NO821745L - Fremgangsmaate for aa fjerne uran fra et organisk ekstraksjonsmiddel. - Google Patents

Description

Teknisk område

Minerbart fosfat finnes på en rekke steder over hele verden, og i flere av disse avsetninger forekommer små uran-mengder kompleksbundet med fosfatforbindelsene. Den store fosfatavsetning i det midtre Florida inneholder f.eks. 0,01-0,02 vekt% uran. Dette uran oppløses når fosfatet surgjøres med mineralsyre for fremstilling av våtprosessfosforsyre.

Teknikkens stand

Det tidlige arbeide med utvinning av uran fra våtprosessyre er beskrevet i en publikasjon som er betegnet

som DOW-81 med tittelen "Recovery of Uranium from Industrial Phosphoric Acid by Solvent Extraction". Alkylpyrofosforsyre viste seg å være meget effektivt for selektivt å ekstrahere uran fra fosforsyre, og flere flytskjemaer under anvendelse av denne type ekstraksjonsmiddel er vist i US patentskrift 2866680. Tidligere prosesser for utvinning av uran ved anvendelse av pyrofosforsyre som ekstraksjonsmiddel omfatter prosesser hvor uran strippes fra ekstraksjonsmidlet over i en sur strippeoppløsning. Det er også kjent å strippe uran fra ekstrksjonsmidlet over i en alkalisk strippeoppløsning.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte ved utvinning av fireverdig uran fra våtprosessfosforsyre under anvendelse av et ekstraksjonsmiddel, som en alkylpyrofosforsyre, og en sur strippeoppløsning.

Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte ved utvinning av uran fra våtprosessyre, hvor uran strippes i fireverdig tilstand fra et ekstraksjonsmiddel, som en alkylpyrofosforsyre, over i en sur strippeoppløsning.

Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte ved utvinning av fireverdig uran fra våtprosessfosforsyre under anvendelse av et ekstraksjonsmiddel av alkylpyrofosforsyre og en sur strippeoppløsning, hvor pyrofosforsyreesterne holder seg oppløst i ekstraksjons-middeloppløsningen under strippingen.

Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte ved utvinning av fireverdig uran fra våtprosessyre, omfattende midler for håndtering av eventuelt treverdig jern som kan være tilstede i det anrikede ekstraksjonsmiddel.

Det tas ved oppfinnelsen ytterligere sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte ved utvinning av fireverdig uran fra våtprosessyre, som er økonomisk og nedsetter forbruket av kostbare reagenser til et minimum.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Ifølge den foreliggende oppfinnelse strippes uran i fireverdig tilstand fra et organisk ekstraksjonsmiddel med høy affinitet for fireverdig uran, som en alkylpyrofosforsyre. Strippeoppløsningen omfatter en vandig oppløsning av et alkalimetall eller ammoniumoxalat, som en vandig oppløsning av ammoniumoxalat. Under kontakten mellom oxalatstrippeopp-løsningen og det anrikede organiske ekstraksjonsmiddel fjernes uran fra ekstraksjonsmidlet over i strippeoppløsningen.

Treverdig jern blir typisk ekstrahert over i det organiske ekstraksjonsmiddel under kontakt med våtprosessfosforsyren selv dersom redusert syre anvendes. En del av dette treverdige jern fjernes fra det anrikede ekstraksjonsmiddel før fjernelsen av uran med en oxalsyrestrippeoppløsning. Jernet fjernes fra strippeoppløsningen ved å oppvarme opp-løsningen for å drive av vann, hvorefter treverdig jernoxalat skilles fra oppløsningen.

Efter at uranstrippeoppløsningen er blitt skilt fra det avmagrede organiske ekstraksjonsmiddel, blir uranet i strippeoppløsningen oxydert til seksverdig tilstand med et oxydasjonsmiddel, som hydrogenperoxyd. Uranet utfelles, skilles fra strippeoppløsningen og tørkes for å gi et uran-holdig produkt av høy kvalitet.

Kortfattet beskrivelse av tegningen

På tegningen er skjematisk vist et flytskjema for utvinning av uran fra våtprosessfosforsyre.

