[发明专利]一种从南方离子型稀土浸出液中萃取铀和钍的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从南方离子型稀土浸出液中萃取铀和钍的方法。

背景技术

稀土矿物均含有一定数量的放射性物质，且不同的稀土矿物的放射性含量有较大的差别。过去人们对稀土放射性研究工作主要集中于独居石、氟碳铈矿及其混合矿方面，然而我国的离子型稀土矿也含有一些放射性元素，主要为铀、钍和镭。由于离子型稀土矿中含有一些放射性元素，导致稀土浸出液中含有少量的放射性元素铀和钍，其中铀浓度为10~30mg/L、钍浓度为5~30mg/L，浸出液总放射性比较高；这些放射性元素在分离过程中进一步分散，导致生产环境中放射性污染面积增加，并且处理这些放射性元素难度进一步加大。因此，需从放射卫生防护或环境保护角度对离子型稀土分离过程放射性危害提出相应处理方案，将放射性元素进行深度富集，减少放射性元素在萃取分离过程的分布，有利于改善生产环境。

目前，主要有两种从稀土浸出液中分离铀和钍的方法：一种是从硫酸化焙烧稀土浸出液N1923萃取分离钍，但该法的萃取剂只能在硫酸体系中萃取钍。另一种是盐酸溶解独居石铀钍渣后，用P350萃取剂萃取铀，然后调节酸度萃取钍。该法能较好地从稀土浸出液中分别萃取铀和钍，但稀土浸出液中残留的铀和钍元素还比较高。目前还未有从南方离子型稀土浸出液中萃取分离铀和钍的报道。因此，需要寻找一种合适、选择性更好的从南方离子型稀土浸出液中分离铀和钍的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从南方离子型稀土浸出液中选择性萃取分离铀和钍的方法。所述南方离子型稀土浸出液为南方离子型稀土矿中盐酸的稀土浸出液，其中稀土离子浓度为0.8~1.8mol/L，铀浓度为10~30mg/L、钍浓度为5~30mg/L，[H⁺]浓度为0.00001~1mol/L。

本发明萃取铀和钍的方法如下：(1)采用体积比为15~25%环烷酸-15~25%辛醇或异辛醇-50~70%煤油的萃取剂与南方离子型稀土浸出液按体积比0.5~5∶1进行萃取分离铀和钍；(2)将步骤(1)所得的负载有机相与2~5mol/L硫酸、盐酸或硝酸溶液按体积比0.1~10∶1进行反萃取，反萃取后的有机相返回步骤(1)重复使用；水相为铀和钍的富集溶液，进一步回收铀和钍。

上述萃取和反萃取级数为单级或多级。

本发明利用环烷酸在一定酸度范围内容易萃取铀和钍，对稀土金属萃取能力不强，通过萃取将铀和钍与稀土金属分离；然后利用在酸性反萃取条件下，铀和钍的反萃取，达到分离，富集铀和钍的目的。

本发明的从南方离子型稀土浸出液中萃取分离铀和钍的方法，能将铀和钍从稀土浸出液中选择性分离，萃取级数少，工艺简单，分离效果好，不影响后续稀土分离工艺，铀和钍提取率高。

具体实施方式

实施例1

南方离子型稀土浸出液，其中稀土离子浓度为1.7mol/L，铀浓度为10mg/L、钍浓度为12mg/L，[H⁺]浓度为0.000015mol/L。将15%环烷酸-15%辛醇-70%煤油的萃取剂与南方离子型稀土浸出液按体积比为3∶1单级萃取，萃取后分析测得水相中铀浓度为0.080mg/L、钍浓度为0.07mg/L，经计算铀和钍萃取率达99%；然后将负载有机相与2mol/L的硫酸溶液按体积比为0.15∶1相比单级反萃取，反萃取后，有机相返回重复使用，水相为富集铀和钍的溶液，进一步回收铀和钍。

实施例2

南方离子型稀土浸出液，其中稀土离子浓度为1.2mol/L，铀浓度为18mg/L、钍浓度为25mg/L，[H⁺]浓度为0.03mol/L。将25%环烷酸-25%异辛醇-50%煤油的萃取剂与南方离子型稀土浸出液按体积比为5∶1进行3级逆流萃取，萃取后分析测得水相中铀浓度为0.075mg/L、钍浓度为0.06mg/L，经计算铀和钍萃取率达99%；然后将负载有机相与浓度为5mol/L的盐酸溶液按体积比为9∶1相比5级反萃取，反萃取后，有机相返回重复使用，水相为富集铀和钍的溶液，进一步回收铀和钍。

实施例3