FR2479792A2 - Procede de purification de solutions contenant des carbonate et sulfate alcalins, eventuellement de l'hydroxyde alcalin ainsi que l'un au moins des metaux, vanadium, uranium et molybdene - Google Patents
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Abstract
PROCEDE D'EPURATION DE SOLUTION AQUEUSE CONTENANT DES CARBONATE, SULFATE, HYDROXYDE OU HYDROGENOCARBONATE ALCALINS AINSI QUE, PRINCIPALEMENT, L'UN AU MOINS DES METAUX APPARTENANT AU GROUPE CONSTITUE PAR LE VANADIUM, L'URANIUM ET LE MOLYBDENE, SOUS LA FORME DE SELS ALCALINS ET DES IMPURETES MINERALES ETOU ORGANIQUES, LESDITES SOLUTIONS PROVENANT D'UN CYCLE D'ATTAQUE DE MINERAIS ET PRELEVEES APRES L'EXTRACTION DU METAL RECHERCHE QUI CONSISTE A TRAITER LESDITES SOLUTIONS PAR DE LA CHAUX A UNE TEMPERATURE AU PLUS EGALE A L'EBULLITION, POUR TRANSFORMER EN HYDROXYDE ALCALIN LES CARBONATE ET HYDROGENOCARBONATE PRESENTS, PUIS A EFFECTUER LA SEPARATION ET LE LAVAGE D'UN PREMIER PRECIPITE DE CARBONATE DE CALCIUM, ET D'UNE LIQUEUR QUI S'EST ENRICHIE EN HYDROXYDE ALCALIN, A LA CONCENTRER PAR EVAPORATION POUR PROVOQUER L'OBTENTION D'UN DEUXIEME PRECIPITE ESSENTIELLEMENT CONSTITUE DE SULFATE ALCALIN, A LE SEPARER DE LA PHASE LIQUIDE RICHE EN HYDROXYDE, A LE REDISSOUDRE DANS UN MILIEU AQUEUX ET A TRAITER LA SOLUTION DESULFATE ALCALIN AINSI OBTENUE PAR DE L'ALUMINATE DE BARYUM PUIS PAR DU GAZ CARBONIQUE, A SEPARER LE PRECIPITE OBTENU QUI EST THERMIQUEMENT TRAITE POUR REGENERER L'ALUMINATE DE BARYUM QUE L'ON RECYCLE.
Description
PROCEDE DE PURIFICATION DE SOIXTIONS CONTENANT DES CARBONATE
ET SULFATE ALCALINS, EVENTUELLEMENT DE L'HYDROXYDE ALCALIN
AINSI QUE L'UN AU MOINS DES METAUX, VANADIUM, URANIUM ET tSLYBDENE
La présente invention, relative à un procédé de purification de solutions contenant du carbonate alcalin, du sulfate alcalin, de l'hydroxyde alcalin ou de l'hydrogénocarbonate alcalin, ainsi que l'un au moins des métaux vanadium, uranium, molybdène et des impuretés minérales et/ou organiques, concerne une épuration amélioré en sulfate alcalin.
ET SULFATE ALCALINS, EVENTUELLEMENT DE L'HYDROXYDE ALCALIN
AINSI QUE L'UN AU MOINS DES METAUX, VANADIUM, URANIUM ET tSLYBDENE
La présente invention, relative à un procédé de purification de solutions contenant du carbonate alcalin, du sulfate alcalin, de l'hydroxyde alcalin ou de l'hydrogénocarbonate alcalin, ainsi que l'un au moins des métaux vanadium, uranium, molybdène et des impuretés minérales et/ou organiques, concerne une épuration amélioré en sulfate alcalin.
Dans le brevet principal n 2 404 601 du 30 Septembre 1977, la demanderesse a décrit un procédé d'épuration de solutions contenant du carbonate de sodium, du sulfate de sodium, de l'hydroxyde de sodium ou de l'hydro- génocarbonate de sodium et l'un au moins des métaux appartenant au groupe constitué par le vanadium, l'uranium et le molybdène sous la forme de sel de sodium.
Ces solutions provenaient d'un cycle d'attaque d'un minerai uranifère ou vanadifère pouvant également contenir du molybdène, après précipitation et séparation du métal à valoriser selon une méthode connue.
