一种镓生产流程中的除铀工艺制造技术

本发明专利技术属于放射性元素回收技术领域，具体涉及一种镓生产流程中的除铀工艺。本发明专利技术包括以下步骤：向镓的硫酸脱附液中加入硫酸亚铁盐或还原铁粉，搅拌溶解后用氢氧化钠调节溶液至碱性；加入硫化钠，搅拌溶解并静置沉淀；固液分离后回收液体部分，固体部分即为含铀尾渣；向回收的液体中加入浓硫酸调节溶液至酸性；固液分离后得到固体镓泥；向镓泥中加入氢氧化钠溶液得到镓泥溶解液；电解得到粗镓。本发明专利技术解决了现有镓生产流程中的除铀工艺镓回收率较低的技术问题，显著改善了镓产品的纯度及质量，镓的回收率得到有效提高。

【技术实现步骤摘要】
一种镓生产流程中的除铀工艺
本专利技术属于放射性元素回收
，具体涉及一种镓生产流程中的除铀工艺。
技术介绍
目前，镓的生产主要是采用镓特效螯合树脂对拜耳法产铝的过程液进行选择性吸附，镓特效螯合树脂可有效回收碱性溶液中的镓离子。如图1所示，吸附饱和的树脂经硫酸洗脱、中和分离、沉淀溶解、除杂等系列工艺获得相应电解镓电解液，经电解后获得镓产品。但是，上述工艺中镓特效树脂对放射性核素铀也具有一定的吸附作用。在强碱性溶液中铀酰离子可形成络阴离子，铀酰络阴离子与偏镓酸根离子部分性质相似，在镓的生产流程中铀的走向与镓的走向趋于一致，只有少部分铀在除杂工段得到分离，大部分铀同镓离子一同被镓特效树脂吸附。存在于镓电解液中的杂质铀对镓的生产主要具有以下两方面的危害：一方面，铀的电解电势与镓接近，其存在严重影响镓的电解，使得镓产品中混杂铀杂质，影响镓产品的纯度及质量；另一方面，铀是一种放射性核素，若不经过有效去除，经电解后得到镓产品中铀的含量可达数个百分点的含量，影响从业人员的健康。同时，放射性核素铀也是一种宝贵的资源，当铀的含量超过一定值时有必要进行合理的回收利用，当铀的含量低于一定值时可忽略其回收意义。现有技术中，镓生产流程中除铀工艺中采用的做法是在电解前加入络合剂将铀络合，但是该技术方案导致镓的回收率较低。因此，有必要对镓生产过程中的放射性核素铀进行分离，分离工艺的难点在于体系中铀的含量低、基体组分复杂；镓的生产工艺流程复杂，任何工段的变化均会影响整个流程。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题为：现有镓生产流程中的除铀工艺采用电解前加入络合剂将铀络合的技术方案，导致镓回收率较低。本专利技术的技术方案如下所述：一种镓生产流程中的除铀工艺，包括以下步骤：步骤一：向镓的硫酸脱附液中加入固体硫酸亚铁盐或还原铁粉，充分搅拌溶解后用固体氢氧化钠调节溶液至pH＝10～13，再加入硫化钠固体，充分搅拌溶解，静置沉淀；步骤二：固液分离后回收液体部分，固体部分即为含铀尾渣；步骤三：向回收的液体中缓慢加入浓硫酸，调节溶液至pH＝5～9；步骤四：固液分离后得到固体镓泥；步骤五：向镓泥中加入饱和氢氧化钠溶液或氢氧化钠固体溶解镓泥，得到镓泥溶解液；步骤六：电解，得到粗镓。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的一种镓生产流程中的除铀工艺，经除铀分离后镓的生产得以顺利进行，显著改善了镓产品的纯度及质量；(2)本专利技术的一种镓生产流程中的除铀工艺，镓的回收率得到有效提高；(3)本专利技术的一种镓生产流程中的除铀工艺，有效降低了现有镓生产流程电解液中存在的硫化钠消耗电能的缺点；(4)本专利技术的一种镓生产流程中的除铀工艺，避免了镓生产流程中放射性核素对从业人员的危害。附图说明图1为现有技术中镓生产流程；图2为本专利技术的镓生产流程。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的一种镓生产流程中的除铀工艺进行详细说明。本专利技术的一种镓生产流程中的除铀工艺，包括以下步骤：步骤一：向镓的硫酸脱附液中加入固体硫酸亚铁盐或还原铁粉，充分搅拌溶解后用固体氢氧化钠调节溶液至pH＝10～13，再加入适量硫化钠固体，充分搅拌溶解，静置沉淀；步骤二：固液分离后回收液体部分，固体部分即为含铀尾渣；步骤三：向回收的液体中缓慢加入适量浓硫酸，调节溶液至pH＝5～9；步骤四：固液分离后得到固体镓泥；步骤五：向镓泥中加入饱和氢氧化钠溶液或氢氧化钠固体溶解镓泥，得到镓泥溶解液；步骤六：电解，得到粗镓。