[发明专利]从酸性、大比重或低浓度铀矿石萃原液中萃取铀的方法

说明书

技术领域

本发明涉及铀水冶萃取技术领域，具体涉及一种对酸性、大比重或低浓度溶液中萃取铀的方法。 

背景技术

随着我国核能的发展，对天然铀的需求量不断加大。因铀矿石品位的下降，更多低品位、多成分的难浸矿石需要重新开采加工，从而导致铀矿石萃原液中铀浓度普遍较低，成分越来越复杂。除含有常规的SO ₄^2-、铁、磷、铝、锰、钒、钙、镁、硅、钼等杂质外，还含有一定的腐植酸、有机物、重金属氧化物等。其中，酸性、大比重或低浓度是此类铀矿石萃原液的主要特点。目前，专门针对酸性、大比重或低浓度铀矿石萃原液浓缩技术的研究较少，成为制约产能的技术瓶颈。 

我国大部分铀矿石萃原液的浓缩采用离子交换工艺和萃取法。离子交换法主要适用于较大型企业从低铀浓度、含有大量杂质的铀矿石萃原液中提取高浓度铀，萃取法主要适用于中小型企业和较高浓度的铀矿石萃原液。从经济效益方面考虑，离子交换法和萃取法适用的铀矿石萃原液浓度的界限为1g/L。但是离子交换法设备复杂、损坏率高、劳动强度大，且存在工艺废水、外排废液量过大等问题，并且中和、转型过程中有大量金属返回堆场，对主工艺回收率及堆浸浸出率有严重影响，例如大量的Na₂SO₄返到堆浸场结晶，影响堆场浸出率。在萃原液浓度低于1g/L时，萃取分相较慢，有机溶剂消耗量较大，在处理酸性、大比重或低浓度铀矿石萃原液时不宜采用。这使得萃取单元操作成为处理酸性、大比重或低浓度萃原液中的难点问题。 

萃取剂是萃取技术的关键问题。自1945年磷酸三丁醋(TBP)首次用作铀萃取剂以来，至今已被世界各国广泛用作核燃后处理中钍、铀分离的萃取剂。 但由于TPB自身缺陷，人们一直寻找更理想的代替品以及协萃剂，以达到进一步提高萃取能力的目的。但是，现有技术中的萃取剂只是针对成分单一、较高浓度的铀矿石萃原液，对于酸性、大比重或低浓度萃原液的处理却每有试验基础和应用实例的研究和报道。我国铀水冶工艺迫切要求新的萃取技术能够代替传统的离子交换工艺，特别是萃原液浓缩技术，以达到减轻劳动强度，降低生产成本，提高产能的目的。 

发明内容

本发明的目的是针对酸性、大比重或低浓度铀溶液的难浓缩的问题，提供一种从酸性、大比重或低浓度铀矿石萃原液中萃取铀的方法，以提高产能和降低成本。 

本发明采用的技术方案是：一种从酸性、大比重或低浓度铀溶液中萃取铀的方法，依次包括如下步骤： 

一种从酸性、大比重或低浓度铀溶液中萃取铀的方法，依次包括如下步骤： 

步骤一：萃原液的获得：将粒度小于8mm的粉矿堆置，多堆串联后采用浓H₂SO₄进行堆浸，使浸出液pH值为0.8～1.5,浸出周期为120天，收集得到的浸出液作为萃原液； 

步骤二：有机相转型：以浓度为0.1～0.18 mol/L的三脂肪胺为萃取剂、以多元醇为添加剂，将三脂肪胺:多元醇:磺化煤油以体积比为15:10:180混合为有机相，再按照有机相与质量浓度为70～80g/L的H₂SO ₄相比为4/1～6/1，接触时间为3～5min进行静止分相，收集得到的有机相； 

步骤三：萃取：将萃原液加入已转型的有机相中，按照已转型有机相与萃原液相比为1/4～1/7进行两相混合，接触时间为1～3min，反应温度为13～40℃，静止分相后得到饱和有机相； 

步骤四：对步骤三获得的饱和有机相按照步骤三重复进行一次或多次逆 流萃取，可以为两次、三次、四次或五次； 

步骤五：洗涤：按照饱和有机相和工业水相比为4/1～6/1，接触时间为3～5min用工业水对饱和有机相进行洗涤； 

步骤六：反萃取：以质量浓度为15～25 g/L 的NaOH和60～80 g/L 的Na₂CO₃的混合溶液作为反萃取剂，按照饱和有机相与萃原液相比为6/1～9/1对洗涤后的饱和有机相按照步骤三中方法反萃取，接触时间为3～4min，反应温度为13～40℃，收集得到的含U水相。