстракции аммиаком рений переходит в раствор, а уран выпадает в осадок, способствуя при этом образованию эмульсии, что приводит к потерям рения и соответственно снижению степени его извлечения, а также к потерям органики. Известен способ извлечения рения из водных растворов экстракцией третичными аминами с последующей реэкстракцией водными растворами аммиака (а.с. СССР 479735, кл. 01 47/00, С 22 В 61/00, 1975). Рений очищают от балластных примесей проведением реэкстракции в 2 стадиистадия реэкстракция аммиаком до рН 5,5-6,0 при(1-3)1 стадия - реэкстракция аммиаком до рН 10-12 при ОВ(3-5)1, поддерживая температуру процесса на обеих стадиях, равной 20-70 С. Применение способа к урансодержащим растворам позволяет селективно извлечь из раствора лишь незначительное количество рения. При этом настадии реэкстракции из органической фазы в раствор извлекается 30 рения и 35 урана, что требует дальнейшей переработки раствора и выделения из него рения. Настадии реэкстракции, оставшиеся в органической фазе уран и рений извлекаются рений в раствор, а уран выпадает в осадок, который осаждается на поверхности мелкодисперсных капель органики, препятствуя их слиянию, с образованием эмульсии. Все это приводит к потерям рения(извлечение составляет 13 ) и органики. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ попутного извлечения рения из растворов подземного выщелачивания урана (Подземное выщелачивание полиэлементных руд / Под ред. академика Н.П. Лаверова, М. Изд-во Академии горных наук, 1998, с. 226-228). Технологическая схема предусматривает коллективную сорбцию урана и рения с их последующей селективной десорбцией. Для десорбции рения используют растворы, содержащие О 3- ионы (80-90 г/л) и 3, (4-4,5 ). Элюат, содержащий 10-15 мг/л рения, направляют на 2-х стадийную экстракцию. В качестве экст 2 рагента используют триалкиламин, а реэкстракцию проводят раствором аммиака после 1 стадии экстракции до рН 1-2 и после 2 стадии экстракции до рН 12,0. После 1 стадии экстракции органическую фазу промывают водой для отмывки от урана, однако вымыть полностью уран не представляется возможным, он частично остается в органической фазе и на последующих стадиях размазывается. В процессе обработки органической фазы раствором аммиака на 1 стадии реэкстракции основная часть рения переходит в раствор, при этом в реэкстракт частично переходит и уран. При проведении 2 стадии экстракции рения уран также извлекается в органическую фазу. Общая степень извлечения рения по данному способу составляет около 60 . Таким образом, известный способ не позволяет селективно и с высокой степенью извлечения выделить рений из урансодержащего раствора, что является недостатком способа. Кроме того, проведение 2-х стадийной экстракции и водной отмывки органической фазы усложняет способ. Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение селективности и степени извлечения рения при переработке урансодержащих растворов, а также упрощение процесса. Указанный результат достигается в способе извлечения рения из урансодержащих растворов,включающем экстракцию третичными аминами и последующую двухстадийную реэкстракцию раствором аммиака, при этом на первой стадии реэкстракции органическую фазу первоначально обрабатывают раствором аммиака до рН 7,0-8,0, а затем нейтрализуют кислотой до рН 2,5-5,0. В результате такой обработки настадии реэкстракции практически весь уран переходит в водную фазу, а рений при этом остается в органической фазе. При этом происходит следующее. При первоначальной обработке раствором аммиака до рН 7-8 практически весь уран и частично рений переходят в водную фазу, причем часть урана из раствора выпадает в осадок, при этом образуется эмульсия. При последующей нейтрализации кислотой до рН 2,5-5,0 урансодержащий осадок растворяется, уран переходит в раствор и эмульсия расслаивается. При этом уран не экстрагируется вновь из раствора триалкиламином и остается в водной фазе. Рений, частично перешедший в водный раствор при аммиачной обработке, затем при нейтрализации кислотой из водной фазы практически полностью переходит обратно в органическую фазу. Таким образом, настадии реэкстракции достигается отделение рения от урана,что позволяет, отделив водную урансодержащую фазу и проведястадию аммиачной реэкстракции,получить ренийсодержащий раствор, не содержащий урана. При обработке раствором аммиака настадии реэкстракции до рН 7 уран не полностью извлекается из органической фазы и в условиях проведениястадии реэкстракции реэкстрагируетея вместе с рением, способствуя образованию эмульсий, что приводит к снижению степени извлечения рения и 16466 повышению потерь органики. Обработка раствором аммиака до рН 8,0 необходима и достаточна для полного перевода урана в водную фазу настадии реэкстракции, что позволяет настадии реэкстрагировать рений с высокой степенью извлечения и без потерь органики. При последующей нейтрализации кислотой до рН 2,5 уран начинает экстрагироваться обратно в органическую фазу, и в дальнейшем при проведениистадии реэкстракции реэкстрагируется вместе с рением, переходя в осадок, способствующий образованию эмульсий, что снижает степень извлечения рения и приводит к потерям органики. При нейтрализации до рН 5, во-первых, растворяется не весь выпавший в осадок уран, что способствует образованию эмульсии, препятствующей разделению фаз, во-вторых, не весь находящийся в водной фазе рений переходит в органическую фазу,часть его остается в водной фазе. В результате снижается степень извлечения рения и повышаются потери органики. Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет селективно отделить рений от урана и повысить степень извлечения рения, упростить технологический процесс и, кроме того, предотвратит потери органики. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1 Рений экстрагировали из раствора, содержащего,г/л- 0,020- 0,300 С- - 75 НС - 30. В качестве экстрагента использовали раствор ТАА в керосине с добавлением децилового спирта. В насыщенной органике содержалось, г/л- 1,300- 0,330. Настадии реэкстракции к 1000 мл такой органики добавляли 1095 мл 0,5 н раствора аммиака при перемешивании до достижения в равновесной водной фазе рН 7,0 (ОВ 11,1). Фазы перемешивали 5 мин и отстаивали 5 мин. При этом в водной фазе содержалось 0,75 г/ли 0,018 г/л , в органической - 0,48 г/ли 0,02 г/л . Водная фаза на 3/4 объема заполнена эмульсией, состоящей из водной фазы, органической и урансодержащего осадка. Не разделяя фазы, добавляли 109 мл 30 -ного раствора соляной кислоты до достижения рН раствора 2,5, перемешивали 15 мин, отстаивали 5 мин. При этом эмульсия расслаивалась, водная фаза становилась совершенно прозрачной. Водную фазу отделяли от органической. Получено- органическая фаза в количестве 1000 мл, содержащая 1,3 г/ли 0,018 г/л . Извлечение урана вреэкстракт составило 94,8 . Настадии реэкстракции органическую фазу послестадии обрабатывали 0,2 л 3,5 н раствора аммиака (ОВ 51) до достижения в водной фазе рН 12. Фазы перемешивали 5 мин, отстаивали 5 мин и разделяли. Получено- органическая фаза в количестве 1080 мл, содержащая 0,012 г/ли 0,018 г/л . Извлечение рения вореэкстракт составило 98,9 . Объем органической фазы после 2-х стадий реэкстракции не изменился, т.е. потери органики отсутствуют. Пример 2 Рений экстрагировали из раствора, содержащего,г/л- 0,025- 0,320 3- - 135 3 - 50. В качестве экстрагента использовали раствор ТАА в керосине с добавлением децилового спирта. В насыщенной органике содержалось, г/л 1,200- 0,450. Настадии реэкстракции к 1000 мл такой органики добавляли 1824 мл 0,3 н раствора аммиака при перемешивании до достижения в равновесной водной фазе рН 8,0 (ОВ 11,8). Фазы перемешивали 5 мин и отстаивали 5 мин. При этом в водной фазе содержалось 0,6 г/ли 0,012 г/л , в органической - 0,105 г/ли 0,018 г/л. Водная фаза на 3/4 объема заполнена эмульсией,состоящей из водной фазы, органической и урансодержащего осадка. Не разделяя фазы, добавляли 30 мл 80 -ного раствора 3 до достижения рН раствора 5,0, перемешивали 15 мин, отстаивали 5 мин. При этом эмульсия расслаивалась, водная фаза становилась совершенно прозрачной. Водную фазу отделяли от органической. Получено- органическая фаза в количестве 1000 мл, содержащая 1,2 г/ли 0,019 г/л . Извлечение урана вреэкстракт составило 95,7 . Настадии реэкстракции органическую фазу послестадии обрабатывали 0,2 л 3,5 н раствора аммиака (ОВ 51) до достижения в водной фазе рН 12. Фазы перемешивали 5 мин, отстаивали 5 мин и разделяли. Получено- органическая фаза в количестве 1000 мл, содержащая 0,017 г/ли 0,019 г/л . Извлечение рения вореэкстракт составило 98,4 . Объем органической фазы после 2-х стадий реэкстракции не изменился, т.е. потери органики отсутствуют. Пример 3 Рений экстрагировали из раствора, содержащего,г/л- 0,033- 0,350 3- - 117 С- - 6230. В качестве экстрагента использовали раствор ТАА в керосине с добавлением децилового спирта. В насыщенной органике содержалось, г/л- 0,85- 0,640. 3 16466 Настадии реэкстракции к 1000 мл такой органики добавляли 1658 мл 0,33 н раствора аммиака при перемешивании до достижения в равновесной водной фазе рН 7,6 (ОВ 11,658). Фазы перемешивали 5 мин и отстаивали 5 мин. При этом в водной фазе содержалось 0,443 г/ли 0,024 г/л , в органической - 0,145 г/ли 0,02 г/л. Водная фаза на 3/4 объема заполнена эмульсией,состоящей из водной фазы, органической и урансодержащего осадка. Не разделяя фазы, добавляли 59 мл 30 раствора соляной кислоты до достижения рН раствора 3,5,перемешивали 15 мин, отстаивали 5 мин. При этом эмульсия расслаивалась, водная фаза становилась совершенно прозрачной. Водную фазу отделяли от органической. Получено- органическая фаза в количестве 1000 мл, содержащая 0,850 г/ли 0,020 г/л . Извлечение урана вреэкстракт составило 96,6 . Настадии реэкстракции органическую фазу послестадии обрабатывали 0,2 л 3,5 н раствора аммиака (ОВ 51) до достижения в водной фазе рН 12. Фазы перемешивали 5 мин, отстаивали 5 мин и разделяли.- органическая фаза в количестве 1000 мл, содержащая 0,016 г/ли 0,020 г/л . Извлечение рения вореэкстракт составило 97,7 . Объем органической фазы после 2-х стадий реэкстракции не изменился, т.е. потери органики отсутствуют. Приведенные результаты показывают эффективность предлагаемого способа извлечения рения из урансодержащих растворов экстракцией. Дополнительным преимуществом предлагаемого способа является упрощение технологического процесса и предотвращение образования эмульсий, способствующих увеличению потерь органики. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения рения из урансодержащих растворов, включающий экстракцию третичными аминами и последующую реэкстракцию раствором аммиака, отличающийся тем, что реэкстракцию проводят в две стадии, при этом на первой стадии реэкстракции органическую фазу первоначально обрабатывают раствором аммиака до рН 7,0-8,0, а затем нейтрализуют кислотой до рН 2,5-5,0.