Принципиальная схема сорбционного извлечения урана из ПР.

Сорбционное извлечение урана из карбонатных сред. Карбонатное (содовое), агитационное или подземное выщелачивание урана применяется при наличии в исходном сырье значительного количества карбонатов кальция или магния. Уран в карбонатной среде находится в виде трикарбонатного анионного комплекса [UO₂(СO₃)₃]^4-, который достаточно эффективно сорбируется сильноосновными анионитами АМ, АМП, АВ-17, ВП-1Ап, Дауэкс-1, Амберлит IPA-400 и др. Оптимальное значение величины рН = 10,0–10,5, концентрация соды не более 50,0 г/л. Аниониты проявляют большую селективность по отношению к урану, чем катиониты. Это связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, аниониты «сорбируют» уран в виде четырехзарядного

анионного комплекса, в то время как заряд катиона уранила (+2). Во-вторых, большая часть примесей находится в катионной форме, не давая анионных комплексов и, следовательно, не участвуя в обмене. Определяющими факторами сорбционного извлечения урана являются его концентрация в исходном растворе, а также наличие и концентрация анионов, оказывающих десорбирующее влияние – сульфаты, нитраты, хлориды. Карбонат – и бикарбонат-ионы являются конкурентными анионами, снижающими емкость ионитов по урану. Сорбционное извлечение урана из карбонатных сред является достаточно селективным процессом.

Сорбционное извлечение урана из сернокислых сред. При сорбции урана из сильнокислотных сред с целью повышения эффективности сорбционного процесса производится корректировка величины кислотности или рН путем применения нейтрализующих веществ до значений, оптимальных для применяемого ионита. Например, для ряда сильноосновных анионитов оптимальное значение рН = 1,5–2,5; сильноосновные аниониты типа Ап-2-ф достаточно эффективно сорбируют уран в пределах кислотности 10–60 г/л; для катионита типа СГ-1 оптимальное значение рН =2,8–3,5.

Конкурирующее влияние в разной степени, в зависимости от их концентрации, оказывают анионы SO₄^2-, HSO₄^-, Fe(SO₄)₂^-, Fe(SO₄)₃^3-, Cl^-, NO₃^-, некоторые анионные формы фосфора, мышьяка, ванадия, молибдена. Катионы железа, кальция, магния, меди, кобальта, натрия и др. металлов не сорбируются.

Конкурирующее влияние в разной степени, в зависимости от их концентрации, оказывают анионы SO₄^2-, HSO₄^-, Fe(SO₄)₂^-, Fe(SO₄)₃^3-, Cl^-, NO₃^-, некоторые анионные формы фосфора, мышьяка, ванадия, молибдена. Катионы железа, кальция, магния, меди, кобальта, натрия и др. металлов не сорбируются.

Сильное депрессирующее влияние некоторых анионов используется в процессе десорбции урана с ионита.

Исходя из этого, для десорбции урана применяют растворы серной, азотной, соляной кислот или их смеси с хлоридами, нитратами, сульфатами натрия или аммония.

20. Получение «желтого кека» из товарных регенератов.

-сорбционное концентрирование урана из ПР на ионитах;

-нитратная десорбция урана с получением товарных реагентов;

-осаждение химконцентратов урана из товарных реагентов с помощью различных осадителей (аммиак, бикарбонат аммония, гидроксид магния);

-растворение химконцентратов серной или азотной кислотами;

-экстракционная перечистка растворов с получение кристаллов АУТК и последующая прокалка их до октаоксида триурана.

21. Экстракция. Типы экстрагентов. Требования, предъявляемые к экстрагентам.

Экстракцией называется процесс распределения вещества между двумя несмешивающимися жидкостями. Обычно одной фазой является водный растров, второй – органическая жидкость. Это - или чистый экстрагент, или экстрагент, разбавленный в целях улучшения расскаливания фаз каким – либо инертным разбавителем.

Первую группу составляют соединения, молекулы которых могут образовывать с ионами связи донорно-акцепторго или электростатического характера, более прочные или, по крайне мере, близкие по прочности к связям, образуемым водой, иначе говоря, энергия сольватации которыми ионов больше или близка к энергии гидратации последних.

Вторую группу образуют органические вещества, в состав которых входит неорганический катион или анион – органические кислоты, их соли или органические основания и их соли. При контакте таких веществ с водными растворами возможен обмен неорганического катиона или аниона входящего в состав экстрагента, на одноименный ион, находящийся в растворе. Таким образом, экстрагенты можно разделить на три больших класса: анионообменные, катионообменные (основные, кислые) и нейтральные.

Основным свойством, которым должен обладать экстрагент, является селективность. Указанное свойство характеризует способность экстрагента предпочтительно извлекать один из двух компонентов раствора. Коэффициент распределения имеет большое значение как фактор, влияющий на селективность. Чем больше его величина, тем выше селективность. Если экстрагент не обладает большой емкостью, т.е. способностью растворять относительно большое количество избирательно извлекаемого компонента, то несмотря на его высокую селективность, применение может оказаться неэкономичным из-за необходимости меть в экстракционной системе большое количество циркулирующего реагента.