Способ твердофазной десорбции урана

 

Изобретение относится к извлечению урана сорбцией. Десорбцию урана ведут с насыщенного сорбента растворами углеаммонийных солей. Уран выделяется в виде кристаллических солей. В десорбирующий раствор вводят сульфат аммония до концентрации 100-400 г/л. Результат способа: снижение остаточной емкости сорбента по урану, увеличение выхода урана в кристаллы солей, повышение степени очистки их от примесей, уменьшение расхода карбоната аммония. 1 табл.

Заявляемый способ относится к гидрометаллургии и может быть использован для десорбции урана с насыщенных сорбентов. Изестен способ десорбции урана с сорбента растворами серной кислоты и солей соляной и азотной кислот [Шевченко В. Б., Судариков Б.Н. Технология урана. - М.: Госатомиздат, 1961, с. 166].

Известен способ десорбции урана содово-хлоридными растворами [Химия урана. /Под ред. Ласкорина Б.Н. - М.: Наука, 1981, с. 66].

Однако эти способы требуют последующей перечистки товарных десорбатов и проведения отдельной операции кристаллизации урановых солей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ твердофазной десорбции ионов уранилтрисульфата растворами углеаммонийных солей, предусматривающий совмещение процессов десорбции ценного компонента с выделением его в виде кристаллических солей [Водолазов Л.И., Дорбаденко В.П., Лобанов Д.П., Малухин Н.Г. Геотехнология. Кучное выщелачивание бедного минерального сырья. Учеб. пособие. - М.: Моск. гос. геологоразв. академия, 1999, с. 259].

Недостатками известного способа является высокая остаточная емкость сорбента по урану, низкий выход урана в кристаллы аммонийуранилтрикарбоната (АУТК), недостаточная степень очистки кристаллов АУТК от примесей и большой расход карбоната аммония.

Предлагается способ, позволяющий снизить остаточную емкость сорбента по урану, увеличить выход урана в кристаллы АУТК, повысить степень очистки кристаллов АУТК от примесей и уменьшить расход карбоната аммония.

Это достигается за счет того, что по способу твердофазной десорбции урана с насыщенного сорбента растворами углеаммонийных солей с выделением урана в виде кристаллических солей в десорбирующий раствор карбоната аммония вводят сульфат аммония до концентрации 100-400 г/л. Нижний предел концентрации сульфата аммония ограничен тем, что не достигаются эффекты повышения выхода урана в кристаллы АУТК, снижения остаточной емкости сорбента по урану и снижения содержания примесей в кристаллах АУТК. Верхний предел определяет максимальную эффективность предлагаемого процесса.

Сульфат аммония подавляет расход карбоната аммония на переведение регенерируемого сорбента в карбонатную форму, что снижает удельный расход карбоната аммония в 2,5-3,5 раза.

Способ реализуется следующим образом.

Пример Проведены 4 стадии твердофазной десорбции урана с сорбента "Россион" с емкостью по урану 24,6 г/л при объемном соотношении на стадии сорбент: раствор= 1:1, продолжительности контакта сорбента с раствором на стадии 2 ч, температуре 40-60^oС.

Результаты экспериментов представлены в таблице.

В результате проведенных экспериментов установлено, что введение сульфата аммония в десорбирующий раствор карбоната аммония обеспечивает по сравнению с прототипом снижение остаточной емкости сорбента по урану в 1,5-1,8 раза, увеличение выхода урана в кристаллы АУТК в 1,6-2 раза, повышение степени очистки кристаллов АУТК от примесей: Fe в 3-15 раз; Мо до 4 раз; Si до 2,5 раз, а также уменьшение расхода карбоната аммония в 2,5-3,5 раза, что значительно повышает экономические показатели процесса извлечения урана.

Таким образом, реализация заявляемого способа позволяет обеспечить получение готовой продукции высокой чистоты, упростить процесс и повысить его эффективность.

Формула изобретения

Способ твердофазной десорбции урана с насыщенного сорбента растворами углеаммонийных солей с выделением урана в виде кристаллических солей, отличающийся тем, что в десорбирующий раствор вводят сульфат аммония до концентрации 100-400 г/л.

РИСУНКИ

Рисунок 1