[发明专利]三碳酸铀酰铵结晶母液的处理方法

说明书

本发明涉及核工业天然铀纯化技术领域，具体涉及三碳酸铀酰铵结晶母液的处理方法。目的是克服现有技术的缺陷，在处理回收AUC结晶母液中铀的同时，一并回收了母液中的碳酸根、铵根等有价值的成份，并且回收得到的物质经过处理后可得到合乎质量要求的AUC晶体。本发明方法处理AUC结晶母液，可以回收母液中99.9％的铀，并且可一并回收母液中有价值的碳酸根及铵根。回收得到的铀可利用同时回收得到的碳酸铵溶液转化结晶为AUC晶体，另外富余的碳酸铵溶液还可提供给生产用。处理流程短，不需要外加任何化学试剂，仅需0.3MPa的饱和蒸汽0.3～0.6t蒸汽/立方母液，处理成本低，回收价值较高。

技术领域

本发明涉及核工业天然铀纯化技术领域，具体涉及三碳酸铀酰铵结晶母液的处理方法。

背景技术

制备三碳酸铀酰铵(AUC)晶体是天然铀纯化生产过程中的一项重要环节，其结晶过程中会产生大量的母液，含铀2～5g/L，因而必须要处理回收铀。通常的处理方法是加热的条件下，酸化驱赶CO₂后沉淀回收铀。该种方法只能回收母液中的铀，且回收得到的铀沉淀杂质含量较高，必须重新用硝酸溶解，并经过萃取、沉淀结晶等流程后才能得到合格的AUC晶体。该处理方法流程复杂，回收率偏低，化学试剂浪费较大，母液中有用的碳酸根，铵根等物质不能被回收利用，从而造成浪费。通常的处理方法如图1所示。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，在处理回收AUC结晶母液中铀的同时，一并回收了母液中的碳酸根、铵根等有价值的成份，并且回收得到的物质经过处理后可得到合乎质量要求的AUC晶体，提供了一种三碳酸铀酰铵结晶母液的处理方法，如图2所示。

本发明是这样实现的：

一种三碳酸铀酰铵结晶母液的处理方法，其特征在于：

AUC结晶母液以2～4m³/h的流量从蒸馏塔中部进入，塔釜用饱和蒸汽进行加热，控制温度在97～107℃之间，AUC在加热的作用下发生如下反应：

生成的碳酸铀酰沉淀几乎不溶于水，AUC结晶母液中的碳酸根、铵根以气体的形式被释放出来，在塔顶与水蒸汽一同被冷疑形成碳酸铵溶液。化学反应如下：

CO₂+2NH₃+H₂O→(NH₄)₂CO₃

碳酸铵溶液以0.2～1.2m³/h的流量从塔顶回流至蒸馏塔，使得气相在向塔顶运动的过程中与溶液进行传质交换，从而使碳酸铵溶液的浓度沿蒸馏塔形成梯度，从而保证回收得到的碳酸铵浓度(NH₄)₂CO₃在280～380g/L之间。

塔釜控制pH在6～8之间，可保证母液中99.9％的铀以沉淀的形式被析出，从而连续得到铀沉淀浆料。将塔釜得到的铀沉淀浆料，用浓密机进行提浓至铀浓度U为600～900g/L，在搅拌的作用下，控制温度在40～55℃之间，加入回收得到碳酸铵溶液，控制V_碳酸铵:V_浆料＝2.5～3:1，待转化结晶2h后进行固液分离，便可得到合格的AUC晶体。

本发明的有益效果是：

本发明方法处理AUC结晶母液，可以回收母液中99.9％的铀，并且可一并回收母液中有价值的碳酸根及铵根。回收得到的铀可利用同时回收得到的碳酸铵溶液转化结晶为AUC晶体，另外富余的碳酸铵溶液还可提供给生产用。处理流程短，不需要外加任何化学试剂，仅需0.3MPa的饱和蒸汽0.3～0.6t蒸汽/立方母液，处理成本低，回收价值较高。

附图说明

图1是现有的三碳酸铀酰铵结晶母液的处理方法的流程图；