CA1123609A - Traitement non polluant d'effluents uraniferes provenant d'une attaque alcaline d'un minerai d'uranium contenant du soufre - Google Patents
Traitement non polluant d'effluents uraniferes provenant d'une attaque alcaline d'un minerai d'uranium contenant du soufreInfo
- Publication number
- CA1123609A CA1123609A CA321,056A CA321056A CA1123609A CA 1123609 A CA1123609 A CA 1123609A CA 321056 A CA321056 A CA 321056A CA 1123609 A CA1123609 A CA 1123609A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- liquor
- uranium
- ammonium
- carbonate
- bicarbonate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 79
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 48
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 37
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 34
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract description 24
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 21
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 13
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 77
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 20
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 16
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 claims description 9
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 9
- 235000020094 liqueur Nutrition 0.000 claims description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 6
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- ZAASRHQPRFFWCS-UHFFFAOYSA-P diazanium;oxygen(2-);uranium Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[U].[U] ZAASRHQPRFFWCS-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N ammonium carbonate Chemical class N.N.OC(O)=O PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011162 ammonium carbonates Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 3
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M sodium bicarbonate Substances [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 claims 1
- 229960005069 calcium Drugs 0.000 claims 1
- 235000001465 calcium Nutrition 0.000 claims 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 4
- 235000021178 picnic Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 10
- -1 uranyl ammonium tricarbonate Chemical compound 0.000 description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 125000005289 uranyl group Chemical group 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- JJEJDZONIFQNHG-UHFFFAOYSA-N [C+4].N Chemical compound [C+4].N JJEJDZONIFQNHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 1
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical group OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 208000021267 infertility disease Diseases 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 235000009991 pite Nutrition 0.000 description 1
- 244000293655 pite Species 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
- C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
- C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
- C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
- C22B60/0252—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
- C22B60/0265—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries extraction by solid resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
- C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
- C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
- C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
- C22B60/0252—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
PRECIS DE LA DIVULGATION :
Procédé cyclique de traitement d'un liqueur uranifère contenant, outre le métal recherché, du carbonate et/ou bicar-bonate de sodium et du sulfate de sodium, obtenu par l'attaque alcaline d'un minerai uranifère contenant du soufre. Ce procédé
comporte la fixation de l'uranium sur une première résine anio-nique forte, son élution par une solution de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, sous la forme d'un uranyltricarbonate d'ammonium ultérieurement décomplexé, la précipitation et la calcination des uranates et/ou diuranates précipités avec régé-nération de la solution éluante de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, le passage de la liqueur débarrassée de l'uranium sortant de la première résine anionique forte dans une zone de neutralisation puis sur une deuxième résine anionique élimi-nant les ions SO4= ultérieurement précipités sous la forme cal-cique, le recyclage d'une liqueur carbonatée et/ou bicarbonatée exempte d'ions SO4= l'attaque du minerai, enfin la régénéra-tion de la liqueur d'élution des ions SO4=. Le procédé de trai-tement de l'invention permet successivement de séparer l'ura-nium contenu dans la liqueur uranifère, de traiter la liqueur ainsi débarrassée de l'uranium pour en séparer les ions sulfates, et obtenir une solution de carbonates et/ou bicarbonates alcalins, recyclable à l'attaque du minerai.
Procédé cyclique de traitement d'un liqueur uranifère contenant, outre le métal recherché, du carbonate et/ou bicar-bonate de sodium et du sulfate de sodium, obtenu par l'attaque alcaline d'un minerai uranifère contenant du soufre. Ce procédé
comporte la fixation de l'uranium sur une première résine anio-nique forte, son élution par une solution de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, sous la forme d'un uranyltricarbonate d'ammonium ultérieurement décomplexé, la précipitation et la calcination des uranates et/ou diuranates précipités avec régé-nération de la solution éluante de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, le passage de la liqueur débarrassée de l'uranium sortant de la première résine anionique forte dans une zone de neutralisation puis sur une deuxième résine anionique élimi-nant les ions SO4= ultérieurement précipités sous la forme cal-cique, le recyclage d'une liqueur carbonatée et/ou bicarbonatée exempte d'ions SO4= l'attaque du minerai, enfin la régénéra-tion de la liqueur d'élution des ions SO4=. Le procédé de trai-tement de l'invention permet successivement de séparer l'ura-nium contenu dans la liqueur uranifère, de traiter la liqueur ainsi débarrassée de l'uranium pour en séparer les ions sulfates, et obtenir une solution de carbonates et/ou bicarbonates alcalins, recyclable à l'attaque du minerai.
Description
-`` 1123609 L'invention concerne un nouveau procédé de traite-ment non polluant d'effluents uranifères provenant de l'atta-que alcaline d'un minerai d'uranium contenant du soufre, qui ~.
permet de realiser, d'une part l'extraction puis l'obtention d'uranium relativement pur ct, d'au-tre part, le traitement de la liqueur d'attaque débarrassée de l'uranium et conte-nant en solution aqueuse un mélange de carbonate et/ou bicarbonate alcalin et de sulfate de sodium, consistant en l'extraction sélective dudit sulfate de sodium présent et au recyclage de la liqueur exempte d'ions SO4 , contenant en solution les seuls carbonates et/ou bicarbonates alcalins mis en jeu, vers l'attaque du minerai.
Il est déjà connu, depuis de nombreuses années, de réaliser la solubilisation de l'uranium contenu dans certains minerais au moyen d'une solution aqueuse de car-bonates et./ou bicarbonates alcalins, à faire passer la liqueur obtenue après attaque sur une resine du type anio-nique forte, de façon à fixer l'uranium sur ladite resine, puis à recuperer, après passage, la liqueur d'attaque de-20~ barrassee de son uranium et contenant pour l'essentiel descarbonates et/ou bicarbonates alcalins en excès. Puis l'uranium fixé sur la resine etait elue au moyen d'une so-lution de carbonates et/ou bicarbonates alcalins ou even-tuellement d'ammonium, et, par la suite, precipite sous forme d'uranyle tricarbonate d'ammonium ou encore sous for-me de diuranates d'ammonium, ou de sodium, selon les divers procedes très largement decrits dans la litterature specia-lisee.
Mais, quand le minerai uranifère contenait du soufre, tout ou partie de ce soufre était transformé en sulfate lors de l'attaque, sulfate qui passait en solution.
~près avoir extrait l'uranium de la liqueur provenant de -- 1 -- ~
~7 ~e . :
-~ 1123609 l'attaque par une résine échangeuse d'ions, la majeure partie du sulfate de sodium restait en solution dans la liqueur débarrassée de l'uranium.
Dès lors, il n'était plus possible de recycler à l'attaque la liqueur exempte d'uranium contenant en solution les carbonates et/ou bicarbonates alcalins n'ayant pas réagi avec l'uranium lors de l'attaque du minerai.
Aussi, la solution économique retenue consistait à rejeter dans l'environnement cette liqueur lorsqu'elle contenait du sulfate de sodium. Mais, son rejet présentait des risques considérables pour l'environnement, à tel point que les diverses législations nationales en ont interdit la pratique.
Devant une telle situation, la sociéte Demande-resse, poursuivant ses recherches, a tente et a mis au point un nouveau procédé de traitement d'une liqueur urani-fère provenant de l'attaque d'un minerai contenant du soufre qui, par une combinaison nouvelle de moyens connus permet successivement de séparer l'uranium contenu dans cette liqueur, de traiter la liqueur ainsi débarrassée de l'uranium pour en séparer les ions sulfates, et obtenir une solution de carbonates et/ou bicarbonates alcalins, recyclable à l'attaque du minerai.
D'une manière générale, le procédé selon l'in-vention se caractérise par les étapes suivantes:
- le passage de la liqueur uranifère contenant, outre le métal recherché, un mélange de carbonates et/ou bicarbonates alcalins ainsi que du sulfate de sodium, sur une première résine anionique forte du type ammonium qua-ternaire sous forme carbonatée, de préférence bicarbonatée,à une temperature comprise entre la temperature ambiante et - la récuperakion de la liqueux debarrassée ~e l'uranium, - l'élution de l'uranium fixé par une solution contenant un carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, à une température comprise entre la température ambiante et 60C, sous la forme d'un complexe carbonate du type UO2 (CO3)3(NH4)4, - la decomplexion thermique du complexe uranifère carbonate, à la temperature d'ebullition de la solution, -provoquant la precipitation de l'uranium sous la forme d'u-ranate ou de diuranate d'ammonium, avec degagement de la totalite du CO2 et d'une partie de gaz ammoniac en presence de vapeur d'eau, ulterieurement envoyes en regeneration en vue de reconstituer du carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, - la separation du precipite d'uranium et de la liqueur ne renfermant plus que du sulfate d'ammonium, - la reprise de la liqueur de sulfate d'ammonium en vue d'un traitement ulterieur de caustification, - la calcination du precipite d'uranium à une temperature au plus egale à 400C sous les conditions connues de l'homme de l'art et le degagement de gaz ammoniac qui est envoyé dans l'unité de régeneration du carbonate.
