萃取原液铀质量浓度与湿铀矿石浓缩物中水分的关系.pdf

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1、第30卷第3期铀矿冶Vo1．30NO．32011年8月URANIUMMININGANDMETALLURGYAug．2011萃取原液铀质量浓度与湿铀矿石浓缩物中水分的关系夏德长，刘超(核工业北京化工冶金研究院，北京101149)摘要：铀矿石浓缩物的溶解液和由此而制得的萃取原液的lD(u)与铀矿石浓缩物中(Hz0)呈反相关，萃取原液p(U)高，例如500g／L，要求湿铀酸铵盐型铀矿石浓缩物中(Hz0)为7．5，允许进入溶解系统的生产用水为每t铀0．91ms；萃取原液p(u)低，例如100g／L，要求湿铀酸铵盐型铀矿石浓缩物中(H20

2、)为67．0，允许进入溶解系统的生产用水为每t铀5．55m。。关键词：铀；铀矿石浓缩物；溶解液中图分类号：TI213．1文献标志码：A文章编号：1000—8063(2011)03—0139—04铀矿石浓缩物的硝酸溶解液是配制天然铀纯载铀有机相的洗涤水和蒸氨残液的体积以及水冶化用萃取原液的基础溶液，在配制过程中往溶解厂生产的铀矿石浓缩物中(H0)。液中加入载铀有机相的洗涤液，调节硝酸和硝酸现以1t铀的铀酸铵盐型铀矿石浓缩物的溶盐的质量浓度，体积增大，p(U)降低，因此萃取原解、配制萃取原液为例进行计算演示。液的l0(U)小于溶解液

3、的lD(U)。湿铀矿石浓缩物1溶解反应式(HO)对萃取原液p(u)的影响，首先反映在对溶解液(U)的影响上。湿铀酸铵盐型铀矿石浓溶解反应式是计算的依据。溶解过程的主要缩物中的硼(H0)与溶解液、萃取原液中的．0(u)化学反应式如下：呈现什么关系?3UO3·2NH3·4H2O+8HNO3—当采用高、中、低．D(U)，例如萃取原液中3UO2(NO3)2+2NH4NO3+7H2O；(1)p(U)分别为500、200、≤100g／L进行TBP萃取(NH)2(UO2)·SOd·(OH)·H2O+纯化时，要求的湿铀酸铵盐型铀矿石浓缩物中的4

4、HNO。一2UO(NO3)+叫(H。o)分别是多少?对高(u)萃取原液，允许(NHd)2SO4+(4+)H2O；(2)的返回洗涤水(洗铀矿石浓缩物桶、洗滤布、洗溶NHUO2PO·3H2O+Fe(NO。)。+解渣)是多少?对中、低．0(U)的萃取原液，允许使H——UO2(NO。)2+[FeHPO]+用的洗涤水及蒸氨残液又是多少?NH4NO3+3H2O；(3)从生产实践看，铀矿石浓缩物中W(H。O)低Fe(OH)。+3HNO。——Fe(NO3)3+3H2O；(4)者为7．5[1]，高者达67．0[2都在使用。为什Al(OH)3+3H

5、No3——A1(NO3)3+3H2O；(5)么铀矿石浓缩物中叫(H。0)有如此大的差异呢?为了回答上述问题，笔者试图从铀矿石浓缩SiO：+2HNO。+HO物带入水、硝酸带入水、化学反应水、生成物体积H2Si0。·H2o+No。+NO。(6)以及游离硝酸体积，计算溶解液p(U)最大值；然2硝酸消耗、反应水质量及反应生成物体积后根据萃取原液p(U)，推导生产过程中允许产生的铀矿石浓缩物的洗桶水、洗渣水、洗滤布水、洗设干铀酸铵盐型铀矿石浓缩物中W(U)为收稿日期：201卜O3—25作者简介：夏德长(1931一)，男，湖南溆浦人，研究员

6、级高级工程师，长期从事铀的纯化和转化的研究工作。140铀矿冶第30卷62．8，(Fe)为3．0，(A1)为1．0％，铀矿石浓缩物生成化学反应水质量为101．2kg。w(P0i一)为0．8，叫(SO；一)为5．0，(SiO，)同理求得反应式(2)～(5)生成的化学反应水为2．0。溶解液中c(HNO。)为2．Omol／L。质量，列入表2中；其他杂质生成的化学反应水的2．1硝酸消耗质量按上述反应式(1)～(5)的化学反应水质量之1t铀的干铀酸铵盐型铀矿石浓缩物和的5％计，以其他列入表2中。(3U03·2NH3·4H0)质量()为159

7、2．4kg。表2溶解1t铀的铀酸铵盐型铀矿石P0i一结合铀的质量(。)为浓缩物生成的化学反应水质量m2一l硼(PO；)×R1，溶解物质化学反应水质量／kg式中R为铀与磷酸根结合的质量比，2．51。3U03·2NH3·4H2O1O1．2经计算，2—31．9kg。NH4UOzPO4·3H2O7．2So一结合铀的质量(。)为(NH4)2(UO2)2·S04·(0H)2·nil2O59．77，z3一1w(SO一)XR2，Fe(OH)346．2式中R。为铀与硫酸根结合的质量比，4．96。Al(OH)331．9经计算，。一394．8kg。其

8、他12．3故lt铀的铀酸铵盐型铀矿石浓缩物没有与合计258．5磷酸根、硫酸根结合的铀()为573．3kg。按反应式(1)求得溶解1t铀的铀酸铵盐型表2结果表明，溶解1t铀的上述铀酸铵盐铀矿石浓缩物所消耗纯硝酸为404．7kg。型铀矿石浓缩物生成化学反应水的质量为