Ainsi, dans le cas d'un minerai uranifère nar exemple, le minerai étant attaqué par une liqueur de carbonate et/ou bicarbonate de sodium, l'ura nium solubilisé, présent dans la liqueur après attaque, était usuellement précipité sous forme d'uranate de sodium. Cet uranate de sodium pouvait être transformé par des moyens connus, tels que par exemple - soit en uranate d'ammonium cristallisé par une transnosition sulfo-ammo-
nique qui consistait à traiter l'uranate de sodium par une solution de
sulfate d'ammonium, - soit par redissolution sulfurique et précipitation du peroxyde d'ura
nium par introduction d'eau oxygénée.
nique qui consistait à traiter l'uranate de sodium par une solution de
sulfate d'ammonium, - soit par redissolution sulfurique et précipitation du peroxyde d'ura
nium par introduction d'eau oxygénée.
Quel que soit le mode deprécipitation et de séparation de l'uranium, ces opérations conduisaient à l'obtention de solutions contenant du carbonate de sodium, du sulfate de sodium, de la soude libre ou de l'hydroçténocar- bonate de sodium, qui devaient être purifiées avant d'être recycléès à l'attaque du minerai.
C'est dans cet esprit que la demanderesse avait décrit dans le brevet principal 2 404601 du 30 Septembre 1977, un procédé de purification des solutions précitées qui se caractérisait en ce que l'on traitait lesdites solutions à une température au plus égale à l'ébullition, par une quantité de chaux comprise entre 0,1 et 20 fois la quantité stoéchiométrique nécessaire tour transformer en hydroxyde de sodium les carbonates et hydrogénocarbonates présents, sans tenir compte de la quantité de chaux nécessaire pour précipiter les composés métalliques de calcium insolubles, puis en ce que l'on effectuerait la séparation et le lavage d'un premier précipité contenant pour l'essentiel du carbonate de calcium et un mélange d'autres sels organiques et inorganiques de calcium et d'une liqueur qui s'était enrichie en hydroxyde de sodium, en ce que l'on concentrait par évaporation le mélange de ladite liqueur et de la liqueur de lavage du premier précipité jusqu'à une teneur en hydroxyde de sodium au plus égale à 50 t pour provoquer l'obtention d'un deuxième précipité, en ce que l'on séparait les cristaux de ce deuxième précipité de leur liqueur-mère riche en hydroxyde de sodium et en ce que l'on récupérait ladite liqueur riche en hydroxyde de sodium.
Dans ce procédé, le deuxième précipité était essentiellement constitué par du sulfate de sodium, qui était extrait du cycle du traitement.
Après qu'il ait été sorti dudit cycle de traitement, le sulfate de sodium pouvait être soit valorisé dans des applications industrielles, soit stocké en un lieu approprié tel que zones de remblaiement, anciennes carrières etc..., soit encore rejeté dans les voies naturelles d'évacuation telles que les rivières et fleuves.
Mais, les quantités de sulfate de sodium pouvant être très importantes, il n'était plus possible d'agir à l'égard de l'environnement selon l'une ou l'autre façon de rejet précitée.
Dès lors, il devenait impératif de trouver un procédé permettant d'éliminer le sulfate de sodium, sous-produit découlant du procédé décrit dans le brevet principal 2404 601 du 30 Septembre 1977, sans aboutir à une pollution néfaste de l'environnement.
La demanderesse a maintenant trouvé qu'il était possible de réaliser
l'élimination complète du sulfate alcalin par un procédé de traitement
chimique de ce précipité.
l'élimination complète du sulfate alcalin par un procédé de traitement
chimique de ce précipité.
Le nouveau procédé d'élimination complète du sulfate alcalin contenu dans
des solutions à épurer contenant également du carbonate, de l'hydroxyde ou
l'hydrogénocarbonate alcalin, l'un au moins des métaux appartenant au
groupe constitué par le vanadium, l'uranium et le molybdène, sous la forme
de sels alcalins ainsi que des impuretés minérales et/ou organiques, ces
solutions provenant d'un cycle d'attaque de l'un de ces minerais et l'ex
traction du métal solubilisé lors de l'attaque, lesdites solutions étant
portées à une température au plus, égale à l'ébullition, puis traitées par
caustification au moyen de l'introduction de chaux pour transformer en hy
droxyde alcalin les carbonates -et hydrogénocarbonates présents, recueillir
un premier précipité contenant pour l'essentiel du carbonate de calcium et
une liqueur enrichie en hydroxyde alcalin, ladite liqueur enrichie en hy
droxyde alcalin étant concentrée par évaporation jusqu'à une teneur en hydroxyde au plus égale à 50 t pour provoquer l'obtention d'un deuxième pré
cipité constitué par du sulfate alcalin, se caractérise par le fait que,
après dissolution du précipité du sulfate alcalin dans un milieu aqueux,
on traite la solution obtenue par une quantité d'aluminate de baryum au
moins égale à la quantité stoéchiométrique nécessaire pour provoquer la
précipitation des ions sulfates,puis on en effectue la carbonatation par in
sufflation de gaz carbonique, et que l'on sépare une liqueur dont on com-
plète ultérieurement la carbonatation avant son recyclage, et un précipité
contenant du sulfate de baryum, du carbonate de baryum et de l'hydroxyde
d'aluminium, qui est calciné en redonnant l'aluminate de baryum que l'on
recycle, du 502 qui peut être récupéré et du C02.
