[发明专利]溶剂萃取方法

说明书

一种从含有铀、氯、铁和硫酸根的酸性溶液中萃取铀的方法，其包括以下步骤：a.使所述溶液与含有三烷基膦氧化物的有机相接触以形成加载铀的有机相；b.洗涤所述加载铀的有机相以移除任何杂质并形成经洗涤的有机相；c.用酸性硫酸盐溶液反萃取所述经洗涤的有机相以产生铀反萃取水溶液；以及从所述铀反萃取水溶液中沉淀铀产物。

技术领域

公开了用于从含有氯的溶液中萃取目标金属的溶剂萃取方法。所述方法可用于从酸性盐浸提母液，特别是含有高的铁和硫酸根水平的酸性盐浸提母液中萃取铀。

背景技术

近年来，矿业部门已经受到越来越大的压力以最小化水消耗。许多采矿作业都处于水稀缺的偏远、干旱地区。因此，水保护可以是关键的以确保矿井的可行操作并且通常在工艺操作中需要使用地下水和/或再循环水。其他矿井可位于海岸附近，其中可将海水用作生产用水。因此，生产用水通常固有地含有溶解的盐，其可从矿井与矿井之间变化并且甚至可随单个采矿操作的过程而变化。在一些地区，生产用水可以是高盐的，例如超过100g/L。

具有高或可变盐度的生产用水在下游操作，特别是在通过溶剂萃取或离子交换萃取目标金属期间可能是有问题的。这可能是由于缺少对目标金属相对于氯离子和其他溶解的杂质(例如三价铁离子)的选择性。不期望受限于理论，与其硫酸盐对应物相比，金属氯化物络合物的有效分离可能是更有问题的。在溶剂萃取的情况下，氯化物和其他杂质可作为元素离子或作为氯化物络合物与目标金属一起加载于有机相中，需要后续将其移除。在极端的情况下，氯化物和其他杂质可阻止或延缓铀加载。此外，如果浸提母液的盐度随浸提操作的过程而变化，那么萃取方法的细节可能也需要根据反应变化。

因此，需要从含有氯的生产用水中回收铀的方法，其克服或者至少缓解了现有技术的一个或多个缺点。还需要从含有氯的生产用水回收铀的有效方法，所述生产用水还含有高的铁和硫酸根水平。

进一步需要这样的方法，可将所述方法容易地修改/使适应以适合在设备之间或在特殊设备中的生产用水的化学组成随时间的变化。实例是设备中的生产用水的盐度由于工艺流/水再循环而随着操作过程增加，所述工艺流/水再循环增加了地下水的盐度或者包含可替代的更具盐分水源(例如海水或井水)。

背景技术的上述引用并不构成该技术形成本领域普通技术人员公知常识的部分的承认。上述引用也不旨在限制本文所公开的方法的应用。

发明内容

在第一方面中，公开了从含有铀、氯、铁和硫酸根的酸性溶液中萃取铀的方法，其包括以下步骤：

a.使所述溶液与含有三烷基膦氧化物的有机相接触以形成加载铀的有机相；

b.洗涤所述加载铀的有机相以移除任何杂质并形成经洗涤的有机相；

c.用硫酸盐溶液反萃取所述经洗涤的有机相以产生铀反萃取水溶液；以及

d.从所述铀反萃取水溶液中沉淀铀产物。

含有铀、氯、铁和硫酸根的酸性溶液可以是浸提母液(PLS)，例如由含有铀的矿或矿浓缩物的酸浸提所形成的浸提母液。其可以替代地或另外地为含提质(upgraded)铀的溶液，例如来自先前的离子交换过程(例如，Eluex过程)的洗出液或来自之前的溶剂萃取过程的反萃取溶液。

已经发现膦氧化物，例如三烷基膦氧化物(TAPO)是铀的良好萃取剂。然而，其对铀的选择性可以很低，导致大量的杂质，例如氯、铁和/或锆也与铀一起萃取出来。包含的洗涤步骤能够减少或移除共萃取的杂质，从而最小化在反萃取的水溶液中的杂质。

TAPO可以是三辛基膦氧化物。在一个实施方案中，TAPO可以是三癸基膦氧化物。在另一个实施方案中，TAPO可以是三丁基膦氧化物。

在一个实施方案中，萃取剂可以是两种或更多种膦氧化物的共混物。这样的萃取剂的实例是使用商品名的试剂，其包含若干三烷基膦氧化物，主要包括正己基和辛基基团。