et/ou bicarbonate d'ammonium, - l'obtention d'un précipité de UO3 à l'etat pratiquement pur, - la neutralisation de la liqueur débarrassée de l'uranium contenant un mélange de carbonate et/ou bicar-bonate alcalin et la majeure partie du Na2SO4 par un agent alcalin, de préférence NH3, pour transformer les ions HCO3 éventuellement présents, en ions CO3 , ` 30 - le passage de ladite liqueur neutralisée sur une deuxième résine anionique, pouvant être sous la forme R-OH, R2CO3 ou RHCO3, de preference sous la forme RHCO3 à
X
`
1~23609 une temperature comprise entre la temperature ambiante et 60C, pour fixer les ions SO4 et obtenir une liqueur cons-tituee en quasi totalite par un melange de carbonates et/ou bicarbonates alcalins et, eventuellement, d'agents alcalins à l'etat libre, - la decomposition thermique des carbonates et/ou bicarbonates d'ammonium, avec degagement de la totalite du gaz ammoniac et d'une partie du CO2, en presence de vapeur d'eau, ulterieurement envoyes en regenerantion en vue de reconstituer du carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, ainsi que l'obtention d'une liqueur contenant un mélange de bicarbonate et carbonate alcalin, ou encore, un mélange de carbonate alcalin et hydroxyde de sodium, - la concentration de ladite liqueur ainsi obtenue de telle manière que sa teneur en matière sèche soit com-prise entre 150 g/l et la saturation à la température du milieu, permettant ainsi son recyclage à l'attaque du minerai, - l'élution des ions SO4 fixés par une solution contenant l'un des composés du groupe ammoniaque, carbo-nate et/ou bicarbonate d'ammonium à une température comprise entre la température ambiante et 60C, et donnant une liqueur contenant la totalité des ions SO4 sous forme de sulfate d'ammonium ainsi que un mélange d'ammoniaque et de carbonate d'ammonium ou encore de carbonate et bicar-bonate d'ammonium, - la décomposition thermique de la liqueur con-tenant la totalité des ions SO4 sous forme de sulfate d'ammonium en donnant un dégagement de la totalité du gaz ammoniac et du CO2 en presence de vapeur d'eau, ulterieure-ment envoyes en regeneration en vue de reconstituer du car-bonate et/ou bicarbonate d'ammonium, ainsi que l'obtention ,~`\, 112360~
d'une liqueur contenant exclusivement les ions S04 , - le mélange de la liqueur contenant le sulfate d'ammonium provenant de l'élution de la deuxième résine anionique, et de la liqueur obtenue lors de la séparation de l'uranate ou diuranate d'ammonium ct contenant du sulfate d'ammonium, - la caustification du melange des liqueurs chargees en sulfate d'ammonium provenant de ladite decompo-sition thermique et de la separation d'uranate et/ou diu-ranate d'ammonium, au moyen de la chaux, avec precipitationde sulfate de calcium et degagement de gaz ammoniac, _re ycle en partie vers la neutra-..... _ . _ 234;09 lisa~io~ de la liqueur dla~aque dé~arassée de l'uxanium etverS ~a zone de ré~enéXation des car~onates et~ou bicarbonates d~ammonium et l~obten~ion d~une suspension de sulfate de calcium dans une liqueur ammoniacale, - la récupération du sulfate de calcium et de la li-queur ammoniacale recyclée vers la zone de régenerAtion.
Comme cela est bien connu, la liqueur provenant de l'attaque du mlnerai uranifere, débarrassée des stériles, est traitee sur une resine anionique forte du type ammonium quater~
naire, contenant par exemple des groupements fonctionnels N(CH3)3.
Dès lors, l'uranium se fixe sur cette resine sous la forme d'un ion uranyle tricarbonate de formule UO2(CO3)3 , et peut etre elue par une solution de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium de concentration comprise entre 1 et 2,5M.
Il est également possible d'ef~ectuer l'élution de l'uranium fixé sur la résine par une solution de carbonate et/~u bicarbonate alcalin. Mais ce procédé présente l'inconvénient de solubiliser l'uranium sous la forme d'uranyltricarbonate de so-dium dont l'uranium ne peut être précipité qu'en présence d'un excès de soude qui ne permet pas d'obtenir ultérieurement et de façon simple l'uranium sous la forme UO3. ~n outre, il n'est plus possible, dans la liqueur débarrassée de l'uranium, de sépa-rer facilement et économiquement les ions SO4 présents et de re-cycler les carbonates restants.
Pour ces raiSons~ on recueille une solution contenant l'uranium sous forme d'un complexe carbonaté du type UO2(CO3)3 (NH4)4 et du sulfate d'ammonium provenant des ions SO4 fixés en même temps que l'uranium sur la résine.
La décomplexion thermique est importante en soi car elle permet de précipiter quantitativement l'uranium sous la forme d'uranate ou de diuranate d'ammonium et de permettre le dégage-ment et le recyclage des composés volatiles NH3 et CO2 vers une ' 1123609 zone de regeration où s'effectue, d'une manière connue, la synthèse du carbonate ou bicarbonate d'ammonium utilise pour l'elution de l'uranium.
Bicn que l'uranium puisse etre recueilli sous la forme d'uranate ou de diuranate d'ammonium, il peut etre souhaitable de le transformer par calcination sous la forme UO3, permettant ainsi la recuperation totale, aux pertes près, du gaz ammoniac qui est mis en jeu dans l'ensemble du cycle de production de l'uranium.
Quant a la liqueur debarrassee de l'uranium mais contenant en mélange du carbonate et/ou du bicarbonate al-calin et la majeure partie du sulfate de sodium, provenant de l'attaque, elle est neutralisée par un agent alcalin, de préférence NH3, car la Demanderesse a constaté que l'affinité des ions SO4 pour les résines anioniques aug-mentait avec le pH de la solution. Cette liqueur, ainsi neutralisée, est traitée par une résine anionique qui peut etre forte, moyennement forte ou faible, mais, de préféren-ce forte et du type ammonium quaternaire telle que R ( 3)3 Dans le cas ou la neutralisation de la liqueur debarrassee de l'uranium avant son passage sur la resine, anionique est effectuée par du gaz ammoniac ou par une liqueur ammoniacale, il est intéressant de réaliser la décomposition du carbonate d'ammonium ainsi formé, en vue de récupérer la totalité du gaz ammoniac et d'unepartie du gaz CO2, ce melange gazeux etant recycle dans la zone de regeneration de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium.
Dès lors et, parce que la liqueur obtenue est pratiquement exempte d'ions SO4 et NH4 , il devient possible de recycler cette liqueur à l'attaque du minerai après que sa concentration en carbona-te et/ou bicarbonate alcalin ait ~3~09 été amenée à la valeur souhaitée pour ladite attaque.
Les ions SO4 fixés sur la deuxième résine sont élués au moyen d'une solution d'ammoniaque, de carbonate d'ammonium ou de bicarbonate d'ammonium mais, de préférence, par une solu-tion de carbonate d'ammonium dc conccntration comprise entre 1 et 2,5 M, sous la forme de sulfate d'am-monium.
La liqueur contenant le sulfate d'ammonium est alors traitée par de la chaux afin de précipiter un sulfate de calcium qui, après filtration et rinçage, peut être rejeté sans inconvénient pour l'environnement et de dégager la majeure partie du gaz ammoniac combiné, recyclé par parties vers la neutralisation de la liqueur débarrassée des ions uranyles et vers la zone de régénération du car-bonate et/ou bicarbonate d'ammonium.
Le gaz ammoniac non dégagé et la liqueur prove-nant de la filtration du sulfate de calcium sont recycles vers la zone de regeneration du carbonate et/ou bicar-bonate d'ammonium.
Ainsi, le procede selon l'invention, qui est un procede continu, se revèle être particulièrement inte-ressant puisqu'il consiste, ~ partir du minerai mis en jeu, à extraire et à recueillir l'uranium, à ne rejeter que les steriles et le soufre primitivement contenu dans le minerai sous la forme d'un sulfate de calcium, lesdits composes etant particulièrement inertes à l'egard de l'environnement.
Les autres composés intervenant dans le procédé
sont, aux pertes près, entièrement recyclés dans les dif-férentes phases de transformation.
Le procédé selon l'invention sera mieux compris à l'aide de la description ci-après faite en référence à
1~23~09 la figure ci-jointe qui représente de façon schématique un mode de réalisation préféré du procédé de l'invention.
Le minerai uranifère contenant du soufre et la liqueur d'attaque L6 recyclée sont introduits dans le r~clplcnt d'attacfuc (A). La boui~llc obtenue est separee en (s) en un gâteau Sl et une liqueur Ll contenant l'ura-nium sous une forme soluble, un mélange de carbonate et/ou bicarbonate alcalin ainsi que du sulfate de sodium pro-venant de la dégradation alcaline des sulfures mineraux ou organiques.
Le gâteau Sl resultant de la separation est, après lavage, extrait du cycle. Il est essentiellement constitue par des composes siliceux et par certaines impuretes inso~
lubles dans le milieu d'attaque.
La liqueur uranifère Ll est conduite en (C) o~
s'effectue la fixation de l'uranium sur la resine anionique forte sous forme carbonate ou bicarbonate, à une temperature comprise entre la temperature ambiante et 60C.
La liqueur L2, debarrassee de l'uranium mais contenant encore en solution les carbonates et/ou bicar-bonates alcalins ainsi que du sulfate de sodium, est recueil-lie à la sortie de (C).
Une solution Ll~ de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, de concentration comprise entre 1 et 2,5M, est introduite en (C) où s'effectue, grâce à elle, l'elu-tion de l'uranium ixe, à une temperature comprise entre la temperature ambiante et 60C, sous la forme d'un complexe carbonate du typè UO2(CO3)3(NH4)4.
A la sortie de (C), la liqueur L7, contenant l'uranium sous la forme du complexe precite, est introduite en (D) où est realisee la decomplexion thermiques de l'u-ranium a la temperature d'ebullition de la liqueur, provo-\ .
