一种高稳定性的铀纯化萃取方法技术

本发明专利技术涉及铀纯化工艺领域，尤其涉及一种高稳定性的铀纯化萃取方法。所述方法包括以下步骤：将铀矿石浓缩物硝酸溶解液配置成萃原液，萃原液的一部分进行逆流萃取，另一部分利用逆流萃取产生的有机相进行再萃取；再萃取产生的再萃余与铀矿石浓缩物硝酸溶液混合，配置成萃原液，一部分萃原液返回用于再萃取，另一部分萃原液返回用于多级或连续的逆流萃取；逆流萃取的有机相依次逆流进入再萃取，作为再萃取的有机相；再萃取产生再萃余，所述再萃余返回上一步骤；再萃取产生的有机相经过洗涤，然后进行反萃取，得到铀产品。本发明专利技术同时保证实现了高的萃取饱和度和低浓度的萃余尾液，萃取纯化效果好，降低了操作控制难度，提高了工艺的稳定适应性。的稳定适应性。的稳定适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性的铀纯化萃取方法


[0001]本专利技术涉及铀纯化工艺领域，尤其涉及一种高稳定性的铀纯化萃取方法。

技术介绍

[0002]铀纯化分干法铀纯化工艺和湿法铀纯化工艺，目前世界范围内主要采用湿法铀纯化工艺，其核心工艺过程为硝酸体系的TBP萃取工艺。
[0003]该典型的铀纯化萃取工艺存在以下几个问题：
[0004]铀纯化最重要的是将铀与其他杂质组分进一步分离，使最终铀产品达到核纯级或者核电纯级。
[0005]控制萃取饱和度是铀纯化萃取的重要步骤。如果铀的萃取饱和度过低，则体系中少量的杂质元素可能被萃取到萃取剂中，造成最终产品的超标。
[0006]一般当工艺原理、设备固定的条件下，提高萃取饱和度的方法是通过改变流比实现。但改变流比，提高萃取饱和度，同时可能会造成萃余尾液的超标。也就是说，提高萃取饱和度和降低萃余尾液铀浓度具有反向相关性。这给铀纯化操作带来较大的困难。尤其是在萃取设备及效率低或者传质单元高度高、在一定范围内萃取级数不足或者塔高不够、原理杂质含量高等情况下，要同时保证高的萃取饱和度和低浓度的萃余尾液较为困难。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种高稳定性的铀纯化萃取方法，同时保证实现了高的萃取饱和度和低浓度的萃余尾液，萃取纯化效果好，降低了操作控制难度，提高了工艺的稳定适应性。
[0008]本专利技术提供了一种高稳定性的铀纯化萃取方法，包括以下步骤：
[0009]步骤S1：将铀矿石浓缩物硝酸溶解液配置成萃原液，所述萃原液的一部分利用TBP为萃取剂进行多级或连续的逆流萃取；所述萃原液的另一部分利用所述逆流萃取产生的有机相进行再萃取；
[0010]步骤S2：所述再萃取产生的再萃余与铀矿石浓缩物硝酸溶液混合，配置成萃原液，一部分萃原液返回用于再萃取，另一部分萃原液返回用于多级或连续的逆流萃取；
[0011]所述逆流萃取的有机相依次逆流进入再萃取，作为再萃取的有机相；
[0012]步骤S3：所述再萃取产生再萃余，所述再萃余返回步骤S2；
[0013]所述再萃取产生的有机相经过洗涤，然后进行反萃取，得到铀产品。
[0014]优选地，所述逆流萃取设置有3～7级或传质单元数；
[0015]所述再萃取设置有1～3级或传质单元数；
[0016]所述洗涤设置有1～3级或传质单元数。
[0017]优选地，所述萃原液中硝酸根C
FN
浓度为4～7mol/L，萃原液的铀浓度C
FU
为200～400g/L。
[0018]优选地，每次执行步骤S2时，第N次配置的萃原液中的铀浓度与第N
‑
1次配置的萃
原液的铀浓度偏差小于10％；
[0019]N≥2。
[0020]优选地，所述步骤S2中，另一部分萃原液返回用于逆流萃取时：
[0021]所述有机相流量为Q
O m3/h，萃原液萃取流量Q
F1 m3/h，萃余铀浓度为C
RU
，萃取饱和容量为C*g/L；
[0022]使流比Q
O
/Q
F1
满足萃取饱和度在80％～95％范围内，即：
[0023][0024]优选地，所述步骤S2中，一部分萃原液返回用于再萃取具体为：
[0025]萃原液按流量泵入到再萃取的首级，与萃取后的有机相逆流接触，萃原液萃流量Q
F2 m3/h稳定，使Q
F2
/Q
F1
＝1.5～3。
[0026]优选地，设置两个槽，执行下述操作：
[0027]步骤A1：A槽内配置好萃原液，向逆流萃取及再萃取提供萃原液，同时B槽承接再萃余；
[0028]步骤A2：A槽排空前，在B槽中配置成合格的萃原液；
[0029]步骤A3：A槽排空后，切换B槽向逆流萃取及再萃取提供萃原液，同时A槽承接再萃余；
