Патент на изобретение №2159216
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ СОРБЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ УРАНА ИЗ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ И ПУЛЬП
(57) Реферат: Изобретение относится к способам извлечения урана сорбцией. Результат способа: повышение емкости ионитов, уменьшение остаточной концентрации урана в сбросных растворах, уменьшение остаточной концентрации урана на ионите после десорбции, предотвращение отравления ионита кремнием. Уран из кремнийсодержащих растворов и пульп извлекают сильноосновным анионитом гелевой или пористой структуры. Насыщенный анионит в количестве 10-100% обрабатывают раствором гидроксида натрия при рН 4-13. Обработанный ионит повторно контактируют с исходным раствором или пульпой. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. Заявляемый способ относится к гидрометаллургии и может быть использован для извлечения урана из кремнийсодержащих растворов и пульп. Известен способ сорбиционного извлечения урана из растворов и пульп слабоосновными стиролдивинилбензольными анионитами типа “Амберлит ХЕ-270″, устойчивыми по отношению к различным ядам, в частности к отравлению кремнием /”Технология атомного сырья”. М., Атомиздат, 1959 г./. Однако этот способ характеризуется низкими сорбционными способами анионитов по урану. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ сорбционного извлечения урана из растворов и пульп сильноосновными анионитами гелевой и пористой структуры типа АМ, АМП, ВП-1Ап, АМ-п, АМП-п и др. /”Химия урана”. Под ред. Б.Н. Ласкорина, изд-во “Наука”, М. , 1981 г., с. 58-63/. Недостатками известного способа являются невысокая емкость анионитов по урану, что приводит к повышенным концентрациям урана в жидкой фазе сбросной пульпы, а также значительная степень отравления анионитов, особенно пористой структуры, соединениями кремния, что приводит к уменьшению сорбционной емкости ионита по урану и, тем самым, к снижению эффективности процесса в целом. Предлагается способ, позволяющий повысить емкость насыщения ионитов, выводимых на стадию десорбции урана, и снизить концентрацию урана в сбросных растворах с одновременным уменьшением степени отравляемости сорбента соединениями кремния. Это достигается за счет того, что по способу сорбционного извлечения урана из кремнийсодержащих растворов и пульп сильноосновными анионитами гелевой и пористой структуры часть насыщенного ураном сорбента от 10% до 100% выводят из процесса, обрабатывают щелочным раствором и проводят дополнительное поглощение урана. Нижний предел части насыщенного ионита, выводимого на щелочную обработку, ограничивается тем, что не достигаются эффекты повышения емкости ионитов до технологически необходимых значений и предотвращения отравления их соединениями кремния. Верхний предел определяет максимальную эффективность предлагаемого процесса. Щелочная обработка проводится при pH 4-13. Нижний предел значений pH обусловлен тем, что при pH < 4 обработка не эффективна по степени десорбции соединений кремния, а при pH > 13 возможно механохимическое разрушение ионита. В результате щелочной обработки в фазе ионита создаются условия для процесса полимеризации /укрупнения/ ионов уранила при одновременном освобождении от урана части ионообменных групп. Повышение емкости насыщения ионита по урану при повторном контакте с исходным раствором или пульпой происходит за счет дополнительной сорбции урана этими группами. Щелочная обработка ионита обеспечивает также условия десорбции кремния, что приводит к предотвращению отравления ионита соединениями кремния и исключает возможность понижения сорбционной емкости сорбента по урану и производительности процесса в целом. Данный способ позволяет повысить емкость насыщения ионитов, выводимых на стадию десорбции урана, уменьшить остаточную емкость ионита по урану после десорбции и снизить концентрацию урана в сбросных растворах с одновременным снижением степени отравления анионитов соединениями кремния. Способ реализуется следующим образом. Пример. Проведена сорбция урана из модельных сернокислых растворов с концентрацией урана 1 г/л, сульфата натрия 50 г/л анионитами ВП-1Ап и “Россион 1п” с остаточной емкостью по урану 1,0 г/л и 4,0 г/л и кремнию – 144 г/л и 130 г/л соответственно. Эксперименты проводили по схеме: 1 сорбция: Т:Ж = 1:50; pH = 3,5 – 3,8; продолжительность – 24 часа. Щелочная обработка: Т: Ж = 1:3; концентрация NaOH – 50 г/л; продолжительность – 2 часа. 2 сорбция: Т:Ж = 1:50; pH = 3,5 – 3,8; продолжительность – 6 часов. Результаты экспериментов представлены в таблице. В качестве щелочного агента можно использовать гидроксид калия или аммония, что определяется экономическими расчетами и условиями эксплуатации процесса. В результате проведенных экспериментов установлено, что щелочная обработка насыщенных ионитов и их повторный контакт с исходным раствором или пульпой обеспечивают повышение емкости анионитов в сравнении с прототипом в 1,5 – 1,9 раза, что может выразиться в сокращении потерь урана с жидкой фазой пульпы или раствора, сокращении единовременной загрузки ионита в цикле “сорбции – десорцбии”, снижении удельного расхода ионита, уменьшении объемов товарных элюатов и эксплуатационных затрат при переработке их на последующих переделах, сокращении расходов десорбирующего и регенерирующего агентов. Предлагаемый способ позволяет снизить содержание кремния при эксплуатации анионита ВП-1Ап – на 25% и анионита “Россион-1п” на 22%, что в последствии приведет к значительному улучшению технико-экономических показателей процесса. Таким образом, реализация заявляемого способа позволяет обеспечить повышение емкости ионитов по урану с одновременным предотвращением отравления их соединениями кремния. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 25.05.2003
Извещение опубликовано: 27.12.2004 БИ: 36/2004
|
||||||||||||||||||||||||||