des solutions à épurer contenant également du carbonate, de l'hydroxyde ou
l'hydrogénocarbonate alcalin, l'un au moins des métaux appartenant au
groupe constitué par le vanadium, l'uranium et le molybdène, sous la forme
de sels alcalins ainsi que des impuretés minérales et/ou organiques, ces
solutions provenant d'un cycle d'attaque de l'un de ces minerais et l'ex
traction du métal solubilisé lors de l'attaque, lesdites solutions étant
portées à une température au plus, égale à l'ébullition, puis traitées par
caustification au moyen de l'introduction de chaux pour transformer en hy
droxyde alcalin les carbonates -et hydrogénocarbonates présents, recueillir
un premier précipité contenant pour l'essentiel du carbonate de calcium et
une liqueur enrichie en hydroxyde alcalin, ladite liqueur enrichie en hy
droxyde alcalin étant concentrée par évaporation jusqu'à une teneur en hydroxyde au plus égale à 50 t pour provoquer l'obtention d'un deuxième pré
cipité constitué par du sulfate alcalin, se caractérise par le fait que,
après dissolution du précipité du sulfate alcalin dans un milieu aqueux,
on traite la solution obtenue par une quantité d'aluminate de baryum au
moins égale à la quantité stoéchiométrique nécessaire pour provoquer la
précipitation des ions sulfates,puis on en effectue la carbonatation par in
sufflation de gaz carbonique, et que l'on sépare une liqueur dont on com-
plète ultérieurement la carbonatation avant son recyclage, et un précipité
contenant du sulfate de baryum, du carbonate de baryum et de l'hydroxyde
d'aluminium, qui est calciné en redonnant l'aluminate de baryum que l'on
recycle, du 502 qui peut être récupéré et du C02.
Dans les solutions à traiter selon l'invention, les concentrations en sul
fate, carbonate, hydroxyde, hydrogénocarbonate alcalin en l'absence d'hy
droxyde et en composés alcalins d'au moins un des métaux du groupe consti
tué par l'uranium, le molybdène et le vanadium, ne sont nas critiques.
fate, carbonate, hydroxyde, hydrogénocarbonate alcalin en l'absence d'hy
droxyde et en composés alcalins d'au moins un des métaux du groupe consti
tué par l'uranium, le molybdène et le vanadium, ne sont nas critiques.
Leurs teneurs relatives peuvent varier dans de larves proportions sans gê
ner la bonne marche du procédé selon l'invention.
ner la bonne marche du procédé selon l'invention.
Les composés alcalins, tels que sulfate, carbonate, hydroxyde ou hydrogéno-
carbonate sont ceux de sodium et de potassium.
carbonate sont ceux de sodium et de potassium.
Pour la suite de la descrintion du procédé selon l'invention, il n'est fait référence qu'aux seuls composés du sodium, étant entendu que les composés du potassium peuvent être traités de la même manière.
