一种含氯碳酸盐体系中铀的提取方法技术

本发明专利技术涉及废水处理工艺领域，尤其涉及一种含氯碳酸盐体系中铀的提取方法。所述方法为：在含氯碳酸盐铀溶液中加入调整剂进行调整，调整后溶液的pH值为4～8；将所述调整后的溶液输入离子交换设备中，通过离子交换法吸附所述调整后溶液中的铀；当尾液铀浓度达到穿透浓度或者用于吸附的树脂塔饱和后，将负载饱和的树脂塔切入淋洗转型操作，塔内液体排空；用淋洗剂或者淋洗贫液对负载饱和的树脂塔进行淋洗；淋洗后的树脂塔排空液体，下进液加入转型剂，对树脂进行转型，转型后的树脂塔重新用于吸附；沉淀所述淋洗合格液中的铀。本发明专利技术解决了含氯碳酸盐体系中铀提取困难及淋洗困难的问题，提高吸附容量。提高吸附容量。提高吸附容量。

【技术实现步骤摘要】
一种含氯碳酸盐体系中铀的提取方法


[0001]本专利技术涉及废水处理工艺领域，尤其涉及一种含氯碳酸盐体系中铀的提取方法。

技术介绍

[0002]现行铀水冶领域铀的提取技术主要为从硫酸体系或者碳酸盐体系中提取铀。硫酸体系中，一般采用D201x7强碱性阴离子树脂吸附、三脂肪胺溶剂萃取，吸附或者萃取铀酰的硫酸根阴离子络合物，也可以采用D2EHPA中强酸性阳离子萃取剂萃取溶液中的铀酰阳离子。碳酸盐体系中，一般采用D201x7强碱性阴离子树脂吸附、或者官能团与之基本相同的季铵萃取剂萃取、或者直接沉淀法。盐酸体系中、含氯硫酸体系、碳酸体系中铀提取很少见，氯离子一般对铀的吸附、萃取有比较严重的影响。一般氯离子是作为解吸剂或者反萃取剂使用。
[0003]其中，在碳酸盐体系中，碳酸根对铀酰离子具有非常强的络合能力，如果碳酸根数量足够，则几乎全部的铀与碳酸根络合形成铀的碳酸根阴离子络合物。在碳酸盐体系中，多采用阴离子交换官能团，采用阳离子官能团则由于碳酸根络合的关系，很难提取。而氯离子同为阴离子，对吸附提取的铀的阴离子络合物具有较强的竞争解吸作用。所以含氯碳酸盐体系中铀的提取时非常复杂和困难的。
[0004]如果存在末些特殊官能团具有对含氯碳酸根体系中铀有强烈的吸附功能，那么非常有可能存在树脂上铀难以被解吸的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种含氯碳酸盐体系中铀的提取方法，解决了含氯碳酸盐体系中铀提取困难及淋洗困难的问题，提高吸附容量。
[0006]本专利技术提供了一种含氯碳酸盐体系中铀的提取方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1：在含氯碳酸盐铀溶液中加入调整剂A1进行调整，调整后溶液的pH值为4～8；调整剂A1为盐酸或者硫酸；
[0008]步骤S2：将所述调整后的溶液输入离子交换设备中，通过离子交换法吸附所述调整后溶液中的铀；
[0009]当尾液铀浓度达到穿透浓度或者用于吸附的树脂塔饱和后，将负载饱和的树脂塔切入淋洗转型操作，塔内液体排空；
[0010]步骤S3：用淋洗剂A2或者淋洗贫液对负载饱和的树脂塔进行淋洗；
[0011]所述淋洗剂A2包括0.5～1.5mol/L的碳酸钠，0～0.5mol/L的碳酸氢钠和0～1.5mol/L的氯化钠；
[0012]步骤S4：淋洗后的树脂塔排空液体，下进液加入转型剂A3，对树脂进行转型，转型后的树脂塔重新用于步骤S2中；
[0013]所述转型剂A3为盐酸或者硫酸；
[0014]步骤S5：沉淀所述淋洗合格液中的铀。
[0015]优选地，所述步骤S1中，调整后敞口静置10分钟～72小时后再进行步骤S2。
[0016]优选地，所述离子交换设备中所用离子交换树脂为弱酸性树脂、或者弱碱性树脂、或者弱碱
‑
弱酸两性树脂。
[0017]优选地，所述离子交换设备采用固定床或者密实移动床；
[0018]固定床采用N1塔串联吸附，采用下进液的方式，塔顶排气；床层高度不大于塔内有效高度的80％；3≤N1；
[0019]密实移动床采用单塔或多塔串联吸附。
[0020]优选地，所述离子交换设备采用固定床，固定床采用4塔串联吸附，采用下进液的方式，塔顶排气；床层高度不大于塔内有效高度的80％；
[0021]吸附尾液穿透铀浓度C
B
设为1mg/L，当尾液铀浓度C达到穿透浓度C
B
或者首塔饱和浓度后，将首塔切入淋洗转型操作，塔内液体排空；
[0022]C≥C
B
＝98％C0；C0为调整后溶液内的铀浓度。
[0023]优选地，所述离子交换法中吸附接触时间为3分钟～30分钟。
[0024]优选地，所述步骤S3具体包括：
[0025]用淋洗剂A2或者淋洗贫液对负载饱和的树脂塔进行淋洗；
[0026]淋洗过程中，固定床采用多塔串联淋洗或者淋洗贫液多次淋洗，具体地：
[0027]淋洗合格液或淋洗贫液以下进液的方式对负载饱和的树脂塔进行循环淋洗，淋洗体积达到1～5BV，塔顶排气，循环时间为2小时～48小时，期间暂停m1次，m1≥0，得到的树脂塔记为1次饱和树脂塔；
