从含铀废渣中浸出铀的方法

摘要

从含铀废渣中浸出铀的方法，所述的含铀废渣为在铀燃料元件生产加工过程中所产生的含铀碱渣经过硝酸多级逆流溶解浸出后剩余的含铀废渣，其铀含量为0.4～2.0%。具体工艺流程包括：含铀废渣加水搅拌均匀→加酸搅拌均匀→加温熟化→加水搅拌浸出→离心过滤→一级不溶渣S1洗涤→二级不溶渣S2干燥保存。采用本发明从含铀废渣中浸出铀，浸出工艺简单，浸出速率快，浸出速率快，铀浸出率可达88～97%，含铀废渣的溶蚀率为20～80%，余下二级不溶渣S2的铀含量可降到0.05～0.3%。

说明书

技术领域

本发明涉及铀的浸出回收技术领域，特别是一种从含铀废渣中浸出铀的方法。

背景技术

在铀燃料元件生产加工过程中会产生废水中和后的碱渣、地沟泥、焚烧灰和不溶渣等，这些废物统称含铀碱渣。含铀碱渣具有铀含量高、²³⁵U丰度高、回收价值大、浸出困难、浸出成本高等特点。目前，对于含铀碱渣，一般采用硝酸多级逆流溶解浸出进行处理，但浸出后剩余的含铀废渣铀含量仍达1.0>

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种从含铀废渣中浸出铀的方法。

本发明的技术方案是：从含铀废渣中浸出铀的方法，所述的含铀废渣为在核燃料元件生产、加工过程中所产生的含铀碱渣经过硝酸多级逆流溶解浸出后剩余的含铀废渣，其铀含量为0.4～2.0 %。

具体工艺流程为：

A、含铀废渣拌酸熟化

将含铀废渣S置于搅拌桶中，加水搅拌均匀，然后加入浓硫酸进行搅拌，搅拌均匀后转入回转窑中进行保温熟化，保温熟化温度为150～300℃，时间为1～10小时。

其中，含铀废渣与水及浓硫酸的质量比为1:0.1～0.3:0.5～4。

B、加水搅拌浸出

将拌酸熟化后的含铀废渣冷却至常温后取出，转入搅拌反应釜中加水及洗涤液L2后进行加热搅拌，加热搅拌温度为60～90℃，搅拌均匀后停止加热，然后静置反应1～5h，得到固液混合浆体。

其中，拌酸熟化后的含铀废渣与水的的质量比为1：2～20。

C、离心过滤

将固液混合浆体泵入到离心过滤机中过滤，得到浸出液L1和一级不溶渣S1，浸出液L1送铀回收工序回收铀。

D、一级不溶渣S1洗涤

将一级不溶渣S1在离心过滤机中加水洗涤，然后离心过滤，反复操作3～5次，每次洗涤后的洗涤液L2返回B步骤作为浸出液，洗涤结束后得到二级不溶渣S2。

其中，每次洗涤过程中，一级不溶渣S1与水的质量比为1：0.5～2。

E、二级不溶渣S2干燥保存

洗涤后的二级不溶渣S2用烘箱烘干后去处置场保存。

采用上述方法对含铀废渣进行处理，含铀废渣的溶蚀率为20～80%，铀浸出率88～97%，二级不溶渣S2余下的铀含量可降到0.05～0.3%。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

采用本发明从用现有方法不能浸出的含铀废渣中浸出铀，浸出工艺简单，浸出速率快，铀浸出率可达88～97%，含铀废渣的溶蚀率为20～80%，余下二级不溶渣S2的铀含量可降到0.05～0.3%。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例一、从含铀废渣中浸出铀的方法，所述的含铀废渣为在核燃料元件生产、加工过程中所产生的含铀碱渣经过硝酸多级逆流溶解浸出后剩余的含铀废渣，其铀含量为0.4 %。

具体工艺流程为：

A、含铀碱渣拌酸熟化

将含铀废渣S置于搅拌桶中，加水搅拌均匀，然后加入浓硫酸进行搅拌，搅拌均匀后转入回转窑中进行保温熟化，保温熟化温度为150℃，时间为10小时。

其中，含铀废渣与水及浓硫酸的质量比为1:0.1:0.5。

B、加水搅拌浸出

将拌酸熟化后的含铀废渣冷却至常温后取出，转入搅拌反应釜中加水及洗涤液L2后进行加热搅拌，加热搅拌温度为60℃，搅拌均匀后停止加热，然后静置反应5h，得到固液混合浆体。

