一种铀提取过程有气体产生的离子交换方法技术

本发明专利技术涉及铀水冶领域，尤其涉及一种铀提取过程有气体产生的离子交换方法。所述离子交换方法为：采用N个离子交换塔串联，对待处理液进行吸附，控制首塔吸附尾液的pH值；吸附过程中，进行排气；首塔饱和后切出，利用所述排出液对第N个离子交换塔以下进液形式进行循环排气，排气后进行吸附；尾部切入新塔；对所述切出的首塔，以淋洗合格液下进液循环淋洗，然后采用上进液嵌套循环淋洗或者上进液串联逆流淋洗；淋洗后的离子交换塔排空液体，进行转型，塔顶排气；转型后的离子交换树脂塔排空液体，进行洗涤，洗涤后的离子交换塔用于吸附。本发明专利技术改善气体对操作的影响，保证较高的梯度，提高树脂容量，提高淋洗液浓度，减少废水体积。减少废水体积。

【技术实现步骤摘要】
一种铀提取过程有气体产生的离子交换方法


[0001]本专利技术涉及铀水冶领域，尤其涉及一种铀提取过程有气体产生的离子交换方法。

技术介绍

[0002]铀水冶领域铀的提取技术主要为从硫酸体系、碳酸盐体系中提取铀。在硫酸或者碳酸体系中，铀比较容易和硫酸根或者碳酸根络合，形成阴离子络合物。在硫酸体系中，一般采用D201x7强碱性阴离子树脂吸附铀酰的硫酸根阴离子络合物，然后用酸性的氯化钠或者硝酸盐进行淋洗，酸可以保证铀不发生沉淀。在碳酸盐体系中，一般采用D201x7强碱性阴离子树脂吸附铀酰的碳酸根阴离子络合物，然后采用碳酸盐体系氯化钠进行淋洗，碳酸根可以与铀络合，保证铀不发生沉淀。
[0003]使用含有碳酸根的溶液体系中，容易出现诸多问题。由于碳酸根与酸容易发生反应产生气体，对于实际操作、吸附、淋洗、转型效果均会造成不利影响。例如：吸附、淋洗、转型过程有气体产生时，会造成布液不均，树脂层松动，传质区高度变大，溶液返混，梯度被破坏，淋洗液浓度降低，吸附容易穿透，饱和工作容量降低，淋洗、转型剂用量加大，废水多。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种铀提取过程有气体产生的离子交换方法，改善气体对操作的影响，保证较高的梯度，提高树脂容量，提高淋洗液浓度，减少废水体积。
[0005]本专利技术提供了一种铀提取过程有气体产生的离子交换方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1：采用N个离子交换塔串联，对待处理液进行吸附，控制首塔吸附尾液的pH值≤6；N≥3；
[0007]吸附过程中，进行排气，各离子交换塔内的压力满足P1/P0≥0.85；P0为排气前塔内压力，P1为排气后压力；
[0008]当第N
‑
1个离子交换塔的排出液内铀浓度高于阈值时，首塔切出，利用所述排出液对第N个离子交换塔以下进液形式进行循环排气，排气后转为上进液形式进行吸附；尾部切入转型洗涤后的新塔；
[0009]步骤2：对所述切出的首塔，以淋洗合格液下进液循环淋洗，得到1次饱和塔，然后采用上进液嵌套循环淋洗或者上进液串联逆流淋洗；
[0010]步骤3：淋洗后的离子交换塔排空液体，上进液加入转型剂，进行转型，塔顶排气；
[0011]步骤4：转型后的离子交换树脂塔排空液体，进行洗涤，洗至pH达到6～8，洗涤后的离子交换塔用于步骤1。
[0012]优选地，所述离子交换塔中填充弱酸性树脂、或者弱碱性树脂、或者弱碱
‑
弱酸两性树脂。
[0013]优选地，以淋洗合格液下进液循环淋洗时，淋洗液达到体积达到1～5BV，塔顶排气，循环时间t1，2h≤t1≤48h，期间暂停m1次，m1≥0。
[0014]优选地，所述步骤2中，所述嵌套循环淋洗具体包括：
[0015]步骤2.1：淋洗液或者上一轮贫淋液由所述1次饱和塔上部进液，进行循环淋洗，得到1次贫塔；
[0016]步骤2.2：淋洗液或者上一轮贫淋液由所述1次贫塔上部进液，进行循环淋洗，得到2次贫塔和1次贫淋液；
[0017]步骤2.3：重复步骤2.2，得到n次贫塔和n
‑
1次贫淋液；2≤n≤10。
[0018]优选地，所述步骤2中，采用2～10个淋洗塔上进液串联逆流淋洗。
[0019]优选地，所述步骤3中，所述转型剂为盐酸或者硫酸，转型时间为t2，期间暂停m2次，m2≥0，t2≥6h。
[0020]优选地，所述步骤4中，转型后的离子交换树脂塔排空液体，以清水或者吸附尾液进行洗涤，泡洗m3次，淋洗m3+1次，洗至pH达到6～8，洗涤液可以返回吸附前的调整工序；m3≥0。
[0021]优选地，所述泡洗和淋洗的时间不小于24小时。
[0022]优选地，所述离子交换塔内的固定床层高度不大于塔内有效高度的75％。
[0023]优选地，所述吸附过程中，每次排气的时间不大于10分钟，两次排气之间的时间间隔不小于10分钟。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的铀提取过程有气体产生的离子交换方法，具有以下有益效果：