,",."1 '`
quant la precipitation d'un uranate ou d'un diuranate d'ammonium ainsi que le degagement de la totalite du CO2, d'une partie de l'ammoniac et de vapeur d'eau, formant ainsi le melange Llo qui est envoye vers (G) pour y rege-ncrcr la carbonate et/ou bicarbonate necessaire a l'élu-tion de l'uranium.
La fraction L8 sortant egalement de (D) est, en fait, une suspension comportant une phase solide constituée par l'uranate ou le diuranate d'ammonium et une phase liquide, liqueur aqueuse contenant du sulfate d'ammonium en solution.
Les deux phases sont alors separees en (E) en un gâteau Sg constitue par les cristaux d'uranate ou de diu-ranate d'ammonium et une liqueur Lg qui est ulterieurement destinee a être debarrassée des ions SO4 .
Les cristaux formant le gâteau Sg sont introduits dans une zone de calcination (F) ou s'effectue la décompo-sition thermique de l'uranate ou du diuranate d'ammonium selon les conditions connues de l'homme de l'art, en donnant un précipite d'UO3 qui est recueilli et du gaz ammoniac Gll, qui sera ulterieurement joint aux autres liqueurs Llo et L12 pour former la liqueur L13 recueilli en (G) en meme temps que Glg, où l'on effectue par insufflation de CO2, la regeneration des carbonates et/ou bicarbonates d'ammo-nium, qui sont utilises ultérieurement pour les élutions de l'uranium en (C) et des ions SO4 en (I).
Comme cela a déjà éte dit, une liqueur L2, debar-rassée de l'uranium mais contenant encore en solution les carbonates et/ou bicarbonates provenant de l'attaque, ainsi que du sulfate de sodium, est recueillie a la sortie de (C~ puis introduite en (H) où elle subit une neutralisation, de preference par NH3 amene par G21, pour transformer les ; ~ ~
". ~
- 1~23~;09 ions HC03 éventuellement presents en ions C03 . On obtient ainsi une liqueur L3 qui est introduite en tI) ou s'effec-tue la fixation des ions S04 sur une deuxieme resine anio-nique, a une température comprise entre la température am-hl.antc c~ ~0C.
A la sortie de (I), une liqueur 1,4 exempte d'ions S04 mais contenant la quasi totalite du melange des car-bonates et/ou bicarbonates alcalins est introduite en (J) ou se produit la decomposition thermique des carbonates et/ou bicarbonates d'ammonium, avec degagement selon Gl8 de la totalité du gaz ammoniac et d'une partie de C02 en presence de vapeur d'eau et production d'un liqueur L5 contenant soit un melange de bicarbonate alcalin, soit encore un melange de carbonate alcalin et hydroxyde de sodium.
La liqueur L5 est conduite dans une zone de con-centration (K) où est realisee une correction de la teneur en carbonate et/ou bicarbonate alcalin, de telle manière que la liqueur L6 sortant de (K) et renvoyee en (A), ait une teneur en carbonate et/ou bicarbonate alcalin appro-priee pour pouvoir effectuer l'attaque du minerai uranifère.
Une liqueur d'elution Ll5 provenant de (G) et contenant soit de l'ammoniaque, soit de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, de concentration comprise entre l et 2,5M, est alors introduite en (I), assurant la regé-neration de la resine et le recuperation des ions S04 sous la forme d'une liqueur aqueuse Ll6 de sulfate d'ammonium.
A la sortie de (I), le liqueur Ll6 est introduite en (M) où s'effectue sa decomposition thermique en donnant un effluent gazeux constitue par la totalite de l'ammoniac, de C02 et de vapeur d'eau, envoye par Gl7 et joint à Gla pour former Glg recycle vers la zone (G) de regenération.
~ `" 1123609 A la sortie de (M), la liqueur L24 est jointe à
la liqueur Lg provenant de la separation (E) et contenant egalement en solution du sulfate d'ammonium. Les liqueurs L24 et Lg constituen-t la liqueur L25 introduite en (N) où
s'eELectue la caus~iEication du sulEate d'ammonium au moycn de Ca(OH)2 par une methode connue, donnant ainsi une sus-pension L26 du sulfate de calcium dans une liqueur ammonia-cale et une phase gazeuse G20 constituee par du gaz ammo-niac qui est conduit pour une partie en (H) selon G21 et pour l'autre partie, jointe à L12 par G22.
La suspension L26, sortie de (N), est introduite en (P) où se realise la separation d'une phase solide S23 formee de sulfate de calcium que l'on peut extraire et d'une phase liquide L23 constituee par une liqueur ammonia-cale conduite en (G) par L12 pour y être recuperee.
EXEMPLE (illustre par la figure).
On a traité suivant le procéde de l'invention une liqueur uranifère Ll après l'attaque du minerai en (A) et séparation des stériles Sl en (B).
On a obtenu ainsi 100 m3/h d'une solution de com-position:
Uranium2,1 g/l Na2 3 5,0 g/l NaHCO318,5 g/l 25 421,3 g/l Cette liqueur a ete introduite en (G) à l'entree d'un groupe de trois colonnes echangeuses d'ions, montees en serie et chargees avec une resine anionique forte, du type ammonium quaternaire, repondant à la formule R-N(CH3)3HCO3. Ces trois colonnes etaient utilisees pour la fixation de l'uranium, tandis qu'une quatrième etait en traitement d'elution. La temperature de la liqueur au mo-~ .
~ .
.
ment du passage sur la résine était de 25C. La capacité
de la résine était de 1,40 équivalent au litre.
A la sortie du groupe de colonnes échangeuses d'ions travaillant en fixation, était recueillie une liqueur L2, exempte d'uranium, qui avait la composition suivante:
Na2C3 5,00 g/l NallCO3 22,45 g/l Na2 4 20,47 g/l et dont le débit horaire était de 100 m3/h.
Dans le meme temps, on procédait sur une quatriè-me colonne, saturée en uranium au cours d'une opération antérieure, à l'élution de ce métal au moyen d'une`liqueur L14 renfermant 93 g/l de bicarbonate d'ammonium, son débit étant de 10 m3/h.
A la sortie de cette quatrième colonne, on recueillait 10 m /h d'une liqueur L7 qui avait la compo-sition moyenne suivante:
UO2(cO3)3(NH4)4 46,06 g/l NH4HCO3 55,84 g/l ( 4)2 4 7,75 g/l La liqueur L7 était introduite ensuite en (D) où s'ef-fectuait la décomplexion thermique de UO2(CO3)3(NH4)4 par chauffage à ébullition de la liqueur, provoquant ainsi la précipitation de diuranate d'ammonium, répondant à la formule U2O7(NH4)2, tandis que se dégageaient 427,5 kg/h de CO2 165,0 kg/h de NH3 5,0 m3/h de H2O
formant le mélange Llol recyclé vers (G)-La fraction L8 sortant de (D) etait constituée par une suspension de diurante d'ammonium dans une solution ~7 .
.
.
- ~ 1123609 de sulfate d'ammonium.
Apres separation des phases solides Sg et liquide Lg en (E), on obtenait:
275,3 kg/h . de U2O7(NH4)2 representant la phase solide Sg 5,0 m3/h d'une liqueur de (NH4)2SO4 à 11,5 g/l, pour la phase liquide Lg.
Le gateau Sg etait alors introduit en calcination (F) où s'effectuait la décomposition thermique du diuranate d'ammonium à une température légèrement inférieure à
400C, selon les conditions connues de l'homme de l'art, en donnant:
252,3 kg/h de UO3 - 15,0 kg/h de NH3 représenté par Gll recyclé vers la régénération(G) de bicarbonate et carbo-nate d'ammonium.
Ainsi, les fractions liquide L13 et gazeuse Glg représentant:
1560,1 kg/h exprimé en NH3 1847,3 kg/h de CO2 5,0 m /h exprimé en H2O
étaient traitées en (G) par injection de 430,7 kg/h de C2 selon les conditions connues de l'homme de l'art, assurant ainsi la régénération de 930 kg/h de HNH4CO3 (bicarbonate d'ammonium) nécessaire à l'élution de l'ura-. nium fixé en (C) et 3840 kg/h de (NH4)2CO3 nécessaire à l'élution des ions SO4 fixes en (I) sur les résines anioniques.
Pendant ce temps, les trois colonnes en serie, ~7 . .
chargées de résine anionique forte, assuraient la ~ixation de l'uranium sur ladite résine.
Une liqueur L2, débarrassée de l'uranium et représentant un débit horaire de 100 m3/h, était receuillie a la sortie de (C) et était ncutralisée en (H) par 454,3 kg/h de NH3. On obtenait ainsi une liqueur L3 représentant un débit horaire de 100 m3/h et de composi-tion:
Na2 4 20,47 g/l
permet de realiser, d'une part l'extraction puis l'obtention d'uranium relativement pur ct, d'au-tre part, le traitement de la liqueur d'attaque débarrassée de l'uranium et conte-nant en solution aqueuse un mélange de carbonate et/ou bicarbonate alcalin et de sulfate de sodium, consistant en l'extraction sélective dudit sulfate de sodium présent et au recyclage de la liqueur exempte d'ions SO4 , contenant en solution les seuls carbonates et/ou bicarbonates alcalins mis en jeu, vers l'attaque du minerai.
