Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СОРБЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ УРАНА ИЗ СЕРНОКИСЛОТНЫХ РАСТВОРОВ И ПУЛЬП

Заявляемый способ относится к гидрометаллургии и может быть использован в сорбционной технологии извлечения урана из растворов и пульп, полученных в результате сернокислотного выщелачивания урановых руд.

Известен сорбционный способ извлечения урана из растворов и пульп, полученных от сернокислотного выщелачивания урановых руд, на сильноосновных анионитах (Б.В.Громов. Введение в технологию урана. М.: Атомиздат, 1978, с.127-131). Способ характеризуется использованием дорогостоящих сильноосновных анионитов с экологически опасной и сложной технологией синтеза, включая применение особо вредных реагентов и переделов: канцерогенного монохлордиметилового эфира и операции хлорметилирования, проводимой в традиционном производстве полистирольных анионитов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ сорбционного извлечения урана из сернокислых растворов и пульп на полиакрилатных анионитах (Патент РФ №2259412, МПК С22В 60/02).

Недостатками известного способа являются низкие емкости по урану слабоосновных полиакрилатных анионитов и низкая скорость сорбционного поглощения урана.

Техническим результатом является повышение емкости полиакрилатного анионита и скорости сорбционного поглощения урана.

Технический результат достигается за счет того, что по способу сорбционного извлечения урана из сернокислотных растворов и пульп ведут их контактирование с полиакрилатным анионитом, модифицированным диметилсульфатом до образования 30-70% сильноосновных групп.

Модифицирование анионита проводят при pH 6-8.

Нижний предел содержания сильноосновных групп ограничивается тем, что не достигаются эффекты повышения емкости анионита и повышения скорости сорбционного поглощения урана. Верхний предел содержания сильноосновных групп определяется незначительным повышением емкости анионита (не более 0,1%).

Нижний предел рН 6 модифицирования определяется понижением скорости реакции и повышением концентрации метилсодержащих кислот, а верхний предел - рН 8 ограничен расходом нейтрализующего карбоната калия.

Методика синтеза анионита.

В колбу емкостью 1 л загружают 300 мл полиакрилатного анионита Россион-25, заливают 250 мл метанола, охлаждают до 5°С и в течение 6 часов постепенно прибавляют стехиометрическое количество либо чистого диметилсульфата, либо его 20-80%-ный раствор в метаноле. В течение всего процесса поддерживают pH 6-8 путем постоянного добавления необходимого количества раствора карбоната калия для нейтрализации метилсерной кислоты. По окончании процесса маточный раствор отжимают, анионит промывают водой и переводят в сульфатную форму 5%-ным раствором серной кислоты.

Способ реализуется следующим образом.

Пример.

Проводили оценку технологических сорбционных свойств по способу-прототипу и заявляемому в сопоставимых условиях на полиакрилатном анионите Россион-25 партия 4 и модифицированном различным содержанием сильноосновных групп в анионите Россион-25-А65.

Определены зависимости степени насыщения анионитов от равновесной концентрации урана в растворе и продолжительности контакта ионитов с раствором.

Изучение основных сорбционных характеристик осуществляли статическим методом на модельных растворах сульфата уранила (концентрация урана ≈ 1 г/л) на фоне сульфата натрия с концентрацией 50 г/л. Зависимости сорбционной емкости (E_U) от концентрации урана (C_U) в растворе исследовали при величине pH 3 и продолжительности контакта фаз 24 часа. Различные концентрации урана в растворе создавали путем варьирования соотношения навесок анионитов и объемов раствора.

Данные приведены в табл.1 и 2.

Таким образом, использование для сорбции урана из сернокислотных растворов и пульп полиакрилатного анионита, модифицированного сильноосновными группами, позволяет значительно (в 1,5-2 раза) повысить емкость анионита и скорость сорбционного поглощения урана, что обеспечит повышение эффективности процесса в целом.