CS231779B1 - Method of membrane extraction of uranium from sulphate solutions - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká sposobu membránovej extrakcie uránu zo síranových roztokov. Podstata sposobu podlá vynálezu spočívá v tom, že urán z vonkajšieho síranového roztoku sa extrahuje emulziou roztoku chelátotvoriného činidla, ako je di-2-etylhexylfosforečná kyselina, alebo 7-alkyl-8-hydroxychinolín v alkéne s počtom atómov uhlíka 6 až 14 s vnútorným síranovým roztokom o koncentrácii síranu a aciditě vyššej ako vonkajší síranový roztok. Sposob membránovej extrakcie uránu zo síranových roztokov podlá vynálezu sa může využit pri separácii uránu z vodných roztokov, aké vznikajú například pri lúžení uránových rúd, pričom sa s menším množstvům extrakčného činidla dosiahne podstatné vyššia účinnost extrakcie, ako pri použití extrakčného rozpúšťadla bez vnútorného roztoku.The invention relates to a method of membrane extraction uranium from sulphate solutions. The essence of the present invention resides in that the uranium from the outer sulfate The solution is extracted with a solution of chelating agent agents such as di-2-ethylhexylphosphoric acid, or 7-alkyl-8-hydroxyquinoline in an alkene having a number of carbon atoms 6 to 14 with an internal sulfate solution of sulphate and acidity higher as an external sulfate solution. Method of membrane extraction of uranium from The sulfate solutions of the invention may be used in the separation of uranium from aqueous solutions, such as when leaching uranium ores, with smaller amounts of the extraction agent is substantial higher extraction efficiency than in use extraction solvent without internal solvent solution.

Description

Vynález sa týká sposobu membránovej extrakcie uránu zo síranových roztokov.The invention relates to a process for the membrane extraction of uranium from sulphate solutions.

Podstata sposobu podlá vynálezu spočívá v tom, že urán z vonkajšieho síranového roztoku sa extrahuje emulziou roztoku chelátotvoriného činidla, ako je di-2-etylhexylfosforečná kyselina, alebo 7-alkyl-8-hydroxychinolín v alkéne s počtom atómov uhlíka 6 až 14 s vnútorným síranovým roztokom o koncentrácii síranu a aciditě vyššej ako vonkajší síranový roztok.SUMMARY OF THE INVENTION The principle of the present invention is to extract uranium from an external sulfate solution by emulsifying a solution of a chelating agent such as di-2-ethylhexylphosphoric acid or 7-alkyl-8-hydroxyquinoline in an alkene having 6 to 14 carbon atoms with an internal sulfate a sulphate concentration and an acidity higher than the external sulphate solution.

Sposob membránovej extrakcie uránu zo síranových roztokov podlá vynálezu sa může využit pri separácii uránu z vodných roztokov, aké vznikajú například pri lúžení uránových rúd, pričom sa s menším množstvům extrakčného činidla dosiahne podstatné vyššia účinnost extrakcie, ako pri použití extrakčného rozpúšťadla bez vnútorného roztoku.The method of membrane extraction of uranium from sulfate solutions according to the invention can be used in the separation of uranium from aqueous solutions, such as that produced, for example, by leaching uranium ores, and with smaller amounts of extractant obtaining substantially higher extraction efficiency than using an extraction solvent without internal solution.

Vynález sa týká spQsobu membránovej extrakcie uránu zo síranových roztokov.The invention relates to a process for the membrane extraction of uranium from sulfate solutions.

Na extrakciu uránu zo síranových roztokov sa používajú organické rozpúšťadlá, ako například tri-n-butylfosfát, tri-n-oktylfosfínoxid, di-2-etylhexylfosforečná kyselina a ich zmesi. Ich výhodou je rýchla a účinná extrakcia pri vyšších koncentráciách činidiel v zriedovadlách, ktoré sa používajú pri extrakci!. Chelátotvorné činidlá sa na extrakciu uránu používajú málo. 8-hydroxychinolín (oxín) a jeho deriváty v organických rozpúšťadlách sa používajú v analytickej praxi, priemyselný derivát 8-alkyl-7-hydroxychinolín sa na extrakciu uránu nepoužívá.Organic solvents such as tri-n-butylphosphate, tri-n-octylphosphine oxide, di-2-ethylhexylphosphoric acid and mixtures thereof are used to extract uranium from the sulfate solutions. Their advantage is rapid and efficient extraction at higher concentrations of reagents in the diluents used in the extraction. Chelating agents are rarely used for uranium extraction. 8-hydroxyquinoline (oxine) and its derivatives in organic solvents are used in analytical practice, the industrial derivative 8-alkyl-7-hydroxyquinoline is not used for uranium extraction.

