Карбонатное выщелачивание урановых руд

КАРБОНАТНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ УРАНОВЫХ РУД [c.118]

Рис. 32. Распределение концентраций металла в растворе С), породе ц) и кислотность (pH) растворов по длине колонки к) при выщелачивании серной кислотой песчаной урановой руды. (с 0,072% урана, 0,3% карбонатной двуокиси углерода и 70—75% от общего содержания долей шестивалентного урана) для опытов разной длительности (а —для 1 = 0,2 Г б —для 2=0,4 Г в —для 3=0,6 Г)

Стивенс мл. и Макдональд. Карбонатное выщелачивание урановых руд. Доклад № 520, представленный на Первую международную конференцию по мирному использованию атомной энергии, Женева, [c.220]

Непосредственной осадительной обработке подвергают растворы после карбонатного выщелачивания урановых руд осадительное концентрирование урана возможно также в определенных случаях и нз кислых растворов. Рассмотрим несколько подробнее обстоятельства, связанные с выделением химических концентратов урана непосредственно из рудных растворов после выщелачивания. [c.188]

Известно, что карбонатное выщелачивание урановых руд является более селективным, чем кислотное. При последующей переработке карбонатных урановых растворов требуется разрушение комплексных ионов [и02(С0з)з] -, что приводит к безвозвратным потерям соды и кислоты. Для разрушения карбонатного комплекса и одновременного возврата щелочи (точнее ионов натрия) в катодную камеру был использован электродиализ с ионитовыми мембранами. [c.130]

Б. Карбонатный метод выщелачивания урановых руд [c.276]

Урановые руды перед аффинажем обычно обогащаются методами кислотного и карбонатного выщелачивания. В литературе [6] можно найти подробную информацию о процессах обогащения бедных руд. [c.8]

В связи с увеличением роли осадочных месторождений в сырьевой базе урановой промышленности интерес к карбонатному выщелачиванию в настоящее время весьма возрос. Кроме того, прп.менение окислителей и автоклавного процесса при карбонатном выщелачивании значительно сгладило разницу между степенью извлечения урана кис.тотами и карбонатами. [c.118]

Исследованиями установлено, что при подземном выщелачивании загрязнение подземных вод носит локальный характер и распространяется на относительно небольшие расстояния (50-80 м) от контуров рудных тел. При использовании карбонатного метода, оказывающего селективное воздействие на урановые руды, количество поступающих в подземные воды элементов невелико, и в растворе обычно наблюдается повышенное содержание ионов Са , К , Ма и естественных радионуклидов. Подземное выщелачивание серно- [c.163]

Химические превращения урановых минералов при окислительном обжиге. В окислительных условиях обжига могут протекать реакции окисления первичных урановых минералов, реакции образования окислов урана из различных его соединений, реакции окисления сульфидов (примесей),, реакции разложения карбонатов и вторичные реакции между сульфидами и окислами, а также реакции между окислами урана и основными окислами с образованием уранатов. Условия обжига влияют на состав и свойства получаемой золы и на условия последующего выщелачивания урана в кислой или карбонатной среде. [c.206]

Иногда на стадии тонкого измельчения урановые руды подвергают вскрытию карбонатными растворами, в результате чего сокращается время процесса выщелачивания. Кислотное выщелачивание па стадии тонкого измельчения не всегда осуществимо из-за коррозии материала футеровки мельниц, а также шаров или стержней. [c.77]

Выщелачивание под давлением позволяет снизить расход реагентов и продолжительность процесса, так как представляется возможным проводить его при температуре, выше температуры кипения водных растворов. Известно далее, что увеличение давления при осуществлении реакций, протекающих с участием газообразных веществ, повышает их концентрацию, а следовательно, и скорость реакции. При карбонатном выщелачивании урановых руд окислителем иногда служит воздух или кислород. При этом с увеличением суммарного давления повышается парциальное давление окисляющего агента, что и приводит к иптен-сификации процесса. [c.102]

При переработке бедных урановых руд большое значение имеет их предварительное обогащение. Для отделения урана от пустой породы применяют методы механического обогащения (гравитация, флотация, магнитная сеперация, радиометрическое обогащение, использующее радиоактивные свойства урановых минералов, и др.) после механического обогащения, как правило, получаются концентраты с невысоким содержанием урана. Более богатые промышленные концентраты, содержащие до 20—60% урана, получаются при гидрометаллургических процессах переработки урановых руд, заключающихся в кислотном или карбонатном выщелачивании урана с последующим выделением урана из раствора методами осаждения, экстракции или сорбции. [c.8]

