C22B3 / 26 - екстракция течност-течност с помощта на органични съединения
Собствениците на патента RU 2554830:
Акционерно дружество "Сибирски Chemical Комбинирайте" (RU)
Изобретението се отнася до метод за извличане и рафиниране на уран може да се използва при обработката на технология извлича уран от отработено ядрено гориво (извлича уран) и химични природен уран концентрати (HKPU). Методът за извличане на рафиниране уран включва разтваряне уран концентрат в азотна киселина, екстракция уранил нитрат TBP в въглеводороден разредител, промиване на екстракта и отново се екстрахира уран източване. Така разтварянето на уранови концентрати, в комбинация с извличането на уранил нитрат, противоток хранене уран екстрагент едновременно концентрира се и водният разтвор на азотна киселина. Техническият резултат е опростен алгоритъм, чрез предоставяне на алкохол уран приемна лента, отговаряща на изискванията на ASTM и отпадъци уран рафиниран. 2 права.
Изобретението се отнася до методи за извличане и рафиниране на уран могат да бъдат използвани в технологията за обработка извлича уран от отработено ядрено гориво (извлича уран) и химични природен уран концентрати (HKPU).
Метод за обработка на уран концентрати (Charles Harrington, A. Ruel. Технологията на производство уран, М. Gosatomizdat 1961, s.178-185) (прототип). Азотният извличане на уран концентрат киселина се провежда в реактор, снабден с бъркалка и кожух за нагряване и охлаждане, и продухване. Получената суспензия на неразтворимия остатък в разтвор на уранил нитрат да се натрупват колекции, след това се предават в резервоари и от там се дозират се подава към екстракцията в смесител-dekandery в която целулоза и екстрагент контактуват в противоток. Екстрактът се промива reextract. Повторна екстракция след това се извършва уранил нитрат.
Недостатъците на този метод са нуждата от множество етапи и голям брой допълнителни технологично оборудване за разтваряне HKPU реактори, колекции на решенията и техните резервоари за издаване на екстракция.
Известен азотна киселина метод разтваряне уран оксид разтворен в трибутил фосфат [AP Filippov стрелците LA Изследване на процесите на окисляване и разтваряне на уранови съединения в неводна среда // Радиохимия, Д13, №1, 1971 - S.52-57]. Разтварянето се осъществява в един етап за образуване уранил нитрат солват, азотни газове (ако съединението се разтваря четиривалентен уран) и вода. Този метод не е намерил приложение поради сложността на технологичния рафинирането на схема уран (изисква провеждане на многостепенен екстракция на азотна киселина за насищане това екстрагент) процес и периодичност разтваряне на уран оксиди.
Недостатък на този метод се състои в това, че след един-единствен добив, концентрацията на уран в рафинат никога не достига изисквания ASTM стойности съответно за отпадъци <100 мг/л. Например, при насыщении экстрагента ураном
90 г / л HNO3 и концентрацията на рафината (2-4) мол / л на равновесната концентрация на уран е в диапазона (40-20) г / л [Nikolotova ZI Екстракция на неутрални органични съединения. Актинидите. - М. Energoatomisdat, 1987, стр.93]. В промишлени процеси за добив на рафиниране уран дълбоко извличане на уран от водни разтвори азотна киселина се осигурява чрез многостепенна екстракция в противоток. Въпреки това, за прилагане на метода с помощта на многостепенен противоток екстракция не е възможно поради едновременното източване на азотна киселина и загубата с рафината.
Провеждане на процеса в една партида изпълнение на естрагента се увеличава скоростта на потока в сравнение с непрекъснат процес на разтваряне и екстракция. Това се дължи на факта, че за непрекъснато организация издаващия за извличане се изисква уран източване или създаването на екстракт състав или метод дублиране разтваряне в два реактора, с непрекъснато алтернативно разтворители издава от тях се екстрахира повторно екстрахиране уран.
Комбинация разтваряне на уран оксиди, екстракция уранил нитрат и промиване на екстракта, в действителност, че никой друг от процеса на екстракция уранил нитрат, комбинирани с оксиди на уран чрез разтваряне във воден разтвор на намален обем. Намаляването на обема на водния разтвор води до увеличаване на концентрацията на баластни примеси в разтвор и, като следствие, да се увеличи тяхната coextraction с уран.
Недостатъците на този метод са многостъпални и необходимостта от специален реактор непрекъснат поток за непрекъснато разтварянето на уран концентрат.
Задачата на изобретението е да се намали броят на операциите на технология за обработка на уран концентрати, при запазване на желаната степен на пречистване, опростяване на технологичната схема и, следователно, рафиниране намаляване на разходите природен уран.
Проблемът се решава с това, че извличането на процеса на рафиниране уран, включващ разтваряне на концентрата уран в азотна киселина, противоток екстракция на уранил нитрат TBP в въглеводороден разредител, промиване reextract на екстракт уран и източване разтваряне на уранови концентрати, в комбинация с екстракция с уранил нитрат, хранене противоток екстрагент едновременно уран концентрат и воден разтвор на азотна киселина.