[0028]然后所述1次饱和树脂塔采用上一轮淋洗贫液依次以上进液淋洗N2次，或者N2个塔上进液串联逆流淋洗，2≤N2≤10。
[0029]优选地，所述转型后树脂塔排空，以清水或者吸附尾液对树脂塔进行洗涤，洗至pH达到6～8，洗涤液返回步骤S1中。
[0030]优选地，所述转型剂A3的浓度为0.5～2mol/L，体积为4～0.5BV，所述转型剂A3对树脂进行转型后，获得的转型液用于在步骤S5中调节pH值。
[0031]优选地，所述步骤S5具体包括：加入NaOH沉淀铀，沉淀剩余NaOH浓度5～10g/L；或者加酸除碳酸根后，加NaOH到pH值为中性，沉淀铀。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的含氯碳酸盐体系中铀的提取方法，具有以下有益效果：
[0033]1)实现了含氯碳酸盐体系中铀的提取，吸附尾液可以控制在1mg/L以下，根据需要也可以控制更低的值。
[0034]2)提高了树脂的工作容量；树脂工作容量达到较理想的范围。
[0035]3)给出了相应的淋洗剂，可以将树脂中的铀以较高的效率淋洗下来，得到较高浓度的铀的淋洗合格液。
[0036]4)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。
[0037]5)树脂的选择性较好，产品纯度较高。
[0038]6)工艺过程复杂度与废物排放不超过现有铀提取的典型精简流程。
附图说明
[0039]图1表示本专利技术含氯碳酸盐体系中铀的提取方法的工艺流程；
[0040]图2表示淋洗过程的流程图。
具体实施方式
[0041]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。
[0042]本专利技术的实施例公开了一种含氯碳酸盐体系中铀的提取方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0043]步骤S1：在含氯碳酸盐铀溶液中加入调整剂A1进行调整，调整后溶液的pH值为4～8；调整剂A1为盐酸或者硫酸；
[0044]优选地，调整后敞口静置10分钟～72小时后再进行步骤S2。
[0045]步骤S2：将所述调整后的溶液输入离子交换设备中，所述离子交换设备中所用离子交换树脂为弱酸性树脂、或者弱碱性树脂、或者弱碱
‑
弱酸两性树脂；
[0046]通过离子交换法吸附所述调整后溶液中的铀；
[0047]当尾液铀浓度达到穿透浓度或者用于吸附的树脂塔饱和后，将负载饱和的树脂塔切入淋洗转型操作，塔内液体排空；
[0048]所述离子交换设备采用固定床或者密实移动床；
[0049]固定床采用N1塔串本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氯碳酸盐体系中铀的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：在含氯碳酸盐铀溶液中加入调整剂A1进行调整，调整后溶液的pH值为4～8；调整剂A1为盐酸或者硫酸；步骤S2：将所述调整后的溶液输入离子交换设备中，通过离子交换法吸附所述调整后溶液中的铀；当尾液铀浓度达到穿透浓度或者用于吸附的树脂塔饱和后，将负载饱和的树脂塔切入淋洗转型操作，塔内液体排空；步骤S3：用淋洗剂A2或者淋洗贫液对负载饱和的树脂塔进行淋洗；所述淋洗剂A2包括0.5～1.5mol/L的碳酸钠，0～0.5mol/L的碳酸氢钠和0～1.5mol/L的氯化钠；步骤S4：淋洗后的树脂塔排空液体，下进液加入转型剂A3，对树脂进行转型，转型后的树脂塔重新用于步骤S2中；所述转型剂A3为盐酸或者硫酸；步骤S5：沉淀所述淋洗合格液中的铀。2.根据权利要求1所述的含氯碳酸盐体系中铀的提取方法，其特征在于，所述步骤S1中，调整后敞口静置10分钟～72小时后再进行步骤S2。3.根据权利要求2所述的含氯碳酸盐体系中铀的提取方法，其特征在于，所述离子交换设备中所用离子交换树脂为弱酸性树脂、或者弱碱性树脂、或者弱碱
‑
弱酸两性树脂。4.根据权利要求2所述的含氯碳酸盐体系中铀的提取方法，其特征在于，所述离子交换设备采用固定床或者密实移动床；固定床采用N1塔串联吸附，采用下进液的方式，塔顶排气；床层高度不大于塔内有效高度的80％；3≤N1；密实移动床采用单塔或多塔串联吸附。5.根据权利要求4所述的含氯碳酸盐体系中铀的提取方法，其特征在于，所述离子交换设备采用固定床，固定床采用4塔串联吸附，采用下进液的方式，塔顶排气；床层高度不大于塔内有效高度的80％；吸附尾液穿透铀浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志全，牛玉清，任燕，叶开凯，邓慧东，康绍辉，李大炳，支梅峰，
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：