一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法技术

本发明专利技术涉及一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法。针对含铼铀矿地浸液中铼浓度低，富集回收困难的问题，选用具有双功能基团的阴离子交换树脂，利用其特有的强碱性和弱碱性交换基团，在提铀过程中实现对低浓度铼的高效吸附。负载树脂先解吸铀，而铼不解吸，然后载铼树脂返回循环吸附，提高树脂中铼容量，从而实现对地浸液中低浓度铼的高效富集。采用该法，针对ρ(Re)＜1.0mg/L的铀矿地浸液，在铀回收率98％的同时，可回收90％的铼，所得铀合格液中ρ(Re)＜1mg/L，铼合格液中ρ(Re)可达1g/L，铼富集达2000倍以上，ρ(U)＜5mg/L。该方法铼回收率高，分离效果好，工艺简单，可在不大幅变动现有铀回收工艺的条件下实现铼的高效回收，具有较好的工业应用价值。

A method for recovering low concentration rhenium from uranium leaching solution

The present invention relates to a method for recovering low - concentration rhenium from the leaching solution of uranium ore. Aiming at the low concentration of rhenium in the leaching solution containing rhenium and the difficulty of recovery and enrichment, the anion exchange resin with bifunctional groups is selected, and its high alkali and weak base exchange groups are used to achieve the efficient adsorption of low concentration rhenium in the process of uranium extraction. The loading resin first desorbed uranium, while rhenium does not desorb. Then the rhenium resin returns to the cyclic adsorption to increase the re capacity in the resin, thereby achieving the efficient enrichment of low concentration rhenium in the earth leaching solution. Using this method, the P (Re) < 1.0mg/L to extract uranium, uranium in the recovery of 98% at the same time, Recyclable 90% rhenium, uranium in liquid income qualified P (Re) < 1mg/L, the qualified liquid in P rhenium (Re) up to 1g/L, re enrichment of more than 2000 times, P (U) < 5mg/L. The rhenium recovery rate is high, the separation effect is good, and the process is simple. It can achieve high efficiency recovery of rhenium without changing the existing uranium recovery process, and has good industrial application value.

【技术实现步骤摘要】
一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法
本专利技术属于湿法冶金中铀铼资源开发
，具体涉及一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法。
技术介绍
