Выщелачивание урана

Ванадий, ассоциированный с ураном, иногда, в зависимости от местонахождения рудного тела, извлекают в качестве побочного продукта при производстве урана, что может быть экономически выгодным. В таком случае, как например, для урановых заводов, расположенных в урановом поясе, технологический процесс рассчитан на производство урана и ванадия. ]Лри кислотное или карбонатном выщелачивании урана растворяется также ванадий, степень извлечения которого 80 % [346]. [c.290]

Рис. 6.7. Автоклав для выщелачивания урана из пульп с электромеханическими мешалками

Рис. 6.8. Технологическая схема комплекса подземного выщелачивания урана с последующим извлечением его из раствора сорбционным методом

Вторичное ядерное топливо 81 Выгорание ядерного топлива 90, 135 Выщелачивание урана из морской воды 198—200 [c.474]

Способов выделения урана из руд разработано великое множество. Причиной тому, с одной стороны, стратегическая важность элемента № 92, с другой — разнообразие его природных форм. Но каков бы ни был метод, каково бы ни было сырье, любое урановое производство включает три стадии предварительное концентрирование урановой руды, выщелачивание урана и получение достаточно чистых соединений урана осаждением, экстракцией или ионным обменом. Далее, в зависимости от назначения получаемого урана, следует обогащение продукта изотопом или сразу же восстановление элементарного урана. [c.86]

Проблему выщелачивания урана из руд быстро и эффективно решает кислородная продувка. В нагретую до 150° С смесь урановой руды с сульфидными минералами подают поток кислорода. При этом из сернистых минералов образуется серная кислота, которая и вымывает уран. [c.88]

На первом этапе урановую руду обогащают. Для этого уран отделяют от примесей, главным образом песка и шламов. Это достигается искусственным вымыванием (например, выщелачиванием) из породы растворимых в воде соединений урана. В результате первичного обогащения уран переходит в растворимую в воде двуокись урана иОг, а металлы, образующие нерастворимые сульфиды, — в шламы. Вместе с сульфидами (шламами) из процесса уходят также На, Ва, РЬ, В1, А1, Ре, Са, ионы 504 и песок, содержание которого может достигать 60%. [c.203]

Основная цель дальнейшей переработки урана — очистка его от посторонних примесей и прежде всего от атомов В, Оу, Сс1, Ей, 5т, Об, имеющих наибольшие сечения захвата тепловых и резонансных нейтронов. На стадии аффинажа получают полуфабрикат, пригодный для производства металлического урана или гексафторида. Аффинаж можно выполнить, например, экстракцией урана органическим растворителем из растворов, полученных выщелачиванием сырого материала в азотной кислоте [2, 3]. [c.203]

Хотя в исходном растворе присутствуют следы молибдена, которые экстрагируются вместе с ураном, никакой специальной, обработки для их удаления не ведут. Поэтому постепенно молибден начинает появляться в конечном урановом осадке. Однако на нескольких заводах эта проблема была решена введением реэкстракции урана 0,1 М раствором хлорида натрия, селективно извлекающим уран и оставляющим молибден в органическом растворе. Накапливающийся молибден необходимо непрерывно удалять. Если в растворе после выщелачивания его концентрация составляет 0,0001 %, то после реэкстракции отбирают 10% органического раствора и промывают раствором карбоната натрия [283], 1 [c.260]

При выщелачивании концентратов азотной кислотой получают раствор, содержащий 300 г/л урана, концентрации 3 н. по свободной азотной кислоте и имеющий плотность 1,6 г/мл. Экстракцию урана из этого раствора ведут в трех пульсационных колоннах диаметром 560 мм. Схема процесса представлена на рис. 224. [c.282]

Следующая работа была проведена с использованием колонны диаметром 0,05 м и общей высотой 7 м [15 ]. Испытывались пульпы, полученные от бактериального выщелачивания, в обычных условиях и под давлением. Крупность частиц твердого в пульпах от бактериального выщелачивания составляла 70 % —74 мкм, плотность руды 2,75 г/см при содержании серы 3,5 %. В кислом растворе с pH = 1,7 содержалось 0,25 кг/м урана и 7,2 кг/м железа. Потери амина при экстракции из пульп, содержащих 25 % твердого, составили 65 г/т [3 ]. [c.311]

В промышленной технологии извлечения урана из руд используется свойство растворимости окислов урана в водных растворах азотной, серной и соляной кислот, а также в щелочных растворах. Практически в жидкий раствор из руды мо> но перевести почти весь уран. Технологические процессы перевода и концентрирования металлов, содержащихся в измельченной рудной массе, в растворы выщелачивание) и последующее селективное извлечение металлов из этих растворов называются гидрометаллургическими процессами. [c.167]