实施例1步骤一：向铀含量约为12μg/mL的100m3镓的硫酸脱附液中加入固体硫酸亚铁15.0kg，充分搅拌溶解后用固体氢氧化钠调节至pH＝10.0，再加入3.0kg硫化钠固体，充分搅拌溶解，静置沉淀；步骤二：固液分离后收集液体部分，固体部分即为含铀尾渣，溶液中镓的回收率>94％，铀的去除率＞95％；步骤三：向收集的液体中边搅拌边缓慢加入适量浓硫酸，调节溶液至pH＝9.0，静置得到白色固体沉淀，镓的回收率＞95％；步骤四：固液分离后得到固体镓泥；步骤五：向镓泥中加入饱和氢氧化钠溶液充分搅拌，直至镓泥溶解，得到镓泥溶解液；步骤六：电解镓泥溶解液，得粗镓。实施实例2步骤一：向铀含量约为18μg/mL的100m3镓的硫酸脱附液中加入固体硫酸亚铁10.0kg，充分搅拌溶解后用固体氢氧化钠调节至pH＝11.0，再加入6.0kg硫化钠固体，充分搅拌溶解，静置沉淀；步骤二：固液分离后收集液体部分，固体部分即为含铀尾渣，溶液中镓的回收率>96％，铀的去除率＞99％；步骤三：向收集的液体中边搅拌边缓慢加入适量浓硫酸，调节溶液至pH＝8.0，静置得到白色固体沉淀，镓的回收率＞99％；步骤四：固液分离后得到固体镓泥；步骤五：向镓泥中加入饱和氢氧化钠溶液充分搅拌，直至镓泥溶解，得到镓泥溶解液；步骤六：电解镓泥溶解液，得粗镓。实施实例3步骤一：向1铀含量约为6μg/mL的00m3镓的硫酸脱附液中加入固体硫酸亚铁铵3.0kg，充分搅拌溶解后用固体氢氧化钠调节至pH＝12.0，再加入5.0kg硫化钠固体，充分搅拌溶解，静置沉淀；步骤二：固液分离后收集液体部分，固体部分即为含铀尾渣，溶液中镓的回收率>99％，铀的去除率＞96％；步骤三：向收集的液体中边搅拌边缓慢加入适量浓硫酸，调节溶液至pH＝6.5，静置得到白色固体沉淀；步骤四：固液分离后得到固体镓泥；步骤五：向镓泥中加入饱和氢氧化钠溶液充分搅拌，直至镓泥溶解，得到镓泥溶解液；步骤六：电解镓泥溶解液，得粗镓。实施实例4步骤一：向铀含量约为26μg/mL的100m3镓的硫酸脱附液中加入固体还原铁粉3.0kg，充分搅拌溶解后用固体氢氧化钠调节至pH＝13.0，再加入7.0kg硫化钠固体，充分搅拌溶解，静置沉淀；步骤二：固液分离后收集液体部分，固体部分即为含铀尾渣，溶液中镓的回收率>99％，铀的去除率＞95％；步骤三：向收集的液体中边搅拌边缓慢加入适量浓硫酸，调节溶液至pH＝5.0，静置得到白色固体沉淀；步骤四：固液分离后得到固体镓泥；步骤五：向镓泥中加入饱和氢氧化钠溶液充分搅拌，直至镓泥溶解，得到镓泥溶解液；步骤六：电解镓泥溶解液，得粗镓。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镓生产流程中的除铀工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：向镓的硫酸脱附液中加入固体硫酸亚铁盐或还原铁粉，充分搅拌溶解后用固体氢氧化钠调节溶液至pH＝10～13，再加入硫化钠固体，充分搅拌溶解，静置沉淀；步骤二：固液分离后回收液体部分，固体部分即为含铀尾渣；步骤三：向回收的液体中缓慢加入浓硫酸，调节溶液至pH＝5～9；步骤四：固液分离后得到固体镓泥；步骤五：向镓泥中加入氢氧化钠溶解镓泥，得到镓泥溶解液；步骤六：电解，得到粗镓。

【技术特征摘要】
1.一种镓生产流程中的除铀工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：向镓的硫酸脱附液中加入固体硫酸亚铁盐或还原铁粉，充分搅拌溶解后用固体氢氧化钠调节溶液至pH＝10～13，再加入硫化钠固体，充分搅拌溶解，静置沉淀；步骤二：固液分离后回收液体部分，固体部分即为含铀尾渣；步骤三：向回...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伯平，郭冬发，崔建勇，谢胜凯，周佳俊，董红军，许家伟，张正林，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11