[发明专利]一种从优溶渣中提取高纯铀、钍和混合稀土的方法

说明书

本发明公开了一种从优溶渣中提取高纯铀、钍和混合稀土的方法，包括以下步骤：(1)酸浸：将独居石优溶渣加入到酸溶液中，常温搅拌一段时间后澄清，虹吸上清液得到含铀、钍和稀土的溶液；(2)压滤和水洗：将虹吸上清液后的料浆用泵加入板框压滤机，压滤至无溶液流出，滤液与步骤(1)中的上清液合并，将板框压力机的滤渣加水洗涤至滤液pH值2.0～3.0，水洗液与步骤(1)中的上清液合并，得到含铀、钍和稀土的澄清水溶液和滤渣等步骤。本发明的工艺流程简单，只采取液液萃取，且同时使用一种有机萃取剂，易于大规模生产；化工材料常见且消耗低；能有效的从独居石优溶渣中提取单一铀钍的产品和混合稀土，总回收率高达90％以上，环境友好，具有明显的社会效益和经济效益。

【技术领域】

本发明涉及湿法冶炼的技术领域，特别是一种从优溶渣中提取高纯铀、钍和混合稀土的方法的技术领域。

【背景技术】

优溶渣是独居石提取主要稀土元素后的固体废物，常以废弃物的形式堆放在环境中，因含有大量铀、钍等多种放射性元素，给人类生存的环境带来极大危害。

优溶渣的主要组成为铀、钍、稀土的氢氧化物、少量硅酸盐和不溶矿物，经浸取、分离富集后能够获得铀、钍、钛和混合稀土，目前采取的提取技术有：(1)酸法浸取-液液萃取技术，酸法浸取的体系有硫酸溶液和硝酸溶液等，液液萃取的体系有磷酸三丁酯、胺类萃取剂等。如CN101012502A公开报道了超声硝酸溶液浸取-TBP煤油溶液萃取法分离富集优溶渣中铀钍混合物和稀土的方法，因采用了超声浸取-萃取技术，缩短了工艺流程，提高了浸取和萃取的速度和效率，但最终产品为铀钍的混合物，仍需进一步分离提纯，工业利用价值低，且硝酸体系浸取耗酸量大，成本高，无市场竞争力；又如CN104278165A公开报道了一种从独居石冶炼酸不溶渣中回收钍、铀和稀土的方法，即硫酸浸取，叔胺类萃取剂提取铀，伯胺类萃取剂提取钍，碱沉淀得到稀土混合物产品。该方法虽能同时从独居石冶炼酸不溶渣提取钚、铀和稀土混合物产品，但同一工艺流程中使用两种有机萃取剂会使溶剂管理系统更复杂，影响萃取效果，且生产胺类萃取剂(如伯胺N1923)的厂家停产，很难购买。(2)酸法浸取-离子交换-液液萃取技术，如CN103014359A和CNCN103014333A公开报道了从独居石渣中分离回收铀、钍和稀土的方法，即采用低温、低酸浸出，离子交换树脂提取铀，二(2-乙基己基磷酸)萃取钍，伯胺萃取稀土，该方法也能同时获取铀、钍和混合稀土，但是工艺流程复杂，同时采用了离子交换和液液萃取，还同时使用了两种不同类型的萃取剂，溶剂管理系统更复杂。(2)分步浸取-沉淀技术，如CN102154560A公开报道了一种分步浸取-沉淀分离提取铀、钍的方法，即碱法浸出-沉淀提取铀，酸法浸出沉淀提取钍，该方法虽然能够分别得到铀钍产品，但纯度不高，且无法同时提取钛和稀土等产品。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种从优溶渣中提取高纯铀、钍和混合稀土的方法。本发明的工艺流程简单，只采取液液萃取，且同时使用一种有机萃取剂，易于大规模生产；化工材料常见且消耗低；能有效的从独居石优溶渣中提取单一铀钍的产品和混合稀土，总回收率高达90％以上，环境友好，具有明显的社会效益和经济效益。

为实现上述目的，本发明提出了一种从优溶渣中提取高纯铀、钍和混合稀土的方法，包括以下步骤：

(1)酸浸：将独居石优溶渣加入到酸溶液中，常温搅拌一段时间后澄清，虹吸上清液得到含铀、钍和稀土的溶液；

(2)压滤和水洗：将虹吸上清液后的料浆用泵加入板框压滤机，压滤至无溶液流出，滤液与步骤(1)中的上清液合并，将板框压力机的滤渣加水洗涤至滤液pH值2.0～3.0，水洗液与步骤(1)中的上清液合并，得到含铀、钍和稀土的澄清水溶液和滤渣；

(3)提取铀：以甲基磷酸二甲庚脂和煤油的混合溶液为萃取剂，使用混合澄清槽萃取上述步骤的浸取液，得到含铀有机相，含铀有机相用碳酸钠溶液反萃，沉淀过滤、烘干后获得重铀酸钠产品。