本发明专利技术公开了一种从砂岩型铀矿地浸采铀工艺贫树脂中回收伴生铼资源的方法，将砂岩型铀矿加入到含氧化剂的硫酸溶液中，在一定温度下，震荡浸泡一定时间后，用阴离子交换树脂对浸出液中的铀铼吸附，待树脂饱和后采用硝酸铵溶液解吸树脂中铀，贫树脂转型后重新返回吸附工艺，解吸的铀浓缩液采用氢氧化钠沉淀、将树脂中的铼解吸下来，获得浓缩的铼酸铵溶液，经重结晶后获得铼酸铵产品。本发明专利技术工艺流程简单，易于大规模生产；产品纯度高，浸出液中铼总回收率高达80%以上，所用试剂环境友好，具有明显的社会效益和经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及湿法冶金领域，具体是一种从砂岩型铀矿地浸采铀工艺吸附尾液中回收伴生铼资源的方法技术背景铼是一种贵重的希散金属，具有高熔点、高强度良好的塑性及优异的机械稳定性等特点，广泛应用于国防、航空、航天、石油化工及电子工业等重要领域，特别是石油重整催化剂和超耐热合金占铼消费的主体部分。铼是银白色金属，但粉状的铼颜色介于灰色和咖啡色之间。铼金属呈密排的六方晶体结构，铼十分坚硬、耐腐蚀、耐磨，具有良好延展性，且在低温下可保持高硬度和延展性，在温度骤变和高温时保持高强度和良好抗蠕变的性能[3-7]。铼是难溶金属，熔点高达3180℃(3453K)，在金属中仅次于钨。铼的密度为21102g/mm3，沸点为6173K。在难熔金属中，铼是唯一不与碳反应，生成碳化物的元素。铼的七氧化物(Re2O7)的挥发性高，且易溶解于水和含氧溶剂中，这两种性质在铼的回收中得到广泛利用。在弱酸或弱碱溶液中，铼均以七价阴离子Re04-存在，如高铼酸铵、高铼酸钾，一般在湿法冶金中均以阴离子形式提取。从水溶液中提取铼的方法主要由置换沉淀法、还原法、溶剂萃取法和离子交换法。离子交换法是利用其对不同离子的选择性吸附而达到分离的目的，树脂中活性基团与溶液中的含铼离子发生离子交换，使铼与其他离子分离，离子交换法具有简单、高效、劳动强度低、快速、污染小、收率高及可再生等优点。但由于缺乏选择性好、吸附容量高、生产成本低的离子交换树脂，未普及至工业生产。采用离子交换树脂回收铼的有强碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂、螯合型阴离子树脂的相关报导。强碱性阴离子交换树脂对铼、钼离子吸附选择性强，但需用HClO4、HNO3或NH4SCN溶液将铼从树脂上洗脱下来，由于引入了ClO4-、NO3-等杂质离子，较难制备高纯度高铼酸铵[33]；弱碱性阴离子交换树脂对铼、钼离子的吸附选择性低，但可用氨水溶液将含铼离子从树脂上洗脱下来，而不会引入其它杂质离子，能够制得高纯度高铼酸铵；螯合树脂克服了一般离子交换树脂选择性差、传质速度较慢的缺点，但其合成工艺复杂且制备成本较高。
技术实现思路
为了克服现有提取技术的不足，本专利技术提供一种从砂岩型铀矿地浸采铀工艺吸附尾液中回收伴生铼资源的方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案(工艺流程如附录所示)：(1)酸浸：将含有伴生铼资源的砂岩型铀矿加入到含一定浓度氧化剂的稀硫酸溶液中(保证浸出液PH<2，Eh>500mV)，常温振荡浸泡12-24小时后，过滤后获得铀、铼酸性混合溶液。(2)吸附：以D263阴离子交换树脂为吸附剂，运用饱和再吸附工艺，将浸出液中铀吸附，采用6％硝酸铵(NH4NO3)解吸铀后，树脂经转型后返回吸附流程。(3)沉淀铀：将步骤(2)中用硝酸铵淋洗下来的铀溶液，用氢氧化钠沉淀，经沉淀、烘干后获得重铀酸钠产品(黄饼)。