Az extrakciót az urán finomítás segítségével karbamid-nitrát
a. 1
KITERMELÉSE URÁNIZOTÓPOK HASZNÁLATÁVAL finomítási karbamid-nitrát
Y. Osztrovszkij 1. GM Zabortsev 2. AB Alexandrov 3. SY Saifutdinov 3
1) JSC "Novosibirsk" VNIPIET "2) LLC SPC" EIDOS”, Novosibirsk,
3) JSC "NCCP", Novosibirsk
Folyamatábrája extrakciós finomítási urán a vállalkozások a szektor befogadó kerámia urán-dioxid révén lépésben lerakódás polyuranates ammónium (AFT) eljárás oldása urán koncentrátumot salétromsavban, extrahálással uranil-nitrát-oldat tributil-foszfát (TBP) a szerves hígítószer jelenlétében egy kisózóhatást, majd urán visszaextra-hálás és kimeneti raffinátumot tartalmazó 200 g / l salétromsavat a folyamat [1].
A hátránya ennek a technológia pótolhatatlan veszteség salétromsavat miatt a semlegesítés a kalcium-hidroxid raffinátumok és kisütési nitrátok szennyvizekből hulladéklerakó tárolása folyékony radioaktív hulladékok.
Az általunk kifejlesztett egy eljárást az extrakciós finomítási urán koncentrátumok, amely a csökkentett alaphelyzetbe nitrát ionokat és urán szennyvízből, és alapvetően csökken a salétromsav fogyasztás használata miatt a folyamat kitermelése urán, mint a savanyító reagens karbamid-nitrát, a kapott karbamid denitráló Raffinátumok [ 2].
Folyamatábrája finomításával a kitermelés az urán segítségével karbamid-nitrát (ábra. 1) tartalmaz feloldjuk urán koncentrátumot salétromsavban, savanyítása a kapott oldat a karbamid-nitrát, uránium extrakciós raffinátumot nitrogénmentesítő karbamiddal nitrát iszapot és visszatérését a fejét a folyamat. és sztrippelő urán kicsapás ammónium polyuranates piacképes hozam urán-oxid, a karbamid-nitrát a nitrogénoxidok megkötésére oxidok során felszabaduló oldódási urán koncentrátumok [2].
Annak megállapítására, a hatás a karbamid-nitrát, hogy az urán finomítás a folyamat vizsgált és karbamid-nitrát kitermelése urán a rendszerben UO2 (NO3) 2 - HNO3 - CO (NH2) 2 * HNO3 - H2 O, egy urán koncentrációja 75 g / l; Salétromsav - 30 g / l-nitrát és karbamid CO (NH2) 2 × HNO3 - 75 g / l. Az itt használt extrahálószer - 23% TBP egy szerves hígítószerben.
Azt találtuk, hogy a kitermelés a nitrát, karbamid-nitrát a TBP - karbamid-oldatot tartalmazó> 50 g / l urán, gyakorlatilag hiányzik. Indikátorok urán kitermelése nitrát-karbamid-nitrát és uranil-nitrát oldatokat 3 és közeli ÷ 4 extrakciós fázis nyújtja maradék koncentrációja urán CU = 0,013-0,014 g / l Cu a kiindulási koncentráció = 70,0 g / l.
Szerinti konténer, urán extrahálószert - 23% TBP egy szerves hígító-urán kitermelése nitrát-karbamid-nitrát oldattal, és elegendően közel, elérve 70-72 g / l, a gyenge extrakciós karbamid-nitrát jelenlétében uranil-nitrát. urán visszaextra-hálás savanyítjuk víz pH = 3 zajlik hatékonyan.
1. ábra reakcióvázlat extrakciós urán finomítás segítségével karbamid-nitrát
A hatékonysága urán extrakciós folyamat hatással koncentrációja karbamid-nitrát (oldat savassága) a kiindulási oldatban (ábra. 2). Növekvő koncentrációjú karbamid-nitrát urán eloszlási koefficiens jelentősen nagyobb mértékben nő (Cr). Karbamid-nitrát képződése csapadék urán kitermelése nitrát-karbamid oldat észlel.
Ahhoz, hogy megszüntesse a felhalmozódása improduktív csapadékot karbamid-nitrát oldódó urán koncentrátumok célszerű oldat salétromsav az alacsony savtartalom.
Tanulmányok oldódó urán-oxid salétromsav különböző koncentrációjú azt mutatta, hogy 90 ° C-on és a salétromsav koncentrációja 70 g / l (fölöslegben sztöchiometriája 0,5 mol / l), feltéve, az oldódási időt az U3 O8. összehasonlítható feltételek az ipari termelés hőmérsékleten 70 ° C, és a kezdeti salétromsav koncentrációja 160 g / l (3.).
Nagyobb végeztünk laboratóriumi kitermelése urán finomítás rendszer segítségével karbamid-nitrát urán feloldjuk a koncentrátumot a gyártási pellet urán-dioxid kerámiapor.
Urán-koncentrátum - urán-oxid feloldjuk salétromsavban 90 ° C-on, majd hozzáadjuk a karbamid-nitrát és egy oldatot kapjunk, amelynek urán koncentrációja 104 g / liter, és karbamid-nitrát 175 g / l a teljes oldat savassága 113,4 g / l. urán extrakciót végeztünk 23% -os oldatát TBP egy szerves hígítószerben. extrakciós körülmények - stripping urán kerülnek bemutatásra a táblázatban.
kivonat és egy raffinátumot nyerünk, amely teljes savasság 92,0 g / l, és az urán koncentrációja 0,66 g / l. Extraction karbamid-nitrát az extraktumban volt jelen. Amikor urán visszaextra-hálás savanyítjuk vízben pH = 3 kaptunk újraextraháló, amely 99,4% -át tartalmazta a kezdetben oldott urán.
2. ábra - pH-függése és Cr a raffinátum-nitrát karbamid koncentrációja a betáplált oldatban
3. ábra - A oldódását urán-oxid salétromsav
hőmérséklet 70 és 90 ° C-on
Csapadék ammónium polyuranates újraextraháló végezzük egyetlen lépésben történő melegítéssel 50-60 ° C-on és pH = 6,8. Kaptunk a törzsoldat koncentrációjú urán 0,36 mg / l, és az ammónium-sót 75% páratartalom mellett.
Táblázat - Feltételek kitermelés, stripping az uránt nitratno-
Az eredmények szerint a kitermelése urán finomítás segítségével karbamid-nitrát a dolgozó kisózóhatást levonhatjuk az alábbi következtetéseket:
regenerálása végre karbamid-nitrát az extraháló raffinátum;
átmenet karbamid betáplált oldat a extrahálószert nem észlelhető;
raffinátum savasság csökken 2,5-0,6 mol / l;
jelenlétében karbamid-nitrát extraháljuk legfeljebb 99,4-99,9% urán:
Az urán-dioxid kerámiapor kapott tabletták feltételes sűrűsége.
Karbamid-nitrát tartalmú 49% (tömeg) karbamidot is használható csapdázására nitrogén-oxidok képező oldódás alatt az urán koncentrátumok.
Így, karbamid-nitrát lehet használni, mint a kisózási extrakciós urán a folyamat finomítás meghibásodás nélkül a termék minőségét - kerámia uránium-dioxidot és az urán extrakciós javasolt rendszer jelentős csökkentés jelentkezik finomítási visszaállító nitrát ionokat a szennyvízben és a fogyasztás csökkentése a salétromsav, hogy 50- 70% -át a jelenlegi helyett annak karbamid-nitrát.