Kvapalné emulzné membrány sa pripravujú z organického extraktantu, v ktorom je emulgovaný vnútorný roztok s vymývacími vlastnosťami. Oproti samotnému extraktantu má emulzia zvýšenú extrakčnú schopnost pri nižšej koncentrácii činidla v zriedovadle. Podlá literárnych údajov sa nezistilo použitie membránovej extrakcie uránu y emulzných membránách.Liquid emulsion membranes are prepared from an organic extractant in which an internal solution having elution properties is emulsified. Compared to the extractant alone, the emulsion has an increased extraction capacity at a lower reagent concentration in the diluent. The use of uranium membrane extraction in emulsion membranes has not been found in the literature.

Túto nevýhodu v podstatnej miere odstraňuje spůsob membránovej extrakcie uránu zo síranových roztokov podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že urán z vonkajšieho síranového roztoku sa extrahuje emulziou roztoku chelátotvorného činidla, ako je di-2-etylhexylřosforečná kyselina alebo 7-alkyl-8-hydroxychinolín v alkéne s počtom atómov uhlíka 6 až 14 s vnútorným síranovým roztokom o koncentrácii síranu a aciditě vyššej ako vonkajší síranový roztok.This disadvantage is substantially eliminated by the method of membrane extraction of uranium from the sulphate solutions of the present invention, which consists in extracting the uranium from the external sulphate solution by emulsifying a solution of a chelating agent such as di-2-ethylhexylphosphoric acid or 7-alkyl-8- hydroxyquinoline in an alkene having a carbon number of 6 to 14 with an internal sulphate solution of sulphate concentration and an acidity higher than the external sulphate solution.

Vynález využívá pozmatok, že kvapalná membrána v emulzii slúži ako médium pre transport extrahovanej látky z vonkajšieho do vnútorného roztoku. Celková účinnost extrakcie závisí teda predovšetkým od zloženia vnútorného a vonkajšieho roztoku a extraktant v membráně zabezpečuje dostatočnú selektivitu. Taktiež kapacita emulzie je zvýšená o rozpustnost extrahovanej látky vo vnútornom roztoku. Podlá tohto vynálezu, na extrakciu uránu z vonkajšieho síranového roztoku sa používá vnútorný síranový roztok s vyššou koncentráciou a aciditou, ktoré sú oddělené organickým roztokom činidla, ktoré tvoří s iónom uranylu neutrálny komplex (chelát). Dostatočná stabilita emulzie sa dosahuje prídavkom neutrálneho surfaktantu, akými sú například estery sorbitolu s mastnými kyselinami, ktorý má vhodný hydrofilno-lipofilný balans (HIB-číslo).The invention utilizes the observation that the liquid membrane in the emulsion serves as a medium for transporting the extracted substance from the external to the internal solution. Thus, the overall efficiency of the extraction depends primarily on the composition of the inner and outer solutions and the extractant in the membrane ensures sufficient selectivity. Also, the capacity of the emulsion is increased by the solubility of the extracted substance in the internal solution. According to the present invention, for the extraction of uranium from the outer sulfate solution, a higher concentration and acidity inner sulfate solution is used, which are separated by an organic solution of a reagent that forms a neutral complex (chelate) with the uranyl ion. Sufficient emulsion stability is achieved by the addition of a neutral surfactant, such as sorbitol fatty acid esters having a suitable hydrophilic-lipophilic balance (HIB number).

Spósob membránovej extrakcie uránu zo síranových roztokov podlá vynálezu sa može využil pri separácii uránu z vodných roztokov, aké vznikajú například pri lúžení uránových rúd, pričom sa s menším množstvom extrakčného činidla dosiahne podstatné vyššia účinnost extrakcie, ako pri použití extrakčného rozpúšťadla bez vnútorného roztoku. Po extrakcii je možné emulziu rozbit, například centrifugáciou.The method of membrane extraction of uranium from the sulfate solutions of the present invention can be used in the separation of uranium from aqueous solutions, such as that produced, for example, by leaching uranium ores, and with a smaller amount of extraction agent obtaining substantially higher extraction efficiency than using an extraction solvent without internal solution. After extraction, the emulsion can be broken, for example by centrifugation.

Příklad 1Example 1

Ku 40 ml vodného roztoku uránu (4,2.To 40 ml of aqueous uranium solution (4,2 ml).