Il est déjà connu, depuis de nombreuses années, de réaliser la solubilisation de l'uranium contenu dans certains minerais au moyen d'une solution aqueuse de car-bonates et./ou bicarbonates alcalins, à faire passer la liqueur obtenue après attaque sur une resine du type anio-nique forte, de façon à fixer l'uranium sur ladite resine, puis à recuperer, après passage, la liqueur d'attaque de-20~ barrassee de son uranium et contenant pour l'essentiel descarbonates et/ou bicarbonates alcalins en excès. Puis l'uranium fixé sur la resine etait elue au moyen d'une so-lution de carbonates et/ou bicarbonates alcalins ou even-tuellement d'ammonium, et, par la suite, precipite sous forme d'uranyle tricarbonate d'ammonium ou encore sous for-me de diuranates d'ammonium, ou de sodium, selon les divers procedes très largement decrits dans la litterature specia-lisee.
Mais, quand le minerai uranifère contenait du soufre, tout ou partie de ce soufre était transformé en sulfate lors de l'attaque, sulfate qui passait en solution.
~près avoir extrait l'uranium de la liqueur provenant de -- 1 -- ~
~7 ~e . :
-~ 1123609 l'attaque par une résine échangeuse d'ions, la majeure partie du sulfate de sodium restait en solution dans la liqueur débarrassée de l'uranium.
Dès lors, il n'était plus possible de recycler à l'attaque la liqueur exempte d'uranium contenant en solution les carbonates et/ou bicarbonates alcalins n'ayant pas réagi avec l'uranium lors de l'attaque du minerai.
Aussi, la solution économique retenue consistait à rejeter dans l'environnement cette liqueur lorsqu'elle contenait du sulfate de sodium. Mais, son rejet présentait des risques considérables pour l'environnement, à tel point que les diverses législations nationales en ont interdit la pratique.
Devant une telle situation, la sociéte Demande-resse, poursuivant ses recherches, a tente et a mis au point un nouveau procédé de traitement d'une liqueur urani-fère provenant de l'attaque d'un minerai contenant du soufre qui, par une combinaison nouvelle de moyens connus permet successivement de séparer l'uranium contenu dans cette liqueur, de traiter la liqueur ainsi débarrassée de l'uranium pour en séparer les ions sulfates, et obtenir une solution de carbonates et/ou bicarbonates alcalins, recyclable à l'attaque du minerai.
D'une manière générale, le procédé selon l'in-vention se caractérise par les étapes suivantes:
- le passage de la liqueur uranifère contenant, outre le métal recherché, un mélange de carbonates et/ou bicarbonates alcalins ainsi que du sulfate de sodium, sur une première résine anionique forte du type ammonium qua-ternaire sous forme carbonatée, de préférence bicarbonatée,à une temperature comprise entre la temperature ambiante et - la récuperakion de la liqueux debarrassée ~e l'uranium, - l'élution de l'uranium fixé par une solution contenant un carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, à une température comprise entre la température ambiante et 60C, sous la forme d'un complexe carbonate du type UO2 (CO3)3(NH4)4, - la decomplexion thermique du complexe uranifère carbonate, à la temperature d'ebullition de la solution, -provoquant la precipitation de l'uranium sous la forme d'u-ranate ou de diuranate d'ammonium, avec degagement de la totalite du CO2 et d'une partie de gaz ammoniac en presence de vapeur d'eau, ulterieurement envoyes en regeneration en vue de reconstituer du carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, - la separation du precipite d'uranium et de la liqueur ne renfermant plus que du sulfate d'ammonium, - la reprise de la liqueur de sulfate d'ammonium en vue d'un traitement ulterieur de caustification, - la calcination du precipite d'uranium à une temperature au plus egale à 400C sous les conditions connues de l'homme de l'art et le degagement de gaz ammoniac qui est envoyé dans l'unité de régeneration du carbonate.
et/ou bicarbonate d'ammonium, - l'obtention d'un précipité de UO3 à l'etat pratiquement pur, - la neutralisation de la liqueur débarrassée de l'uranium contenant un mélange de carbonate et/ou bicar-bonate alcalin et la majeure partie du Na2SO4 par un agent alcalin, de préférence NH3, pour transformer les ions HCO3 éventuellement présents, en ions CO3 , ` 30 - le passage de ladite liqueur neutralisée sur une deuxième résine anionique, pouvant être sous la forme R-OH, R2CO3 ou RHCO3, de preference sous la forme RHCO3 à
X
`
1~23609 une temperature comprise entre la temperature ambiante et 60C, pour fixer les ions SO4 et obtenir une liqueur cons-tituee en quasi totalite par un melange de carbonates et/ou bicarbonates alcalins et, eventuellement, d'agents alcalins à l'etat libre, - la decomposition thermique des carbonates et/ou bicarbonates d'ammonium, avec degagement de la totalite du gaz ammoniac et d'une partie du CO2, en presence de vapeur d'eau, ulterieurement envoyes en regenerantion en vue de reconstituer du carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, ainsi que l'obtention d'une liqueur contenant un mélange de bicarbonate et carbonate alcalin, ou encore, un mélange de carbonate alcalin et hydroxyde de sodium, - la concentration de ladite liqueur ainsi obtenue de telle manière que sa teneur en matière sèche soit com-prise entre 150 g/l et la saturation à la température du milieu, permettant ainsi son recyclage à l'attaque du minerai, - l'élution des ions SO4 fixés par une solution contenant l'un des composés du groupe ammoniaque, carbo-nate et/ou bicarbonate d'ammonium à une température comprise entre la température ambiante et 60C, et donnant une liqueur contenant la totalité des ions SO4 sous forme de sulfate d'ammonium ainsi que un mélange d'ammoniaque et de carbonate d'ammonium ou encore de carbonate et bicar-bonate d'ammonium, - la décomposition thermique de la liqueur con-tenant la totalité des ions SO4 sous forme de sulfate d'ammonium en donnant un dégagement de la totalité du gaz ammoniac et du CO2 en presence de vapeur d'eau, ulterieure-ment envoyes en regeneration en vue de reconstituer du car-bonate et/ou bicarbonate d'ammonium, ainsi que l'obtention ,~`\, 112360~
d'une liqueur contenant exclusivement les ions S04 , - le mélange de la liqueur contenant le sulfate d'ammonium provenant de l'élution de la deuxième résine anionique, et de la liqueur obtenue lors de la séparation de l'uranate ou diuranate d'ammonium ct contenant du sulfate d'ammonium, - la caustification du melange des liqueurs chargees en sulfate d'ammonium provenant de ladite decompo-sition thermique et de la separation d'uranate et/ou diu-ranate d'ammonium, au moyen de la chaux, avec precipitationde sulfate de calcium et degagement de gaz ammoniac, _re ycle en partie vers la neutra-..... _ . _ 234;09 lisa~io~ de la liqueur dla~aque dé~arassée de l'uxanium etverS ~a zone de ré~enéXation des car~onates et~ou bicarbonates d~ammonium et l~obten~ion d~une suspension de sulfate de calcium dans une liqueur ammoniacale, - la récupération du sulfate de calcium et de la li-queur ammoniacale recyclée vers la zone de régenerAtion.
Comme cela est bien connu, la liqueur provenant de l'attaque du mlnerai uranifere, débarrassée des stériles, est traitee sur une resine anionique forte du type ammonium quater~
naire, contenant par exemple des groupements fonctionnels N(CH3)3.
Dès lors, l'uranium se fixe sur cette resine sous la forme d'un ion uranyle tricarbonate de formule UO2(CO3)3 , et peut etre elue par une solution de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium de concentration comprise entre 1 et 2,5M.
Il est également possible d'ef~ectuer l'élution de l'uranium fixé sur la résine par une solution de carbonate et/~u bicarbonate alcalin. Mais ce procédé présente l'inconvénient de solubiliser l'uranium sous la forme d'uranyltricarbonate de so-dium dont l'uranium ne peut être précipité qu'en présence d'un excès de soude qui ne permet pas d'obtenir ultérieurement et de façon simple l'uranium sous la forme UO3. ~n outre, il n'est plus possible, dans la liqueur débarrassée de l'uranium, de sépa-rer facilement et économiquement les ions SO4 présents et de re-cycler les carbonates restants.
Pour ces raiSons~ on recueille une solution contenant l'uranium sous forme d'un complexe carbonaté du type UO2(CO3)3 (NH4)4 et du sulfate d'ammonium provenant des ions SO4 fixés en même temps que l'uranium sur la résine.
La décomplexion thermique est importante en soi car elle permet de précipiter quantitativement l'uranium sous la forme d'uranate ou de diuranate d'ammonium et de permettre le dégage-ment et le recyclage des composés volatiles NH3 et CO2 vers une ' 1123609 zone de regeration où s'effectue, d'une manière connue, la synthèse du carbonate ou bicarbonate d'ammonium utilise pour l'elution de l'uranium.
Bicn que l'uranium puisse etre recueilli sous la forme d'uranate ou de diuranate d'ammonium, il peut etre souhaitable de le transformer par calcination sous la forme UO3, permettant ainsi la recuperation totale, aux pertes près, du gaz ammoniac qui est mis en jeu dans l'ensemble du cycle de production de l'uranium.
Quant a la liqueur debarrassee de l'uranium mais contenant en mélange du carbonate et/ou du bicarbonate al-calin et la majeure partie du sulfate de sodium, provenant de l'attaque, elle est neutralisée par un agent alcalin, de préférence NH3, car la Demanderesse a constaté que l'affinité des ions SO4 pour les résines anioniques aug-mentait avec le pH de la solution. Cette liqueur, ainsi neutralisée, est traitée par une résine anionique qui peut etre forte, moyennement forte ou faible, mais, de préféren-ce forte et du type ammonium quaternaire telle que R ( 3)3 Dans le cas ou la neutralisation de la liqueur debarrassee de l'uranium avant son passage sur la resine, anionique est effectuée par du gaz ammoniac ou par une liqueur ammoniacale, il est intéressant de réaliser la décomposition du carbonate d'ammonium ainsi formé, en vue de récupérer la totalité du gaz ammoniac et d'unepartie du gaz CO2, ce melange gazeux etant recycle dans la zone de regeneration de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium.