铼由于具有高熔点、高强度以及良好的塑性，并且没有脆性临界转变温度及在高温和急冷急热条件下良好的抗蠕变性能等优点，得到广泛应用，成为国防、航空航天、核能等现代高科技领域极其重要的新材料，是一种重要的军事战略物资。而铼在地球上储量很少，全球已探明储量约2500t，主要消费国家是美国、西欧、日本等发达国家及军事大国俄罗斯，近几年世界总的年消费量达到了40t，且随着航空航天领域的快速发展，铼的需求呈爆发性增长态势。我国被认为是传统上的贫铼国家，目前铼的保有储量为237t，集中分布在陕西金堆城钼矿、河南栾川钼矿、吉林大黑山钼矿、黑龙江多宝山铜(钼)矿等矿床中。市场方面，我国铼产量远远无法满足需求，特别是近几年来我国航空航天技术的快速发展，使得这一供需矛盾进一步加大。据调研，我国部分可地浸砂岩型铀矿床中伴生有较为丰富的铼资源，对这类伴生铀资源进行地浸开采时，无论采用酸法浸出，还是碱法浸出，铼都能较好的溶浸而进入溶液。如果对溶液中的铼进行回收，将为我国国防现代化建设和发展提供稀有紧缺的铼资源，缓解其供需矛盾。而且铼作为稀贵金属，经济价值较大，提铀的同时回收铼，可以大幅提高矿床开采的经济效益。但由于大部分矿床中铼品位很低，而且地浸开采浸出液量较大，因此所得地浸液中铼浓度也较低，通常在1.0mg/L以下，铼回收难度很大。目前，国内外对含铼铀矿中铼的回收技术研究不多。前苏联曾采用离子交换法针对铼浓度为0.1～0.5mg/L的铀矿地浸液进行过研究，但铼的回收率只有30％，浓缩倍数50～100倍。国内仅在早期对少量铼含量相对较高的伴生铀矿开展过相关研究，如上世纪80年代我国某铀厂开展过铀、钼、铼的综合回收，提出了P204先萃取铀，萃取铀后含钼铼的水相再用胺类萃取剂提取钼、铼的流程，但该法仅适合较高浓度铼的回收，且最后萃余水中铼仍高达1.0mg/L以上，远没达到对铼的高效回收。综合来看，对于可地浸砂岩型含铼铀矿，由于所得浸出液中铼浓度低(<1.0mg/L)，目前还没有行之有效的回收方法，致使我国部分地浸铀矿山中低浓度铼无法得到有效回收，造成铼资源的大量浪费。因此，亟需研发、设计一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，对于可地浸砂岩型含铼铀矿中所得浸出液中铼进行行之有效的回收。为了实现这一目的，本专利技术采取的技术方案是：一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，包括以下步骤：(1)酸性地浸液中回收低浓度铼的具体实施过程：1)铀铼同时吸附吸附原液为含铼铀矿酸性地浸液，ρ(U)＝15～100mg/L，ρ(Re)＝0.1～1.0mg/L；通过将吸附原液流过树脂柱进行铀铼同时吸附，树脂为含有强碱性和弱碱性交换基团的双功能团阴离子交换树脂；铀铼同时吸附的接触时间为2～10min，铀吸附饱和时停止吸附，得到铀饱和树脂；2)铀饱和树脂解吸铀取步骤1)所得铀饱和树脂，进行铀的解吸；解吸剂为氯化钠+硫酸溶液，ρ(NaCl)＝30～80g/L，ρ(H2SO4)＝2～8g/L，解吸的接触时间为20～50min，解吸体积为4～8BV，铀解吸后得载铼树脂；3)载铼树脂转型取步骤2)所得载铼树脂进行转型；转型前先用ρ(H2SO4)＝1～5g/L的酸性水将载铼树脂洗涤1～3BV，再用浓度为30～90g/L的硫酸溶液转型，接触时间为20～50min，转型流出液中氯离子浓度降至1g/L以下停止转型，得转型后的载铼树脂；4)铼的再吸附将步骤3)所得的转型后的载铼树脂重复进行步骤1)～3)，直至步骤1)中树脂对铼吸附达到平衡，停止上述循环吸附过程；停止上述循环吸附过程后，进行步骤2)铀的解吸，得到载铼饱和树脂；5)铼的解吸将步骤4)所得的载铼饱和树脂进行解吸，解吸剂为0.5～3mol/L的硫氰酸铵溶液，接触时间为30～80min，解吸体积为3～8BV，得到解吸铼后树脂；6)解吸铼后树脂转型将步骤5)所得解吸铼后树脂先用ρ(H2SO4)＝1～5g/L酸性水洗涤1～3BV，再用浓度为40～80g/L的硫酸溶液转型，转型流出液中硫氰酸根浓度降至2g/L以下停止转型，得到转型后的贫树脂，该贫树脂返回步骤1)继续使用；(2)碱性地浸液中回收低浓度铼的具体实施过程：1)铀铼同时吸附吸附原液为含铼铀矿碱性地浸液，ρ(U)＝15～100mg/L，ρ(Re)＝0.1～1.0mg/L；通过将吸附原液流过树脂柱进行铀铼同时吸附，树脂为含有强碱性和弱碱性交换基团的双功能团阴离子交换树脂；铀、铼同时吸附的接触时间为2～10min，铀吸附饱和时停止吸附，得到铀饱和树脂；2)铀的解吸取步骤1)所得铀饱和树脂，进行铀的解吸；解吸剂为一：氯化钠+碳酸氢钠溶液、二：氯化钠+碳酸钠溶液中的一种，其中NaCl的浓度为30～80g/L，碳酸氢钠或碳酸钠的浓度为2～8g/L；解吸接触时间为20～50min，解吸体积为4～8BV，铀解吸后得载铼树脂；3)解吸铀后树脂转型取步骤2)所得的载铼树脂进行转型；转型前先用水将树脂洗涤1～3BV，再用浓度为30～100g/L的碳酸钠溶液转型，转型流出液中ρ(Cl-)降至1g/L以下停止转型，得转型后的载铼树脂；4)铼的再吸附将步骤3)所得转型后的载铼树脂重复进行步骤1)～3)，直到步骤1)中树脂对铼吸附达到平衡，停止上述循环吸附过程；停止上述循环吸附过程后，进行步骤2)铀的解吸，得到载铼饱和树脂；5)铼的解吸将步骤4)所得载铼饱和树脂进行解吸；解吸剂为0.5～3mol/L的硫氰酸铵溶液，接触时间为30～80min，解吸体积为3～8BV，得到解吸铼后树脂；6)解吸铼后树脂转型将步骤5)所得解吸铼后树脂先用水洗涤1～3BV，再用浓度为40～80g/L的碳酸钠溶液转型，转型流出液中硫氰酸根浓度降至2g/L以下停止转型，得到转型后的贫树脂，该贫树脂返回步骤1)继续使用。