(4)吸附铼：将步骤(2)中吸附完铀后的吸附尾液，以自行设计合成的游离型混胺大孔树脂为吸附剂，在保证一定接触时间的条件下，对吸附尾液中的铼进行吸附，达到吸附平衡后，以一定浓度的氨水为解吸剂，在一定的条件下，将铼从树脂解吸下来，获得铼酸铵溶液。(5)蒸发结晶铼产品：将步骤(4)所获得的铼酸铵浓缩液，在一定温度下蒸发浓缩，在一定温度下静置结晶，沉淀母液返回反萃液配制工艺。将晶体过滤后重结晶提纯，获得铼酸钾产品。上述的工艺流程中，其特征在于浸出过程中按铀矿石:浸出液(体积比)＝1:1～1:10的比例，将独居石优溶渣加入到浓度为(5-15g/L)的硫酸+(0-2g/L)双氧水(保证PH<2，Eh>500mV)溶液中，常温搅拌12～24小时，澄清1～3小时，过滤后得到含铀、铼的溶液。上述的工艺流程中，其特征在于吸附铼的工艺过程中，游离混胺大孔型树脂为伯胺、叔胺大孔游离胺型系列树脂，该树脂对铼的吸附速率为1.6×10-3 s-1，即接触时间为15-20min，酸度在pH 2.0～5.0利于铼吸附，吸附平衡服从Freundish吸附等温式，可在常温下进行；小型动态吸附试验表明，树脂对水中痕量铼吸附率可达95％以上，25倍树脂床体积的3mol/L NH4OH可将铼完全洗脱。地浸液共存离子不影响铼的吸附和解吸，H2SO4溶液可使树脂再生。树脂对可吸附0.03mg/L铼溶液，回收率可达96％～102％。上述的工艺流程中，其特征在于蒸发结晶铼产品工艺中，铼酸钾重结晶过程中，铼酸钾浓缩温度不超过80℃，重结晶温度为低于4℃。本专利技术的工艺流程简单，易于大规模生产；化工材料常见且消耗低；能有效的在不改变地浸采铀的工艺基础上，采取间断回收的方式，回收贫树脂中吸附的宝贵铼资源，产品纯度高，贫树脂中总回收率高达95％以上，所用试剂环境友好，具有明显的社会效益和经济效益。附图说明图1为特效吸附树脂的红外光谱图，图2为吸附铼后的特效吸附树脂红外谱图，图3吸附速率曲线，图4酸度与吸附量关系曲线，图5等温吸附曲线，图6等温吸附(lgQ-lgCe)关系曲线，图7酸度与吸附率关系曲线，图8不同流速的吸附曲线，图中1—0.5mL·min-1，2—1mL·min-1，3—2mL·min-1，4—3mL·min-1，5—4mL·min-1图9吸附曲线，图10不同解吸液浓度的洗脱曲线，图中1—(1+1)NH4OH，2—3mol/L NH4OH，3—1.5mol/L NH4OH；图11 DU、DRe、βRe/U～pH关系曲线。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：将含有伴生铼资源的砂岩型铀矿，按照按铀矿石:浸出液(体积比)＝1:10的比例，加入到15g/L稀硫酸溶液中，加入1g/L，常温振荡浸泡18小时后，过滤后获得铀、铼酸性混合溶液。将矿渣用少量溶浸液将矿渣洗涤三次，洗水并入浸出液中，获得铀、铼酸性混合溶液和滤渣(渣计铀的浸出率为90％，铼的浸出率为80％，PH＝1.77.Eh＝533mv)。以D263阴离子交换树脂为吸附剂，运用饱和再吸附工艺，将浸出液中铀、铼吸附，采用6％硝酸铵(NH4NO3)解吸铀后，树脂经转型后返回吸附流程。经一定循环周期后，树脂对低浓度铼基本达到吸附平衡，此时树脂中铼含量维持约1mg/g。将淋洗下来的铀溶液(14g/L)，用氢氧化钠沉淀，烘干后获得重铀酸钠产品(黄饼)。将吸附完铀后的吸附尾液，以自行设计合成的游离型混胺大孔树脂为吸附剂，在保证15min的条件下，对吸附尾液中的铼进行吸附，达到吸附平衡后，此时树脂中铼含量达到24mg/g，以一定浓度的氨水为解吸剂，在一定的条件下，将铼从树脂解吸下来，获得铼酸铵溶液(6g/L)。