CA1164217A

CA1164217A - Procede de separation selective de l'uranium et du molybdene contenus dans un solvant amine

Info

Publication number: CA1164217A
Application number: CA000379238A
Authority: CA
Inventors: Antoine Floreancig
Original assignee: Uranium Pechiney
Current assignee: Uranium Pechiney
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1981-06-08
Publication date: 1984-03-27
Also published as: FR2484989A1; AU536587B2; OA06840A; BR8007914A; AU7194781A; SE8103532L; IT8122371A0; YU149581A; SE450837B; ZA814102B; MA19183A1; IT1136667B; ES8403425A1; FR2484989B1; US4381286A; ES503125A0

Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:
La présente invention concerne à un procédé de se-paration sélective de l'uranium et du molybdène contenus dans un extrait provenant du traitement par extraction liquide-liquide au moyen d'un solvant amine d'une solution résultant de l'attaque d'un minerai molybdo-uranifère par l'acide sul-furique, et qui comprend une réextraction de l'uranium en présence d'un oxydant, au moyen d'une solution acide d'un chlorure alcalin, suivie d'une réextraction du molybdène au moyen d'une solution de carbonate alcalin. Ce procédé est caractérisé par l'emploi d'un oxydant, tel que l'eau oxy-génée, que l'on ajoute en faible quantité à la solution acide de chlorure alcalin avant que cette dernière soit mise en contact avec l'extrait pour obtenir une séparation sélective de l'uranium et du molybdène. Le procédé de l'invention trou-ve notamment son application dans tous les cas où on traite des minerais molybdo-uranifères et où on veut obtenir un con-centre d'uranium répondant aux limites imposées quant où la teneur en molybdène.

Description

La presente invention concerne un procede de sepa-ration sélective de l'uranium et du molybdene contenus dans un extrait provenant du traitement par extraction liquide-liquide au moyen d'un solvant amine d'une solution resultant de l'attaque d'un minerai molybdoluranifere consistant a effectuer une reextraction aqueuse de l'uranium contenu dans cet extrait en presence d'un oxydant et au moyen d'une solu-tion acide d'un chlorure alcalin suivie d'une reextraction du molybdene par traitement de l'extrait residuel au moyen d'une solution de carbonate alcalin et recyclage du solvant ami~e au niveau de l'extraction initiale.
Il est bien connu de l'homme de l'art de traiter les jus resultant de l'attaque par l'acide sulfurique de mi-nerais molybdo-uranifares par l'extraction liquide-liquide au moyen d'un solvant amine. Au cours de cette operation, l'uranium et le molybdane passent du jus dans le solvant organique pour former ce qu'on appelle un extrait.
Il est aussi connu que l'on peut separer l'uranium : et le molybdène contenus dans cet extrait en procedant d'abord : ~ .
~ une réextraction de l'uranium au moyen d'une solution aqueuse acide d'un sel alcalin tel qu'un chlorure de sodium ou d'ammo-niumr de fa~on a obtenir une solution aqueuse d'uranium que ~ ;
l'on tralte ensulte, soit par l'ammoniaque, soit par la ma-: gnesie, soit par le carbonate de sodium, soit encore par la chaux, pour en preclpiter l'uranate correspondant.
uis, l'extrait residuel, qui contient le molybdène, est a son toursoumis a une reextraction au moyen d'une solution ; : .
alcaline telle que l'ammoniaque, le carbonate de sodium ou le carbonate de sodlum ou le carbonate d'ammonium, utilises ;
seuls ou en mélange r et la solution aquause obtenue est alors egalement traitee par de la chaux ou une autre base, de fa-çon a en.isoler un compose moly~dique~