进一步的，如上所述的一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，步骤(1)1)和步骤(2)1)中，树脂型号为353E。进一步的，如上所述的一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，步骤(1)1)中，树脂柱内径为6mm，树脂床高度为750mm。进一步的，如上所述的一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，步骤(1)1)中，控制铀的穿透点为1.5mg/L，控制铼穿透点为0.05mg/L。进一步的，如上所述的一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，步骤(1)1)中，树脂型号为353E，树脂柱内径为6mm，树脂床高度为750mm，控制铀的穿透点为1.5mg/L，控制铼穿透点为0.05mg/L。进一步的，如上所述的一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，步骤(2)1)中，树脂柱内径为6mm，树脂床高度为750mm。进一步的，如上所述的一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，步骤(2)1)中，控制铀的穿透点为1.5mg/L，控制铼穿透点为0.02mg/L。进一步的，如上所述的一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，步骤(2)1)中，树脂型号为353E，树脂柱内径为6mm，树脂床高度为750mm，控制铀的穿透点为1.5mg/L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)酸性地浸液中回收低浓度铼的具体实施过程：1)铀铼同时吸附吸附原液为含铼铀矿酸性地浸液，ρ(U)＝15～100mg/L，ρ(Re)＝0.1～1.0mg/L；通过将吸附原液流过树脂柱进行铀铼同时吸附，树脂为含有强碱性和弱碱性交换基团的双功能团阴离子交换树脂；铀铼同时吸附的接触时间为2～10min，铀吸附饱和时停止吸附，得到铀饱和树脂；2)铀饱和树脂解吸铀取步骤1)所得铀饱和树脂，进行铀的解吸；解吸剂为氯化钠+硫酸溶液，ρ(NaCl)＝30～80g/L，ρ(H2SO4)＝2～8g/L，解吸的接触时间为20～50min，解吸体积为4～8BV，铀解吸后得载铼树脂；3)载铼树脂转型取步骤2)所得载铼树脂进行转型；转型前先用ρ(H2SO4)＝1～5g/L的酸性水将载铼树脂洗涤1～3BV，再用浓度为30～90g/L的硫酸溶液转型，接触时间为20～50min，转型流出液中氯离子浓度降至1g/L以下停止转型，得转型后的载铼树脂；4)铼的再吸附将步骤3)所得的转型后的载铼树脂重复进行步骤1)～3)，直至步骤1)中树脂对铼吸附达到平衡，停止上述循环吸附过程；停止上述循环吸附过程后，进行步骤2)铀的解吸，得到载铼饱和树脂；5)铼的解吸将步骤4)所得的载铼饱和树脂进行解吸，解吸剂为0.5～3mol/L的硫氰酸铵溶液，接触时间为30～80min，解吸体积为3～8BV，得到解吸铼后树脂；6)解吸铼后树脂转型将步骤5)所得解吸铼后树脂先用ρ(H2SO4)＝1～5g/L酸性水洗涤1～3BV，再用浓度为40～80g/L的硫酸溶液转型，转型流出液中硫氰酸根浓度降至2g/L以下停止转型，得到转型后的贫树脂，该贫树脂返回步骤1)继续使用；(2)碱性地浸液中回收低浓度铼的具体实施过程：1)铀铼同时吸附吸附原液为含铼铀矿碱性地浸液，ρ(U)＝15～100mg/L，ρ(Re)＝0.1～1.0mg/L；通过将吸附原液流过树脂柱进行铀铼同时吸附，树脂为含有强碱性和弱碱性交换基团的双功能团阴离子交换树脂；铀、铼同时吸附的接触时间为2～10min，铀吸附饱和时停止吸附，得到铀饱和树脂；2)铀的解吸取步骤1)所得铀饱和树脂，进行铀的解吸；解吸剂为一：氯化钠+碳酸氢钠溶液、二：氯化钠+碳酸钠溶液中的一种，其中NaCl的浓度为30～80g/L，碳酸氢钠或碳酸钠的浓度为2～8g/L；解吸接触时间为20～50min，解吸体积为4～8BV，铀解吸后得载铼树脂；3)解吸铀后树脂转型取步骤2)所得的载铼树脂进行转型；转型前先用水将树脂洗涤1～3BV，再用浓度为30～100g/L的碳酸钠溶液转型，转型流出液中ρ(Cl...

