ИЗВЛЕЧЕНИЕ ТОРИЯ И РЗЭ ИЗ УРАНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ
Содержание тория и РЗЭ в урановых рудах характерно для месторождений пегматитового типа, имеющихся в Канаде и других странах. Канадская фирма «Рио Алгом майнз» перерабатывает на одном из своих заводов руду района озера Эллиот, содержащую, %: U 0,11; Тh 0,03; окислы РЗЭ 0,057; S 3,3; Fе 3,25; А2О3 6,2; SiO2 80,3.
После извлечения урана сильно основной смолой торий, остающийся в растворе, экстрагируется алкилфосфорной кислотой в смесителях-отстойниках при O:В=1:10 и продолжительности контакта фаз 1—2 мин.
Реэкстракцию тория достаточно полно осуществляют с помощью 5 М Н2SO4, при этом образуется осадок кислого сульфата тория, являющегося после фильтрации товарным продуктом. Фильтрат возвращают на стадию реэкстракции. Более чистый продукт можно получить, если заменить сорбцию совместной экстракцией урана и тория с использованием Д2ЭГФК в керосине и предусмотреть разделение селективной реэкстракцией или экстракционной перечисткой и разделением реэкстракта урана и тория от первой экстракции. Вторую экстракцию с разделением урана и тория проводят с помощью 25%-ного ТБФ в керосине. Денитрация азотнокислого реэкстракта позволяет получить UO3 и сульфат тория высокой чистоты.
Однако и эта схема была заменена другой, более совершенной, при которой дополнительно извлекается сумма РЗЭ с высоким содержанием иттриевой группы, что достигается некоторым ужесточением условий выщелачивания с целью повысить извлечение РЗЭ и введением предварительной реэкстракции РЗЭ азотной кислотой. Характерно, что в этой схеме были использованы центробежные экстракторы с продолжительностью контакта 10 с. При этом степень экстракции Y2О3 была больше 95%. Во время практического осуществления данной схемы при экстракции столкнулись с заметным образованием межфазных взвесей. Это существенное нарушение процесса, как полагают, можно исключить или сильно уменьшить добавкой к Д2ЭГФК примерно 5% ТБФ. Большинство описанных выше схем ждут своего промышленного применения и опробованы лишь в опытном масштабе.
|
|
|
ИЗВЛЕЧЕНИЕ УРАНА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ
Как отмечалось в гл. 2, большое число залежей природных фосфоритов содержит уран. Процентное содержание урана в фосфоритах, как правило, очень невелико (0,01—0,02%), однако общий запас урана в фосфоритах огромен. Учитывая большие и все возрастающие масштабы производства фосфорных удобрений, нельзя не учитывать и этот существенный источник урана. В настоящее время, по самым скромным подсчетам, при производстве фосфорной кислоты (так называемой экстракционной фосфорной кислоты) ежегодно теряются тысячи тонн урана. Например, ежегодные потери урана при переработке фосфоритов Флориды в США составляют не менее 2000 т. В период резкого подъема производства урана в конце 50-х годов в США были пущены три небольших завода попутного извлечения урана при производстве фосфорных удобрений. Технологическая схема этих заводов предусматривала сернокислотное вскрытие фосфоритов, при котором кальций связывался в гипс, а в раствор переходили фосфорная кислота, уран и некоторое количество фтора. Далее по схеме уран восстанавливали железной стружкой и в четырехвалентном виде экстрагировали октилпирофосфатом в керосине. Впоследствии эти заводы были закрыты, причем неясно, было ли остановлено все производство или только часть схемы, касающаяся выделения урана.
|
|
|
В последнее время в связи с оживлением уранового рынка и ростом цен на уран интерес к попутному извлечению его и фосфорной кислоты вновь усилился. Стало известно о разработке более эффективных и экономичных способов извлечения урана из фосфорной кислоты в США, Индии, Израиле и др. В США разработан и намечен к внедрению процесс экстракционного извлечения шестивалентного урана из технической фосфорной кислоты с применением смеси 0,5 М Д2ЭГФК и 0,125 М ТОФО в алифатическом разбавителе АМS0-450 с высокой температурой кипения (рис. 78).
|
|
|
Для достижения полного извлечения урана в органическую фазу достаточно четырех ступеней экстракции, но исходную кислоту необходимо охлаждать до 40—45° С. Реэкстракцню осуществляют небольшим количеством фосфорной кислоты с добавкой ионов двухвалентного железа. Уран (в виде комплексного фосфата четырехвалентного урана) переходит в реэкстракт, где его концентрация примерно в 70 раз выше, чем в исходной фосфорной кислоте. Далее уран вновь окисляют до шестивалентного состояния и подвергают вторичной экстракции при 25° С на трех ступенях смесью 0,3 М Д2ЭГФК и 0,075 М ТОФО. Окончательную реэкстракцию осуществляют после тщательной промывки насыщенного экстракта водой концентрированным раствором карбоната аммония с получением твердой кристаллической соли - уранилтрикарбоната аммония. После прокаливания закись-окись содержит, %: 97,5 U3O8; 0,5 Fе; 0,06 РO4; 0,5 СО3, 0,004 V; 0,0025 Тi; 7.10-4 Мо. Этот продукт, как указывают, направляют на заводы по производству гексафторида урана. Новым в смысле промышленной реализации в описанном процессе является применение восстановительной реэкстракции урана раствором, содержащим двухвалентное железо и комплексообразующий реагент - фосфорную или фтористоводородную кислоту. В этой связи стоит отметить, что результаты подробного исследования советскими учеными подобного процесса были опубликованы еще в 1964 г.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 188; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!