Dès lors et, parce que la liqueur obtenue est pratiquement exempte d'ions SO4 et NH4 , il devient possible de recycler cette liqueur à l'attaque du minerai après que sa concentration en carbona-te et/ou bicarbonate alcalin ait ~3~09 été amenée à la valeur souhaitée pour ladite attaque.
Les ions SO4 fixés sur la deuxième résine sont élués au moyen d'une solution d'ammoniaque, de carbonate d'ammonium ou de bicarbonate d'ammonium mais, de préférence, par une solu-tion de carbonate d'ammonium dc conccntration comprise entre 1 et 2,5 M, sous la forme de sulfate d'am-monium.
La liqueur contenant le sulfate d'ammonium est alors traitée par de la chaux afin de précipiter un sulfate de calcium qui, après filtration et rinçage, peut être rejeté sans inconvénient pour l'environnement et de dégager la majeure partie du gaz ammoniac combiné, recyclé par parties vers la neutralisation de la liqueur débarrassée des ions uranyles et vers la zone de régénération du car-bonate et/ou bicarbonate d'ammonium.
Le gaz ammoniac non dégagé et la liqueur prove-nant de la filtration du sulfate de calcium sont recycles vers la zone de regeneration du carbonate et/ou bicar-bonate d'ammonium.
Ainsi, le procede selon l'invention, qui est un procede continu, se revèle être particulièrement inte-ressant puisqu'il consiste, ~ partir du minerai mis en jeu, à extraire et à recueillir l'uranium, à ne rejeter que les steriles et le soufre primitivement contenu dans le minerai sous la forme d'un sulfate de calcium, lesdits composes etant particulièrement inertes à l'egard de l'environnement.
Les autres composés intervenant dans le procédé
sont, aux pertes près, entièrement recyclés dans les dif-férentes phases de transformation.
Le procédé selon l'invention sera mieux compris à l'aide de la description ci-après faite en référence à
1~23~09 la figure ci-jointe qui représente de façon schématique un mode de réalisation préféré du procédé de l'invention.
Le minerai uranifère contenant du soufre et la liqueur d'attaque L6 recyclée sont introduits dans le r~clplcnt d'attacfuc (A). La boui~llc obtenue est separee en (s) en un gâteau Sl et une liqueur Ll contenant l'ura-nium sous une forme soluble, un mélange de carbonate et/ou bicarbonate alcalin ainsi que du sulfate de sodium pro-venant de la dégradation alcaline des sulfures mineraux ou organiques.
Le gâteau Sl resultant de la separation est, après lavage, extrait du cycle. Il est essentiellement constitue par des composes siliceux et par certaines impuretes inso~
lubles dans le milieu d'attaque.
La liqueur uranifère Ll est conduite en (C) o~
s'effectue la fixation de l'uranium sur la resine anionique forte sous forme carbonate ou bicarbonate, à une temperature comprise entre la temperature ambiante et 60C.
La liqueur L2, debarrassee de l'uranium mais contenant encore en solution les carbonates et/ou bicar-bonates alcalins ainsi que du sulfate de sodium, est recueil-lie à la sortie de (C).
Une solution Ll~ de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, de concentration comprise entre 1 et 2,5M, est introduite en (C) où s'effectue, grâce à elle, l'elu-tion de l'uranium ixe, à une temperature comprise entre la temperature ambiante et 60C, sous la forme d'un complexe carbonate du typè UO2(CO3)3(NH4)4.
A la sortie de (C), la liqueur L7, contenant l'uranium sous la forme du complexe precite, est introduite en (D) où est realisee la decomplexion thermiques de l'u-ranium a la temperature d'ebullition de la liqueur, provo-\ .
,",."1 '`
quant la precipitation d'un uranate ou d'un diuranate d'ammonium ainsi que le degagement de la totalite du CO2, d'une partie de l'ammoniac et de vapeur d'eau, formant ainsi le melange Llo qui est envoye vers (G) pour y rege-ncrcr la carbonate et/ou bicarbonate necessaire a l'élu-tion de l'uranium.
La fraction L8 sortant egalement de (D) est, en fait, une suspension comportant une phase solide constituée par l'uranate ou le diuranate d'ammonium et une phase liquide, liqueur aqueuse contenant du sulfate d'ammonium en solution.
Les deux phases sont alors separees en (E) en un gâteau Sg constitue par les cristaux d'uranate ou de diu-ranate d'ammonium et une liqueur Lg qui est ulterieurement destinee a être debarrassée des ions SO4 .
Les cristaux formant le gâteau Sg sont introduits dans une zone de calcination (F) ou s'effectue la décompo-sition thermique de l'uranate ou du diuranate d'ammonium selon les conditions connues de l'homme de l'art, en donnant un précipite d'UO3 qui est recueilli et du gaz ammoniac Gll, qui sera ulterieurement joint aux autres liqueurs Llo et L12 pour former la liqueur L13 recueilli en (G) en meme temps que Glg, où l'on effectue par insufflation de CO2, la regeneration des carbonates et/ou bicarbonates d'ammo-nium, qui sont utilises ultérieurement pour les élutions de l'uranium en (C) et des ions SO4 en (I).
Comme cela a déjà éte dit, une liqueur L2, debar-rassée de l'uranium mais contenant encore en solution les carbonates et/ou bicarbonates provenant de l'attaque, ainsi que du sulfate de sodium, est recueillie a la sortie de (C~ puis introduite en (H) où elle subit une neutralisation, de preference par NH3 amene par G21, pour transformer les ; ~ ~
". ~
- 1~23~;09 ions HC03 éventuellement presents en ions C03 . On obtient ainsi une liqueur L3 qui est introduite en tI) ou s'effec-tue la fixation des ions S04 sur une deuxieme resine anio-nique, a une température comprise entre la température am-hl.antc c~ ~0C.
A la sortie de (I), une liqueur 1,4 exempte d'ions S04 mais contenant la quasi totalite du melange des car-bonates et/ou bicarbonates alcalins est introduite en (J) ou se produit la decomposition thermique des carbonates et/ou bicarbonates d'ammonium, avec degagement selon Gl8 de la totalité du gaz ammoniac et d'une partie de C02 en presence de vapeur d'eau et production d'un liqueur L5 contenant soit un melange de bicarbonate alcalin, soit encore un melange de carbonate alcalin et hydroxyde de sodium.
La liqueur L5 est conduite dans une zone de con-centration (K) où est realisee une correction de la teneur en carbonate et/ou bicarbonate alcalin, de telle manière que la liqueur L6 sortant de (K) et renvoyee en (A), ait une teneur en carbonate et/ou bicarbonate alcalin appro-priee pour pouvoir effectuer l'attaque du minerai uranifère.
Une liqueur d'elution Ll5 provenant de (G) et contenant soit de l'ammoniaque, soit de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, de concentration comprise entre l et 2,5M, est alors introduite en (I), assurant la regé-neration de la resine et le recuperation des ions S04 sous la forme d'une liqueur aqueuse Ll6 de sulfate d'ammonium.
A la sortie de (I), le liqueur Ll6 est introduite en (M) où s'effectue sa decomposition thermique en donnant un effluent gazeux constitue par la totalite de l'ammoniac, de C02 et de vapeur d'eau, envoye par Gl7 et joint à Gla pour former Glg recycle vers la zone (G) de regenération.
~ `" 1123609 A la sortie de (M), la liqueur L24 est jointe à
la liqueur Lg provenant de la separation (E) et contenant egalement en solution du sulfate d'ammonium. Les liqueurs L24 et Lg constituen-t la liqueur L25 introduite en (N) où
s'eELectue la caus~iEication du sulEate d'ammonium au moycn de Ca(OH)2 par une methode connue, donnant ainsi une sus-pension L26 du sulfate de calcium dans une liqueur ammonia-cale et une phase gazeuse G20 constituee par du gaz ammo-niac qui est conduit pour une partie en (H) selon G21 et pour l'autre partie, jointe à L12 par G22.
La suspension L26, sortie de (N), est introduite en (P) où se realise la separation d'une phase solide S23 formee de sulfate de calcium que l'on peut extraire et d'une phase liquide L23 constituee par une liqueur ammonia-cale conduite en (G) par L12 pour y être recuperee.
EXEMPLE (illustre par la figure).
On a traité suivant le procéde de l'invention une liqueur uranifère Ll après l'attaque du minerai en (A) et séparation des stériles Sl en (B).
On a obtenu ainsi 100 m3/h d'une solution de com-position:
Uranium2,1 g/l Na2 3 5,0 g/l NaHCO318,5 g/l 25 421,3 g/l Cette liqueur a ete introduite en (G) à l'entree d'un groupe de trois colonnes echangeuses d'ions, montees en serie et chargees avec une resine anionique forte, du type ammonium quaternaire, repondant à la formule R-N(CH3)3HCO3. Ces trois colonnes etaient utilisees pour la fixation de l'uranium, tandis qu'une quatrième etait en traitement d'elution. La temperature de la liqueur au mo-~ .
~ .
.
ment du passage sur la résine était de 25C. La capacité
de la résine était de 1,40 équivalent au litre.
A la sortie du groupe de colonnes échangeuses d'ions travaillant en fixation, était recueillie une liqueur L2, exempte d'uranium, qui avait la composition suivante:
Na2C3 5,00 g/l NallCO3 22,45 g/l Na2 4 20,47 g/l et dont le débit horaire était de 100 m3/h.