【技术特征摘要】
1.一种从铀矿地浸液中回收低浓度铼的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)酸性地浸液中回收低浓度铼的具体实施过程：1)铀铼同时吸附吸附原液为含铼铀矿酸性地浸液，ρ(U)＝15～100mg/L，ρ(Re)＝0.1～1.0mg/L；通过将吸附原液流过树脂柱进行铀铼同时吸附，树脂为含有强碱性和弱碱性交换基团的双功能团阴离子交换树脂；铀铼同时吸附的接触时间为2～10min，铀吸附饱和时停止吸附，得到铀饱和树脂；2)铀饱和树脂解吸铀取步骤1)所得铀饱和树脂，进行铀的解吸；解吸剂为氯化钠+硫酸溶液，ρ(NaCl)＝30～80g/L，ρ(H2SO4)＝2～8g/L，解吸的接触时间为20～50min，解吸体积为4～8BV，铀解吸后得载铼树脂；3)载铼树脂转型取步骤2)所得载铼树脂进行转型；转型前先用ρ(H2SO4)＝1～5g/L的酸性水将载铼树脂洗涤1～3BV，再用浓度为30～90g/L的硫酸溶液转型，接触时间为20～50min，转型流出液中氯离子浓度降至1g/L以下停止转型，得转型后的载铼树脂；4)铼的再吸附将步骤3)所得的转型后的载铼树脂重复进行步骤1)～3)，直至步骤1)中树脂对铼吸附达到平衡，停止上述循环吸附过程；停止上述循环吸附过程后，进行步骤2)铀的解吸，得到载铼饱和树脂；5)铼的解吸将步骤4)所得的载铼饱和树脂进行解吸，解吸剂为0.5～3mol/L的硫氰酸铵溶液，接触时间为30～80min，解吸体积为3～8BV，得到解吸铼后树脂；6)解吸铼后树脂转型将步骤5)所得解吸铼后树脂先用ρ(H2SO4)＝1～5g/L酸性水洗涤1～3BV，再用浓度为40～80g/L的硫酸溶液转型，转型流出液中硫氰酸根浓度降至2g/L以下停止转型，得到转型后的贫树脂，该贫树脂返回步骤1)继续使用；(2)碱性地浸液中回收低浓度铼的具体实施过程：1)铀铼同时吸附吸附原液为含铼铀矿碱性地浸液，ρ(U)＝15～100mg/L，ρ(Re)＝0.1～1.0mg/L；通过将吸附原液流过树脂柱进行铀铼同时吸附，树脂为含有强碱性和弱碱性交换基团的双功能团阴离子交换树脂；铀、铼同时吸附的接触时间为2～10min，铀吸附饱和时停止吸附，得到铀饱和树脂；2)铀的解吸取步骤1)所得铀饱和树脂，进行铀的解吸；解吸剂为一：氯化钠+碳酸氢钠溶液、二：氯化钠+碳酸钠溶液中的一种，其中NaCl的浓度为30～80g/L，碳酸氢钠或碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大炳，康绍辉，樊兴，宋艳，杨志平，刘康，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11