Примерът демонстрира възможността за съвместна операция на разтваряне на възстановени уран като UO3 концентрат в смес на екстрагент и водния разтвор на 6 М HNO3 и екстракция разтваря уран. По този начин за отстраняване на уран на торий-228 и неговите радиоактивни разлагащи се продукти в 6М разтвор HNO3 е концентрация флуорен йон до 0,5 г / л.
Приложение 6М HNO3 продиктувано от факта, че на вътрешния радиохимичната промишленост пушенето подава към екстракцията от водни разтвори на нитрати [HNO3]> 6.0 мол / л поради експлозивен характер на нитриране реакционната въглеводородни разредители трибутил при горните условия.
Процесът се провежда в каскада миксер заселници, състоящ се от три блока: екстракция, промиване и извличане.
Методът се провежда както следва.
Концентрира UO3 и воден 6М HNO3. флуоро-съдържащи йони в концентрация от 0.5 г / л, в същото време се подава към устройството за извличане на екстракт дозиране стъпка. Насрещен воден разтвор се подава към извличане агент екстракция единица (30% разтвор в разредител ТВР въглеводород). Продължителност на смесване на органичната и водната фази в етапите на екстракция на блок е 3 минути. фази Продължителност при отделяне и тяхното разделяне - 10 минути. Температурата на разтвора в етапа на екстракция се поддържа в границите на 55-62 ° С
Saturation екстрагент се поддържа в диапазона от 105-112 г / л.
Беше отбелязано по време на обработка UO3 концентрат, че всички UO3 напълно вече разтворен във втория етап. Резултати обработка UO3 концентрат показват, че предложеният метод осигурява предварително определен извличане на уран в съответните изискванията на ASTM отпадъци уран рафинати ([U]<0,1 г/л). Полученный экстракт был промыт промывным раствором (частью реэкстракта урана при О:В=10:1) и далее проведена реэкстракция урана. МЭД реэкстракта урана не превышал фонового значения, равного 0,00002 нА/кг·кг U, что свидетельствовало об удовлетворительной очистке урана от тория-228 и продуктов его распада.
Примерът демонстрира възможността за операции уран разтваряне ко-естествено в концентрат U3 О8 в екстрагент смес и 5,7M воден HNO3.
Процесът се провежда в каскада от импулсни колони, състоящ се от три блока: екстракция, промиване и извличане.
Методът се провежда както следва.
Концентрира U3 О8 и 5,7M воден HNO3 едновременно се подава в горната част на колоната за извличане. Насрещен воден разтвор в дъното на колоната за извличане се подава екстрагент (30% ТВР а в въглеводороден разредител). Температурата на разтвора в етапа на екстракция се поддържа в границите на 52-60 ° С
Saturation екстрагент се поддържа в диапазона от 101-114 г / л.
По време на обработката на U3 на концентрат О8 се отбележи, че част на колоната опаковани дължина 0.55 m цялата U3 О8 се разтвори напълно. Резултатите от обработката концентрат U3 О8, показана, че предложеният метод осигурява предварително определен извличане на уран до получаване на уран отпадъци рафинати ([U]<0,1 г/л). Полученный экстракт был промыт промывным раствором (частью реэкстракта урана при О:В=10:1) и далее проведена реэкстракция урана. Реэкстракт урана по содержанию балластных примесей удовлетворял требованиям ASTM C787-03.
Подобни резултати (в зависимост от степента на извличане на уран и качество получава уран повторни екстракти) бяха получени при обработката на други химични уран концентрати на третирането в експеримент 2: уран пероксид (UO4 · Н 2О) и две проби yellowcake - смес от натриеви соли: Na2 U2 О7 , Na2 U4 Ø13. Na2 U7 O22 (SP производство RK "Zarechnoe" руски Казахстан) и смеси от соли на амониев карбонат: (NH4) 2 U2 О7. (NH4) 2 U4 Ø13. (NH4) 2 U7 O22. (NH4) 2 [UO2 (CO3) 2], (NH4) 4 [UO2 (CO3) 3] (производство на "Khiagda и АД" Dalur ").
По този начин, предложеният метод дава възможност за съвместна операция на разтваряне на уранови концентрати и отпадъци извличане на уран до получаване на уран и уран reextract рафинати, което отговаря ASTM стандарти. Това се постига опростяване на схемата на процеса - реактора не е необходимо да се разтвори уранови концентрати.
Методът за извличане на рафиниране уран включващ разтваряне уран концентрира във воден разтвор на азотна киселина, противоток екстракция на уранил нитрат екстрагент - трибутил фосфат (ТВР) в въглеводороден разредител, екстракт измиване уран повторни екстракти и повторна екстракция, характеризиращи се с това, че разтварянето на уран концентрира, съчетан с екстракция с уранил нитрат чрез хранене противоток уран екстрагент едновременно концентрира и воден разтвор на азотна киселина.
Свързани статии