Dans ses caractéristiques essentielles, le nouveau procédé d'elimination du sulfate de sodium contenu dans les solutions à épurer provenant de traitement de minerai uranifère, vanadifère et/ou molybdénifère comporte les étapes suivantes, dont certaines ont déjà été décrites dans le brevet principal - une caustification des solutions par une quantité de chaux comprise en
tre 0,1 à 20 fois et, de préférence comprise entre n,5 et 1n fois la
quantité stoéchiométrique pour transformer en hydroxyde de sodium les
carbonates présents, - la séparation d'un premier précipité imprégné d'eaux-mères et constitué
par un mélange de sels organiques et inorganiques de calcium, d'une li
queur alcaline enrichie en hydroxyde de sodium et contenant du sulfate
de sodium, liqueur à laquelle sont jointe les eaux de lavage du premier
précipité, - la concentration de la liqueur résultante par évaporation jusqu'à l'ob-
tention d'un deuxième précipité, - la séparation des cristaux de ce deuxième précipité imprégné d'une li
queur-mère riche en hydroxyde de sodium, - le lavage du deuxième précipité avec recyclage des eaux de lavage à la
concentration, - la récupération d'une première liqueur riche en hydroxyde de sodium, - la dissolution du précinité de sulfate de sodium dans un nilieu aqueux, - le traitement de la solution de sulfate de sodium par de l'aluminate de
baryum, - la carbonatation par du gaz carbonique de la solution de sulfate de so
dium traitée par l'aluminate de baryum, - la séparation d'un précipité constitué par le mélange de sulfate de ba
baryum, de carbonate de baryum et d'hydroxyde d'aluminium d'une deuxième
liqueur contenant du carbonate de sodium qui est généralement jointe à
la première liqueur riche en hydroxyde de sodium, - enfin, la calcination du précipité constitué par le mélange de sulfate
de baryum et d'hydroxyde d'aluminium, avec recyclée de l'aluminate de
baryum régénéré et dégagement de gaz sulfureux qui peut être récupéré
et de gaz carbonique.
tre 0,1 à 20 fois et, de préférence comprise entre n,5 et 1n fois la
quantité stoéchiométrique pour transformer en hydroxyde de sodium les
carbonates présents, - la séparation d'un premier précipité imprégné d'eaux-mères et constitué
par un mélange de sels organiques et inorganiques de calcium, d'une li
queur alcaline enrichie en hydroxyde de sodium et contenant du sulfate
de sodium, liqueur à laquelle sont jointe les eaux de lavage du premier
précipité, - la concentration de la liqueur résultante par évaporation jusqu'à l'ob-
tention d'un deuxième précipité, - la séparation des cristaux de ce deuxième précipité imprégné d'une li
queur-mère riche en hydroxyde de sodium, - le lavage du deuxième précipité avec recyclage des eaux de lavage à la
concentration, - la récupération d'une première liqueur riche en hydroxyde de sodium, - la dissolution du précinité de sulfate de sodium dans un nilieu aqueux, - le traitement de la solution de sulfate de sodium par de l'aluminate de
baryum, - la carbonatation par du gaz carbonique de la solution de sulfate de so
dium traitée par l'aluminate de baryum, - la séparation d'un précipité constitué par le mélange de sulfate de ba
baryum, de carbonate de baryum et d'hydroxyde d'aluminium d'une deuxième
liqueur contenant du carbonate de sodium qui est généralement jointe à
la première liqueur riche en hydroxyde de sodium, - enfin, la calcination du précipité constitué par le mélange de sulfate
de baryum et d'hydroxyde d'aluminium, avec recyclée de l'aluminate de
baryum régénéré et dégagement de gaz sulfureux qui peut être récupéré
et de gaz carbonique.
Corme cela a été décrit dans le brevet principal, la caustification des solutions à épurer s'effectue par introduction d'une quantité de chaux au moins égale à la quantité stoéchiométrique nécessaire pour la transformation quasi totale des carbonate et hydroFrénocarbonate de sodium présents dans la liqueur, en hydroxyde de sodium, selon les réactions
Dans le cas où les solutions à caustifier contiennent des sels métalliques susceptibles de former avec la chaux, et dans les conditions opératoires, un composé insoluble, la quantité totale de chaux introduite est constituée par la quantité de chaux effectivement nécessaire à la causitification des carbonate et hydrogênocarbonate en solution et la quantité de chaux nécessaire pour précipiter lesdits éléments métalliques sous forme de composés insolubles de calcium. Dès lors, et pour simplifier la compréhension de l'objet de l'invention, il ne sera fait mention que de la quantité de chaux effectivement nécessaire pour la seule caustification des carbonate et hydrogénocarbonate de sodium.
La température correspondante du traitement de caustification est au plus égale à la température d'ébullition de la liqueur traitée. Elle se situe donc entre 20"C et 100 C mais, de préférence, entre 500C et 970C, la précipitation et la filtrabilité du résidu obtenu étant, dans la majorité des cas, améliorées quand la température de caustification est proche de la température d'ébullition.
Le précipité est constitué, pour l'essentiel, par du carbonate de calcium et par l'excès de chaux et, en quantité mineure, par des sels organiques et inorganiques de calcium.
