鈾提取

將浸出液中的鈾提取為相應化合物的過程，稱作鈾提取。分為酸性浸出液提取工藝與鹼性浸出液提取工藝。

基本介紹

• 中文名：鈾提取
• 所屬學科：化學
• 定義：將浸出液中的鈾提取為相應化合物的過程

1. 酸性浸出液提取工藝通常從酸性浸出液工序得到的浸出液，不僅含有鈾，也含有一定種類和數量的雜質，因此酸性浸出液的提取工藝包括了提純-沉澱工序，最終得到鈾的化學濃縮物。（1）離子交換利用某些離子交換樹脂對不同金屬離子親和力的區別，使鈾與其他金屬離子分離，實現鈾溶液的提純。離子交換過程，要通過吸附和解析兩道工序。其過程是:浸出液與離子交換樹脂充分接觸，樹脂將浸出液中的鈾吸附，待樹脂吸附達到最大容量飽和後，再用解析劑將樹脂中的鈾解析下來，形成含有鈾純度較高的解析液，解析過程又稱淋洗工藝。實際套用中，根據實驗，離子交換設備可採用密實固定床、密實移動床、流化固定床、攪拌固定床等。生產過程中，處理能力較大時，常採用連續逆流方式操作。離子交換工序的產品是經提純的離子交換解析合格液，用於鈾化學濃縮物產品製備。（2）萃取利用某種化學元素在特定的有機相和水相溶液之間的溶解度不同和兩相的互不相溶性，採用有機萃取劑從浸出液中提取鈾，使鈾與雜質分離，實現鈾溶液的提純。萃取過程主要經過萃取-反萃取兩個工序，其過程是:由有機萃取劑、添加劑和有機溶劑組成的有機相，與浸出液通過攪動充分混合，並將浸出液中的鈾萃取，萃余水相回收有機相後送廢水處理設施，負載鈾的有機相通過洗滌去除雜質，再用反萃取劑把鈾重新轉入水相，得反萃取成品合格液，用於鈾化學濃縮物產品製備。反萃取後的貧有機相經再生劑去除有機相雜質後返回使用。設備多以多級串聯連續逆流的方式操作。（3）沉澱提取鈾通常採用沉澱法將溶液中的鈾轉化為固體狀態並分離出來。其步驟為沉澱-固液分離-乾燥，其過程為：在解析液或反萃取中加入沉澱劑，使之沉澱，沉澱劑是氨或氨水、苛性鈉、氧化鎂和雙氧水等，通常可採用一步沉澱或兩步沉澱。沉澱之後進行固液分離，通常採用濃密或過濾的方式來降低沉澱物的水分以獲取濾餅，為進一步去除濾餅中的可溶性雜質，要對濾餅進行洗滌。洗滌後濾餅經乾燥降低產品含水量，即獲取鈾化學濃縮物。沉澱反應是在沉澱槽（罐）或流化床沉澱設備內進行。鈾化學濃縮物的過濾，多採用板框壓濾機進行間歇式脫水，或採用真空過濾機、離心過濾機等連續過濾設備。
2. 鹼性浸出液提取工藝大多數鹼法浸出的浸出液雜質含量很低，不需要提純即可直接沉澱鈾。通常採用氫氧化鈉（NaOH）作為沉澱劑，從鈾的碳酸鈉溶液中直接進行沉澱，過濾後得到重鈾酸鈉產品（Na₂U₂O₇）。鹼法浸出也可以在固液分離得到浸出液後，由季胺萃取、再用碳酸鈉或碳酸銨反萃取、結晶、經三相分離和過濾後，獲得三碳酸鈾酸銨（（NH₄）UO₂（CO₃）₃）。