:本發(fā)明涉及冶金,具體涉及一種從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝。
背景技術(shù)
0、
背景技術(shù):
1、稀土是一類重要的戰(zhàn)略金屬資源,廣泛應(yīng)用于電子、軍工、航天等尖端領(lǐng)域。以鋯英砂為原料,在鋯鉿提取過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢酸,廢酸中除部分未完全提取的鋯鉿,還有大量稀土,包括部分放射性元素,如鈾、釷。鋯鉿廢酸有價(jià)金屬含量豐富,綜合利用價(jià)值巨大,但放射性元素具有較大危害性,需要采用合理的工藝提前去除。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
0、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
1、本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,提供一種從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,本發(fā)明提出的工藝可實(shí)現(xiàn)鹽酸體系鋯鉿廢酸中放射性鈾釷的去除,廢酸主要含re(主要包含y、sc、ce、yb)、zr、hf、ti、al、fe、u、th等,其中u、th含量在1~2g/l。該工藝u、th去除率高,有利于廢酸中有價(jià)元素的進(jìn)一步綜合利用。
2、本發(fā)明的目的是提供一種從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,包括如下步驟:
3、s1、體系轉(zhuǎn)換:將含硝酸根的物質(zhì)加入到鹽酸體系鋯鉿廢酸中,獲得硝酸鹽酸混酸體系的鋯鉿廢酸;
4、s2、tbp萃取:將步驟s1得到的混酸體系的鋯鉿廢酸采用tbp萃取劑萃取,獲得含有鈾、釷、鋯、re的有機(jī)相1和主要含有re的水相1;
5、s3、硝酸反萃:將步驟s2得到的有機(jī)相1采用硝酸溶液反萃,獲得含有鈾、釷的有機(jī)相2和主要含有鋯、re的水相2;
6、s4、硫酸反萃:將步驟s3得到的有機(jī)相2采用硫酸反萃,獲得空白有機(jī)相3和含有鈾、釷的水相3。
7、本發(fā)明提出的工藝可以獲得不含u、th的水相1和水相2,實(shí)現(xiàn)了鋯鉿廢酸的放射性雜質(zhì)去除,該工藝鈾釷去除率高,鋯與稀土損失率低,有利于廢酸中有價(jià)元素的進(jìn)一步綜合利用。
8、優(yōu)選地,步驟s1中鹽酸體系鋯鉿廢酸為鋯鉿提取過程產(chǎn)生的廢酸,鈾、釷含量均為1~2g/l。
9、本發(fā)明提出的鹽酸體系鋯鉿廢酸為鋯鉿提取過程產(chǎn)生的廢酸,主要含re(主要包含釔(y)、鈧(sc)、鈰(ce)、鐿(yb))、鋯(zr)、鉿(hf)、鈦(ti)、鋁(al)、鐵(fe)、鈾(u)、釷(th)等,u、th含量在1~2g/l,由于生產(chǎn)過程加入大量鹽酸,廢酸為鹽酸體系。加入硝酸鉀后可將鹽酸體系轉(zhuǎn)化成硝酸鹽酸混酸體系,有助于目標(biāo)元素的選擇性萃取分離。
10、優(yōu)選地,含硝酸根的物質(zhì)為硝酸鉀。
11、優(yōu)選地,步驟s1中加入含硝酸根的物質(zhì)后使硝酸鹽酸混酸體系的鋯鉿廢酸中硝酸根濃度為1~3mol/l。
12、優(yōu)選地,步驟s2中tbp萃取劑由tbp(磷酸三丁酯)與煤油(稀釋劑)混合得到,tbp與煤油的質(zhì)量比為0.2~0.3:1。水相1中主要元素為y、ce、yb、sc。有機(jī)相1中稀土元素主要為sc。
13、進(jìn)一步優(yōu)選,步驟s2中tbp萃取相比o/a為1~1.5:1,萃取級(jí)數(shù)為2~3級(jí)。
14、優(yōu)選地,步驟s3中所述的硝酸溶液的濃度為4~5mol/l。
15、進(jìn)一步優(yōu)選,步驟s3中反萃相比o/a為1~2:1,反萃級(jí)數(shù)為3~4級(jí)。有機(jī)相2中主要有u、th,水相2中主要為zr、sc。
16、優(yōu)選地,步驟s4中所述的硫酸濃度為0.3~0.5mol/l。
17、進(jìn)一步優(yōu)選,步驟s4中反萃相比o/a為1~2:1,反萃級(jí)數(shù)為1~2級(jí)。有機(jī)相3為空白有機(jī)相可以作為tbp萃取劑回用,水相3中主要為u、th,u、th去除率≥95%。
18、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):
19、1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了鹽酸體系鈾釷選擇性去除。鹽酸體系鈾釷萃取相比硝酸體系復(fù)雜許多,萃取過程選擇性難以掌控,本發(fā)明通過在鹽酸體系中加入硝酸鹽的方式,將單一鹽酸體系轉(zhuǎn)換成鹽酸硝酸混酸體系,增強(qiáng)各元素在tbp萃取中的選擇性,通過合理的工藝路徑實(shí)現(xiàn)了鈾釷的去除。
20、2、本發(fā)明提出的工藝減少了萃取過程鋯和稀土的損失。tbp在混酸體系中萃取比單一硝酸體系相對(duì)復(fù)雜,其中稀土與鈾釷分離的效果較好,但鋯和鈾釷的分離相對(duì)困難,本工藝通過合理工藝條件降低了萃取過程鋯和稀土的損失。
1.一種從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,其特征在于,步驟s1中鹽酸體系鋯鉿廢酸為鋯鉿提取過程產(chǎn)生的廢酸,鈾、釷含量均為1~2g/l。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,其特征在于,步驟s1中含硝酸根的物質(zhì)為硝酸鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,其特征在于,步驟s1中加入含硝酸根的物質(zhì)后使硝酸鹽酸混酸體系的鋯鉿廢酸中硝酸根濃度為1~3mol/l。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,其特征在于,步驟s2中tbp萃取劑由tbp與煤油混合得到,tbp與煤油的質(zhì)量比為0.2~0.3:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,其特征在于,步驟s2中tbp萃取相比o/a為1~1.5:1,萃取級(jí)數(shù)為2~3級(jí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,其特征在于,步驟s3中所述的硝酸溶液的濃度為4~5mol/l。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,其特征在于,步驟s3中反萃相比o/a為1~2:1,反萃級(jí)數(shù)為3~4級(jí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,其特征在于,步驟s4中所述的硫酸濃度為0.3~0.5mol/l。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的從鹽酸體系鋯鉿廢酸中除鈾釷的工藝,其特征在于,步驟s4中反萃相比o/a為1~2:1,反萃級(jí)數(shù)為1~2級(jí)。