\

Après ces deux reextractions, le solvant organique amine est recycle au niveau de l'extraction initiale.
Un tel procédé présentait cependant l'inconvénient de conduire, loxs du traitement de minerais molybdo-uranifères, a la formation d'un complexe insoluble entre le molybdene et solvant amine, d'o~ apparition de crasses solides qui genaient les transferts d'ions lors de l'extraction liquide-liquide initiale.
Mais, le brevet des Etats-Unis N 3 156 524 a montre que l'existence de ces crasses etait due à la présence de molybdène sous forme molybdenyle et qu'il suffisait d'ajouter un ox~dant a l'extrait avant de proceder aux operations de réextxaction pour avoir le molybdene à l'état de molybdate et supprimer ainsi l'inconvénient précite.
La demanderesse, experimentant le procede tel qu'en-seigne par le brevet avec des solution riches en molybdene, a constate que la solution aqueuse d'uranium obtenue conte-nait des quantités relativement importantesde molybdene qui ~-depassaient, le plus souvent, la limite actuellement admise par les u~ilisateurs de concentrés d'uranium et ~ui est d'avoir un rapport pondéral :

Mo ~ 1400.10 - U

Cet inconvénient etait, d'ailleurs, d'autant plus marqué que la qualite de molybdène accompagnant l'uranium etait grande. Or, la tendance actuelle est de chercher a valoriser au maximum les minerais et, donc, de mettre en oeuvre meme ceux qui sont chargés en impuretes. Il en est ainsi pour les minerais molybdo-uraniferes. Cette evolution se remarque si l'on se réfère au brevet des Etats-Unis N
3 156 524 o~ les solutions resultant de l'attaque, et qui figurent dans l'exemple 1, contiennent U308 1,85 g/l et Mo 0,058 g/l,

- 2 -~6~ 7 c~est-a-dire ~U = 3,8 %,.aloxs que l'on recherc~e actuellement traiter des minerais conduisant ~ des solutions dans lesquelles le rapport ~8 peut etre superieur a 100 %.
La presente invention porte sur le traitement, entre autres, de solutions riches en molybd~ne et permet d'avoir une separation selective, c'est-a-dire d'obtenir, lors de la reex-traction de l'uranium, une solution aqueuse dans laquelle le rapport :
MUO < 1400.10 Elle est caracterisée en ce que l'on ajoute un oxy-dant à la solution acide de chlorure alcalin avant que cette derniere soit mise en contact avec l'extrait.
La demanderesse a, en effet, constate avec surprise que la selectivite de la séparation etait notablement amelioree lorsque l~oxydant etait prealablement additionne à la solution de reextraction avant la mise en contact avec l'extrait par rapport à celle obtenue en util.isant la technique du brevet des Etats-Unis 3 156 524 et qui cons:iste a àjouter l'oxydant à 1'extralt puis, à le mettre en contact avec la solution de reextraction tout en sachant que, dans ce dernier cas, l'oxy- :
dant~n'a pour seule fonction que de supprimer les crasses et ~ :
non de jouer un rôle quelconqua sur la selectivite.
De plus, la demanderesse a egalement constate que, de preference, l'eau oxygenee à la diference des chlorates, chlore et autres oxydants, presentait cette faculte d'amelio-rer la selectivite et que, de plus, la quantite à mettre en oeuvre etait relativement faibLe et en genéral inferieure à
50 g/kg ~ à recuperer et ce, pour une valeur du rapport MUO
dans l'extrait qui peut atteindre 200 %.
Le stade de la reextraction de l'uranium se fait :~
au moyen de melangeurs-decanteurs dans lesquels circulent à
contre~courant le solvant amlne chargé en uranium et molybd~ne .