Beste utførelsesform av oppfinnelsen

Våtprosessfosforsyre fås ved å surgjøre ukalsinert fosfatbergart med svovelsyre og kan inneholde 20-55 vekt% P2°5'mer typisk 25-50 vekt% P2°5*Våtprosessyre inneholder normalt 28-32 vekt% ^ 2^ 5' men kan tyPisk inneholde 40-45 vekt% ^ 2°5 dersom den er blitt fremstilt ved hemihydratpro-sessen. Våtprosessyren behandles slik at treverdig jern i syren blir redusert til toverdig tilstand. Da oxydasjons-tilstanden for jernet er tilbøyelig til å regulere oxydasjons-•tilstanden for uranet, vil i det vesentlige alt uran fore-ligge i redusert fireverdig tilstand selv ved forholdsvis høye konsentrasjoner av treverdig jern. For imidlertid å nedsette påvirkningen av jern på ekstraksjon og stripping til et minimum bør det treverdige jern reduseres slik at konsentrasjonen av treverdig jern er minst 8 g/l eller lavere, fortrinnsvis minst 4 g/l eller lavere.

Den måte som det treverdige jern reduseres på, er ikke av avgjørende betydning. Det treverdige jern kan reduseres under anvendelse av et kjemisk reduksjonsmiddel, som metallisk jern, metallisk silicium eller en jern-siliciumlegering som innen den angjeldende teknikk vanligvis er betegnet som en ferrosiliciumlegering med et siliciuminn-hold av 5-100 vekt%, fortrinnsvis 5-80 vekt%, og helst 5-20 vekt%. Det treverdige jern kan også reduseres ved anvendelse

+ 3

av elektrolytisk reduksjon. I reduksjonstrinnet blir Fe redusert til Fe<+2>og eventuelt U+6 til U<+4.>Som antydet ovenfor er det ikke nødvendig at alt Fe + 3 reduseres til den lavere valenstilstand for effektivt å ekstrahere uranet fra våtprosessyren. Den grad som konsentrasjonen av treverdig jern i våtprosessyren reduseres med, er således et spørsmål om økonomi basert på den samlede uranutvinnings-prosess.

Den reduserte våtprosessyre avkjøles under anvendelse av en hvilken som helst vanlig metode, som med kjølevann eller en evaporator. Temperaturen for våtprosessyren er typisk 60-80°C. Det foretrekkes å avkjøle syren til 55°C eller derunder, mer foretrukket til 30-50°C.. Når syren av-kjøles, øker ekstraksjonskoeffisienten under ekstraksjonen og forbedrer uranutvinningsprosessen. Imidlertid er igjen de-n grad som syren avkjøles med, hvis i det hele tatt, et spørsmål om økonomi basert på den samlede uranutvinnings-prosess.

Den avkjølte våtprosessyre klares for i det minste delvis å fjerne uorganiske faste stoffer, som kalsiumsulfat (gips), og organiske faste stoffer, som humusstoffer. Det finnes flere kjente metoder innen dette tekniske område for å klare våtprosessyre, og hvilke som helst av disse metoder kan anvendes. For eksempel kan et raket tank-klassifikasjonsapparat eller en Lamella-klarer anvendes for å klare syren. For klaringstrinnet kan en egen separerings-enhet for faste stoffer anvendes. Den klarede syre blir derefter ledet gjennom et poleringsfilter for å redusere konsentrasjonen av faste stoffer til 20 deler pr. million (ppm) eller derunder. Det fireverdige uran i den klarede syre ekstraheres med et ekstraksjonsmiddel med høy affinitet for fireverdig uran, fortrinnsvis en alkylpyrofosforsyre (APFS). De forskjellige APFS-ekstraksjonsmidler som kan anvendes, omfatter dem som er beskrevet i US patentskrift 2866680. APFS-ekstraksjonsmidlene er reaksjonsproduktet av fosforoxyd og en alkohol som typisk har en kjedelengde av 4-20 carbonatomer, fortrinnsvis 6-12 carbonatomer. Reaksjonsproduktet er en kompleks blanding, som antydet

i "Products of the Reaction Between Alcohols and Phosphorus Pentaoxide: Identity and Extraction Efficiency of the Various Products", M. Zangen, Y. Marcus and E.D. Bergmann, Separation Science, (2) s. 187-197, 1967. Fremgangsmåter for fremstilling av APFS-ekstraksjonsmidlene er beskrevet i US patentskrifter 2866680 og 2947774. Det foretrekkes å fremstille APFS-ekstraksjonsmidlene i det vesentlige ved anvendelse av den metode som er beskrevet i US patentskrift 2947774.

APFS-ekstraksjonsmidlet oppløses i et organisk fortynningsmiddel som er i det vesentlige ublandbart med vann. Egnede fortynningsmidler omfatter f.eks. alifatiske hydrocarboner, petroleumsfraksjoner med lavt innhold av aromater eller klorerte hydrocarboner. De foretrukne fortynnings midler er raffinerte høytkqkende petroleumsfraksjoner med høyt flammepunkt og inneholdende 10-50 volum% nafthener,

idet resten hovedsakelig utgjøres av alifater.

