Способ сорбционного извлечения урана из растворов

(2009.01), 22 3/08 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ СОРБЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ УРАНА ИЗ РАСТВОРОВ(57) Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения урана из растворов подземного и кучного выщелачивания. Техническим результатом изобретения является повышение скорости процесса сорбции и снижение объема загрузки анионита. Это достигается тем, что в известном способе сорбционного извлечения урана из растворов, включающем насыщение анионитов гелевой структуры ураном,обработку насыщенного анионита сернокислым раствором с концентрацией 5-10 г/л,согласно изобретению, насыщение ионита ураном осуществляют на анионите мелкого зернения класса В с размерами гранулометрического состава 0,10,4 мм.(72) Джакишев Мухтар Еркынович Яшин Сергей Алексеевич Ниетбаев Марат Абенович Дуйсебаев Бауржан Оразович Копбаева Мария Петровна Кантбекулы Максат(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Горнорудная компания Товарищество с ограниченной ответственностью Институт высоких технологий 20124 Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения урана из растворов подземного и кучного выщелачивания. В настоящее время для извлечения урана из продуктивных растворов повсеместно применяют сорбционные процессы. Низкая концентрация урана в продуктивных растворах (610-5-4,510-4 М) обуславливает особенности процесса их сорбционной переработки с использованием анионитов. Известен способ сорбционного извлечения урана из растворов содержащих также макрои микропримеси, анионитами гелевой или пористой структуры. В данном случае используются иониты класса А и Б, с размером гранул 0,3-2 мм. (Ионообменные материалы для процессов гидрометаллургии, очистки сточных вод и водоподготовки Справочник / под ред. Б.Н. Ласкорина М. ВНИИХТ, 1983). Необходимая продолжительность контакта анионитов с перерабатываемым раствором составляет 6-8 ч. Недостатком этого способа является то, что в данном способе применяется аниониты крупного класса зернения, которые приводят к длительному процессу сорбции и десорбции. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ сорбционного извлечения урана из растворов сильноосновными анионитами гелевой и пористой структуры размерами зернения от 0,63 до 2 мм с обработкой насыщенного анионита сернокислым раствором с концентрацией 5-10 г/л./Громов В.В., Введение в химическую технологию урана, Атомиздат, М., 1987 г., с. 127-135/. Недостатком данного способа является то, что при использовании анионитов крупного класса зернения, с низкой кинетической характеристикой применяются высокообъемные аппараты с большим количеством загружаемого сорбента. Это приводит к долговременному контакту его с раствором,увеличению высоты и объемов сорбционных аппаратов и к увеличению размеров здания участка сорбции. Задачей изобретения является создание способа сорбционного извлечения урана из растворов,позволяющего повысить кинетические характеристики при насыщении анионита ураном и скорость процесса сорбции при сокращении общего объема загрузки анионитов. Техническим результатом изобретения является повышение скорости процесса сорбции-десорбции и снижение объема единовременной загрузки анионита. Это достигается тем, что в известном способе сорбционного извлечения урана из растворов,включающем насыщение анионита гелевой структуры ураном, обработку насыщенного анионита сернокислым раствором с концентрацией 5-10 г/л,согласно изобретению, насыщение ионита ураном осуществляют на анионите мелкого зернения класса В с размерами гранулометрического состава 0,10,4 мм. Технический результат достигается за счет того что, в результате использования анионитов мелкого зернения интенсифицируется процесс сорбции из-за высокой кинетической характеристики анионитов. Способ реализуется следующим образом. Осветленные урансодержащие растворы т.е. прошедшие фильтрацию или декантацию поступают в сорбционные колонны с фиксированным или с взвешенным слоем анионита гораздо меньших габаритов, чем ранее применяемые. Далее происходит процесс десорбции, исключая процесс донасыщения, так как аниониты мелкого зернения не требуют процесса донасыщения из-за высокой емкости и высокой скорости сорбции. После чего происходит процесс выделения урана из десорбатов любым известным способом (экстракцией, электродиализом с ионитовыми мембранами, осаждением). Пример. Проведена сорбция урана из сернокислых растворов в лабораторных условиях. 3 мл анионита помещались в сосуд, содержащий 3 л продуктивного раствора. Состав продуктивного раствора- 113 мг/л- 1,4 г/л 4 -25,35 г/л 2 - 0,026 г/л. Раствор перемешивался с анионитом при комнатной температуре в течение заданного времени. После окончания перемешивания анионит отделялся. Раствор и анионит анализировались на содержание в них урана (см. таблицу). Кинетика сорбции урана из сернокислых сред определялась методом отдельных навесок при температуре 25 С и таком отношении жидкой фазы к весу анионита, которое обеспечивало концентрацию урана в фильтратах, близкую к его содержанию в исходных растворах. 20124 Из полученных данных по кинетике сорбции урана видно, что все испытанные иониты обладают высокими емкостными характеристиками за исключением смол марок-400 (класс Б) и -17/4 (класс В, макропористая). Уменьшение крупности зерна гелевых ионитов от 0,5 до 0,05 мм приводит к значительному повышению их емкости по урану. С уменьшением крупности зерна как гелевых,так и макропористых ионитов значительно возрастает кинетика сорбции урана. Так, если время достижения условного равновесия ионитов класса А (применяемых в настоящее время) составляет от 6 часов и выше, то у ионитов меньшего класса не больше 1 часа. Таким образом, реализация способа позволяет ускорить процесс насыщения анионита ураном в 6-8 раз, сократить общий объем загрузки анионитов в 57 раз, и тем самым, значительно снизить высоту и объем сорбционной аппаратуры сохраняя производительность участка переработки продуктивных растворов по технологическим растворам. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ сорбционного извлечения урана из растворов, включающий насыщение анионита гелевой структуры ураном, обработку насыщенного анионита сернокислым раствором с концентрацией 5-10 г/л, отличающийся тем, что насыщение ионита ураном осуществляют на анионите мелкого зернения класса В с размерами гранулометрического состава 0,1-0,4 мм.