La séparation du premier précipité et de la liqueur-mère contenant l'hydro- xyde de sodium s'effectue par un moyen connu tel que, par exemple, filtration, essorage, décantation, etc...
La liqueur contenant l'hydroxyde de sodium est alors soumise à une concentration par évaporation jusqu'à l'obtention d'une concentration en NaOH d'au plus 50 t et telle que la teneur résiduelle en sulfate de sodium de la liqueur après évaporation soit réglée à la valeur désirée comme cela a été exprimé dans le brevet principal.
On recueille, alors, un deuxième précipité constitué par du sulfate de sodium qui est séparé de la liqueur-mère riche en Na7H par un moyen connu, puis lavé avec de I'eau-ou avec une solution aqueuse saturée en sulfate de sodium, la liqueur de lavage étant recyclée à la concentration.
Selon le procédé de l'invention, le deuxième précipité constitué par du sulfate de sodium est alors traité par un milieu aqueux dans lequel s' ef- fectue la dissolution du Na2504. Ce milieu peut être de l'eau, mais peut être également une liqueur de recyclage.
La précipitation des ions S04 est alors réalisée sous la forme de sulfate de baryum par introduction d'aluminate de baryum dans la solution contenant le Na2S04 maintenue sous une agitation.
L'aluminate de baryum peut être introduit dans le milieu à traiter sous la forme d'une solution aqueuse d'aluminate de baryum, sous la forme d'une suspension aqueuse ou bien encore à 1 'état pulvérulent.
La température à laquelle s'effectue le traitement de la solution aqueuse de sulfate de sodium par l'aluminate de baryum est inférieure à 1000C elle se situe de préférence entre 500C et 800C.
Le temps nécessaire à la précipitation des ions Lys04 est éminemment variable : il se situe entre 0,5 heure et 24 heures suivant la composition de la liqueur à traiter, mais, de préférence, entre 2 heures et 4 heures selon le rendement de précipitation souhaité.
Puis, une carbonatation de la suspension est réalisée par insufflation de gaz carbonique.
Une fraction importante des ions baryum, introduits dans la solution aqueuse du sulfate de sodium, précipite sous la forme de carbonate de baryum selon les réactions suivantes
<tb> <SEP> Ba(A102)2 <SEP> + <SEP> Na2S04 <SEP> BaSO4 <SEP> + <SEP> 2 <SEP> NaA102
<tb> puis <SEP> 2 <SEP> NaA102 <SEP> + <SEP> 4 <SEP> H20 <SEP> , <SEP> 2 <SEP> Al(7H)3 <SEP> + <SEP> 2 <SEP> NaOH
<tb> <SEP> 2 <SEP> NaOH <SEP> + <SEP> C02 <SEP> - <SEP> y <SEP> Na2C03 <SEP> + <SEP> H20
<tb> et, <SEP> en <SEP> outre, <SEP> Ba(A102)2 <SEP> + <SEP> Na2CO3 <SEP> BaC03 <SEP> + <SEP> 2 <SEP> NaAl02 <SEP> à <SEP> titre <SEP> de
<tb> réaction secondaire.
<tb> puis <SEP> 2 <SEP> NaA102 <SEP> + <SEP> 4 <SEP> H20 <SEP> , <SEP> 2 <SEP> Al(7H)3 <SEP> + <SEP> 2 <SEP> NaOH
<tb> <SEP> 2 <SEP> NaOH <SEP> + <SEP> C02 <SEP> - <SEP> y <SEP> Na2C03 <SEP> + <SEP> H20
<tb> et, <SEP> en <SEP> outre, <SEP> Ba(A102)2 <SEP> + <SEP> Na2CO3 <SEP> BaC03 <SEP> + <SEP> 2 <SEP> NaAl02 <SEP> à <SEP> titre <SEP> de
<tb> réaction secondaire.
La quantité de gaz carbonique nécessaire à la carbonatation de ladite suspens ion est au moins égale à la quantité stoéchiométrique de C02 correspondant à la quantité de baryum mis en oeuvre sous fonne d'aluminate de baryum.
