Способ извлечения урана


 


Владельцы патента RU 2590737:

Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" (RU)

Изобретение относится к гидрометаллургии урана. Способ извлечения урана из урансодержащей руды включает выщелачивание руды сернокислым выщелачивающим раствором с окислителем, содержащим надсерную кислоту. В качестве окислителя используют полученный электролизом из раствора, содержащего не менее 500 г/л H2SO4, сернокислый раствор надсерной кислоты H2S2O8, содержащий H2S2O8 в количестве 140÷300 г/л и H2SO4 в количестве 390÷200 г/л. Выщелачивание ведут сернокислым выщелачивающим раствором с концентрацией надсерной кислоты не менее 0,5 г/л, предпочтительно 0,5-1 г/л. Обеспечивается получение окислителя непосредственно на участках подземного или кучного выщелачивания, что позволяет отказаться от привозных окислителей при извлечении урана из урансодержащей руды. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к гидрометаллургии урана и может быть использовано при его добыче из урансодержащих руд.

Известен способ окисления урана при его добыче путем подземного скважинного сернокислотного выщелачивания вмещающих пород, включающий подачу окислителя в виде раствора нитрита натрия с концентрацией 200-400 г/л в подкисленный выщелачивающий раствор /Филиппов А.П., Нестеров Ю.В. - М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2009. С. 118-119, 123-126/.

Недостатками этого способа являются:

- загрязнение атмосферы оксидами азота, в основном NO, в результате восстановления азотистой кислоты при окислении урана;

- высокая стоимость окислителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения урана при его добыче путем подземного скважинного сернокислотного выщелачивания вмещающих пород, включающий подачу экологически чистого окислителя - пероксида водорода - в виде пергидроля (30 мас. % Н2О2) в выщелачивающий раствор, причем концентрация Н2О2 в выщелачивающем растворе составляет 0.1 г/л /Подземное и кучное выщелачивание урана, золота и других металлов.: В 2 т. Т. 1: Уран / Под ред. М.И. Фазлуллина. - М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2005. С. 180/.

Недостатком этого способа является необходимость в использовании привозного пергидроля, что требует дополнительных транспортных расходов.

Техническим результатом изобретения является отказ от привозных окислителей и получение окислителя непосредственно на участках подземного (ПВ) или кучного выщелачивания (KB).

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения урана при его добыче путем подземного скважинного или кучного сернокислотного выщелачивания вмещающих пород, включающий подачу выщелачивающего раствора и окислителя на выщелачивание, в качестве окислителя используют электролитически полученный из раствора, содержащего не менее 500 г/л H2SO4, сернокислый раствор надсерной кислоты, содержащий, г/л: 140÷300 H2S2O8; 390÷200 H2SO4, причем концентрация надсерной кислоты в выщелачивающем растворе составляет не менее 0.5 г/л, предпочтительно 0.5-1.0 г/л.

Окислитель - надсерную кислоту - получают электролизом достаточно концентрированных растворов серной кислоты, а именно: при анодном окислении серной кислоты на платиновом аноде. В результате электролиза получают сернокислый раствор надсерной кислоты, который используют в качестве окислителя, подавая его в выщелачивающий раствор, с последующим направлением последнего на выщелачивание вмещающих пород. Электролитический способ получения надсерной кислоты реализован в промышленном масштабе /Прикладная электрохимия / Под ред. Н.П. Федотьева. - Изд. «Химия». Ленинградское отделение, 1967. С. 356-365, 369-370/, а сама надсерная кислота является промежуточным продуктом для получения крепких растворов пероксида водорода (25-30 мас. % Н2O2).

Сведения об использовании надсерной кислоты для окисления урана в технической и патентной литературе отсутствуют.