APFS-konsentrasjonen i ekstraksjonsmiddeloppløsningen er vanligvis 10-100 g/l. Konsentrasjonen av APFS i ekstraksjonsmiddeloppløsningen som anvendes i praksis, vil være bestemt av forskjellige variable for den samlede prosess, som konsentrasjonen av treverdig jern i våtprosess-syren og den temperatur som syren avkjøles til.

Ekstraksjonen kan utføres satsvis eller kontinuerlig

og i medstrøm eller motstrøm, idet motstrøm er foretrukket. Apparater for å blande og skille de to i det vesentlige ublandbare faser er velkjente innen dette tekniske område,

og et hvilket som helst vanlig apparat kan anvendes for dette formål. Det foretrekkes å utføre ekstraksjonen vandig og på kontinuerlig måte under anvendelse av en motstrøms-ekstraksjonsenhet for uran med 3-8 trinn, fortrinnsvis 5-8 trinn. Volumforholdet mellom våtprosessyren og ekstrak-sjonsmiddeloppløsningen under ekstraksjonen bør i alminnelighet være 1:1-10:1.

Efter ekstråksjonen tilbakeføres våtprosessyren til syreprodusenten for ytterligere behandling for fremstilling av "kommersiell syre" som enten selges eller anvendes for fremstilling av en lang rekke forskjellige produkter, hovedsakelig gjødningsmiddel. Et hvilket som helst ekstraksjonsmiddel som blir oppfanget i våtprosessyren under ekstraksjonen, blir fortrinnsvis fjernet fra våtprosessyren før syren tilbakeføres til syreprodusenten. Det medrevne ekstraksjonsmiddel kan fjernes ved hjelp av en hvilken som helst vanlig metode, omfattende bruk av én eller flere fIotasjonsceller.

Ekstraksjonsmidlet befris for dets jerninnhold ved at ekstraksjonsmidlet kontaktes med en oxalsyrestrippeoppløsning. Oxalsyrestrippeoppløsningens pH bør i alminnelighet være 1,5-2, fortrinnsvis 1,5-1,8. En 1 molar oxalsyreoppløsning har en pH av 1,5. Temperaturen i dette strippetrinn vil normalt være den samme som den temperatur syren avkjøles til før ekstraksjonen.

Fjernelsen av jernet kan utføres satsvis eller kontinuerlig og i medstrøm eller motstrøm, idet motstrøm er foretrukket. Det foretrekkes å utføre fjernelsen av jern på den organiske, kontinuerlige<*>måte under anvendelse av en motstrøms-strippeenhet med 2-5 trinn, fortrinnsvis 3 trinn. Volumforholdet mellom oxalsyrestrippeoppløsningen og ekstraksjons-middeloppløsningen under strippingen bør i alminnelighet være 1:10-1:1, fortrinnsvis ca. 1:4.

Jernet fjernes fra oxalsyrestrippeoppløsningen ved

å oppvarme oppløsningen for å drive av vann. Bunnfallet av treverdig jernoxalat blir derefter skilt fra strippeoppløs-ningen i en faststoffseparator, som en sentrifuge eller et filter. Oxalsyrestrippeoppløsningen resirkuleres for kontakt med ferskt anriket ekstraksjonsmiddel. Oppferskningsstrippe-oppløsning tilsettes til den resirkulerte strøm.

I det neste trinn av prosessen befris ekstraksjonsmidlet for dets uraninnhold ved å kontakte ekstraksjonsmidlet med en oxalatstrippeoppløsning. Oxalatstrippeopp-løsningen er en vandig oppløsning av et alkalimetall- eller ammoniumoxalat. Den foretrukne strippeoppløsning er en ammoniumoxalatoppløsning. Betegnelsen "oxalat" er også ment å skulle omfatte bioxalat.

Oxalatstrippeoppløsningens pH bør i alminnelighet

være over ca. 3,5, fortrinnsvis over ca. 5, og mer foretrukket 5-5,5. Dersom f.eks. en ammoniumoxalatoppløsning anvendes, bør den fortrinnsvis ha en konsentrasjon av 0,5-3 molar,

mer foretrukket ca. 1 molar. Temperaturen i dette strippetrinn vil normalt være den samme som den temperatur som syren avkjøles til før ekstraksjonen.