Dans le meme temps, on procédait sur une quatriè-me colonne, saturée en uranium au cours d'une opération antérieure, à l'élution de ce métal au moyen d'une`liqueur L14 renfermant 93 g/l de bicarbonate d'ammonium, son débit étant de 10 m3/h.
A la sortie de cette quatrième colonne, on recueillait 10 m /h d'une liqueur L7 qui avait la compo-sition moyenne suivante:
UO2(cO3)3(NH4)4 46,06 g/l NH4HCO3 55,84 g/l ( 4)2 4 7,75 g/l La liqueur L7 était introduite ensuite en (D) où s'ef-fectuait la décomplexion thermique de UO2(CO3)3(NH4)4 par chauffage à ébullition de la liqueur, provoquant ainsi la précipitation de diuranate d'ammonium, répondant à la formule U2O7(NH4)2, tandis que se dégageaient 427,5 kg/h de CO2 165,0 kg/h de NH3 5,0 m3/h de H2O
formant le mélange Llol recyclé vers (G)-La fraction L8 sortant de (D) etait constituée par une suspension de diurante d'ammonium dans une solution ~7 .
.
.
- ~ 1123609 de sulfate d'ammonium.
Apres separation des phases solides Sg et liquide Lg en (E), on obtenait:
275,3 kg/h . de U2O7(NH4)2 representant la phase solide Sg 5,0 m3/h d'une liqueur de (NH4)2SO4 à 11,5 g/l, pour la phase liquide Lg.
Le gateau Sg etait alors introduit en calcination (F) où s'effectuait la décomposition thermique du diuranate d'ammonium à une température légèrement inférieure à
400C, selon les conditions connues de l'homme de l'art, en donnant:
252,3 kg/h de UO3 - 15,0 kg/h de NH3 représenté par Gll recyclé vers la régénération(G) de bicarbonate et carbo-nate d'ammonium.
Ainsi, les fractions liquide L13 et gazeuse Glg représentant:
1560,1 kg/h exprimé en NH3 1847,3 kg/h de CO2 5,0 m /h exprimé en H2O
étaient traitées en (G) par injection de 430,7 kg/h de C2 selon les conditions connues de l'homme de l'art, assurant ainsi la régénération de 930 kg/h de HNH4CO3 (bicarbonate d'ammonium) nécessaire à l'élution de l'ura-. nium fixé en (C) et 3840 kg/h de (NH4)2CO3 nécessaire à l'élution des ions SO4 fixes en (I) sur les résines anioniques.
Pendant ce temps, les trois colonnes en serie, ~7 . .
chargées de résine anionique forte, assuraient la ~ixation de l'uranium sur ladite résine.
Une liqueur L2, débarrassée de l'uranium et représentant un débit horaire de 100 m3/h, était receuillie a la sortie de (C) et était ncutralisée en (H) par 454,3 kg/h de NH3. On obtenait ainsi une liqueur L3 représentant un débit horaire de 100 m3/h et de composi-tion:
Na2 4 20,47 g/l
2 3 19,17 g/l (NH4)2CO3 12,83 g/l Cette liqueur L3 était introduite en (I) dans un groupe de trois colonnes en série, assurant la fixation des ions SO4 sur une deuxieme résine anionique de capacité 1,4 équivalent au litre.
La liqueur L3 était introduite en (I) a la tempé-rature de 30C.
A la sortie de (I), une liqueur L4 exempte d'ions SO4 était envoyée en (J) pour y subir une décomposition thermique a l'ébullition libérant ainsi:
NH3 454,3 kg/h C2 294,0 kg/h et qui était recyclée par G18 vers la zone de régénaration (G)-A la sortie de (J), la liqueur L5, représentant un débit horaire de 100 m3/h, avait la composition sui-vante:
NaHCO3 11,24 g/l Na2CO3 27,35 g/l Par évaporation de 75 m3/h d'eau, la liqueur L6 sortant de(K)avait la concentration souhaitée pour l'atta-i).`'`l ~i . ..
- ' ~lZ3609 que du minerai uranifère, c'est-a-dire environ 150 g/l de matieres seches.
Pendant que s'opérait la fixation des ions SO4 sur les trois colonnes en série, on procédait sur une qua-trieme colonne saturée en ions SO4 au cours d'une opéra-tion précédente, a l'élution de cet ion au moyen d'une li-queur L15 renfermant 192 g/l de (NH4)2CO3 et selon un débit horaire de 20 m3/h.
A la sortie de cette colonne en élution, 20 m3/h d'une liqueur L16 étaient recueillis. La liqueur L16 avait la composition suivante:
(NH4)2CO3 122,82 g/l (NH4)2SO4 95,12 g/l La liqueur L16 était ensuite decomposee en (M) par chauf-fage a l'ebullition en donnant:
NH3 870,0 kg/h C2 1125,8 kg/h et une liqueur L24, representant un debit de 20 m3/h et renfermant 122,82 g/l de (NH4)2SO4. Cette liqueur L24 etait melangee aux 5 m3/h de la liqueur Lg provenant de la séparation en (E) des diuranates d'ammonium, et qui contenait 15,5 g/l de (NH4)2SO4.
Le mélange des liqueurs L24 et Lg donnait la liqueur L25, introduite en (N) où s'effectuait une caus-tification, par addition de 1110 kg/h de Ca(OH)2 selon les conditions bien connues de l'homme de l'art, provo-quant la précipitation de 2040 kg/h ce CaSO4 et la ré-cupération en (P) d'une solution aqueuse selon un débit horaire de 25 m3/h qui étaient envoyés en (G) selon L23 pour assurer la régéneration des carbonates et bicarbo-nate d'ammonium.
Ainsi, il apparalt bien que le procede selon l'in-.
- 1123ti09 vention, tel qu'il a été appliqué dans cet exemple, est par-ticulièrement interessant puisque, à partir d'un minerai uranifère contenant du soufre, il a ete possible d'eliminer les sterile~, d'obtenir l'uranium sous la forme oxydee U03 et d'cxtraire le5 i.ons S04 , corresponclan~ au soufre initia-lement contenu dans le minerai, sous la forme d'un preci-pite de sulfate de calcium presentant l'avantage de pouvoir etre rendu ~ l'environnement sans prejudice pour celui-ci.
Dès lors, il n'est plus necessaire de rejeter les effluents liquides, sodés et ammoniaques, puisqu'ils sont integralement recycles dans l'ensemble du procede.
- 15 a -`~ ' .
La liqueur L3 était introduite en (I) a la tempé-rature de 30C.
A la sortie de (I), une liqueur L4 exempte d'ions SO4 était envoyée en (J) pour y subir une décomposition thermique a l'ébullition libérant ainsi:
NH3 454,3 kg/h C2 294,0 kg/h et qui était recyclée par G18 vers la zone de régénaration (G)-A la sortie de (J), la liqueur L5, représentant un débit horaire de 100 m3/h, avait la composition sui-vante:
NaHCO3 11,24 g/l Na2CO3 27,35 g/l Par évaporation de 75 m3/h d'eau, la liqueur L6 sortant de(K)avait la concentration souhaitée pour l'atta-i).`'`l ~i . ..
- ' ~lZ3609 que du minerai uranifère, c'est-a-dire environ 150 g/l de matieres seches.
Pendant que s'opérait la fixation des ions SO4 sur les trois colonnes en série, on procédait sur une qua-trieme colonne saturée en ions SO4 au cours d'une opéra-tion précédente, a l'élution de cet ion au moyen d'une li-queur L15 renfermant 192 g/l de (NH4)2CO3 et selon un débit horaire de 20 m3/h.
A la sortie de cette colonne en élution, 20 m3/h d'une liqueur L16 étaient recueillis. La liqueur L16 avait la composition suivante:
(NH4)2CO3 122,82 g/l (NH4)2SO4 95,12 g/l La liqueur L16 était ensuite decomposee en (M) par chauf-fage a l'ebullition en donnant:
NH3 870,0 kg/h C2 1125,8 kg/h et une liqueur L24, representant un debit de 20 m3/h et renfermant 122,82 g/l de (NH4)2SO4. Cette liqueur L24 etait melangee aux 5 m3/h de la liqueur Lg provenant de la séparation en (E) des diuranates d'ammonium, et qui contenait 15,5 g/l de (NH4)2SO4.
Le mélange des liqueurs L24 et Lg donnait la liqueur L25, introduite en (N) où s'effectuait une caus-tification, par addition de 1110 kg/h de Ca(OH)2 selon les conditions bien connues de l'homme de l'art, provo-quant la précipitation de 2040 kg/h ce CaSO4 et la ré-cupération en (P) d'une solution aqueuse selon un débit horaire de 25 m3/h qui étaient envoyés en (G) selon L23 pour assurer la régéneration des carbonates et bicarbo-nate d'ammonium.
Ainsi, il apparalt bien que le procede selon l'in-.
- 1123ti09 vention, tel qu'il a été appliqué dans cet exemple, est par-ticulièrement interessant puisque, à partir d'un minerai uranifère contenant du soufre, il a ete possible d'eliminer les sterile~, d'obtenir l'uranium sous la forme oxydee U03 et d'cxtraire le5 i.ons S04 , corresponclan~ au soufre initia-lement contenu dans le minerai, sous la forme d'un preci-pite de sulfate de calcium presentant l'avantage de pouvoir etre rendu ~ l'environnement sans prejudice pour celui-ci.
Dès lors, il n'est plus necessaire de rejeter les effluents liquides, sodés et ammoniaques, puisqu'ils sont integralement recycles dans l'ensemble du procede.