В настоящее время наиболее распространен метод кислотного выщелачивания нормальным раствором серной кислоты как более экономичный и обеспечивающий высокое извлечение урана. Производительность заводов, работающих по схеме кислотного выщелачивания, различна и составляет 500—700 т руды в сутки. Измельчение руды доводится до 0,5—0,2 мм и тоньше. Процесс ведется при температуре 20—80 °С и продолжается в среднем 12—24 ч при непрерывном перемешивании пульпы. [c.172]

В последнее время для интенсификации и удешевления процессов получения концентратов природного урана выщелачивание из обогащенных руд проводят в больших автоклавах (рис. [c.174]

В настоящее время, накоплен уже значительный промышленный опыт подземного выщелачивания урановых руд (СССР, США, Франция) и ведутся дальнейшие исследования по практическому совершенствованию этого метода. Удельные расходы на извлечение 1 кг урана методом подземного выщелачивания сравнимы с расходами по добыче руды открытым способом и в несколько раз меньше расходов при подземной добыче. Доказано, что методом подземного выщелачивания экономично разрабатывать месторождения с содержанием урана 0,05% и ииже. [c.176]

Современная гидрометаллургическая технология наиболее пол< ного (до 90—95 %) извлечения урана из руды требует превращения ее путем дробления и помола в порошкообразное состояние (в рудную муку). Извлечение урановых оксидов из мелкоразмо-лотой руды связано с расходованием больших количеств воды и химических реагентов. Например, при кислотном выщелачивании урана на 1 т размолотой руды требуется израсходовать в зависимости от состава и свойств породы от 45 до 100 кг серной кислоты. [c.112]

Достижимость прогнозируемой мировой добычи зависит от трех факторов. Уранодобывающие компании в настоящее время беспокоит нехватка рабочих для эксплуатации рудников [50]. Многие рудники находятся на неблагоустроенной территории и непривлекательны для современных рабочих. Поэтому необходимо улучшить условия жизни и обеспечить безопасность труда. Это нужно сделать на таком уровне, который за прошедщие 20 лет был достигнут в нефтяной промышленности, но все еще представляется новшеством в уранодобывающей промышленности. Во-вторых, как и Б большинстве других отраслей, необходимо усовершенствовать весь процесс извлечения урана. Апробируются некоторые новые методы. Например, на руднике Эспаниола в Онтарио (Канада) в 1977 г. предполагали внедрить внутрипластовое бактериальное выщелачивание [49], а в ЮАР разрабатываются новые методы обогащения. В-третьих, постоянно указывается на возможность извлечения урана из почти повсеместно распространенных очень бедных по содержанию урана горных пород, что усложняет представления многих о перспективах энергетики и ослабляет настоятельность непрерывных усилий для ее развития. Ранее отмечалось, что извлечение урана из гранитов и морской воды интересно лишь чисто теоретически. Эта точка зрения может быть проиллюстрирована данными о размерах необходимых производственных мощностей, которые более убедительны, чем данные о величине общих ресурсов. Фон Кинлин показал, что для извлечения 5 тыс. т урана в год (это, согласно данным табл. 46, меньше 6 % достижимой к 1985 г. производственной мощности) из морской воды с помощью единственного из возможных методов, который в какой-то степени разработан, основанного на использовании гидрата титана с активированным углеродом в качестве абсорбционного агента, потребовалось бы ежедневно вводить в морскую воду 1 млн, реагента и соорудить резервуар длиной 100 км, шириной 6 м и глубиной 5 м. Переработка гранитов для извлечения 5 тыс. т урана в год потребовала бы сооружение карьера, превышающего по размеру в 10 раз самый большой в мире карьер, и инвестиций в объеме 1 млрд. долл. [c.196]

Ограничивается рудами, дающими прозрачный раствор. Больший расход реактивов при осаждении из кислых растворов (на более современных обогатительных фабр1жах, применяющих кислотное выщелачивание, приняты другие методы извлечения). Готовый продукт—обычно окись урана, ио может быть и диуранат натрия [c.827]

На урановых заводах в Канаде на сброс направляют большое количество отработанных растворов, практически не содержащих урана, но содержащих редкоземельные элементы и торий. Эти растворы появляются в результате сернокислотного выщелачивания урановых руд и извлечения урана из фильтрованных растворов методом ионного обмена. Минералы браннерит, уранинит и ураноторит, из которых выщелачивается уран, содержат лантан, иттрий, церий, празеодим, неодим, самарий, иттербий, торий и меньшее количество диспрозия и эрбия. При нынешнем методе выщелачивания в раствор переходят лишь 20 % общего количества редких земель. Однако вместе с ураном и торием выщелачиваются приблизительно - -75 % иттрия [242]. Редкие земли в твердых хвостах находятся в нерастворившемся монаците. Торий из отработанных растворов можно извлечь экстракцией первичными или вторичными аминами [243]. На одном из заводов в настоящее время извлекают групповой концентрат редких земель из отработанных растворов с помощью экстракции алкилфосфорной кислоты. Этот концентрат поступает в США. для дальнейшей очистки. Канадское Горное управление проводит исследования, направленные на разработку методов индиви-232 [c.232]