Fjernelsen av uranet kan utf øres . satsvis eller kontinuerlig og i medstrøm eller motstrøm, idet motstrøm er foretrukket. Det foretrekkes å utføre fjernelsen av. uranet på den organiske, kontinuerlige måte under anvendelse av en motstrømsuranstrippeenhet med 2-5 trinn, fortrinnsvis 3 trinn. Volumforholdet mellom oxalatstrippeoppløsningen og ekstraksjonsmiddeloppløsningen under strippingen bør i alminnelighet være 1:10-1:1, fortrinnsvis 1:2-1:5.

Det avmagrede ekstraksjonsmiddel resirkuleres for kontakt med fersk våtprosessyre. Før det bringes i kontakt med syren blir imidlertid en del av det resirkulerte avmagrede ekstraksjonsmiddel fjernet som en avgrenet strøm. Den avgrenede strøm ledes gjennom en destillasjonskolonne . eller en lignende innretning eller vaskes med en alkalisk oppløs-ning for å skille fortynningsmidlet i den avgrenede strøm fra APFS og splatningsprodukter, som orthoestere. Fortynningsmidlet blir derefter kombinert med ferskt APFS-ekstraksjonsmiddel og tilbakeført til den resirkulerte strøm av avmagret ekstraksjonsmiddel.

Den avgrenede strøms volum som typisk er 5-15% av

den resirkulerte strøm av avmagret organisk ekstraksjonsmiddel, er basert på den mengde ferskt APFS som det er nødvendig å tilsette for å holde APFS-konsentrasjonen i ekstraksjons-oppløsning slik at den er i det vesentlige den samme. APFS-konsentras jonen i det ferske ekstraksjonsmiddel er typisk 20-1000 g/l, fortrinnsvis 400-600 g/l. Volumet av ferskt ekstraksjonsmiddel, efter fortynning med utvunnet fortynningsmiddel, som tilbakeføres til den resirkulerte strøm av avmagret ekstraksjonsmiddel, vil være i det vesentlige det samme som volumet for ekstraksjonsmiddeloppløsningen som fjernes i den avgrenede strøm.

Den resirkulerte strøm av avmagret ekstraksjonsmiddel kan om ønsket surgjøres med mineralsyre, som fosforsyre,

før den igjen bringes i kontakt med våtprosessyre for ekstraksjon. Ved surgjøringen omvandles APFS-ekstraksjonsmidlet fra dets saltform (f.eks. ammoniumform) til dets syreform. Ekstraksjonsmidlet vil ellers bli surgjort under de første kontakttrinn med våtprosessyren.

Uranet i oxalatstrippeoppløsningen oxyderes, og

uranet blir omvandlet fra fireverdig tilstand til seksverdig tilstand i strippeoppløsningen. Det foretrukne oxydasjonsmiddel er hydrogenperoxyd. Imidlertid vil andre oxydasjons-midler, som natriumklorat, oxygen eller luft, kunne anvendes1. Hydrogenperoxydet blir fortrinnsvis tilsatt til strippeopp-løsningen i form av en 25-50 yolum%-ig vandig oppløsning. Den tilsatte mengde oxydasjonsmiddel bør være i et overskudd

i forhold til den støkiometriske mengde som er nødvendig

for å oxydere uraninnholdet i strippeoppløsningen til +6-tilstanden (U02<++>)•

I det neste trinn av prosessen blir oxalat-strippeoppløsningen behandlet for å utfelle uranet i form av ammoniumdiuranat (ADU). Strippeoppløsningens pH før utfellingstrinnet er 3-5, fortrinnsvis ca. 5. Dens pH reguleres til minst 9 under utfellingstrinnet.. Dette gjøres f.eks. ved å tilsette resirkulert ammoniakk til strippeoppløsningen. Den spesielt anvendte pH vil være avhengig av ammoniakkonsentrasjonen.

Oxalatstrippeoppløsningen innføres i en vanlig faststoffseparator, som en sentrifuge eller et filter. Bunnfallet skilles fra oxalatstrippeoppløsningen i fast-stoff separatoren. Oxalatstrippeoppløsningen blir resirkulert og uranbunnfallet tørket i et vanlig tørkeapparat som fortrinnsvis er indirekte oppvarmet.

Den resirkulerte oxalatstrippeoppløsning ledes gjennom en destillasjonskolonne eller en': lignende innretning for å skille ammoniakk fra strippeoppløsningen. Ammoniakken resirkuleres til utfellingsenheten for å regulere pH. Oxalat-strippeoppløsningens pH når den forlater destillasjons-kolonnen eller en lignende innretning, er 6-8, fortrinnsvis ca. 6,5.