Следующая стадия — обогащение урановой руды в цепочке работы с ураном — является менее радиаци-01шоопасной. В зависимости от типа руды, применяются четыре вида обогащения а) механическое, основанное на различии механических свойств урановых минералов и пустой породы б) гравитационное, основанное на большей плотности урановых минералов в) радиометрическое г) флотационное. Так как полностью отделить руду от пустой породы практически невозможно, то после этой стадии остаются первые так называемые хвосты — пустая порода, содержащая небольшое количество урана и, следовательно, продукты его распада. Обогащенная руда подвергается тонкому измельчению, и эта стадия, как и добыча урана, представляет серьезную радиологическую опасность, так как сопровождается значительной эмиссией радона в атмосферу. Стадия выщелачивания урана из руды сопровождается незначительной эмиссией радиоактивных веществ в окружающую среду. Обычно процедура растворения руды проводится растворами серной кислоты в присутствии природного диоксида марганца для перевода четырехвалентного урана в шестивалентный. При этом получаются растворы сульфата уранила. Если же в урановой руде имеется большое количество карбонатов, то расход серной кислоты будет слишком большим, и тогда применяется содовое (карбонатное) выщелачивание. [c.162]

На основании высказанных выше соображений были разработаны разнообразные Методы. На рис. 5.1 представлена технологическая схема переработки первичных урановых руд из района Биверлодж в Канаде [22]. Выщелачивание проводится в течение 16 ч растворами, содержащими 40 г карбоната и 20 г бикарбоната на 1 л раствора при температуре 104° С. Для окисления четырехвалентного урана до урана (VI) используют воздух при давлении 7,7 кг1см . Маточный раствор после выделения урана снова насыщают карбонатом путем пропускания газообразной двуокиси углерода. Выделение урана из карбонатных растворов может быть выполнено при помопщ простых и оригинальных приемов последние обсуждаются в следующем разделе). Большое количество технологических схем щелочного выщелачивания урановых руд интересно и содержательно описали Стефенс и Мак-Дональд [22]. [c.130]

Разложение руд карбонатными растворами. Способность шестивалентного урана образовывать растворимые карбонатные комплексы широко используется для перевода урана в раствор как в аналитической практике, так и в технологии. Метод карбонатного выщелачивания урана был первоначально разработан и применен для карнотитовых руд, содержащих окисленный уран. В настоящее время карбонатное выщелачивание применяется также к рудам, содержащим первичные неокислен-ные урановые минералы, в которых имеются значительные количества четырехвалентного урана. Последний окисляется в процессе выщелачивания соответствующими окислителями до шестивалентного состояния и переходит в раствор. [c.213]

Техника карбонатного выщелачивания. Извлечение ура -на карбонатными растворами проводят как при атмосферном давлении в аппаратах с механическими мешалками или с перемешиванием сжатым воздухом, так и при повышенном давлении в автоклавах. В отличие от кислотной обработки, выщелачивание содовыми растворами всегда проводится при нагревании в присутствии окислителя. При карбонатном способе требуется более тонкое измельчение руды, так как содовые растворы менее интенсивно реагируют с минералами пустой породы, чем кислоты, а для извлечения урана из руды необходим непосредственный контакт реагента с урановыми минералами. Степень измельчения руды зависит от величины включений урановых минералов и должна обеспечивать максимальное разложение их. Обычно при содовом способе руда измельчается на 80—90% до тонины 0,074 мм, в некоторых случаях руду необходимо измельчать до тонины 0,044 мм. Выщелачивающие растворы содержат 5—10% Na Oa и I—7% NaH Os. Температура выщелачивания около 75°, концентрация твердой фазы около 50—60%. [c.214]

