一種同步萃取分離鈾鉬的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同步萃取分離鈾鉬的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈾和鉬的提取分離方法較多，常用的分離方法有選擇性沉淀法、萃取分離法、離子交換法等。
[0003]選擇擇性沉淀法又分為兩種，重鈾酸鹽沉淀法和鉛鹽選擇性沉淀法，重鈾酸鹽沉淀法適宜處理鈾含量較高、鉬濃度較低的料液(溶液中鈾鉬濃度比大于15)，處理低濃度鈾溶液時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量廢水、廢鹽，浸出液中殘余的余酸堿利用率低;而鉛鹽選擇性沉淀法適合碳酸鈉浸出體系，因雜質(zhì)含量較少，可以首先分離鉬，然后再用萃取法或離子交換法提取鈾，優(yōu)點(diǎn)是沉淀工藝與碳酸鈉浸出工藝可以實(shí)現(xiàn)較好的銜接，缺點(diǎn)是鉛毒性大，對(duì)操作和環(huán)保壓力大。
[0004]在酸性浸出液體系，鈾和鉬都是以陰離子形式存在，可以采用胺類萃取劑或陰離子交換樹脂實(shí)現(xiàn)鈾和鉬分離。離子交換法適合鈾和鉬濃度較低的溶液，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂同時(shí)吸附鈾和鉬，先用酸性氯化鈉溶液解吸鈾，再用氫氧化鈉或氫氧化銨溶液解吸鉬，從而實(shí)現(xiàn)鈾鉬分離，但該法存在樹脂鉬吸附容量低，鈾解吸液中氯根高，影響后續(xù)的鈾沉淀黃餅質(zhì)量，不同淋洗劑處理后的樹脂為避免各種試劑混合發(fā)生反應(yīng)，還需要用大量去離子水清洗等問(wèn)題。
[0005]萃取法常用叔胺作為萃取劑，混合醇或磷酸三丁脂為改良劑，煤油為稀釋劑，通過(guò)控制有機(jī)相中叔胺濃度和操作流比，可以實(shí)現(xiàn)鈾和鉬同步萃取或分步萃取的目的。鈾鉬共萃取負(fù)載有機(jī)相一種方法是用NaCl和Na2CO3分別反萃取鈾和鉬，鈾反萃取液用氧化鎂沉鈾，鉬反萃取液用硫酸酸化至PH到3，再用石灰中心沉淀制備鉬酸鈣；另一種方法是用酸性(NH4)2S04或NH4Cl反萃取鈾、氨水或氫氧化鈉反萃取鉬，從而實(shí)現(xiàn)鈾鉬分離。上述兩種方法中有氯離子和氨離子引入，氯離子對(duì)設(shè)備防腐有較高要求，不適合非氯浸出體系，而氨根則需要有大型氨循環(huán)設(shè)備，投入高，另外，產(chǎn)生的大量含有氯離子和氨離子廢水會(huì)增大廢水處理難度和成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單、鈾鉬收率高、不引入復(fù)雜離子、環(huán)境優(yōu)好的酸浸溶液中鈾、鉬的方法，該方法適合工業(yè)化應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種同步萃取分離鈾鉬的方法，具體包括如下步驟:
[0009](I)鈾鉬礦酸性浸出液，直接進(jìn)行共萃取鈾和鉬，萃取劑為體積百分比為7.5%N235+20%TBP+72.5%的磺化煤油，萃取在十級(jí)混合澄清槽中進(jìn)行，操作相比0/A = 3，接觸時(shí)間3min;
[0010](2)控制流比A/0= 1.5?2，保證鈾鉬負(fù)載有機(jī)相中鉬容量?12g/L，萃余水相中鈾和鉬含量分別低于5mg/L和20mg/L ；
[0011](3)鈾鉬負(fù)載有機(jī)相用200g/L硫酸溶液反萃取鈾，反萃取鈾在五級(jí)混合澄清槽中進(jìn)行，操作相比0/A= 1.5，接觸時(shí)間3min，保證反萃取鈾溶液中鈾濃度在3?4g/L，鉬負(fù)載有機(jī)相中鈾溶液小于30mg/L ；
[0012](4)鉬負(fù)載有機(jī)相用16%濃度氨水反萃取鉬，反萃取鉬在五級(jí)混合澄清槽中進(jìn)行，操作相比0/Α=1/3，接觸時(shí)間3min，反萃取液中鉬濃度達(dá)到120g/L，貧有相中鉬濃度小于100mg/L；
[0013](5)再萃取鈾有機(jī)相組成為體積百分比為5%P204+5%TBP+90%的磺化煤油，萃取在十級(jí)混合澄清槽中進(jìn)行，操作相比0/A= I，接觸時(shí)間3min，有機(jī)相中鈾濃度3?4g/L；
[0014](6)負(fù)載有機(jī)相用100g/LNa2C03作反萃取劑，反萃取在三級(jí)混合澄清槽中進(jìn)行，兩相接觸時(shí)間3min，反萃取液鈾濃度30g/L。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]本發(fā)明采用N235共萃取鈾鉬-200g/L硫酸溶液反萃取鈾-氨水反萃取鉬-P204再萃取鈾-Na2CO3再反萃取鈾可以實(shí)現(xiàn)鈾和鉬高效分離，鈾和鉬萃取率高，均能達(dá)到99.5 %以上；鈾和鉬共萃取可以減少萃原液和有機(jī)相接觸次數(shù)，降低了萃余水相中懸浮物產(chǎn)生量，減少了有機(jī)相夾帶損失;實(shí)現(xiàn)了 P204萃余液(200g/L硫酸溶液)循環(huán)利用，降低了試劑硫酸消耗量;可以減輕硫酸鈉在鈾沉淀母液中的積累;整個(gè)工藝過(guò)程沒(méi)有引入復(fù)雜難處理離子，有利于后續(xù)廢水處理。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的一種同步萃取分離鈾鉬的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0019]實(shí)施例1
[0020]萃原液:？!10.73，0(1])0.64/1，0(]\10)8.128/1，0(3102)0.258/1，0(3042—)121.98/1，P(Al)I.13g/L，P(Σ Fe)2.24g/L，Eh_41OmV。
[0021 ] 共萃取鈾鉬有機(jī)相:7.5% N235+20 % TBP+72.5 %磺化煤油
[0022]共萃取鈾鉬操作條件:相比:0/A = 3，流比A/0 = 1.5，接觸時(shí)間3min。
[0023]鈾鉬負(fù)載有機(jī)相:p(Mo)12.1g/L，P(U)0.94g/L
[0024]鈾鉬萃余水相:p(Mo)<20mg/L，P(U) <5mg/L
[0025]鉬鈾負(fù)載有機(jī)相反萃取鈾:反萃取劑:200g/L硫酸溶液
[0026]反萃取鈾操作條件:相比:0/Α=1.5，流比A/0 = 4，接觸時(shí)間3min
[0027]鈾反萃取液:P(U)?3.7g/L
[0028]再萃取鈾有機(jī)相組成:5 % P204+5 % TBP+90 %磺化煤油
[0029]再萃取鈾操作條件:相比:0/Α=1，流比A/0 = 1，接觸時(shí)間3min
[0030]再萃取鈾負(fù)載有相:P(U)?3.7g/L
[0031]鈾再反萃取:反萃取劑:100g/L碳酸鈉
[0032]鈾再反萃取操作條件:相比:0/Α=1.5，流比A/0 = 8，接觸時(shí)間3min。
[0033]鈾再反萃取合格液:P(U)?28.5g/L
[0034]鉬反萃取劑:16%氨水
[0035]鉬反萃取操作條件:0/Α=1/3，流比A/0 = 10，接觸時(shí)間3min，鉬合格液P(Mo)?120g/L，貧有相P (Mo)?80mg/L
[0036]實(shí)施例2
[0037]萃原液:ρΗ0.64，p(U)0.667/L，P(Mo)6.28g/L，P(Si02)0.29g/L，P(S042—)101.9g/L，P(Al)1.28g/L，P(2Fe)l.934g/L，Eh-408mV。
[0038]共萃取鈾鉬有機(jī)相:7.5% N235+20 % TBP+72.5 %磺化煤油
[0039]共萃取鈾鉬操作條件:相比:0/A = 3，流比A/0 = 2，接觸時(shí)間3min。
[0040]鈾鉬負(fù)載有機(jī)相:P(Mo)?12.5g/L，P(U)?1.31g/L[0041 ]鈾鉬萃余水相:p(Mo) <20mg/L，P(U) <5mg/L
[0042]鉬鈾負(fù)載有機(jī)相反萃取鈾:反萃取劑:200g/L硫酸溶液
[0043]反萃取鈾操作條件:相比:0/Α=1.5，流比A/0 = 3，接觸時(shí)間3min
[0044]鈾反萃取液:P(U)?3.9g/L
[0045]再萃取鈾有機(jī)相組成:5 % P204+5 % TBP+90 %磺化煤油
[0046]再萃取鈾操作條件:相比:0/Α=1，流比A/0 = 1，接觸時(shí)間3min
[0047]再萃取鈾負(fù)載有相:P(U)?3.9g/L
[0048]鈾再反萃取:反萃取劑:100g/L碳酸鈉
[0049]鈾再反萃取操作條件:相比:0/Α=1.5，流比A/0 = 8，接觸時(shí)間3min。
[0050]鈾再反萃取合格液:P(U)?30g/L[0051 ]鉬反萃取劑:16%氨水
[0052]鉬反萃取操作條件:0/Α=1/3，流比A/0 = 10，接觸時(shí)間3min，鉬合格液P(Mo)?122g/L，貧有相 P(Mo)?80mg/L
[0053]實(shí)施例3
[0054]萃原液:？!10.84，0(1])1.34/1，0(]\10)5.848/1，0(5102)0.2328/1，0(5042—)114.28/L,P(Al)0.98g/L，P(Σ Fe)2.38g/L，Eh_389mV。
[0055]共萃取鈾鉬有機(jī)相:7.5% N235+20 % TBP+72.5 %磺化煤油