- 15 a -`~ ' .
Claims (10)
1. Procédé de traitement d'une liqueur uranifère contenant, outre le métal recherché, du carbonate et/ou bicarbo-nate de sodium et du sulfate de sodium, obtenue par l'attaque d'un minerai uranifère renfermant du soufre, par une liqueur al-caline de carbonate et/ou bicarbonate de sodium, en vue de l'ob-tention de l'uranium par son extraction au moyen d'une résine échangeuse d'ions, son élection par une solution de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium et sa précipitation, ainsi que l'ob-tention d'une liqueur débarrassée de l'uranium et contenant du carbonate et/ou bicarbonate de sodium et du sulfate de sodium, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes:
- on passe la liqueur uranifère contenant, outre le métal recherché, un mélange de carbonates et/ou bicarbonates al-calins ainsi que du sulfate de sodium, sur une première résine anionique forte du type ammonium quaternaire sous forme carbona-tée ou bicarbonatée, à une température comprise entre la tempé-rature ambiante et 60°C;
- on récupère la liqueur débarrassée de l'uranium;
- on élue l'uranium fixé par une solution contenant un carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, a une température com-prise entre la température ambiante et 60°C, en vue d'obtenir une solution d'un complexe carbonaté du type UO2(CO3)3(NH4)4;
- on décomplexe thermiquement le complexe uranifère carbonaté, à la température d'ébullition de la solution, provo-quant la précipitation de l'uranium sous la forme d'uranate ou de diuranate d'ammonium, avec dégagement de la totalité du CO2 et d'une partie de gaz ammoniac en présence de vapeur d'eau, que l'on envoie ultérieurement dans une zone de régénération en vue de reconstituer du carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium;
- on sépare le précipité d'uranium et la liqueur ne renfermant plus que du sulfate d'ammonium;
- on reprend la liqueur de sulfate d'ammonium en vue d'un traitement ultérieur de caustification;
- on calcine le précipité d'uranium à une tempéra-ture au plus égal à 400°C et on envoie le gaz ammoniac qui se dégage dans l'unité de régénération du carbonate et/ou bicarbo-nate d'ammonium;
- on obtient un précipité de UO3 à l'état pratique-ment pur, - on neutralise la liqueur débarrassée de l'uranium contenant un mélange de carbonate et/ou bicarbonate alcalin et la majeure partie du NA2SO4 par un agent alcalin, pour transformer les ions HCO3- éventuellement présents, en ions CO3=;
- on passe ladite liqueur neutralisée sur une deuxiè-me résine anionique, à une température comprise entre la tempe-rature ambiante et 60°C, pour fixer les ions SO4= et obtenir une liqueur constituée en quasi totalité par un mélange de carbonates et/ou bicarbonates alcalins et, éventuellement, d'agents alcalins à l'état libre;
- on décompose thermiquement les carbonates et/ou bicarbonates d'ammonium, avec dégagement de la totalité du gaz ammoniac et d'une partie du CO2 , en présence de vapeur d'eau, que l'on envoie ultérieurement dans la zone de régénération des carbonates et/ou bicarbonates d'ammonium, et l'on obtient une liqueur contenant un mélange de bicarbonate et carbonate alcalin, ou encore, un mélange de carbonate alcalin et hydroxyde de sodium;
- on concentre ladite liqueur ainsi obtenue de tel-le manière que sa teneur en matière sèche soit comprise entre 150 g/l et la saturation à la température du milieu, permettant ainsi son recyclage à l'attaque du minerai, - on élue les ions SO4= fixés par une.. solution con-tenant l'un des composés du groupe ammoniaque, carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium à une température comprise entre la température ambiante et 60°C, pour donner une liqueur contenant la totalité des ions SO4= sous forme de sulfate d'ammonium ainsi qu'un mélange d'ammoniaque et de carbonate d'ammonium ou encore de carbonate et bicarbonate d'ammonium;
- on décompose thermiquement la liqueur contenant la totalité des ions SO4= sous forme de sulfate d'ammonium en donnant un dégagement de la totalité du gaz ammoniac et du CO2 en présence de vapeur d'eau, que l'on envoie dans la zone de régénération des carbonates et/ou bicarbonates d'ammonium, pour obtenir une liqueur contenant exclusivement les ions SO4=;
- on mélange la liqueur contenant le sulfate d'am-monium provenant de l'élution de la deuxième résine anionique, et la liqueur obtenue lors de la séparation de l'uranate ou diura-nate d'ammonium et contenant du sulfate d'ammonium;
- on caustifie le mélange des liqueurs chargées en sulfate d'ammonium provenant de ladite décomposition thermique et de la séparation d'uranate et/ou diuranate d'ammonium, au moyen de la chaux, avec précipitation de sulfate de calcium et dégagement de gaz ammoniac que l'on recycle en partie vers la neutralisation de la liqueur d'attaque débarrassée de l'uranium et vers la zone de régénération des carbonates et/ou bicarbona-tes d'ammonium, et l'on obtient une suspension de sulfate de cal-cium dans une liqueur ammoniacale; et - on récupère le sulfate de calcium et la liqueur ammoniacale recyclée vers la zone de régénération.
- on passe la liqueur uranifère contenant, outre le métal recherché, un mélange de carbonates et/ou bicarbonates al-calins ainsi que du sulfate de sodium, sur une première résine anionique forte du type ammonium quaternaire sous forme carbona-tée ou bicarbonatée, à une température comprise entre la tempé-rature ambiante et 60°C;
- on récupère la liqueur débarrassée de l'uranium;
- on élue l'uranium fixé par une solution contenant un carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium, a une température com-prise entre la température ambiante et 60°C, en vue d'obtenir une solution d'un complexe carbonaté du type UO2(CO3)3(NH4)4;
- on décomplexe thermiquement le complexe uranifère carbonaté, à la température d'ébullition de la solution, provo-quant la précipitation de l'uranium sous la forme d'uranate ou de diuranate d'ammonium, avec dégagement de la totalité du CO2 et d'une partie de gaz ammoniac en présence de vapeur d'eau, que l'on envoie ultérieurement dans une zone de régénération en vue de reconstituer du carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium;
- on sépare le précipité d'uranium et la liqueur ne renfermant plus que du sulfate d'ammonium;
- on reprend la liqueur de sulfate d'ammonium en vue d'un traitement ultérieur de caustification;
- on calcine le précipité d'uranium à une tempéra-ture au plus égal à 400°C et on envoie le gaz ammoniac qui se dégage dans l'unité de régénération du carbonate et/ou bicarbo-nate d'ammonium;
- on obtient un précipité de UO3 à l'état pratique-ment pur, - on neutralise la liqueur débarrassée de l'uranium contenant un mélange de carbonate et/ou bicarbonate alcalin et la majeure partie du NA2SO4 par un agent alcalin, pour transformer les ions HCO3- éventuellement présents, en ions CO3=;
- on passe ladite liqueur neutralisée sur une deuxiè-me résine anionique, à une température comprise entre la tempe-rature ambiante et 60°C, pour fixer les ions SO4= et obtenir une liqueur constituée en quasi totalité par un mélange de carbonates et/ou bicarbonates alcalins et, éventuellement, d'agents alcalins à l'état libre;
- on décompose thermiquement les carbonates et/ou bicarbonates d'ammonium, avec dégagement de la totalité du gaz ammoniac et d'une partie du CO2 , en présence de vapeur d'eau, que l'on envoie ultérieurement dans la zone de régénération des carbonates et/ou bicarbonates d'ammonium, et l'on obtient une liqueur contenant un mélange de bicarbonate et carbonate alcalin, ou encore, un mélange de carbonate alcalin et hydroxyde de sodium;
- on concentre ladite liqueur ainsi obtenue de tel-le manière que sa teneur en matière sèche soit comprise entre 150 g/l et la saturation à la température du milieu, permettant ainsi son recyclage à l'attaque du minerai, - on élue les ions SO4= fixés par une.. solution con-tenant l'un des composés du groupe ammoniaque, carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium à une température comprise entre la température ambiante et 60°C, pour donner une liqueur contenant la totalité des ions SO4= sous forme de sulfate d'ammonium ainsi qu'un mélange d'ammoniaque et de carbonate d'ammonium ou encore de carbonate et bicarbonate d'ammonium;
- on décompose thermiquement la liqueur contenant la totalité des ions SO4= sous forme de sulfate d'ammonium en donnant un dégagement de la totalité du gaz ammoniac et du CO2 en présence de vapeur d'eau, que l'on envoie dans la zone de régénération des carbonates et/ou bicarbonates d'ammonium, pour obtenir une liqueur contenant exclusivement les ions SO4=;
- on mélange la liqueur contenant le sulfate d'am-monium provenant de l'élution de la deuxième résine anionique, et la liqueur obtenue lors de la séparation de l'uranate ou diura-nate d'ammonium et contenant du sulfate d'ammonium;
- on caustifie le mélange des liqueurs chargées en sulfate d'ammonium provenant de ladite décomposition thermique et de la séparation d'uranate et/ou diuranate d'ammonium, au moyen de la chaux, avec précipitation de sulfate de calcium et dégagement de gaz ammoniac que l'on recycle en partie vers la neutralisation de la liqueur d'attaque débarrassée de l'uranium et vers la zone de régénération des carbonates et/ou bicarbona-tes d'ammonium, et l'on obtient une suspension de sulfate de cal-cium dans une liqueur ammoniacale; et - on récupère le sulfate de calcium et la liqueur ammoniacale recyclée vers la zone de régénération.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la première résine anionique forte est sous forme bi-carbonatée.
en ce que la première résine anionique forte est sous forme bi-carbonatée.