. 10-3 _moi dm~3 UO₂ ⁺² v 0,1 mol. dm^-3 Na₂SO4 -H2SO4, pH 2) sa přidá 10 ml emulzie pripravenej vo vysokootáčkovom emulgátore z 5 ml 0,05 mol. dm^-3 roztoku di-2-etylhexylfosforečnej kyseliny v cyklohexáne s 0,5 % emulgátora sorbitol oleátu a 5 ml vodného roztoku 2 mol dm^-3 H2SO4 ako vnútorného roztoku. Po 15 min. pomalého premiešavania emulzie s vonkajším roztokom uránu sa extrahuje 98,6 % uránu (bez vnútorného roztoku iba 30 %). Příklad 2. 10-3 _moi dm ~ 3 UO ₂ ⁺² in 0.1 mol. dm ^-3 Na ₂ SO 4 -H ₂ SO 4, pH 2) is added 10 ml of the emulsion prepared in a high-speed emulsifier of 5 ml 0.05 mol. dm ^{-3 of a} solution of di-2-ethylhexylphosphoric acid in cyclohexane with 0.5% sorbitol oleate emulsifier and 5 ml of an aqueous solution of 2 mol of dm ^-3 H2SO4 as internal solution. After 15 min. Slowly mixing the emulsion with the outer uranium solution is extracted with 98.6% uranium (without the inner solution only 30%). Example 2

Ku 40 ml roztoku uránu rovnakého zloženia ako v příklade 1, ale s pH 5,3 sa přidá 10 ml emulzie pripravenej z 5 °/o-ného roztoku 7-alkyl-8-hydroxychinolínu a 1,5 % sorbitol oleátu v cyklohexáne s 5 ml 0,01 mol. . dm^-3 H2SO4 ako vnútorného roztoku. Po 25 minutách premiešavania s vonkajším roztokom je výťažok pertrakcie 46,5 % (bez vnútorného roztoku je výťažok pertrakcie 46,5 % bez vnútorného roztoku je výtažek iba 5,8 %).To 40 ml of a uranium solution of the same composition as in Example 1, but at pH 5.3, 10 ml of an emulsion prepared from a 5% solution of 7-alkyl-8-hydroxyquinoline and 1.5% sorbitol oleate in cyclohexane with 5 ml 0.01 mol. . dm ^-3 H2SO4 as internal solution. After 25 minutes of mixing with the outer solution, the yield of the contraction is 46.5% (without the internal solution the yield of the contraction is 46.5% without the internal solution, the yield is only 5.8%).

Příklad 3Example 3

K 40 ml roztoku uránu rovnakého zloženia ako v příklade 1, sa přidá 10 ml emulzie pripravenej z 5 ml 0,05 mol. dm³ roztoku di-2-etylhexylfosíorečnej kyseliny v dodekáne s 0,5 % emulgátora sorbitol oleátu a 5 ml vodného 2 mol. dm^-3 H2SQ4 ako vnútorného roztoku. Po 15 min. premiešavania s vonkajším roztokom sa extrahuje 98,6 °/o uránu (bez vnútorného roztoku iba 30 %).To 40 ml of a uranium solution of the same composition as in Example 1, 10 ml of an emulsion prepared from 5 ml of 0.05 mol. dm ^{3 of a} solution of di-2-ethylhexylphosphoric acid in dodecane with 0.5% sorbitol oleate emulsifier and 5 ml of aqueous 2 mol. dm ^-3 H2SQ4 as the internal solution. After 15 min. mixing with the outer solution was extracted with 98.6% uranium (without the inner solution only 30%).

Claims (1)

Sposob membránovej extrakcie uránu zo síranových roztokov, vyzmačujúci sa tým, že uran z vonkajšieho síranového roztoku sa extrahuje emulziou roztoku chelátotvormého činidla ako je di-2-etylhexylfosforečnáMethod of membrane extraction of uranium from sulphate solutions, characterized in that uranium from the external sulphate solution is extracted by emulsion of a solution of a chelating agent such as di-2-ethylhexylphosphoric VYNALEZU kyselina, alebo 7-alkyl-8-hydroxychinoIín v alkéne s pootom atómov uhlíka 6 až 14 s vnútorným síranovým roztokom o koncentrácii síranu a aciditě vyššej ako vomkajší síranový roztok.INVENTION acid, or 7-alkyl-8-hydroxyquinoline in an alkene having a number of carbon atoms of 6 to 14, with an internal sulfate solution having a sulfate concentration and an acidity higher than the outer sulfate solution.