Рис. 188. Извлечение тория на заводе ходный водный раствор, Б — экстрагент, В — экстракция, Г — реэкстракцня. работка экстрагента, Е — раствор для реэкстракции, Ж — раствор для промыв-— осаждение, К — фильтрация, Л — репульпация, М — фильтрация, Н — нз- е кислоты и экстрагента, П — сульфат тория, Р — раствор после ионнообменного извлечения урана, С — сброс, Т — ян выщелачивание

На заводе фирмы Магу Kathleen перерабатывается в сутки 1542 труды, содержащей 0,176 % (по массе) UgOg. Технологический процесс заключается в дроблении и измельчении руды, выщелачивании серной кислотой, экстракционном отделении урана от примесей и осаждении. Продукт в виде окиси сушат и затаривают. [c.267]

Выщелачивание осуществляют в каскаде из пяти гуммированных реакторов. Общая продолжительность выщелачивания 9 ч. Удельный вес руды 3,6 т/м . Продукт, измельченный до 50 % минус 74 мкм выщелачивают при содержании твердого 55 %. Концентрированную (98,5 %-ную) кислоту вводят в количестве 66 кг/т. Реакция экзотермична из-за присутствия в исходной руде значительных количеств апатита. Сначала при выщелачивании возникали затруднения, связанные с присутствием кремнезема. Повышение температуры приводило к увеличению расхода кислоты и увеличению количества растворимого кремнезема. Поэтому температуру выщелачивания снизили до <15,5 °С. В пяти реакторах каскада выщелачивания поддерживают следующие pH 2,2 2,0 1,8 1,8 и 1,8. Окислительно-восстановительный потенциал сохраняют равным 400—420 мВ. В качестве окислителя применяют пиролюзит. Его вводят с расходом 5 кг МпОа на 1 т руды непосредственно в мельницы. Извлечение урана составляет 96 %. [c.267]

Были проведены широкие исследования с целью разработки методов извлечения следовых количеств урана из различных производственных растворов. Например, Горным Бюро США описан процесс извлечения урана из отработанных растворов после кучного выщелачивания медных руд с помощью экстракции или ионного обмена [303]. Органический раствор, содержащий 2 % третичного амина и 1 % изодеканола в керосине контактируют с исходным раствором, содержащим, г/л 0,01 UgOs, 0,01 Си, 7 Fe +, 0,3 Fe , 6,5 Al, 8 Mg, 70 SO . После трехступенчатой экстракции насыщение составляет 0,5 г/л UgOg, а коэффициент извлечения из раствора 95 %. Реэкстракция осуществляется легко 1 М раствором сульфата аммония или натрия при pH = 4,5. [c.276]

Существующие методы извлечения урана основаны на выщелачивании серной, азотной кислотами или щелочно-карбонатными растворами. Неразложившийся пирит сбрасывается в хвосты. С хвостами сбрасывается также значительное количество радия. При последующем окислении сульфидов образуется серная кислота. Полагают, что в результате длительного выщелачивания радий может растворяться, этим частично и объясняется его появление в дождевой и дренажной воде. Образование кислоты в хво-стохранилищах приводит также к загрязнению водных систем другими радионуклидами и металлами (железом, торием и радием). В будущем уран и торий должны извлекаться из руды полностью. Это необходимо, чтобы в хвостах не возникали радионуклиды семейства тория. Сейчас максимально допустимая концентрация в воде составляет 10,— 100 и — 2000 пКи/л. В будущем эти радионуклиды необходимо переводить в растворимое состояние, концентрировать в процессе переработки руд и выделять для последующего безопасного удаления. В настоящее время для этого нет подходящей технологии, но работа, проведенная в 1977 г. в ANMET, показала, что хлоридный метод сулит значительные преимущества по сравнению с другими способами извлечения ценных компонентов. При этом технологическая схема может обеспечить соблюдение требований охраны окружающей [c.279]

Рис. 240. Извлечение урана из пульп f руда 2 — дробление, измельчение 3 — выщелачивание 4 — разбавление 5 — экстракционная колонна 6 — экстракт 7 — фильтр-пресс 8 — осветленный экстракт 9 — нейтрализация, 10 — пульсатор It вода 12 — продукционный раствор на осаждение урана 13 — рафинат 14 — экстрагент 15 — промывка /б — реэкстракция 17 — кислота 18 — сбросной раствор 19 — реэкстрагирующий раствор ЫагСО, 20 — сгуститель 21 — твердый остаток на хвостохранилище