Før den bringes i kontakt med det anrikede ekstraksjonsmiddel blir en del av den resirkulerte oxalatstrippe-oppløsning fjernet som en avgrenet strøm. Derefter tilsettes oppferskningsoxalsyreoppløsning og eventuelt nødvendig opp-ferskningsammoniakk til den resirkulerte strøm i en til-strekkelig mengde og konsentrasjon til at oppløsningens pH blir regulert til fortrinnsvis 5-5,5 og for å opprettholde strippeoppløsningens konsentrasjon innen det ønskede område .

For å lette forståelsen av uranutvinningstrinnene ifølge den foreliggende oppfinnelse er et flytskjema for prosessen vist på tegningen. Våtprosessfosforsyre innføres i reduksjonsenheten 10 for treverdig jern, og konsentrasjon av treverdig jern blir redusert. Den reduserte våtprosess-syre innføres via en ledning 14 i en kjøleenhet 16 i hvilken syren avskjøles. Efter avkjølingen overføres syren via en en ledning 18 til en klareenhet 20. De faste stoffer som er blitt fraskilt i klareenheten 20, overføres via en ledning 24 til en faststoffseparator 26. I separatoren 26 skilles restsyre fra*de faste stoffer og resirkuleres for ekstraksjon via en ledning 28. De fraskilte faste stoffer overføres for deponering via en ledning 30.

Den klarede syre blir via en ledning 34 innført i

en motstrømsekstraksjonsenhet 36 for uran, mens en APFS-ekstraks jonsmiddeloppløsning ble innført i enheten via en resirkuleringsledning 38. Efter ekstraksjonen blir raffinatsyren via en ledning 44 innført i en enhet 40 for å fjerne ekstraksjonsmiddel. Raffinatsyren blir tilbakeført til syreprodusenten via en ledning 46 for å inndampes til "kommersiell syre". Ekstraksjonsmidlet som er blitt, fjernet fra raffinatsyren i enheten 40 for fjernelse av ekstraksjonsmiddel, blir resirkulert for ekstraksjon via en ledning 48.

Ekstraksjonsmidlet som er nu er rikt på uran, inn-føres via en ledning 50 i en jernstrippeenhet 54, mens en oxalstrippeoppløsning innføres i enheten via en resirkuleringsledning 56. Efter at ekstraksjonsmidlet er blitt be-fridd for dets jerninnhold, blir ekstraksjonsmidlet fra jernstrippeenheten 54 via en ledning 60 innført i en uran-strippeenhet 58 og derefter resirkulert til uranekstraksjons-enheten 36 via resirkuleringsledningen 38.

En del av det resirkulerte avmagrede ekstraksjonsmiddel blir fjernet fra resirkuleringsledningen 38 via en grenledning 64 og innført i en destillasjonsenhet 66. Toppfraksjonen fra destillasjonsenheten 66, hovedsakelig fortynningsmiddel, blir via en ledning 68 innført i en tank 70 for oppferskning av ekstraksjonsmiddel, mens bunnfraksjonene fra destillasjonsenheten 66, hovedsakelig APFS-ekstraksjonsmiddel og hydrolyse-produkter, overføres for vraking via en ledning 74. Fersk APFS innføres via en ledning 76 i tanken 70 for oppferskning av ekstraksjonsmiddel, og den erholdte ferske ekstraksjons-middeloppløsning innføres i resirkuleringsledningen 38 via en ledning 78.

Oxalsyrestrippeoppløsningen fra jernstrippeenheten 54 innføres via en ledning 84 i en enhet 80 for fjernelse av jern. Jernet blir fjernet fra strippeoppløsningen ved at oppløsningen oppvarmes for å drive av vann, hvorefter fast treverdig jernoxalat fraskilles via en ledning 86. Opp-ferskningsstrippeoppløshing tilsettes via en ledning 88 til resirkuleringsledningen 56.

Ammoniumoxalatstrippeoppløsningen innføres i uranstrippeenheten 58 via en resirkuleringsledning 90. Ammonium-oxalatstrippeoppløsningen fra uranstrippeenheten 58 blir via en ledning 94 innført i en oxydasjonsenhet 96 og derefter via en ledning 100 inn i en enhet 98 for utfelling av ammoniumdiuranat (ADU), mens ammoniakk innføres i enheten via en resirkuleringsledning 104.