Пример 1. Керновую пробу руды Хиагдинского месторождения урана с содержанием 0.0271 мас. % U подвергали выщелачиванию в колонке выщелачивающим раствором, содержащим, г/л: 20 H2SO4; 0.1 Н2O2, непрерывно подавая с заданной скоростью рабочий раствор в колонку. Пероксид водорода вводили в раствор в виде пергидроля. При достижении значения Ж:Т, равного 3.76 (объем пропущенного раствора к единице массы руды), подачу раствора прекращали и определяли содержание урана в выщелоченной руде. Остаточное содержание урана в руде после выщелачивания составило 0.0097 мас. %, следовательно сквозное извлечение окисленного урана в раствор составило [(0.0272-0.0097)/0.0272]·100%=64%.

Пример 2. Ту же пробу руды в тех же условиях и режимах подвергали выщелачиванию рабочим раствором, содержащим, г/л: 20 H2SO4; 0.57 H2S2O8. Указанную концентрацию надсерной кислоты в рабочем растворе рассчитывали из реакции H2S2O8+2 Н2O=2 H2SO42О2, в которой содержание Н2O2 составляло 0.1 г/л (194/34)·0.1=0.57. Надсерную кислоту вводили в раствор для выщелачивания руды в виде сернокислого раствора надсерной кислоты, полученного электролитическим окислением серной кислоты на платиновом аноде в двухкамерном мембранном электролизере, причем режим окисления соответствовал штатному режиму окисления, применяемому на практике. Концентрация в растворе для электролитического окисления составляла 500 г/л, а полученный сернокислый раствор надсерной кислоты содержал, г/л: 140 H2S2O8; 360 H2SO4. При том же значении Ж:Т, что для прототипа, т.е. 3.76, остаточное содержание урана в руде после выщелачивания составило 0.0042 мас. % против 0.0097 мас. % для прототипа, а сквозное извлечение окисленного урана в раствор составило [(0.0272-0.0042)/0.0272]·100%=84.5% против 64% для прототипа.

Как следует из приведенных данных, использование предлагаемого способа окисления урана по сравнению со способом-прототипом при прочих равных условиях существенно повышает как степень окисления урана, так и его извлечение в продуктивный раствор. Кроме того, применение предлагаемого способа позволяет отказаться от привозного окислителя и существенно снизить эксплуатационные расходы при получении окислителя непосредственно на участках ПВ или КВ.

1. Способ извлечения урана из урансодержащей руды, включающий выщелачивание руды сернокислым выщелачивающим раствором с окислителем, содержащим надсерную кислоту, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют полученный электролизом из раствора, содержащего не менее 500 г/л H2SO4, сернокислый раствор надсерной кислоты H2S2O8, содержащий H2S2O8 в количестве 140÷300 г/л и H2SO4 в количестве 390÷200 г/л, при этом выщелачивание ведут сернокислым выщелачивающим раствором с концентрацией надсерной кислоты не менее 0,5 г/л.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выщелачивание ведут сернокислым выщелачивающим раствором с концентрацией надсерной кислоты 0,5-1 г/л.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу извлечения урана из маточного раствора. Способ включает получение функционализированной аминофосфоновой смолы и маточного раствора, содержащего хлорид и уран.

Группа изобретений относится к переработке израсходованных ядерных топлив. Отделяют америций от других металлических элементов, присутствующих в кислотной водной фазе или в органической фазе, путем образования комплекса америция с водорастворимым производным этилендиамина.

Изобретение относится к области гидрометаллургии урана и его соединений и может быть использовано в технологии переработки урансодержащих материалов, а именно отходов уранового производства с низким (менее 3 мас.%) содержанием урана и с высоким (до 15 мас.%) содержанием кремния.
Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки руд и может быть использовано для извлечения урана из рудных материалов подземным (ПВ) выщелачиванием.

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения урана из растворов радиохимических производств. Способ сорбционного извлечения урана из фторсодержащих растворов на хелатообразующих ионитах с аминофосфоновыми группами представляет собой сорбцию урана при соотношении фаз ионит:раствор, равном 1:2,5 - 1:1000, и содержании фтора 5 - 20 г/л, обеспечивая соотношение F-:H2SO4 = 1 - 0:4 добавлением к раствору серной кислоты.