3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, carac-térisé en ce que la première résine anionique forte contient des groupements fonctionnels basiques -N(CH3)3+.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la solution de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium utilisée pour l'élution de l'uranium fixe a une concentration comprise entre 1 et 2,5M.
en ce que la solution de carbonate et/ou bicarbonate d'ammonium utilisée pour l'élution de l'uranium fixe a une concentration comprise entre 1 et 2,5M.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'agent alcalin utilise pour la neutralisation de la liqueur débarrassée de l'uranium est le gaz ammoniac.
en ce que l'agent alcalin utilise pour la neutralisation de la liqueur débarrassée de l'uranium est le gaz ammoniac.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la deuxième résine anionique contient des groupements fonctionnels basiques -OH, =CO3 et -HCO3.
en ce que la deuxième résine anionique contient des groupements fonctionnels basiques -OH, =CO3 et -HCO3.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé
en ce que la deuxième résine anionique contient des groupements fonctionnels basiques -HCO3.
en ce que la deuxième résine anionique contient des groupements fonctionnels basiques -HCO3.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la deuxième résine anionique est forte, moyennement forte ou faible et du type ammonium quaternaire.
en ce que la deuxième résine anionique est forte, moyennement forte ou faible et du type ammonium quaternaire.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérise en ce que la deuxième résine anionique est forte.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la solution d'ammoniaque, de carbonate ou bicarbonate d'ammonium utilisée pour l'obtention des ions SO4= a une concen-tration comprise entre 1 et 2,5M.
en ce que la solution d'ammoniaque, de carbonate ou bicarbonate d'ammonium utilisée pour l'obtention des ions SO4= a une concen-tration comprise entre 1 et 2,5M.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7804191A FR2416954A1 (fr) | 1978-02-08 | 1978-02-08 | Traitement non polluant d'effluents uraniferes provenant d'une attaque alcaline d'un minerai d'uranium contenant du soufre |
| FR7804191 | 1978-02-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1123609A true CA1123609A (fr) | 1982-05-18 |
Family
ID=9204596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA321,056A Expired CA1123609A (fr) | 1978-02-08 | 1979-02-07 | Traitement non polluant d'effluents uraniferes provenant d'une attaque alcaline d'un minerai d'uranium contenant du soufre |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4305911A (fr) |
| AU (1) | AU531413B2 (fr) |
| CA (1) | CA1123609A (fr) |
| FR (1) | FR2416954A1 (fr) |
| OA (1) | OA06183A (fr) |
| ZA (1) | ZA79536B (fr) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8088749B2 (en) * | 2007-12-12 | 2012-01-03 | The Regents Of The University Of Michigan | Compositions and methods for treating cancer |
| KR100961832B1 (ko) * | 2008-04-25 | 2010-06-08 | 한국원자력연구원 | 고 알카리 탄산염 용액 계를 사용하는 사용후핵연료의우라늄 분리회수방법과 그 장치 |
| CN107416868B (zh) * | 2017-06-15 | 2019-05-14 | 山东大正节能环保科技有限公司 | 一种小苏打和硫酸铵复混肥的制备工艺 |
| CN111547773B (zh) * | 2020-04-24 | 2022-09-20 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种从含铀碳酸钠溶液制备u3o8的方法 |
| CN115572848B (zh) * | 2022-09-26 | 2023-12-15 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种可实现载铀树脂高效淋洗及淋洗剂再生的工艺方法 |
| CN117282473B (zh) * | 2023-09-25 | 2025-11-21 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种硫酸铀酰型树脂的淋洗方法 |
| CN117568632A (zh) * | 2023-12-06 | 2024-02-20 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种可连续稳定运行的蒸氨沉铀装置和蒸氨沉铀方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB774371A (en) * | 1951-12-01 | 1957-05-08 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to extraction of uranium from ore |
| US2811412A (en) * | 1952-03-31 | 1957-10-29 | Robert H Poirier | Method of recovering uranium compounds |
| US2863717A (en) * | 1954-04-07 | 1958-12-09 | Kunin Robert | Recovery of uranium values from copper-bearing solutions |
| GB775415A (en) * | 1954-10-05 | 1957-05-22 | Commw Scient Ind Res Org | Improved method and means for extracting an adsorbable solute from a suspension of finely divided solids in a solution |
| US2900227A (en) * | 1956-01-13 | 1959-08-18 | Int Minerals & Chem Corp | Ion exchange process-removal of sulfate ions from eluate |
| US3000696A (en) * | 1956-07-27 | 1961-09-19 | Texaco Development Corp | Process for recovery of uranium from fossil fuels |
| US2841468A (en) * | 1957-06-14 | 1958-07-01 | Henry F Wilson | Recovery of uranium from carbonate leach liquors |
| FR1193092A (fr) * | 1958-03-06 | 1959-10-30 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de traitement et de recyclage des liqueurs alcalines provenant des traitements alcalins des minerais d'uranium |
| FR1373734A (fr) * | 1963-07-11 | 1964-10-02 | Comvissariat A L En Atomique | Procédé d'élution de l'uranium et son application à l'échange ionique en milieu alcalin |
| US3445201A (en) * | 1968-03-27 | 1969-05-20 | Atomic Energy Commission | Ion exchange process for recovering americium and curium |
| US3961027A (en) * | 1973-10-18 | 1976-06-01 | Westinghouse Electric Corporation | Cyclic process for re-use of waste water generated during the production of UO2 |
| DE2627540A1 (de) * | 1976-06-19 | 1978-01-05 | Uranerzbergbau Gmbh & Co Kg | Verfahren zur selektiven trennung von uran aus loesungen mittels eines ionenaustauschers |
| FR2380346A1 (fr) * | 1977-02-09 | 1978-09-08 | Cogema | Procede de separation de l'uranium contenu dans une liqueur alcaline, notamment d'extraction a partir d'un minerai uranifere |
-
1978
- 1978-02-08 FR FR7804191A patent/FR2416954A1/fr active Granted
-
1979
- 1979-01-25 US US06/006,331 patent/US4305911A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-02-06 AU AU43979/79A patent/AU531413B2/en not_active Ceased
- 1979-02-07 CA CA321,056A patent/CA1123609A/fr not_active Expired
- 1979-02-07 ZA ZA79536A patent/ZA79536B/xx unknown
- 1979-02-08 OA OA56732A patent/OA06183A/fr unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4305911A (en) | 1981-12-15 |
| AU4397979A (en) | 1979-08-16 |
| AU531413B2 (en) | 1983-08-25 |
| FR2416954B1 (fr) | 1980-08-29 |
| OA06183A (fr) | 1981-06-30 |
| ZA79536B (en) | 1980-02-27 |
| FR2416954A1 (fr) | 1979-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69617683T2 (de) | Verfahren zur herstellung von natriumbicarbonat, natriumcabonat und ammoniumsulfat aus natriumsulfat | |
| US4533536A (en) | Process for the manufacture of potassium sulphate by treating solutions containing magnesium chloride and potassium chloride | |
| CA1123609A (fr) | Traitement non polluant d'effluents uraniferes provenant d'une attaque alcaline d'un minerai d'uranium contenant du soufre | |
| RU2610064C2 (ru) | Селективная экстракция хлорида калия из конечного щелока шёнита | |
| CA1106138A (fr) | Procede d'obtention d'alumine pure par attaque acide de minerais alumineux contenant d'autres elements | |
| EP0001537B1 (fr) | Procédé de traitement de solutions contenant des carbonate, sulfate, éventuellement hydroxyde de sodium ou potassium, ainsi que l'un au moins des métaux vanadium, uranium, molybdène | |
| JPS58170505A (ja) | 電解質含有水溶液からのグリコ−ルの分離方法 | |
| CA1119414A (fr) | Traitement non polluant d'effluents uraniferes alcalins contenant des ions so.sub.4 | |
| Jibril et al. | Chemical conversions of salt concentrates from desalination plants | |
| US6106796A (en) | Method of ammonium sulfate purification | |
| FR2652076A1 (fr) | Procede de recuperation des valeurs de terres rares dans les gypses. | |
| US4311677A (en) | Process for producing phosphoric acid | |
| US4485075A (en) | Process for the extraction of arsenic from aqueous solutions containing alkali metal carbonate, sulfate and hydroxide or hydrogen carbonate and at least on metal including vanadium, uranium and molybdenum | |
| US3292996A (en) | Method of recovery of sulfur oxides and ammonia | |
| DE1061613B (de) | Verfahren zum Regenerieren von Alkalisulfit- oder Alkalibisulfitzellstoffablaugen | |
| CA1075636A (fr) | Recuperation du zinc des solutions residuelles de l'electrodeposition | |
| DE1592052A1 (de) | Entfernung von Sulfat aus Sole | |
| JPH0585623B2 (fr) | ||
| CA1103462A (fr) | Procede cyclique d'obtention d'alumine de purette metallurgique | |
| US3723595A (en) | Process for recovering volatilized rhenium oxides and sulfur oxides from gas streams | |
| US4423013A (en) | Process for the purification of solutions containing alkali metal carbonate, sulphate, hydroxide or possibly hydrogen carbonate, and one at least of the metals vanadium, uranium and molybdenum | |
| US2852340A (en) | Method of producing ammonium nitrate and magnesium hydroxide | |
| RU2665512C1 (ru) | Способ переработки фосфогипса | |
| DE3909062C2 (fr) | ||
| CA1174859A (fr) | Procede de recuperation de l'uranium sous forme de peroxyde a partir d'une solution d'attaque sulfurique de minerai uranifere |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |