[發明專利]溶劑萃取方法

有效

• 申請號: 201380047848.3
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN104619868B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 基姆·安東尼·杜德利;羅伯特·約翰·薩姆納
• 申請（專利權）人: BHP比利頓奧林匹克壩有限公司
• 主分類號: C22B60/02
• 分類號: C22B60/02;C22B3/16;C22B3/26;C22B3/28;C22B3/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;蔡勝有

一種從含有鈾、氯、鐵和硫酸根的酸性溶液中萃取鈾的方法，其包括以下步驟：a.使所述溶液與含有三烷基膦氧化物的有機相接觸以形成加載鈾的有機相；b.洗滌所述加載鈾的有機相以移除任何雜質并形成經洗滌的有機相；c.用酸性硫酸鹽溶液反萃取所述經洗滌的有機相以產生鈾反萃取水溶液；以及從所述鈾反萃取水溶液中沉淀鈾產物。

技術領域

公開了用于從含有氯的溶液中萃取目標金屬的溶劑萃取方法。所述方法可用于從酸性鹽浸提母液，特別是含有高的鐵和硫酸根水平的酸性鹽浸提母液中萃取鈾。

背景技術

近年來，礦業部門已經受到越來越大的壓力以最小化水消耗。許多采礦作業都處于水稀缺的偏遠、干旱地區。因此，水保護可以是關鍵的以確保礦井的可行操作并且通常在工藝操作中需要使用地下水和/或再循環水。其他礦井可位于海岸附近，其中可將海水用作生產用水。因此，生產用水通常固有地含有溶解的鹽，其可從礦井與礦井之間變化并且甚至可隨單個采礦操作的過程而變化。在一些地區，生產用水可以是高鹽的，例如超過100g/L。

具有高或可變鹽度的生產用水在下游操作，特別是在通過溶劑萃取或離子交換萃取目標金屬期間可能是有問題的。這可能是由于缺少對目標金屬相對于氯離子和其他溶解的雜質(例如三價鐵離子)的選擇性。不期望受限于理論，與其硫酸鹽對應物相比，金屬氯化物絡合物的有效分離可能是更有問題的。在溶劑萃取的情況下，氯化物和其他雜質可作為元素離子或作為氯化物絡合物與目標金屬一起加載于有機相中，需要后續將其移除。在極端的情況下，氯化物和其他雜質可阻止或延緩鈾加載。此外，如果浸提母液的鹽度隨浸提操作的過程而變化，那么萃取方法的細節可能也需要根據反應變化。

因此，需要從含有氯的生產用水中回收鈾的方法，其克服或者至少緩解了現有技術的一個或多個缺點。還需要從含有氯的生產用水回收鈾的有效方法，所述生產用水還含有高的鐵和硫酸根水平。

進一步需要這樣的方法，可將所述方法容易地修改/使適應以適合在設備之間或在特殊設備中的生產用水的化學組成隨時間的變化。實例是設備中的生產用水的鹽度由于工藝流/水再循環而隨著操作過程增加，所述工藝流/水再循環增加了地下水的鹽度或者包含可替代的更具鹽分水源(例如海水或井水)。

背景技術的上述引用并不構成該技術形成本領域普通技術人員公知常識的部分的承認。上述引用也不旨在限制本文所公開的方法的應用。

發明內容

在第一方面中，公開了從含有鈾、氯、鐵和硫酸根的酸性溶液中萃取鈾的方法，其包括以下步驟：

a.使所述溶液與含有三烷基膦氧化物的有機相接觸以形成加載鈾的有機相；

b.洗滌所述加載鈾的有機相以移除任何雜質并形成經洗滌的有機相；

c.用硫酸鹽溶液反萃取所述經洗滌的有機相以產生鈾反萃取水溶液；以及

d.從所述鈾反萃取水溶液中沉淀鈾產物。

含有鈾、氯、鐵和硫酸根的酸性溶液可以是浸提母液(PLS)，例如由含有鈾的礦或礦濃縮物的酸浸提所形成的浸提母液。其可以替代地或另外地為含提質(upgraded)鈾的溶液，例如來自先前的離子交換過程(例如，Eluex過程)的洗出液或來自之前的溶劑萃取過程的反萃取溶液。

已經發現膦氧化物，例如三烷基膦氧化物(TAPO)是鈾的良好萃取劑。然而，其對鈾的選擇性可以很低，導致大量的雜質，例如氯、鐵和/或鋯也與鈾一起萃取出來。包含的洗滌步驟能夠減少或移除共萃取的雜質，從而最小化在反萃取的水溶液中的雜質。

TAPO可以是三辛基膦氧化物。在一個實施方案中，TAPO可以是三癸基膦氧化物。在另一個實施方案中，TAPO可以是三丁基膦氧化物。

在一個實施方案中，萃取劑可以是兩種或更多種膦氧化物的共混物。這樣的萃取劑的實例是使用商品名的試劑，其包含若干三烷基膦氧化物，主要包括正己基和辛基基團。