Способ сорбционного извлечения урана из фторсодержащих сред

Способ сорбционного извлечения урана из фторсодержащих сред

Реферат

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения урана из растворов радиохимических производств.

Известен способ экстракционного извлечения урана из фторсодержащих растворов / Ч. Харрингтон, А. Рюэле. Технология производства урана, Госатомиздат, М., 1961, с. 29-30/. Способ малоэффективный, из-за отрицательного влияния фтор-иона на экстракцию не достигается необходимая степень очистки от урана.

Известен способ извлечения урана из сточных вод объекта по конверсии урана нанопористым адсорбентом кремнезема в присутствии нитрата, сульфата, хлорида, фторида и фосфата / M. Samadfam International journal of Environmental Science and Technology (Impact Factor: 1.84) 09/2012; DOI:10.1007/sl3762-012-0065-3/. Способ характеризуется низкими эксплуатационными свойствами в присутствии ионов фтора, повышенными материальными затратами и не обеспечивает требуемую степень очистки от урана.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ сорбционного извлечения урана из фторсодержащих сред на ионитах, в котором извлечение урана проводят на хелатообразующих ионитах с аминофосфорными группами из растворов, содержащих 5-20 г/л фтора (Патент US 6165367 А, кл. C02F 1/42, опубл. 26.12.2000).

Технический результат заключается в том, что предложенный способ позволяет существенно повысить емкость ионита по урану и снизить остаточную концентрацию урана в очищаемом растворе.

Технический результат достигается за счет того, что способ сорбционного извлечения урана из фторсодержащих сред на хелатообразующих ионитах с аминофосфорными группами проводят из растворов, содержащих 5-20 г/л фтора, при соотношении фаз ионит:раствор, равном 1:2,5÷1:1000, обеспечивая соотношение F:H₂SO₄=1÷0:4 добавлением к раствору серной кислоты.

Нижний предел количества ионита обусловлен тем, что не достигается эффект повышения емкости по урану, а верхний предел ограничен незначительным изменением технологических показателей. Максимальное содержание фтора к серной кислоте обусловлено снижением эффективности сорбции урана.

Способ реализуется следующим образом.

Пример

Проведена сорбция урана на хелатообразующем ионите Purolite S950 с аминофосфоновыми группами из сульфатсодержащих растворов с содержанием, в г/л: U~1; SO₄ ^2- - до 40; Na⁺ - до 20; NH₄ ⁺ - до 30; F^- - 0-20 г/л при соотношении фаз ионит:раствор, равном 1:2,5÷1:1000 в течение 24 часов. Десорбцию урана с насыщенного ионита проводили 15%-ным раствором карбоната натрия. Параллельно процесс проводили по способу-прототипу. Данные приведены в табл. 1.

В результате проведенных экспериментов установлено, что сорбция урана из фторсодержащих растворов с использованием хелатообразующего ионита с аминофосфоновыми группами при соотношении фаз ионит:раствор, равном 1:2,5-1:1000, и при соотношении F^-:H₂SO₄=1÷0:4 позволяет повысить емкость по урану на 20-50%, а также снизить остаточную концентрацию урана в растворе и, соответственно, повысить степень извлечения урана, что в последствие приведет к значительному улучшению технико-экономических показателей процесса.

Таким образом, реализация заявляемого способа позволит повысить эффективность процесса извлечения урана из фторсодержащих сред и усовершенствовать технологические схемы переработки отходов радиохимических производств.

Способ сорбционного извлечения урана из фторсодержащих сред на хелатообразующих ионитах с аминофосфоновыми группами, отличающийся тем, что сорбцию урана ведут при соотношении фаз ионит:раствор, равном 1:2,5-1:1000, и содержании фтора 5-20 г/л, обеспечивая соотношение F^-:H₂SO₄=1÷0:4 добавлением к раствору серной кислоты.