Ammoniumoxalatstrippeoppløsningen fra utfellingsenheten 98 blir via en ledning 106 innført i en faststoffseparator 108.Ammoniumoxalatstrippeoppløsningen fra fast-stoff separatoren 108 blir via en ledning 112 tilført til en destillasjonsenhet 110. En del av den resirkulerte strippe-oppløsning fjernes fra resirkuleringsledningen 90 via en grenledning 114 og føres bort for vraking eller utvinning. Oppferskningsoxalsyreoppløsning innføres i strippeoppløs-ningen som via en ledning 116 resirkuleres for å komme i kontakt med ferskt anriket ekstraksjonsmiddel. ADU-faststoffene som er blitt fraskilt i faststoffseparatoren 108, innføres i en tørkeenhet 118 for ADU via en ledning 120. ADU-faststoffene tørkes i DAU-tørkeenheten 118 og gir et UO-^-produkt av høy kvalitet.

Eksempel 1

En avmagret ekstraksjonsmiddeloppløsning som inneholdt 30 g/l isodecylpyrofosforsyre i et kerosenfortynnningsmiddel, ble i en rekke på tre på hverandre følgende satsvise ut-rystninger bragt i kontakt med våtprosessfosforsyre. Den første kontakt mellom ekstraksjonsmiddeloppløsningen og våtprosessyren fant sted med et forhold mellom vandig og organisk bestanddel av 3:1, den annen kontakt fant sted med en forhold mellom vandig og organisk bestanddel av 3:1, den annen kontakt fant sted méd et forhold mellom vandige og Organiske bestanddeler av 5:1, og den tredje kontakt fant sted med et forhold mellom vandige og organiske bestanddeler av 7:1. Hver av kontaktene besto av standard satsvise rystinger i 5 minutter ved 55°C. Fersk våtprosessfosforsyre ble anvendt for hver kontakt. Våtprosessyren inneholdt 165 mg/l samlet uran, 3 g/l treverdig jern og 29 vekt% ^ 2°5' Urankonsentrasjonene i raffinatsyrene fra den tredje, den annen og den første kontakt var hhv. 0,115 g/l, 0,082 g/l og 0,032 g/l. Det anrikede ekstraksjonsmiddel inneholdt 1,175 g/l samlet uran og 0,9 g/l treverdig jern.

Det anrikede ekstraksjonsmiddel ble i en rekke på to på hverandre følgende satsvise rystinger kontaktet med en 1 molar vandig oppløsning av oxalsyre med en pH av 1,8. Den første kontakt mellom det anrikede ekstraksjonsmiddel og oxalsyreoppløsningen fant sted med et forhold mellom organiske og vandige bestanddeler av 10:1, og den annen kontakt fant sted med et forhold mellom organiske og vandige bestanddeler av 5:1. Hver av kontaktene ble utført som en standard satsvis rysting i 5 minutter ved 65°C. Fersk oxal-syreoppløsning ble anvendt for hver kontakt. Konsentrasjonen av treverdig jern i det anrikede ekstraksjonsmiddel efter kontakt med oxalsyreoppløsningen var 0,15 g/l.

Det anrikede ekstraksjonsmiddel ble derefter i en rekke på tre på hverandre følgende satsvise rystinger bragt i kontakt med en 1 molar vandig oppløsning av ammoniumoxalat med en pH av 3,8. Kontaktene fant alle sted med et forhold mellom organiske og vandige bestanddeler av 4:1. Hver av kontaktene besto i en standard satsvis rysting i

5 minutter ved 65°C. Fersk ammoniumoxalatoppløsning ble anvendt for hver kontakt. Urankonsentrasjonene i ammonium-oxalatoppløsningene fra den første, annen og tredje kontakt mellom det anrikede ekstraksjonsmiddel og ammoniumoxalat-oppløsningene var hhv. 3,224 g/l, 0,924 g/l og 0,215 g/l. Urankonsentrasjonen i det avmagrede ekstraksjonsmiddel

efter den siste (tredje) kontakt med ammoniumoxalatoppløs-ningene var 0,066 g/l.

Eksempel 2

Fremgangsmåten beskrevet i eksempel 1 ble gjentatt, men med den forskjell at våtprosessyren inneholdt 179 mg/l samlet uran. Urankonsentrasjonene i raffinatsyrene fra den tredje, annen og første kontakt var hhv. 0,171 g/l,

0,133 g/l og 0,058 g/l.« Det anrikede ekstraksjonsmiddel inneholdt 0,9 g/l samlet uran og 1,0 g/l treverdig jern. Konsentrasjonen av treverdig jern i det anrikede ekstraksjonsmiddel efter kontakt med oxalsyreoppløsningen var 0,15 g/l. Urankonsentrasjonene i ammoniumoxalatoppløsningene fra den første, annen og tredje kontakt mellom det anrikede ekstraksjonsmiddel og ammoniumoxalatoppløsningene var hhv. 0,3813 g/l, 0,439 g/l og 0,061 g/l. Urankonsentrasjonen i det avmagrede ekstraksjonsmiddel efter den siste (tredje) kontakt med ammoniumoxalatoppløsningene var 0,026 g/l.

