Способ разделения урана и циркония

(51) 22 34/10 (2006.01) 22 60/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к гидрометаллургии урана и может быть использовано при получении окислов урана ядерной чистоты. Техническим результатом изобретения является упрощение технологии и использование дешевых реагентов. Это достигается тем, что в известном способе разделения урана и циркония из карбонатных растворов, включающем нагревание раствора и добавление реагента, согласно изобретению,раствор нагревают до 65-75 С и при механическом перемешивании добавляют раствор жидкого стекла,и продолжают перемешивание в течение часа при температуре 65-75 С.(72) Дуленин Алексей Петрович Ковалева Наталья Витальевна Кузнецов Анатолий Егорович Петрович Владимир Николаевич Плотников Валерий Васильевич(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Степногорский горно-химический комбинат(56) Елинсон С.В., Петров К.И. Аналитическая химия циркония и гафния. -М. Наука, 1965(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ УРАНА И ЦИРКОНИЯ 21714 Изобретение относится к гидрометаллургии урана и может быть использовано при получении окислов урана ядерной чистоты. При содовом автоклавном выщелачивании уранмолибденовых руд Северо-Казахстанских месторождений, содержащих цирконий, последний частично вскрывается (примерно 5-10) и при сорбционном концентрировании урана и молибдена переходит в десорбат. Даже небольшое количество циркония (0,2-0,3 г/л) ведет к загрязнению готовой продукции (окислов урана). Известен способ отмывки урана и отделения его от циркония путем осаждения урана в виде кристаллов аммоний уранилтрикарбоната с последующей многократной промывкой карбонатнобикарбонатными растворами и фильтрацией.(Технологический регламент производства урана, г. Степногорск. ТОО СГХК, 2005 год). Недостатком этого способа является его многооперационность и продолжительность,необходимость использования дорогостоящих реагентов. Известен также способ осаждения циркония из щелочных растворов и отделения его от урана в присутствии карбонатов, включающий добавление перекиси водорода и перекиси натрия при кипячении.(Аналитическая химия циркония и гафния. С.В. Елинсон, К.И. Петров, Москва, Наука, 1965 г.). Недостатком этого способа является применение дорогостоящих реагентов (перекиси водорода и перекиси натрия) и высокая температура. Задачей изобретения является создание более технологичного способа количественного разделения урана и циркония, не требующего дорогостоящих реагентов и высоких температур. Техническим результатом изобретения является упрощение технологии и использование дешевых реагентов. Это достигается тем, что в известном способе разделения урана и циркония из карбонатных растворов, включающем нагревание раствора и добавление реагента, согласно изобретению, раствор нагревают до 65-75 С и при механическом перемешивании добавляют раствор жидкого стекла, и продолжают перемешивание в течение часа при температуре 65-75 С. Технический результат достигается за счет добавления жидкого стекла в карбонатный раствор,содержащий уран и цирконий, а также выбора оптимального температурного режима в способе разделения урана и циркония. Способ осуществляется следующим образом. Карбонатный раствор, содержащий уран и цирконий, нагревают до температуры 65-75 С. При механическом перемешивании добавляют в него раствор жидкого стекла, и в течение 1 часа продолжают перемешивание с поддерживанием температуры 65-75 С. Пример 1. Для определения зависимости степени осаждения циркония из растворов от времени и температуры был взят раствор с содержанием, г/л-0,130 СО 32-/НСО 3- - 5,3/33,6. Раствор жидкого стекла содержал 23 86,36 г/л. Осаждение циркония проводили в стакане при механическом перемешивании и при нагревании в течение 3 часов. Для снятия зависимости от времени пробы для анализа отбирали через каждые 0,5 часа. Расход жидкого стекла был взят из расчета 1,5 г на 1 л раствора с концентрацией циркония 0,130 г/л, что соответствует 11,54 г 23 на 1 г циркония. В растворах после осаждения циркония замеряли его остаточное содержаниеи определяли степень осаждения. Результаты представлены в табл. 1. Таблица 1 Остаточное содержание циркония и степень осаждения в зависимости от времени и от температуры ТС 25-35 45-55 55-65 65-75 По полученным и обработанным результатам были построены графические зависимости степени осаждения циркония от температуры и от времени,представленные на фиг. 1. Согласно фиг.1 при расходе жидкого стекла 11,54 г на 1 ги нагревании до 65-75 С уже через 1 час цирконий осаждается на 98. Снижение температуры на 10-15 С приводит к осаждению 2 циркония всего на 81 и только через 3 часа осаждение достигает 97. Остаточное содержание циркония в растворе после обработки жидким стеклом при 65-75 С составляет в среднем 0,003 г/л. Пример 2. Определение зависимости степени осаждения циркония от расхода жидкого стекла проводили на 21714 растворах с тем же содержанием циркония ( 0,130 г/л), температура поддерживалась 65-75 С в течение 1 часа, расход жидкого стекла был взят от 1,0 до 2,0 г/л раствора. По остаточной концентрации циркония определяли степень его осаждения. Результаты представлены в табл. 2. Таблица 2. Остаточное содержание и степень осаждения циркония в зависимости от добавок жидкого стекла Наименование Остаточная , г/л Степень осаждения ,Обработанные данные изображены графически на фиг.2. На фиг. 2 видно, что при расходе 1,5 г жидкого стекла на 1 л раствора с концентрацией циркония 0,130 г/л, полнота осаждения циркония равна 98. Уменьшение расхода жидкого стекла приводит к снижению степени осаждения циркония до 86 и ниже. По результатам проведенных опытов определили, что для полного осаждения циркония требуется 11,54 г жидкого стекла на 1 г . Для подтверждения полученных данных провели осаждение циркония из раствора с концентрацией 0,171 г/л. Расход на 1 г циркония был взят 11,54 г и 9,6 г жидкого стекла. После осаждения при температуре 65-75 С в течение 1 часа остаточное содержание циркония было 0,0062 и 0,0139 г/л. Полнота осаждения соответственно 97 и 91,8. Т.е. снижение расхода жидкого стекла приводит к неполному осаждению циркония из раствора. Таким образом, предлагаемый способ позволяет количественно разделить уран и цирконий,упростить процесс разделения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ разделения урана и циркония из карбонатных растворов, включающий нагревание раствора и добавление реагента, отличающийся тем, что раствор нагревают до 65-75 С и при механическом перемешивании добавляют раствор жидкого стекла, и продолжают перемешивание в течение часа при температуре 65-75 С.