Изобретение относится к переработке полиметаллических руд грануляцией и последующим кучным выщелачиванием. Грануляцию руды осуществляют раствором серной кислоты с расходом 0,033-0,2 т/т руды.
Изобретение относится к способу очистки скандия от тория. Способ включает сорбцию тория из растворов ионитом.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для извлечения урана и молибдена из ураномолибденовых руд на горно-химических предприятиях.
Изобретение относится к экстракционной технологии аффинажа природного урана. Способ экстракционного аффинажа урана включает предварительную очистку азотнокислого раствора нитрата уранила путем контактирования его с ТБФ в разбавителе.
Изобретение относится к области экологии и направлено на предупреждение возможности загрязнения окружающей среды и отравления населения радиоактивными веществами.

Изобретение относится к переработке отходов, содержащих цветные металлы (цинк и кадмий), агломерационного, доменного, прокатного, сталеплавильного производств и может быть использовано в черной и цветной металлургии.

Изобретение относится к металлургии редких металлов, а именно к извлечению скандия из красного шлама, который является отходом производства глинозема. Способ включает выщелачивание скандия раствором серной кислоты при нагревании в течение 2 часов и фильтрацию пульпы.
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, может быть использовано для выщелачивания и растворения металлической меди из сырья и промпродуктов. Выщелачивание металлической меди из медьсодержащего материала в растворах серной кислоты проводят с добавкой окислителя при нагревании и наложении переменного тока промышленной частоты.
Изобретение относится к способу извлечения титана из шлака, полученного при выплавке чугуна и стали из титаномагнетитового концентрата. Способ включает измельчение и сернокислотное выщелачивание шлака с переводом металлов из шлака в сернокислотный раствор в виде сульфатов.

Изобретение относится к способу переработки отходов шлифования постоянных магнитов. Шлифотходы смешивают с концентрированной (не менее 92%) серной кислотой в количестве, необходимом для получения твердого агломерированного продукта.
Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных концентратов, содержащих цветные металлы, железо и драгоценные металлы. Сущность изобретения заключается в том, что пентландит-пирротиновый концентрат, измельченный до частиц 6-25 мкм, выщелачивают при 90-105°C и давлении кислорода до 1,0 МПа в присутствии серной кислоты и сульфата натрия.
Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки руд и может быть использовано для извлечения урана из рудных материалов подземным (ПВ) выщелачиванием.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ переработки титансодержащего материала включает выщелачивание измельченного материала серной кислотой при нагревании с получением суспензии.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для извлечения бериллия методом ионного обмена проводят измельчение бериллийсодержащей руды, ее сульфатизацию, выщелачивание, разделение пульпы.

Изобретение относится к кучному криовыщелачиванию золотосодержащего сырья. Дробленую крепкую руду крупностью менее 20 мм перед формированием штабеля кучного выщелачивания золота подвергают криодезинтеграции путем замораживания при температуре ниже -10°С с последующим ее оттаиванием до температуры более +5°С.

Изобретение относится к переработке фосфогипса. После водной обработки фосфогипс выщелачивают серной кислотой с переводом концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ) и примесных компонентов в раствор. Промытый фосфогипс нейтрализуют с получением гипсового продукта. Сорбцию РЗЭ осуществляют в две стадии. На первой стадии сорбции часть раствора выщелачивания пропускают через сульфоксидный катионит. После чего проводят десорбцию с получением первичного кальций-торийсодержащего десорбата. На второй стадии сорбции через катионит пропускают другую часть раствора выщелачивания. Полученный вторичный обедненный сернокислый раствор используют для десорбции с получением вторичного кальций- торийсодержащего десорбата. Затем осуществляют десорбцию и осаждение РЗЭ с отделением полученного осадка. Полученные первичный и вторичный десорбаты объединяют, доукрепляют серной кислотой до концентрации исходного сернокислого раствора, вводят фторсодержащее соединение в количестве, обеспечивающем концентрацию фтор-иона 20-50 мг/л, и направляют в оборот на выщелачивание нового слоя фосфогипса. Способ позволяет многократно использовать при выщелачивании образующиеся десорбаты, с получением нерадиоактивного редкоземельного концентрата и качественного гипсового продукта. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.
Наверх