[0030]步骤A4：B槽排空前，在A槽中配置成合格的萃原液；
[0031]步骤A5：B槽排空后，返回执行步骤A1。
[0032]优选地，所述步骤S2中，所述再萃取产生的再萃余、铀矿石浓缩物硝酸溶液及硝酸混合，配置成萃原液。
[0033]优选地，所述步骤S3中，所述洗涤采用的洗涤剂为反萃取合格液，洗涤剂降温后按洗涤剂经降温后按流量泵入到洗涤的首级，与再萃取后的有机相逆流接触，洗涤液进入到再萃取的首级；
[0034]保持洗涤剂流量Q
s m3/h稳定,使Q
s
/Q
F1
＝0.05～0.20。
[0035]优选地，所述反萃取后的有机相经过再生作为贫有机相，返回用于萃取。
[0036]与现有技术相比，本专利技术的高稳定性的铀纯化萃取方法，采用萃取
‑
再萃取
‑
反萃取液洗涤的工艺，具有如下有益效果：
[0037](1)可以在保证较低萃余液铀浓度的条件下，非常容易实现高萃取饱和度；也可以在保证高萃取饱和度的条件下，进一步降低萃余液铀浓度。
[0038](2)由于可以保证较高的萃取萃饱和度，以及反萃取液洗涤，比较容易保证产品质量达标，同时也可以进一步提高铀纯化的效果。
[0039](3)大大提高了铀纯化萃取系统的稳定性和可以适用性。使铀纯化萃取的控制焦点不在过多的关注流比和浓度的变化对饱和度的影响或者对萃余液浓度的影响。大大降低操作的控制难度以及降低控制精度要求。
[0040](4)可以降低工艺对设备级效率或者传质单元高度、设备级数和传质单元数的要求。
附图说明
[0041]图1表示本专利技术一实施例铀纯化萃取方法的流程图；
[0042]图2表示本专利技术另一实施例铀纯化萃取方法的流程图。
具体实施方式
[0043]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。
[0044]本专利技术的实施例公开了一种高稳定性的铀纯化萃取方法，包括以下步骤：
[0045]步骤S1：将铀矿石浓缩物硝酸溶解液配置成萃原液，所述萃原液的一部分利用TBP为萃取剂进行多级或连续的逆流萃取；所述萃原液的另一部分利用所述逆流萃取产生的有机相进行再萃取；
[0046]步骤S2：所述再萃取产生的再萃余与铀矿石浓缩物硝酸溶液混合，配置成萃原液，一部分萃原液返回用于再萃取，另一部分萃原液返回用于多级或连续的逆流萃取；
[0047]所述逆流萃取的有机相依次逆流进入再萃取，作为再萃取的有机相；
[0048]步骤S3：所述再萃取产生再萃余，所述再萃余返回步骤S2；
[0049]所述再萃取产生的有机相经过洗涤，然后进行反萃取，得到铀产品。
[0050]本专利技术的方法由三段组成：萃取，再萃取及洗涤。三个步骤为连续不断，持续运行的。
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性的铀纯化萃取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将铀矿石浓缩物硝酸溶解液配置成萃原液，所述萃原液的一部分利用TBP为萃取剂进行多级或连续的逆流萃取；所述萃原液的另一部分利用所述逆流萃取产生的有机相进行再萃取；步骤S2：所述再萃取产生的再萃余与铀矿石浓缩物硝酸溶液混合，配置成萃原液，一部分萃原液返回用于再萃取，另一部分萃原液返回用于多级或连续的逆流萃取；所述逆流萃取的有机相依次逆流进入再萃取，作为再萃取的有机相；步骤S3：所述再萃取产生再萃余，所述再萃余返回步骤S2；所述再萃取产生的有机相经过洗涤，然后进行反萃取，得到铀产品。2.根据权利要求1所述的高稳定性的铀纯化萃取方法，其特征在于，所述逆流萃取设置有3～7级或传质单元数；所述再萃取设置有1～3级或传质单元数；所述洗涤设置有1～3级或传质单元数。3.根据权利要求2所述的高稳定性的铀纯化萃取方法，其特征在于，所述萃原液中硝酸根C
FN
浓度为4～7mol/L，萃原液的铀浓度C
FU
为200～400g/L。4.根据权利要求3所述的高稳定性的铀纯化萃取方法，其特征在于，每次执行步骤S2时，第N次配置的萃原液中的铀浓度与第N
‑
1次配置的萃原液的铀浓度偏差小于10％；N≥2。5.根据权利要求2所述的高稳定性的铀纯化萃取方法，其特征在于，所述步骤S2中，另一部分萃原液返回用于逆流萃取时：所述有机相流量为Q
O
m3/h，萃原液萃取流量Q
F1
m3/h，萃余铀浓度为C
RU
，萃取饱和容量为C*g/L；使流比Q
O<...

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