[發(fā)明專利]一種利用共沉淀法從鹵水中分離微量鈾的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610075613.0
• 申請(qǐng)日: 2016-02-03
• 公開（公告）號(hào): CN105779793B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔金泳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22B60/02
• 分類號(hào): C22B60/02
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司41109
• 代理人: 張春,王曉麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用共沉淀法從鹵水中分離微量鈾的方法。

背景技術(shù)

隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)能源的需求不斷增長(zhǎng)以及能源缺口的不斷增大，當(dāng)今世界以石油、煤炭等傳統(tǒng)能源為主的能源結(jié)構(gòu)必然發(fā)生改變。核能作為一種人類最具希望的未來(lái)能源之一，將發(fā)揮重大作用；據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)到2030年世界核動(dòng)力至少占全部動(dòng)力的25%，最大的增長(zhǎng)可能達(dá)到100%。

鈾作為目前最重要的核能資源，必然在未來(lái)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮重要作用。但是國(guó)內(nèi)鈾礦總體儲(chǔ)量并不豐富，且分布極不均勻。海水中蘊(yùn)含有豐富的鈾，據(jù)估計(jì)，海水中溶解的鈾的數(shù)量可達(dá)45億噸，但是海水中鈾的含量極低，如果將鈾從海水中提取出，需要處理大量的海水，技術(shù)工藝也較復(fù)雜。鹽湖鹵水與海洋相比，因其流入/蒸發(fā)比高于海洋，其中鈾含量通常會(huì)比海水高，可以達(dá)到幾十甚至上萬(wàn)倍；地下鹵水情況與鹽湖鹵水情況類似，地下鹽礦形成于各個(gè)地質(zhì)時(shí)代的地殼活動(dòng)、海進(jìn)海退，鹵水經(jīng)濃縮最終成礦，其中的鈾含量也通常會(huì)高于海水。

目前，鈾的來(lái)源主要有陸地礦石、海水和鹽湖鹵水。地下鹵水作為一種非常規(guī)鈾資源，還鮮有開發(fā)利用。中國(guó)是個(gè)地下鹵水豐富的國(guó)家，且分布地層層位多、地域廣、儲(chǔ)量大，隨著現(xiàn)階段國(guó)家及企業(yè)對(duì)地下鹵水資源的使用與勘探，對(duì)于高礦度鹵水微量鈾元素的回收提取，逐漸提上日程，引起了大家的重視。本發(fā)明針對(duì)氯化鈉型地下鹵水，利用共沉淀法將其中的鈾分離富集，起到回收鈾資源的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供了一種從地下鹵水中分離富集鈾的工藝。

來(lái)自地下的鹵水資源中，含有各種雜質(zhì)金屬離子，如鈣、鎂、鍶、錳、鉻等，其中主要含有鈣、鎂雜質(zhì)離子，在共沉淀法富集鈾的過(guò)程中，合理利用鹵水中的鈣鎂離子與鈾元素一起沉淀富集析出，達(dá)到分離富集的目的。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的工藝方案如下：

一種利用共沉淀法從鹵水中分離微量鈾的方法，包括以下步驟：向鹵水中加入沉淀劑水溶性氫氧化物或水溶性碳酸鹽，或兩者組合，直至生成鈾的共沉淀，然后通過(guò)微孔膜過(guò)濾即完成鈾與鹵水的分離；或?qū)⑸沙恋淼柠u水加壓溶氣，通過(guò)浮上澄清法，使鈾的共沉淀與鹵水分離；或?qū)⑸鲜鰞煞N分離方法組合使用。

所述水溶性氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀與氫氧化鈣中的任一種或兩種組合；碳酸鹽為碳酸鈉或碳酸鉀。

采用加壓溶氣前向鹵水中加入絮凝劑，絮凝劑為FeCl₃、硫酸鐵、三氯化鋁、明礬、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁或聚合氯化鋁鐵。

絮凝劑為FeCl₃或硫酸鐵時(shí)，加入后鹵水中Fe含量為0.02-10mg/L；絮凝劑為三氯化鋁、聚合氯化鋁或聚合硫酸鋁時(shí)，加入后鹵水中Al含量為5-20mg/L；絮凝劑為明礬或聚合氯化鋁鐵時(shí)，加入后鹵水中Al含量為2-10mg/L。

加入氫氧化物調(diào)節(jié)鹵水pH至9-12.5。

鹵水中加入的碳酸鹽過(guò)堿量為0.1-10g/L。

所述微孔膜為0.1-2um。

鹵水通過(guò)加壓溶氣使每立方米鹵水中溶解空氣4-6L，通過(guò)浮上澄清法形成上浮泥和下沉泥沉淀。

一種利用共沉淀法從鹵水中分離微量鈾的方法，優(yōu)選的，向鹵水中加入氫氧化鈉，生成沉淀以后，再加入FeCl₃，反應(yīng)完全后通過(guò)浮上澄清法分離鈾的共沉淀和鹵水，取分離后的鹵水加入碳酸鈉，生成沉淀以后，通過(guò)微孔濾膜過(guò)濾，完成鈾的共沉淀與鹵水分離。

一種利用共沉淀法從鹵水中分離微量鈾的方法，優(yōu)選的，向鹵水中加入氫氧化鈉，生成沉淀以后，再向鹵水中加入碳酸鈉，再次生成沉淀以后，通過(guò)微孔濾膜過(guò)濾，完成鈾的共沉淀與鹵水分離。

本發(fā)明采用共沉淀法富集鹵水中的鈾元素，通過(guò)利用鹵水自身所含的雜質(zhì)離子（鈣、鎂等），于其中加入沉淀劑（如碳酸鈉、氫氧化鈉）以及絮凝劑如FeCl₃，使雜質(zhì)離子形成沉淀，在沉淀過(guò)程中，溶液中的鈾與氫氧化鎂沉淀、碳酸鈣沉淀形成共沉淀，從而能夠?qū)⑩櫾貜柠u水中進(jìn)行富集分離，之后再通過(guò)預(yù)處理（浮上澄清法）以及過(guò)濾操作，將沉淀物與鹵水進(jìn)行分離。采用本發(fā)明共沉淀法富集分離鹵水中的鈾，分離效果好，鈾回收率最高可達(dá)到99.85%，便于大規(guī)模應(yīng)用，工藝技術(shù)便于推廣。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1