Карбонатные соединения уранила имеют важное значение в химии и технологии урана. Натриевый или содовый трикарбонат уранила Л а4[и02(С0з)з] получается в результате выщелачивания урановых руд содовыми растворами. Переочистка загрязненных растворов урана, а также бедных химических концентратов урана может быть осуществлена с помощью натриевого трикарбоната на этой операции уран хорошо очищается от железа, алюминия, хрома, никеля и других металло)з, выпадающих в осадок в виде гидроокисей и оксикарбонатов, а также от щелочноземельных элементов, образующих нерастворимые карбонаты. Уран может быть извлечен из содовых растворов методом анионообменной сорбции на сильноосновных анионитах. Иногда реэкстракцию урана из органических растворов производят с помощью соды. Существует два способа получения натриевого трикарбоната уранила обработка содой кислых растворов иона уранила и непосредственное выщелачивание твердых соединений шестивалентного урана (главным образом окислов и уранатов) растворами соды. И тот и другой способы имеют промышленное значение. [c.41]

Карбонатное выщелачивание основано на взаимодействии урана с водными растворами карбонатов, в результате которого образуются хорошо растворимые комплексные соединения урана, например Ка4иОг (СОз)з. При извлечении урана из первичных урановых минералов требуются окислители — кислород воздуха, перманганат калия и др. В последнее время в промышленной практике нашли применение катализаторы реакции окисления урана кислородом воздуха, например железистосинеродистый натрий, соли меди. В ряде случаев даже из первичных урановых минералов с применением окислителей и катализаторов удается извлечь до 90—95% урана. [c.118]

Сопоставляя эти данные с данными для растворов, полученных в результате сернокислотного выщелачивания урановых руд (стр. 110), можно заметить, что степень загрязненности урапа в первом с.лучае значительно ниже, чем во втором. Непосредственное выде генне концентратов урана 113 рудных растворов при карбонатном процессе дает возможность получить продукт, содержащий до 40—60 Ь урана, в то время как в концентратах, осажденных из кислых щелоков, имеется всего лишь 5—8"о урана. [c.120]

Выщелачивание урановых руд приводит к образованию кислых и карбонатных пульп, состоящих из водных растворов урана и примесей и перастворенных частиц руды. Обычно соотношение твердого и жидкого в пульпах колеблется в пределах от 1 1 до 1 3. Основная масса твердого на 50—70% состоит из зерен кварцевого песка и силикатов, практически не содержащих урана и обладающих высокой абразивной способностью размер зерен определяется тониной номола исходной руды. В твердой части пульп имеется много шламов, представленных главным, образом глинистыми материалами и охрами размер частиц меньше 0,044. иж. Эта часть твердого обладает высокой сорбционной способностью и удерживает большое количество растворимых веществ. [c.130]

Описан способ обжига урановой карбонатно-фосфатной рудь> при 850—950 °С для разложения кальцита с образованием извести. Содержание урана в руде при этом повышается до 100—120 г/т. Затем известь выщелачивается водным раствором хлористого аМ мония. Получаемый концентрат содержит 36—38 % Р2О5 с извлечением в него фосфора более 95%. потери урана при выщелачивании—менее 20%. Последующие гидрометаллургические операции обеспечивают извлечение в химический концентрат 80 г ур на из 1 т руды. [c.126]

Для получения pH 1 в последпие четыре чана добавляется кислота, а чтобы завершить окисление, необходимое для полного выщелачивания урана, во второй чан добавляется МпОг. Твердые частицы отделяются от выходящего из пятого реактора раствора, и чистый раствор делится поровну между двумя установками для экстракции урана. Используемая ранее установка представляла собой четыре понообменные колон ны, и она действовала подобно тому, как это показано на рис. 8.1 в качестве элюента использовался подкисленный раствор хлорида натрия. В новой установке поступающий раствор просачивается через слой железной стружки, чтобы восстановить ион железа и предотвратить его экстракцию с ураном. Затем раствор контактирует в четырех смесителях-отстойниках с поступающей ему навстречу смесью растворов 0,1 М Д2ЭГФК и 0,1 М ТБФ в керосине с высокой температурой вспышки. Из органического раствора уран реэкстрагируется раствором карбоната натрия в серии из двух смесителей-отстойников. Карбонатный раствор смешивается с урановым продуктом нз ионообменной устаиов ки, после чего смесь подкисляется и кипятится для разложения карбоната. Затем уран осаждается а ммиаком и окисью магния, отфильтровывается, сушится и отправляется на аффинажный завод. Ванадий может быть извлечен из бедных растворов обеих экстракционных установок. Такие процессы используются и на других фабриках. [c.185]