Eksempel 3

En anriket ekstraksjonsmiddeloppløsning som inneholdt 30 g/l isodecylpyrofosforsyre i et kerosenfortynningsmiddel, en samlet urankonsentrasjon av 1,113 g/l og en konsentrasjon av treverdig jern av 0,7 g/l ble i en rekke på fire på hverandre følgende satsvis rystinger kontaktet med en 1 molar vandig oppløsning av oxalsyre med en pH av 1,7. Den første kontakt mellom det anrikede ekstraksjonsmiddel og oxalsyre-oppløsningen fant sted med et forhold mellom organiske og vandige bestanddeler av 2:1, den annen kontakt fant sted med et forhold mellom organiske og vandige bestanddeler av 4:1, den tredje kontakt fant sted med et forhold mellom organiske og vandige bestanddeler av 6:1, og den fjerde kontakt fant sted med et forhold mellom organiske og vandige bestanddeler av 10:1. Hver av kontaktene ble utført som standard satsvise rystinger i 5 minutter ved 50°C. Fersk oxalsyreoppløsning ble anvendt for hver kontakt. Konsentrasjonen av treverdig jern i det anrikede ekstraksjonsmiddel efter kontakt med oxalsyreoppløsningen var 0,2 g/l.

Det anrikede ekstraksjonsmiddel ble derefter bragt

i kontakt med en 1 molar vandig oppløsning av ammoniumoxalat med en pH av 5 i en rekke av 3 på hverandre følgende satsvise rystinger. Kontaktene fant alle sted ved forhold mellom organiske og vandige bestanddeler av 4:1. Hver av

kontaktene ble utført som en standards satsvis rysting i 5 minutter ved 65°C. Fersk ammoniumoxalatoppløsning ble

anvendt for hver kontakt. Urankonsentrasjonene i ammonium-oxalatoppløsningene fra<*>den første, annen, tredje og fjerde kontakt mellom det anrikede ekstraksjonsmiddel og ammonium-oxalatoppløsningene var hhv. 3,774 g/l, 1,82 g/l, 1,342 g/l og 0,986 g/l. Urankonsentrasjonen i det avmagrede ekstraksjonsmiddel efter den siste (fjerde) kontakt med ammonium-oxalatoppløsningene var 0,116 g/l.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for å fjerne uran fra et anriket organisk ekstraksjonsmiddel, karakterisert ved at det anvendes et ekstraksjonsmiddel med en høy affinitet for fireverdig uran opp-løst i et organisk fortynningsmiddel som er i det vesentlige ublandbart med vann, idet det som organisk ekstraksjonsmiddel anvendes et ekstraksjonsmiddel som inneholder fireverdig uran, og hvor det organiske ekstraksjonsmiddel strippes med en strippeoppløsning som omfatter en vandig oppløsning av et alkalimetall-eller ammoniumoxalat, for å strippe fireverdig uran fra det organiske ekstraksjonsmiddel over i strippeopp-løsningen, og hvor det organiske ekstraksjonsmiddel skilles fra strippeoppløsningen som inneholder strippet fireverdig uran.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som ekstraksjonsmiddel anvendes en alkylpyrofosforsyre som er et reaksjonsprodukt av fosforoxyd og en alkohol som inneholder 4-20 carbonatomer.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes en strippe-oppløsning som har en pH over ca. 5.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 for å strippe uran fra et organisk ekstraksjonsmiddel, karakterisert ved at det anvendes et organisk ekstraksjonsmiddel som omfatter en alkylpyrofosforsyre opp-løst i et organisk fortynningsmiddel som er i det vesentlige ublandbart med vann, idet det organiske ekstraksjonsmiddel inneholder fireverdig uran og treverdig jern og det organiske ekstraksjonsmiddel strippes med en oxalsyrestrippeoppløs-ning for å fjerne treverdig jern fra det organiske ekstraksjonsmiddel over i oxalsyrestrippeoppløsningen, og at det organiske ekstraksjonsmiddel strippes med en alkalimetall- eller ammoniumoxalatstrippeoppløsning for å fjerne fireverdig uran fra det organiske ekstraksjonsmiddel over i oxalat-strippeoppløsningen .

