TBP萃取-ADU-AUC联合纯化工艺对杂质元素钒的净化能力分析.pdf

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1、第35卷第2期铀矿冶Vo1．35NO．22016年5月URANIUMMININGANDMETALLURGYMay2O16TBP萃取-ADU-AUC联合纯化工艺对杂质元素钒的净化能力分析黄召，龚道坤，王英(中核二七二铀业有限责任公司，湖南衡阳421004)摘要：分析了在工艺生产中TBP萃取一反萃取一ADU沉淀一AUC结晶流程对杂质元素V的净化能力，并推导出容许使用的铀矿石浓缩物中杂质元素V与铀的质量比应小于0．3的结论；结合对V超标的实例分析，强调了合理搭配使用铀矿石浓缩物的必要性。关键词：铀；纯化；钒；铀矿石浓缩物中图分类号：TL213．1文献标

2、志码：A文章编号：i000—8063(2016)02—0094—03doi：10．13426／J．cnki．yky．2O16．02．004世界各国除日本和阿根廷外，天然铀纯化生净化能力具有重要的意义，尤其对那些m(V)／产普遍采用TBP萃取工艺r1]。我国天然铀纯化(U)超高的铀矿石浓缩物不仅可以指导它们与生产工艺自上世纪5O年代末开始不断地摸索创m(V)／m(U)较低铀矿石浓缩物之间的合理搭配新，尽管经历了3个阶段的发展¨2J，但仍以TBP使用，扩大专业铀矿石浓缩物的使用范围；还可以萃取一反萃取一ADU沉淀一AUC结晶这套工艺最为有针对性的在生

3、产过程中采取措施，最大程度地经典，沿用至今。提高对杂质元素钒的净化，避免产生不合格产品。TBP萃取一反萃取一ADU沉淀一AUC结晶这1铀纯化工艺简介套工艺虽流程较长，但同时具备TBP萃取与Auc结晶两道净化工序，与TBP萃取一AUC工经典的天然铀纯化工艺流程为TBP萃取一反艺联合纯化法净化除杂原理相同，具有对原料要萃取一ADU沉淀一AUC结晶，即铀矿石浓缩物或求宽松，纯化能力强等优点[3]，比较适合处理我国其他铀原料经硝酸溶解后调制成一定浓度的萃取成分复杂的铀矿石浓缩物或其他铀原料。正是因原液，经TBP萃取，萃取时饱和度维持在85以为该流程净化除

4、杂能力强，在天然铀纯化生产过上，负载铀的有机相经冲洗后，反萃取成硝酸铀酰程中往往不注重原料的搭配使用，甚至盲目集中溶液，再经过氨水沉淀为ADU浆料，经浓密机浓大批量使用杂质含量超标的铀矿石浓缩物或其他密后，由碳酸铵溶液转化结晶生成AUC晶体，铀原料，造成天然二氧化铀产品不合格。AUC晶体经煅烧生成二氧化铀粉末。对于杂质元素V，在天然铀纯化生产过程中，2钒的行踪分析很少出现过含量超标的情况，一直没有引起足够的重视。然而，杂质元素V不仅可以形成挥发性2．1分析频率氟化物或氟氧化物，影响铀同位素的分离效率，而根据天然铀纯化的生产特点，在生产平稳、产品且

5、其热中子吸收截面较大_4]，所以在GB／T质量合格的一段生产期间内，连续5d对杂质元素V10268-2008((铀矿石浓缩物》及EJ／T989—1996进行跟踪取样分析，取样分析频率如表1所示。《天然二氧化铀技术条件》标准中，均对其有严格2．2分析结果的限制。因此，掌握天然铀纯化对杂质元素V的将连续5d跟踪取样对V的分析结果取平均收稿日期：2015—08—2O第一作者简介：黄召(1981一)，男，江苏灌云人，化工冶金工程师，从事天然铀纯化、转化生产管理工作。通信作者简介：龚道坤(1985一)，男，湖南常德人，化工冶金工程师，从事天然铀纯化科研和管

6、理工作。第2期黄召，等：TBP萃取一ADU—AUC联合纯化工艺对杂质元素钒的净化能力分析95溶解液萃取原液负载有机相冲洗后有机相UO2(NO3)2溶液AUC晶体UO215化对V的总净化能力约为1．58×1O。，依照EJ／T3钒的净化能力分析989—1996《天然二氧化铀技术条件》标准中规定由表2的数据可知，负载铀有机相中杂质元的m(V)／m(U)≤2．5×10计算，允许萃取素V的含量较萃取原液显著降低。分析原因为，(V)／rn(U)原液中V含量的最大值为3950×V在萃取原液的酸性体系下，以多酸盐的形式存10一，假设铀原料中V、U全部进入溶解液，

7、且配在]，几乎不被TBP萃取，故TBP萃取铀具有良制萃取原液时不使用返回的萃余溶液或其他富含好的选择性。尽管TBP萃取具有良好的选择性，V的水溶液，则使用的铀原料中m(V)／(U)的但V仍在有机相中有一定含量的分布，故必须通最大值应为3950x10，即0．395。考虑到实过对有机相进行冲洗，来进一步降低负载铀有机际生产情况，天然铀纯化生产要求铀原料中相中的杂质元素V的含量。从表2的数据可以m(V)／m(U)应小于0．3，即GB／T1O268—看出，有机相通过冲洗确实可以降低杂质元素V2008<铀矿石浓缩物》中规定的不拒收限制。的含量。4钒超标的实

8、例分析表2中数据显示，萃取原液中V的含量反而高于溶解液，这主要是由于配制萃取原液过程中天然铀纯化生产过程中，曾连续2d出现天有萃余溶液返