[發明專利]一種重鈾酸銨的鈾純化方法

有效

• 申請號: 201611234719.7
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106636692B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 魏剛;馬曉文;茹發全;侯彥龍;周會琴;馮秀燕;高月華;李浩然;李振峰;李英鋒
• 申請（專利權）人: 中核四0四有限公司
• 主分類號: C22B60/02
• 分類號: C22B60/02;C22B3/38;C22B3/22
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

本發明屬于鈾純化轉化過程中重鈾酸銨的溶解純化處理工藝技術領域，具體包括重鈾酸銨的溶解，硝酸鈾酰溶液萃取純化處理等技術。包括以下步驟：(1)溶解，為萃取純化制備出合格的硝酸鈾酰溶液；(2)萃取，使萃原液和萃取劑在脈沖萃取柱內混合傳質，將物料中的鈾載帶進入萃取劑中，得到含鈾有機相；(3)洗滌，使含鈾有機相和洗滌劑在脈沖洗滌柱內充分混合傳質，將含鈾有機相中的雜質元素重新洗滌進入水相中，進一步提高鈾的純度，得到凈化后的含鈾有機相；(4)反萃，使凈化后的含鈾有機相和洗滌劑在脈沖洗滌柱內充分混合傳質，將鈾再次反萃進入水相中，得到純化后的硝酸鈾酰溶液；純化后的硝酸鈾酰溶液再通過濃縮脫硝的方式制備鈾氧化物。

技術領域

本發明屬于鈾純化轉化過程中重鈾酸銨的溶解純化處理工藝技術領域，具體包括重鈾酸銨的溶解，硝酸鈾酰溶液萃取純化處理等技術。

背景技術

目前公開的鈾純化轉化生產線建設項目生產線采用前端濕法純化技術，以鈾礦濃縮物(U₃O₈)為原料，經溶解、萃取純化得到硝酸鈾酰溶液。硝酸鈾酰溶液再經蒸發濃縮后，通過脫硝得到UO₃，UO₃再經水合提高活性后還原制得UO₂。UO₂再經氫氟化、氟化、冷凝液化等工序制得符合天然六氟化鈾技術條件的UF₆產品。一旦原料來源、化學形態及其雜質組成與含量發生較大變化，該生產線及其配套設施能否滿足安全生產、連續穩定運行要求尚待確認。

在鈾純化轉化生產線設計時，以U₃O₈為原料生產采用前端濕法純化工藝，利用HNO₃溶液溶解制備硝酸鈾酰溶液，再利用TBP對鈾飽和容量大，在接近飽和條件下對雜質元素有較高凈化能力的特點，最終完成鈾的精制提純。

重鈾酸銨在鈾的濕法精制過程中，有兩種選擇：一是采用高溫煅燒的方式，裂解制備出八氧化三鈾，再通過溶解純化工藝，制備出凈化合格的硝酸鈾酰溶液；二是直接將重鈾酸銨溶解，進行純化提純，但是會產生大量的含硝酸銨廢液。

為盡可能減少工藝變更，以重鈾酸銨物料作為鈾純化轉化生產線原料組織生產時，采用直接溶解的方法，現有生產設備的適應性和工藝條件及控制參數均需要探索和驗證。

在鈾純化轉化過程中，現有設備對不同來源、化學形態及其雜質組成的原料的適應性直接關系到鈾純化轉化原料的加工采購選擇限制。為了進一步拓寬鈾純化轉化過程對原料的限制，亟需研制一種重鈾酸銨純化處理方法，以實現重鈾酸銨的鈾精制純化。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提出一種重鈾酸銨物料的精制提純方法，實現了重鈾酸銨中鈾的除雜凈化目標。

為了實現這一目的，本發明采取的技術方案是：

一種重鈾酸銨的鈾純化方法，包括以下步驟：

(1)溶解

物料是鈾含量為70-75wt％，夾雜含鈾物質的重鈾酸銨；

通過星型給料機將物料加入酸度5～10mol/L的硝酸溶液中進行溶解；

利用機械攪拌和壓空攪拌的共同作用，將重鈾酸銨溶解制備出硝酸鈾酰溶液；

通過陳化操作使溶液中不溶性雜質小顆粒聚集便于實現固液分離；

通過離心分離操作將陳化后的溶液與固體雜質分離；

通過調料操作將硝酸鈾酰溶液的鈾濃度控制在400～450g/L，酸度控制在0.8mol/L～3mol/L；

經過上述步驟，為萃取純化制備出合格的硝酸鈾酰溶液；

(2)萃取