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det som alkylfosforsyre anvendes et reaksjonsprodukt av fosforoxyd og en alkohol som inneholder 4-20 carbonatomer.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 4, karakterisert ved at det anvendes et organiske ekstraksjonsmiddel som inneholder 10-100 g/l av alkylpyrofosforsyren.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 4, karakterisert ved at det som oxalatstrippe-oppløsning anvendes en opplø sning som inneholder ammonium-ioner.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 4-7, karakterisert ved at det anvendes en oxal-syrestrippeopplø sning som har en pH av 1,5-2.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at det anvendes en oxalat-strippeoppløsning som har en pH av 5-5,5.

10. Fremgangsmåte ved utvinning av uran fra våtprosessfosforsyre, karakterisert ved at våtprosessfosforsyre som inneholder fireverdig uran, bringes i kontakt med et organisk ekstraksjonsmiddel for å ekstrahere det fireverdige uran fra våtprosessfosforsyren, idet det som organisk ekstraksjonsmiddel anvendes et ekstraksjonsmiddel som omfatter en alkylpyrofosforsyre som er oppløst i et organisk fortynningsmiddel som er i det vesentlige ublandbart med vann, og det organiske ekstraksjonsmiddel som inneholder det fireverdige uran, skilles fra våtprosessfosforsyren, hvor efter det anrikede organiske ekstraksjonsmiddel bringes i kontakt med en første strippeoppløsning som omfatter en vandig oppløsning av oxalsyre, for å fjerne jern fra det anrikede organiske ekstraksjonsmiddel over i den første strippeoppløsning, og det anrikede organiske ekstraksjonsmiddel bringes i kontakt med en annen strippeoppløsning som omfatter en vandig oppløsning av et alkalimetall-eller ammoniumoxalat for å fjerne uran fra det anrikede organiske ekstraksjonsmiddel over i strippeoppløsningen, og avmagret organisk ekstraksjonsmiddel resirkuleres for kontakt med fersk våtprosessfosforsyre.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at en del av det resirkulerte avmagrede organiske ekstraksjonsmiddel behandles for å skille fortynningsmiddel fra resten av det organiske ekstraksjonsmiddel, fersk alkylpyrofosforsyre tilsettes til det fraskilte fortynningsmiddel for å danne ferskt organiske ekstraksjonsmiddel, og det ferske organiske ekstraksjonsmiddel tilsettes til det resirkulerte avmagrede organiske ekstraksjonsmiddel.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det fjernede uran utfelles i oxalatstrippeopplø sningen, bunnfallet skilles fra strippeoppløsningen, og strippeoppløsningen resirkuleres for kontakt med anriket organisk ekstraksjonsmiddel.

13. Fremgangsmåte ved utvinning av uran fra våtprosessfosforsyre, karakterisert ved at våtprosessfosforsyre som inneholder fireverdig uran, bringes i kontakt med et organisk ekstraksjonsmiddel for å ekstrahere det fireverdige uran fra våtprosessfosforsyren, idet det som organiske ekstraksjonsmiddel anvendes et ekstraksjonsmiddel som omfatter en alkylpyrofosforsyre oppløst i et organiske fortynning smiddel som er i det vesentlige ublandbart med vann, hvorefter det anrikede organiske ekstraksjonsmiddel bringes i kontakt med en strippeoppløsning son omfatter en vandig oppløsning av et alkalimetall- eller ammoniumoxalat for å fjerne uran fra det anrikede organiske ekstraksjonsmiddel over i strippeoppløsningen, det organiske ekstraksjonsmiddel som inneholder alkylpyrofosforsyren, skilles fra strippeoppløsningen som inneholder det fjernede uran, avmagret organiske ekstraksjonsmiddel resirkuleres for kontakt med fersk våtprosessfosforsyre, en del av det resirkulerte avmagrede organiske ekstraksjonsmiddel behandles for å skille fortynningsmiddel fra resten av det organiske ekstraksjonsmiddel, fersk alkylpyrofosforsyre tilsettes til det fraskilte fortynningsmiddel for dannelse av ferskt organisk ekstraksjonsmiddel, det ferske organiske ekstraksjonsmiddel tilsettes til det resirkulerte avmagrede organiske ekstraksjonsmiddel, uranet skilles fra strippe-oppløsningen ved utfelling, og strippeoppløsningen resirkuleres for kontakt med ferskt organisk ekstraksjonsmiddel.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at treverdig jern også er tilstede i det anrikede organiske ekstraksjonsmiddel og fjernes fra det anrikede organiske ekstraksjonsmiddel med en oxalsyrestrippeoppløsning.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at det utfelte uran tørkes for fremstilling av et ferdig UO-^-produkt i