[發明專利]一種鈾轉化廢氣吸收液制備過氧化鈾的方法

在審

• 申請號: 202010961197.0
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112209348A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 趙紅;趙鳳岐
• 申請（專利權）人: 核工業北京化工冶金研究院
• 主分類號: C01B15/047
• 分類號: C01B15/047;C01G43/00;C01F11/22
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

本發明屬于溶液中鈾回收沉淀技術領域，具體涉及一種鈾轉化廢氣吸收液制備過氧化鈾的方法，包括五個步驟，第一步，堿性吸收液的生成，第二步，沉淀過氧化鈾，第三步，固液分離，第四步，濕法純化，第五步，過氧化鈾沉淀母液的處置。本方法采用加入過氧化氫的方式，通過或不通過補加酸的方式將溶液酸度調整至Ph＝2～4，過濾分離后可得到過氧化鈾晶體，該晶體作為純化的原料返回純化萃取使用，沉淀母液補加適量的碳酸鈣粉末后，可發生氟化鈣與碳酸鈣沉淀之間的轉化而形成氟化鈣沉淀和碳酸鈉或碳酸鉀溶液，該溶液可返回用作淋洗吸收劑，實現閉路循環。

技術領域

本發明屬于溶液中鈾回收沉淀技術領域，具體涉及一種鈾轉化廢氣吸收液制備過氧化鈾的方法。

背景技術

鈾轉化是一個將UO₂轉化為UF₆的過程，其間涉及UO₂的氫氟化過程和UF₄的氟化過程，涉及如下的兩個反應:

氫氟化反應：UO₂+HF＝＝＝UF₄+H₂O

氟化反應：UF₄+F₂＝＝＝UF₆

在上述兩反應中，會有一定量的HF、F₂、UF₆氣體以廢氣的形式排出，這些廢氣以碳酸鈉或碳酸鉀溶液吸收后，可以避免向環境排放，所得到的堿性溶液以洗罐廢酸中和至酸性，并加熱，其目的是將溶液中碳酸根去除，其反應式如下：

HF吸收過程：HF+CO₃^2─＝＝＝HCO₃^─+F^─

F₂吸收過程：2F₂+4CO₃^2─+2H₂O＝＝＝4HCO₃^─+4F^─+O₂

UF₆吸收過程：UF₆+7CO₃^2─+2H₂O＝＝＝+4HCO₃^─+6F^─

酸化過程：HCO₃^─+UO₂(CO₃)₃^4─+6H⁺＝＝＝3H₂O+3CO₂↑+UO₂²⁺

加酸去除碳酸根的目的是破解絡合離子UO₂(CO₃)₃^4─，使UO₂²⁺游離，然后再向酸性溶液中加入氫氧化鈉或氫氧化鉀，得到鈾的重鈾酸鹽沉淀，使吸收液中的鈾通過沉淀的方法得到回收。沉淀母液所含氟離子通過加入的電石灰以氟化鈣的形式得到去除，加入特定的除氟試劑，可以將將F^—濃度降至10mg/L以下；再加入鈾的深度凈化試劑，將母液的鈾濃度降至0.05mg/L以下直接向外排。

我國鈾轉化廠采用的是碳酸鈉溶液為吸收液，國外有些廠家采用碳酸鉀為吸收液，采用鉀鹽的益處是氟化鉀比氟化鈉溶解度高，相同體積的吸收液可以吸收更多體積的鈾轉化廢氣，但不足之處是鉀鹽比鈉鹽價格高，試劑成本高。該工藝的特點是沉淀母液不回用，鈾以重鈾酸鹽的形式回收，其工藝流程圖見圖1。

發明內容