. - 3 - -~64~

et la solution de chlorure alcalin qui s'enrichit progressive-ment en uranium au cours de son contact avec le solvant.
De préference, l'invention utilise une batterie de plusieurs melangeurs-decanteurs et l'oxydant est melange à la solution de reextraction ayant que cette derniere exerce sa fonction vis-a-vis du sol~ant amine, c'est-a-dire que l'oxy- - ~-dant intervient au niveau de tous les melangeurs-decanteurs.
Toutefois, en variante, il est egalement possible ` d'introduire l'oxydant dans le circuit de la solution aqueuse de réextraction soit entre le premier et le deuxieme melangeur-decanteur, soit entre deux quelconques melangeurs-decanteurs.
L'invention sera mieux comprise ~ l'aide de la figu-re unique sur laquelle on peut voir un réacteur d'attaque A
alimenté en minerai et en reactifs d'attaque Rl. De cet appa-reil sort une suspension Lo qui, par ~iltration en B, donne une residu solide S1 elimine du circuit et une liqueur Ll sou-mise a une extraction liquide-liquide en C au moyen d'un sol-vant aminé L2, de sorte qu'on obtient un ra~inant aqueux L3 susceptible d'être traite pour en recuperer certains elements et d'un extrait L~ que l'on envoie au stade de la reextrac- ~ -tion de l'uranium en D, constitue dans le cas present par trois mélangeurs-décanteurs Dl, D2, D3. Dans ces trois appareils, L4 est mis en contact a~ec une liqueur L5 composee d'une solu-tion~aqueuse acide de chlorure de sodium ~ laquelle on a ajoute de l'eau oxygenee. Au cours de sa circulation, L4 abandonne progressivement l'uranium qu'elle contient pour donner une liqueur L6 contenant l'essentiel du molybdène et qui est trai-tée en E par une solution aqueuse de carbonate de soude L7 pour donner une liqueur aqueuse de molybdene L8 et un solvant amine -Lg que l'on peut recycler a l'extraction initiale C avec un solvant pur L2, tandis que L5 s'enrichit en uranium au cours de son passage en D3, ~2~ Dl pour donner une solution aqueuse 6~ 7 Llo prête a etre transformee en concentre uranifère par preci-pitation par une base Les exemples qui suivent montrent l'interet du pro-cédé de l'invention quan~ ~ la sélectivité de la séparation uranium~molybdene.

Un extrait résultant d'une extraction par un solvant du type aminé tertiaire contenant 2 g/l d'uranium et 2 g/l de molybdène, a éte soumis a une réextraction par une solution aqueuse contenant 1,5 molécule gramme de NaCl par litre et 0,1 molécule gramme par litre de H2SO4, dans laquelle on a ajouté
préalablement à tout contact avec l'extrait, 30 g d'eau oxygé- -nee par kilogramme d'uranuim ~ recuperer.
La solution aqueuse issue de cette reextraction con-tient des quantites d'uranium et de rnolybdene dans le rapport = 496.10-6.
Une autre eXpéX~ence est r~alisée dans les memes con-ditions, mais sans ajouter d'eau oxygenee. Le rapport MUO obte-nu est alors de 2770~10 6.
Cet exemple montre l'influence de lloxydation sur la sélecti~ite de la séparation uranium-molybd~ne.

Un extrait resultant d'une extraction par solvant ~mine contenant 1,7 g/l d'uranium et 1,5 g/l de molybd~ne est mis en contact sous agitation avec une solution~aqueuse de réextraction contenant 80 g/l de NaCl, 20 g/l de Na2SO4 et la quantite d'H2SO4 suffisante pour avoi.r un pH de 2.
Dans un premier essai, on ajoute a la solution aqueuse de reextraction 0,3 cc d'une solution de NaClO3 à 3~ g/l.
Dans un deuxi~me essai, on ajoute 0,3 cc d'eau oxy-genée a 34 g/l, ce qui correspond à une quantite d'oxyg~ne actif sensiblement 1~ ~e da~s les deux cas.

.

64;~

Les solutions aqueuses d'uranium obtenues presentent respectivement un rapport ~U egal à 1800.10 6 et 900.10 6.
Ceci montre que la nature de l'oxydant en vue d'ame-liorer la selectivite de la separa-tion intervient et que l'eau oxygenee est preferable au chlorate.