其中，拌酸熟化后的含铀废渣与水的的质量比为1：2。

C、离心过滤

将固液混合浆体泵入到离心过滤机中过滤，得到浸出液L1和一级不溶渣S1，浸出液L1送铀回收工序回收铀。

D、一级不溶渣S1洗涤

将一级不溶渣S1在离心过滤机中加水洗涤，然后离心过滤，反复操作3次，每次洗涤后的洗涤液L2返回B步骤作为浸出液，洗涤结束后得到二级不溶渣S2。

其中，每次洗涤过程中，一级不溶渣S1与水的质量比为1：0.5。

E、二级不溶渣S2干燥保存

洗涤后的二级不溶渣S2用烘箱烘干处理后去处置场保存。

采用上述方法对含铀废渣进行处理，含铀废渣的溶蚀率为80%，铀浸出率97%，二级不溶渣S2余下的铀含量可降到0.05%。

实施例二、从含铀废渣中浸出铀的方法，所述的含铀废渣为在核燃料元件生产、加工过程中所产生的含铀碱渣经过硝酸多级逆流溶解浸出后剩余的含铀废渣，其铀含量为1.0 %。

具体工艺流程为：

A、含铀废渣拌酸熟化

将含铀废渣S置于搅拌桶中，加水搅拌均匀，然后加入浓硫酸进行搅拌，搅拌均匀后转入回转窑中进行保温熟化，保温熟化温度为220℃，时间为5小时。

其中，含铀废渣与水及浓硫酸的质量比为1:0.2:2。

B、加水搅拌浸出

将拌酸熟化后的含铀废渣冷却至常温后取出，转入搅拌反应釜中加水及洗涤液L2后进行加热搅拌，加热搅拌温度为75℃，搅拌均匀后停止加热，然后静置反应3h，得到固液混合浆体。

其中，拌酸熟化后的含铀废渣与水的的质量比为1：10。

C、离心过滤

将固液混合浆体泵入到离心过滤机中过滤，得到浸出液L1和一级不溶渣S1，浸出液L1送铀回收工序回收铀。

D、一级不溶渣S1洗涤

将一级不溶渣S1在离心过滤机中加水洗涤，然后离心过滤，反复操作4次，每次洗涤后的洗涤液L2返回B步骤作为浸出液，洗涤结束后得到二级不溶渣S2。

其中，每次洗涤过程中，一级不溶渣S1与水的质量比为1：1.2。

E、二级不溶渣S2干燥保存

洗涤后的二级不溶渣S2用烘箱烘干处理后去处置场保存。

采用上述方法对含铀废渣进行处理，含铀废渣的溶蚀率为50%，铀浸出率95%，二级不溶渣S2余下的铀含量可降到0.1%。

实施例三、从含铀废渣中浸出铀的方法，所述的含铀废渣为在核燃料元件生产、加工过程中所产生的含铀碱渣经过硝酸多级逆流溶解浸出后剩余的含铀废渣，其铀含量为2.0 %。

具体工艺流程为：

A、含铀废渣拌酸熟化

将含铀废渣S置于搅拌桶中，加水搅拌均匀，然后加入浓硫酸进行搅拌，搅拌均匀后转入回转窑中进行保温熟化，保温熟化温度为300℃，时间为1小时。

其中，含铀废渣与水及浓硫酸的质量比为1:0.3:4。

B、加水搅拌浸出

将拌酸熟化后的含铀废渣冷却至常温后取出，转入搅拌反应釜中加水及洗涤液L2后进行加热搅拌，加热搅拌温度为90℃，搅拌均匀后停止加热，然后静置反应3，得到固液混合浆体。

其中，拌酸熟化后的含铀废渣与水的的质量比为1：20。

C、离心过滤

将固液混合浆体泵入到离心过滤机中过滤，得到浸出液L1和一级不溶渣S1，浸出液L1送铀回收工序回收铀。

D、一级不溶渣S1洗涤

将一级不溶渣S1在离心过滤机中加水洗涤，然后离心过滤，反复操作5次，每次洗涤后的洗涤液L2返回B步骤作为浸出液，洗涤结束后得到二级不溶渣S2。

其中，每次洗涤过程中，一级不溶渣S1与水的质量比为1：2。

E、二级不溶渣S2干燥保存

洗涤后的二级不溶渣S2用烘箱烘干处理后去处置场保存。

采用上述方法对含铀废渣进行处理，含铀废渣的溶蚀率为20%，铀浸出率88%，二级不溶渣S2余下的铀含量可降到0.3%。