Несмотря на то, что при экстракционной обработке пульп, полученных под давлением, в результате бактериального выщелачивания и флотации концентратов получены положительные результаты, при последующих исследованиях, проведенных на пульпах от сернокислотного разложения руд Эллиот Лейк, потери экстрагента с рафинатом были более высокими. Измельченная руда плотностью 2,75 г/см содержала 42 % класса —74 мкм, 3,4 % серы, 3,0 % алюминия и 0,06 % магния. Раствор выщелачивания содержал 0,6—1,8 кг/м урана и 3—4 кг/м железа. Из анализа полученных данных можно сделать следующие выводы [c.312]

Применительно к урановой технологии описано попутное извлечение металлов после извлечения урана [65]. На урановом производстве в Эллиот Лейк имеются большие объемы бедных растворов, практически не содержащих уран, но содержащих редкоземельные элементы и торий, которые в настоящее время сбрасываются в отвал. Эти растворы образуются после сернокислотного выщелачивания урановых руд, фильтрации и сорбционного извлечения урана из растворов [66]. Ранее на двух предприятиях извлекали редкие земли, но в настоящее время только на одном предприятии в районе получают большое количество редкоземель-376 [c.376]

Уран содержится в скальных породах — гранитах (до г/т), базальтах (—3 г/т). Из водных растворов, возникших в результате поверхностных процессов выщелачивания, уран мог сорбироваться различными органическими или минеральными веществами и соосаждаться с ними —так возникли ураноносные фосфориты, лигниты, горючие сланцы, содержащие от 0,002 до 0,02% урана, угли, асфальтиты,. представляющие собой осадочные песчанистые породы. [c.158]

Для процессов выщелачивания часто требуется окислитель, особенно если содержание UO2 в руде значительно (например, в настуране) и уран должен быть переведен в наиболее растворимую шестивалентную форму. В этом случае серная кислота используется в смеси с азотной (157о), с пиролюзитом МпОг (2—5% массы руды), нитратом или хлоратом натрия и другими окислителями. Азотная кислота — универсальный окислитель, но из-за относительно высокой стоимости применяется главным образом для выщелачивания богатых урановых руд и рудных концентратов. Современная технология выщелачивания позволяет довести извлечение урана из руд до 95—997о и не ниже 85—90% для наиболее трудных условий. [c.173]

В ураноперерабатывающей промышленности проводится непрерывное совершенствование технологии, направленное на снижение капитальных и эксплуатационных затрат на всех стадиях производства. В ряде стран ведется отработка метода кислотного замеса как разновидности кислотного выщелачивания, при котором отпадает необходимость в дорогостоящем тонком измельчении руды и сокращается (на порядок) продолжительность технологического цикла. Сущность метода состоит в том, что грубо размолотая влажная (— 5%) руда смачивается крепкой серной кислотой в вертикальном вращающемся барабане и после выдержки в течение 2—4 ч концентрированный раствор с уранилсульфатом отмывается водой и отсасывается через слои руды. Достигается извлечение урана 94—96%. Для некоторых сортов урановых руд метод кислотного замеса дает существенное снижение удельных затрат [c.173]

В последние годы получило развитие подземное выщелачивание урановых руд как один из перспективных методов добычи урана. При большой территориальной рассредоточенности рудных скоплений, небольших локальных рудных запасах, особенно в месторождениях, размещенных в пластах песчаниковых отложений, а также при очень крутопадающих ураноносных пластах невыгодно и дорого строить открытые карьеры или шахты по добыче урановой руды. Оказалось, что можно пробурить систему скважин для закачивания в ураноносные пласты раствора (кислотного, или содового, или из смеси карбонатов аммония), который через определенное время после осуществления цикла выщелачивания будет возвращен на поверхность в виде продукционного раствора. Этот раствор затем передается на сорбционное или экстракционное из- [c.175]

Метод подземного выщелачивания, таким образом, не требует горнорудных работ, транспортирования, дробления, измельчения и обобщения руды, разделения жидкой и твердой фаз после выщелачивания и пр., т. е. коренным образом изменяет существующую технологию и /словия добычи урана. Кроме того, при подземном выщелачивании не загрязняется отвалами окружающая среда, в сотни раз снижается объем образующихся отходов на каждый килограмм U3O8, при этом резко сокращаются объемы промышленного и гражданского строительства, сроки ввода в эксплуатацию и освоения новых мощностей. [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...