Dans un premier essai mene dans les conditions de l'invention, un litre d'un extrait contenant 3,6 g/l d'uranium ~ et 1,6 g/l de molybd~ne est mis en contact sous agitation avec 0,1 litre d'une solution aqueuse de chlorure de sodium conte-nant 80 g~l de NaCl, 20 g/l de Na2SO4, 0,S g/l de H2SO4 et 0,5 g/l de H2O2-Dans un deuxieme essai, 1 litre du même extrait amine à 3,6 g/l d'uranium et 1,6 g/l de molybdène est dans un premier temps traite avec la même quantite d'eau oxygenee, soit 50 mg de H2O2 par litre d'extrait, puis mis en contact avec 0~1 litre d'une solution aqueuse de chlorure de sodiùm contenant 80 g/l de NaCl, 20 g/l de Na2SO4 et 0,S g/l de H2SO4.
Les solutions aqueuses d'uranium obtenues présentent :~
;~ 20 respecti~ement un rapport Mub egal a 540.10 6 dans le premier essai et 1960.10 6 dans le deuxieme essai.
Ceci montre que l'efficacite de l'eau oxygenee est meilleure quand celle-ci est ajoutee à la solution acide de chlorure alcalin a~ant de cette dernière soit mise en contact avec l'extrait.
EXEMPLE 4~ .
1 l/h d'un extrait contenant 3,6 g~l d'uranium et 1,7 g/l de molybdene provenant de l'extraction liquide-liquide de la solution d'attaque sulfurique d'un minerai molybdo- ~ :
uranif~re par une solution à 0,1 molécule gramme de trilaury-lamine dans du kerosene, est traite ~ contre-courant dans une batterie de trois melangeurs~decanteurs par 0,13 l/h d'une - 6 ~

solution aqueuse conten~nt 80 g~l de NaCl, 20 g~l de Na2SO4 et 1 g~l de H2SO4.
On introduit dans la solution aqueuse entre Dl et D2, 0,005 l~h d'une solution de H2O2 ~ 10 g/l. La solution aqueuse Llo de chlorure d'uranyle sortant de Dl contient 27,5 g/l d'ura-nium et 11 mg~l de molybd~ne, soit un rapport MUO de 400.10 6.
La présente invention trouve son application dans tous les traitementsde minerais molybdo-uraniferes par attaque à l'acide sulfurique et extraction au moyen d'un solvant aminé
et dans lesquels on veut ameliorer la sélectivite de la sepa-ration U-Mb lors de la réextraction de l'uranium par une so-lution aqueuse à base de chlorure alcalin.

~ .

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Procédé de séparation sélective de l'uranium et du molybdène contenus dans un extrait provenant du traitement par extraction liquide-liquide au moyen d'un solvant aminé
d'une solution résultant de l'attaque par l'acide sulfurique d'un minerai molybdo-uranifère comprenant une réextraction aqueuse de l'uranium contenu dans cet extrait au moyen d'une solution acide d'un chlorure alcalin suivie d'une réextrac-tion du molybdène par traitement de l'extrait résiduel au moyen d'une solution de carbonate alcalin et recyclage du solvant, caractérisé en ce que, pour avoir une séparation sélective, on ajoute un oxydant à la solution acide de chloru-re alcalin avant que cette dernière soit mise en contact avec l'extrait.

2. Procédé de séparation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oxydant utilisé est une solution d'eau oxygénée.

3. Procédé de séparation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution aqueuse de l'attaque contient des quantités de molybdènes telles que le rapport peut atteindre 200 %.

4. Procédé de séparation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réextraction de l'uranium s'effectue au moyen de plusieurs mélangeurs-décanteurs dans lesquels le solvant organique et la solution acide de chlorure alcalin s'écoulent à contre-courant.

5. Procédé de séparation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'eau oxygénée est ajoutée à la solution acide de chlorure alcalin entre deux des mélangeurs-décanteurs.