На основе соединений с эпоксидными группами получен ряд новых полимерных материалов, принадлежащих к группе ионитов. Ионитами я вляются твердые нерастворимые высокомолекулярные продукты, характерная особенность которых — способность к ионному обмену с внешней средой за счет активных групп высокомолекулярной основы. В зависимости от знака ионов, зафиксированных на высокомолекулярном каркасе ионита, их подразделяют на катиониты и аниониты. Область применения в технике этих материалов все более расширяется. Например, ионообменная технологий широко распространена в урановой промышленности [28]. При гидрометаллургической переработке урановых руд и производстве чистых соединений урана используют процессы избирательного извлечения урана из кислых и карбонатных растворов, а также рудных пульп. Дальнейшее развитие сорбционной технологии связано с применением новых типов ионообменных смол, обладающих превосходными кинетическими характеристиками и большой селективной способностью. Необходимость этих свойств в ионитах обусловлена тем, что при химическом выщелачивании урана в растворы переходит значительное количество содержащихся в рудах примесей других элементов железа, алюминия, магния, натрия, марганца, меди, молибдена, вольфрама и др. Важной задачей поэтому является разработка таких ионитов и способов их использования, которые позволяли бы селективно извлекать уран из сложных по солевому составу технологических растворов и пульп. [c.167]

Перед выщелачиванием обычно необходимо подвергать руду прокаливанию при высокой температуре. Канадская урановая смоляная руда из Эльдорадо содержит серебро, присутствие которого в растворе после выщелачивания значительно усложняет последуюпще операции. Если руда подвергается обжигу с хлористым натрием при температуре 800° С, серебро превращается в нерастворимый хлорид серебра. Карбонаты, которые образуют пену при кислотном выщелачивании, при высокотемпературной обработке разрушаются сера, мышьяк и сурьма улетучиваются, что приводит к упрощению последующих этапов. Поскольку многие урановые минералы содержат болыпие количества органических веществ, которые затрудняют размол или выщелачивание, обжиг в этих случаях также значительно уменьшает трудности переработки. Как будет видно из последующего разбора процесса выщелачивания, обжиг значительно облегчает извлечение урана карбонатными растворами из некоторых карнотитовых руд. При высоких температурах обжига в твердой фазе происходят реакции, которые превращают уран в соединения, легко растворяющиеся в карбонатных растворах. [c.126]

В мировой практике переработки урановых руд имеются примеры флотацтт сульфидов железа и цветных металлов из исходной руды, хвостов обогащения или кеков гидрометаллургического передела. Кроме того, есть сведения о флотационном извлечении сульфидов из карбонатных урановых руд дл [ улучшения условий содового выщелачивания. [c.96]

Несмотря на многообразие типов урановых минералов и руд, все методы химической переработки сводятся к разложению исходного сырья кислотными или карбонатными реагентами. Выбор реагента зависит главным образом от типа руды, характера урановых минералов и состава пустой породы. Такие первичные урановые минералы, как уранинит пегматитов, химически связанный с трудиорастворимыми окислами, и отчасти настуран, трудно разлагаются карбонатами. Для вскрытия их требуется кислота и подчас концентрированная. Все вторичные минералы при соблюдении определенных условий выщелачивания поддаются воздействию и кислот, и щелочей. Однако при наличии в руде кальцита, доломита и магнетита расход реагентов при кислотном выщелачивании повышается, в этом случае выгоднее применять карбонатный способ вскрытия руды. [c.97]

Все ранее рассмотренные технологические операции передела уранового сырья (обогащение и выщелачивание руд, экстракционная и сорбционная переработка рудных растворов и пульп, осаждение урановых концентратов) сопряжены с очисткой урана от сопутствующих ему примесей. В результате выщелачивания и последующих операций классификации и фильтрации удаляется основная масса примесей (нерастворимые в кислых и карбонатных растворах кремнезем, алюмосиликаты, магнетит, гематит и др.). Осаждение концентратов приводит к очистке урана от щелочных и щелочноземельных элементов. Наконец, при экстракционном и сорбционном переделе рудных растворов и нульп уран практически очищается от всех растворимых и нерастворимых (в случае переработки нульп) примесей. В исходных продуктах (руде, пульпах и растворах) содержание примесей намного превышает содержание урана, в связи с чем даже при использовании весьма селективных методов извлечения урана конечные продукты всегда содержат некоторое количество загрязнений и представляют концентраты той или иной степени чистоты. Прокаленные продукты в большинстве случаев содержат 60—80% урана и до 20% примесей (состав типичных химических концентратов урана приведен в гл. 8). [c.204]