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铀铌萃取分离的方法与流程

铀铌萃取分离的方法与流程
2021.11.13
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  烧绿石是铌最主要的工业原料来源,在其不同类型的矿物中,铀钽铌矿及铌钛铀矿中均含铀,此类矿物一般采用硫酸、硫酸氢氟酸混和酸、硫酸硝酸混和酸、硫酸与氟硅酸盐等进行浸出。   根据浸出体系的不同,浸出液中铀铌的分离方法各有不同,主要有以下几种:采用压煮沉淀法从铀铌的硫酸浸出液中分离铌,沉淀后溶液萃取...

  烧绿石是铌最主要的工业原料来源,在其不同类型的矿物中,铀钽铌矿及铌钛铀矿中均含铀,此类矿物一般采用硫酸、硫酸氢氟酸混和酸、硫酸硝酸混和酸、硫酸与氟硅酸盐等进行浸出。

  根据浸出体系的不同,浸出液中铀铌的分离方法各有不同,主要有以下几种:采用压煮沉淀法从铀铌的硫酸浸出液中分离铌,沉淀后溶液萃取回收铀,沉淀物回收铌,但压煮过程能耗过高;将硫酸氟硅酸钾协同浸出液ph为2后,加入硫代硫酸钠煮沸沉淀铌,沉淀物中铌含量低(1.39%),分离过程试剂消耗及能耗高;采用磷类萃取剂萃取铀—萃余水调整硫酸氢氟酸浓度—萃取铌的方法从硫酸及氢氟酸体系中分离铀铌。

  今天我们介绍一种共萃取分离铀铌的方法,可在硫酸-氢氟酸混酸体系中共萃取铀铌,并在反萃取过程使铌沉淀,达到铀铌分离的目的,降低试剂消耗与能耗。

  共萃取分离铀铌的方法包括4个步骤: 萃取——反萃取——反萃取液过滤——沉淀物洗铀。

  1、萃取:浸出液采用萃取设备和萃取剂萃取,萃取设备可选用CWL-M系列新型离心萃取机,单级或2~20级逆流萃取,有机相与水相流量之比为0.1~10:1,萃取温度为20℃~50℃,萃取得到负载铀、铌有机相及萃余水相。采用天一萃取CWL-M系列新型离心萃取机由于采用全封闭设计,使得萃取车间工作环境更绿色、安全,连续化生产萃取效率也更高。

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  浸出液的硫酸浓度为0.5~3mol/l、氢氟酸浓度为0.5~2.5mol/l、铀浓度为2~5g/l、铌浓度为2~4g/l。

  萃取剂的组成为,体积比为5%~30%p204、体积比为0~10%trpo或tbp、以及体积比为60%~95%磺化煤油。

  2、反萃取:负载有机相采用50g/l~250g/l碳酸钠溶液进行反萃取; 反萃取时间为>5min,单级或2~10级逆流反萃取,有机相与水相流量之比为1~10:1,反萃取温度为30℃~50℃; 反萃取得到贫有机相及含有沉淀物的反萃取液,贫有机相返回萃取段。

  3、反萃取液过滤:将含沉淀物的反萃取液过滤,得到铀的反萃取液及含铌的沉淀物。

  4、得到的含铌的沉淀物加入稀硫酸,液固比为1~5:1,控制ph为1~1.5,洗涤沉淀物中夹带的铀,洗涤时间2h~5h,温度20℃~90℃,洗涤次数2~4次; 得到含铀的硫酸浸出液及除铀后铌沉淀物,含铀的稀硫酸浸出液返回浸出。

  该流程可从铀、铌的硫酸-氢氟酸浸出液中共萃取铀铌,反萃取过程实现铀铌的分离,反萃取得到的铀溶液中铌浓度可降低至1g/l以下,铀铌比大于20:1,制得的铌沉淀物中五氧化二铌含量可达到15%以上,铀含量降低至小于0.02%,实现了铀铌的有效分离。

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