[0056]共萃取鈾鉬操作條件:相比:0/A = 3，流比A/0 = 2，接觸時(shí)間3min。
[0057]鈾鉬負(fù)載有機(jī)相:P(Mo)?11.6g/L，p(U)?2.6g/L
[0058]鈾鉬萃余水相:p(Mo)<20mg/L，P(U) <5mg/L
[0059]鉬鈾負(fù)載有機(jī)相反萃取鈾:反萃取劑:200g/L硫酸溶液
[0060]反萃取鈾操作條件:相比:0/Α=1.5，流比A/0 = 1.5，接觸時(shí)間3min
[0061]鈾反萃取液:P(U)?3.9g/L
[0062]再萃取鈾有機(jī)相組成:5 % P204+5 % TBP+90 %磺化煤油
[0063]再萃取鈾操作條件:相比:0/Α=1，流比A/0 = 1，接觸時(shí)間3min
[0064]再萃取鈾負(fù)載有相:P(U)?3.9g/L
[0065]鈾再反萃取:反萃取劑:100g/L碳酸鈉
[ΟΟ??]鈾再反萃取操作條件:相比:0/Α=1.5，流比A/0 = 8，接觸時(shí)間3min。
[0067]鈾再反萃取合格液:P(U)?30g/L
[0068]鉬反萃取劑:16%氨水
[0069]鉬反萃取操作條件:o/A= 1/3，流比A/0 = 11，接觸時(shí)間3min，鉬合格液P (Mo)?125g/L，貧有相 P(Mo)?80mg/L
[0070]上面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種同步萃取分離鈾鉬的方法，具體包括如下步驟: (1)鈾鉬礦酸性浸出液，直接進(jìn)行共萃取鈾和鉬，萃取劑為體積百分比為7.5%N235+20%TBP+72.5%的磺化煤油，萃取在十級(jí)混合澄清槽中進(jìn)行，操作相比0/A = 3，接觸時(shí)間3min； (2)控制流比A/0=1.5?2，保證鈾鉬負(fù)載有機(jī)相中鉬容量?12g/L，萃余水相中鈾和鉬含量分別低于5mg/L和20mg/L; (3)鈾鉬負(fù)載有機(jī)相用200g/L硫酸溶液反萃取鈾，反萃取鈾在五級(jí)混合澄清槽中進(jìn)行，操作相比0/A= 1.5，接觸時(shí)間3min，保證反萃取鈾溶液中鈾濃度在3?4g/L，鉬負(fù)載有機(jī)相中鈾溶液小于30mg/L; (4)鉬負(fù)載有機(jī)相用16%濃度氨水反萃取鉬，反萃取鉬在五級(jí)混合澄清槽中進(jìn)行，操作相比0/Α=1/3，接觸時(shí)間3min，反萃取液中鉬濃度達(dá)到120g/L，貧有相中鉬濃度小于10mg/L； (5)再萃取鈾有機(jī)相組成為體積百分比為5%P204+5 % TBP+90 %的磺化煤油，萃取在十級(jí)混合澄清槽中進(jìn)行，操作相比0/A= I，接觸時(shí)間3min，有機(jī)相中鈾濃度3?4g/L； (6)負(fù)載有機(jī)相用100g/LNa2C03作反萃取劑，反萃取在三級(jí)混合澄清槽中進(jìn)行，兩相接觸時(shí)間3min，反萃取液鈾濃度30g/L。
【專利摘要】本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同步萃取分離鈾鉬的方法，目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單、鈾鉬收率高、不引入復(fù)雜離子、環(huán)境優(yōu)好的酸浸溶液中鈾、鉬的方法，該方法適合工業(yè)化應(yīng)用。本發(fā)明采用N235共萃取鈾鉬-200g/L硫酸溶液反萃取鈾-氨水反萃取鉬-P204再萃取鈾-Na2CO3再反萃取鈾可以實(shí)現(xiàn)鈾和鉬高效分離，鈾和鉬萃取率高，均能達(dá)到99.5％以上；鈾和鉬共萃取可以減少萃原液和有機(jī)相接觸次數(shù)，降低了萃余水相中懸浮物產(chǎn)生量，減少了有機(jī)相夾帶損失；實(shí)現(xiàn)了P204萃余液(200g/L硫酸溶液)循環(huán)利用，降低了試劑硫酸消耗量；可以減輕硫酸鈉在鈾沉淀母液中的積累；整個(gè)工藝過(guò)程沒(méi)有引入復(fù)雜難處理離子，有利于后續(xù)廢水處理。
【IPC分類】C22B34/34, C22B3/40, C22B60/02
【公開號(hào)】CN105483400
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511017837
【發(fā)明人】向秋林, 師留印, 楊劍飛, 曾毅君, 劉會(huì)武, 劉忠臣, 陳天寶, 黃永, 劉智
【申請(qǐng)人】核工業(yè)北京化工冶金研究院
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日