蒸发结晶铼产品：将步骤(4)所获得的铼酸铵浓缩液，在一定温度下蒸发浓缩，在一定温度下静置结晶，沉淀母液返回反萃液配制工艺。将晶体过滤后重结晶提纯，获得铼酸钾产品，此时铼的综合回收率达85％。表1实施例1中重铀酸钠的化学组成(％)注：铀的回收率为89.2％。表2树脂理化性能指标从图1中看出，特效吸附树脂中具有伯胺、仲胺、羟基等众多基团构成的大孔离子交换树脂，这些基团的存在有利于和铼酸根形成配合物或形成氢键。从图2吸附后铼的特效树脂的红外图谱上发现，在943cm-1处出现的峰即是铼的氧化物被吸附在树脂上的特征峰。由图3直线斜率求出吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从砂岩型铀矿地浸采铀工艺吸附尾液中回收伴生铼资源的方法，其特征在于该工艺包括如下步骤：（1）酸浸：将含有伴生铼资源的砂岩型铀矿加入到含一定浓度氧化剂的稀硫酸溶液中，保证浸出液PH<2，Eh>500mV，常温振荡浸泡12‑24小时后，过滤后获得铀、铼酸性混合溶液；（2）吸附：以D263阴离子交换树脂为吸附剂，运用饱和再吸附工艺，将浸出液中铀吸附，采用6%硝酸铵（NH4NO3）解吸铀后，树脂经转型后返回吸附流程；（3）沉淀铀：将步骤（2）中用硝酸铵淋洗下来的铀溶液，用氢氧化钠沉淀，经沉淀、烘干后获得重铀酸钠产品；（4）吸附铼：将步骤（2）中吸附完铀后的吸附尾液，以自行设计合成的游离型混胺大孔树脂为吸附剂，在保证一定接触时间的条件下，对吸附尾液中的铼进行吸附，达到吸附平衡后，以一定浓度的氨水为解吸剂，在一定的条件下，将铼从树脂解吸下来，获得铼酸铵溶液；（5）蒸发结晶铼产品：将步骤（4）所获得的铼酸铵浓缩液，在一定温度下蒸发浓缩，在一定温度下静置结晶，沉淀母液返回反萃液配制工艺，将晶体过滤后重结晶提纯，获得铼酸钾产品。
【技术特征摘要】
1.一种从砂岩型铀矿地浸采铀工艺吸附尾液中回收伴生铼资源的方法，其特征在于该工艺包括如下步骤：（1）酸浸：将含有伴生铼资源的砂岩型铀矿加入到含一定浓度氧化剂的稀硫酸溶液中，保证浸出液PH<2，Eh>500mV，常温振荡浸泡12-24小时后，过滤后获得铀、铼酸性混合溶液；（2）吸附：以D263阴离子交换树脂为吸附剂，运用饱和再吸附工艺，将浸出液中铀吸附，采用6%硝酸铵（NH4NO3）解吸铀后，树脂经转型后返回吸附流程；（3）沉淀铀：将步骤（2）中用硝酸铵淋洗下来的铀溶液，用氢氧化钠沉淀，经沉淀、烘干后获得重铀酸钠产品；（4）吸附铼：将步骤（2）中吸附完铀后的吸附尾液，以自行设计合成的游离型混胺大孔树脂为吸附剂，在保证一定接触时间的条件下，对吸附尾液中的铼进行吸附，达到吸附平衡后，以一定浓度的氨水为解吸剂，在一定的条件下，将铼从树脂解吸下来，获得铼酸铵溶液；（5）蒸发结晶铼产品：将步骤（4）所获得的铼酸铵浓缩液，在一定温度下蒸发浓缩，在一定温度下静置结晶，沉淀母液返回反萃液配制工艺，将晶体过滤后重结晶提纯，获得铼酸钾产品。2.如权利要求1所述的一种从砂岩型铀矿地浸采铀工艺吸附尾液中回收伴生铼资源的方法，其特征在于浸出...
【专利技术属性】
技术研发人员：花榕，张志宾，罗明标，乐长高，刘云海，阳奕汉，徐屹群，蒋小辉，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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