[0025]1)实现了吸附体系pH的稳定控制，减少了气体的产生量。
[0026]2)实现了气体的稳定排放，减少了气体对吸附床层的搅动。
[0027]3)离子交换塔在接触吸附质前，树脂进行了间歇转型洗涤并长时间与吸附尾液接触，塔排放了床层内部了气体，树脂床层实现了化学状态和物理状态的稳定。
[0028]4)提高了树脂的工作容量；树脂工作容量达到较理想的范围。
[0029]5)解决了吸附淋洗转型过程中产生气体对离子交换效果、以及床层梯度的不利影响问题。
[0030]6)进一步地，采用循环淋洗和梯度淋洗相结合，降低了淋洗体积，提高了淋洗液浓度。
附图说明
[0031]图1表示嵌套循环淋洗的示意图；
[0032]图2表示串联逆流淋洗的示意图。
具体实施方式
[0033]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术的实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术的限制。
[0034]离子交换过程中有气体产生，本专利技术通过控制各个反应步骤，改善了气体对操作的影响，保证较高的梯度，提高树脂容量，提高淋洗液浓度，减少废水体积。
[0035]本专利技术不限定如何产生气体。可以是淋洗液采用碳酸盐淋洗液，也可以是吸附液采用碳酸根体系。
[0036]本专利技术的实施例公开了一种铀提取过程有气体产生的离子交换方法，包括以下步
骤：
[0037]步骤1：采用N个离子交换塔串联，对待处理液进行吸附，控制首塔吸附尾液的pH值≤6；N≥3；
[0038]吸附过程中，进行排气，各离子交换塔内的压力满足P1/P0≥0.85；P0为排气前塔内压力，P1为排气后压力；
[0039]当第N
‑
1个离子交换塔的排出液内铀浓度高于阈值时，首塔切出，利用所述排出液对第N个离子交换塔以下进液形式进行循环排气，排气后转为上进液形式进行吸附；尾部切入转型洗涤后的新塔；
[0040]步骤2：对所述切出的首塔，以淋洗合格液下进液循环淋洗，得到1次饱和塔，然后采用上进液嵌套循环淋洗或者上进液串联逆流淋洗；
[0041]步骤3：淋洗后的离子交换塔排空液体，上进液加入转型剂，进行转型，塔顶排气；
[0042]步骤4：转型后的离子交换树脂塔排空液体，进行洗涤，洗至pH达到6～8，洗涤后的离子交换塔用于步骤1。
[0043]以下按照步骤，具体说明本专利技术的离子交换方法：
[0044]步骤1：采用N个离子交换塔串联，对待处理液进行吸附，控制首塔吸附尾液的pH值≤6；N≥3，且当首塔饱和时，第N
‑
1个塔未穿透；
[0045]所述离子交换塔中填充弱酸性树脂、或者弱碱性树脂、或者弱碱
‑
弱酸两性树脂；所述离子交换塔内的固定床层高度不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铀提取过程有气体产生的离子交换方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用N个离子交换塔串联，对待处理液进行吸附，控制首塔吸附尾液的pH值≤6；N≥3；吸附过程中，进行排气，各离子交换塔内的压力满足P1/P0≥0.85；P0为排气前塔内压力，P1为排气后压力；当第N
‑
1个离子交换塔的排出液内铀浓度高于阈值时，首塔切出，利用所述排出液对第N个离子交换塔以下进液形式进行循环排气，排气后转为上进液形式进行吸附；尾部切入转型洗涤后的新塔；步骤2：对所述切出的首塔，以淋洗合格液下进液循环淋洗，得到1次饱和塔，然后采用上进液嵌套循环淋洗或者上进液串联逆流淋洗；步骤3：淋洗后的离子交换塔排空液体，上进液加入转型剂，进行转型，塔顶排气；步骤4：转型后的离子交换树脂塔排空液体，进行洗涤，洗至pH达到6～8，洗涤后的离子交换塔用于步骤1。2.根据权利要求1所述的铀提取过程有气体产生的离子交换方法，其特征在于，所述离子交换塔中填充弱酸性树脂、或者弱碱性树脂、或者弱碱
‑
弱酸两性树脂。3.根据权利要求1所述的铀提取过程有气体产生的离子交换方法，其特征在于，所述步骤2中，以淋洗合格液下进液循环淋洗时，淋洗液达到体积达到1～5BV，塔顶排气，循环时间t1，2h≤t1≤48h，期间暂停m1次，m1≥0。4.根据权利要求1所述的铀提取过程有气体产生的离子交换方法，其特征在于，所述嵌套循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志全，牛玉清，任燕，曹笑豪，常喜信，曹令华，叶开凯，张永明，赵凤岐，舒祖骏，
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：