La quantité d'aluminate de baryum généralement utilisée pour la précipitation est voisine de la quantité stoéchiométrique nécessaire pour précipiter les ions S04 . En effet, la demanderesse a constaté que, dans le cas où l'on diminue, par exemple, la concentration en Na2S04 de la solution aqueuse de départ, de .22 % à 10 %, on précipite resnectivement une quantité d'ions S04 qui avoisine 85 % dans le premier cas et s'élève à environ 95 % dans le deuxième cas. Mais, une telle dilution présente l'inconvénient d'introduire dans le cycle de traitement un volume d'eau supplémentaire qu'il faut ultérieurement éliminer.Dans le cas où l'on ne diminue pas la concentration initiale en Na2S04 de la solution aqueuse de départ, l'utilisation d'une quantité d'aluminate de baryum sous stoéchiométrique permet de diminuer la masse de BaCO3 simultanément précipitée avec le BaS04, mais en laissant, après séparation du précipité, une plus grande quantité de Na2S04 restant en solution dans la liqueur recyclée.
Le précipité obtenu constitué par un mélange de sulfate de baryum, de carbonate de baryum et d'hydroxyde d'aluminium, est séparé de la liqueur riche en carbonate de sodium, qui est jointe à une fraction de la liqueur antérieurement séparée du précipité de sulfate de sodium pour être envoyée à la carbonatation.
Après l'élimination de la liqueur-mère d'imprégnation, ce précipité, constitué par le mélange précité, est soumis à une calcination en milieu réducteur à une température cpmprise entre 110n et 1500 C assurant ainsi la régénération de l'aluminate de baryum qui est recyclé dans la zone de précipitation des ions sulfates.
Comme cela a été exprimé dans la demande principale de brevet, la liqueurmère riche en hydroxyde, provenant de la caustification et de l'élimina- tion des ions sulfates, peut subir un traitement de transformation avant d'être utilisée dans le cycle de fabrication, tel que l'attaque du minerai.
C'est ainsi que la liqueur-mère riche en hydroxyde peut être sartielle- ment ou en totalité carbonatée par sa mise en contact avec du çra carbonique selon des moyens connus, par exemple par insufflation d'un large excès de ce gaz. Selon les conditions de cette opération, il est possible d'obtenir un précipité constitué par un mélange de carbonate de sodium et d'hydrogénocarbonate de sodium que l'on peut ultérieurement séparer.
Selon une disposition complémentaire du nrocédé décrit dans la demande principale de l'invention, il peut se produire, lors du traitement des solutions par la chaux, une caustification incomplète du carbonate de so dium malgré l'introduction d'un large excès de chaux, ou bien, il neut se révéler souhaitable d'effectuer une caustification ménagée de ce carbonate par l'introduction d'une quantité sous stoéchiométrique de chaux.
Dès lors, au cours de la concentration par évaporation de la liqueur-mère alcaline, il apparaît un précipité qui peut être constitué soit. par le sel double 2 Na2kS04.Na2C03, soit par un mélange de carbonate de sodium et de ce sel double, soit, enfin, par un mélange de sulfate de sodium et de ce sel double, l'obtention de l'un ou de l'autre des trois précipités possibles dépendant essentiellement des compositions de la liqueur alcaline après la caustification ainsi que du taux de l'évaporation pratiquée.
Dans ce cas, le précipité constitué soit par le sel double 2 Na2wS04.Na2C03, soit par le mélange de carbonate de sodium et de ce sel double, soit enfin par le mélange de sulfate de sodium et de ce sel double, est traité par un milieu aqueux dans lequel s'effectue la dissolution de ces sels. Ce milieu peut être de l'eau, mais peut être également une liqueur de recyclage. La précipitation des ions S04 préférentiellement et de C03 est alors réalisée sous la forme de BaS04 et de BaC03 par introduction de l'aluminate de baryum dans la solution précitée maintenue sous agitation, d'une manière analogue à celle décrite pour le seul sulfate de sodium.
Que la caustification soit complète ou incomplète, la liqueur-mère riche en NaOH, obtenue par une séparation liquide-solide après évaporation, contient encore des impuretés organiques dont l'élimination s'effectue par l'un ou l'autre des traitements copinlémentaires cités dans la demande principale du brevet.
De même, la carbonatation de cette liqueur-mère riche en hydroxyde peut être réalisée comme cela a déjà été précisé.
Selon une disposition particulière concernant le cas où la solution à épurer provenant du traitement du minerai uranifère contient une quantité suffisemment importante de molybdène pour justifier sa récupération, et que ledit molybdène a précipité sous forme de molybdate de sodium en même temps que le sulfate de sodium lors de la concentration par évaporation, il peut être intéressant d'en effectuer l'extraction après dissolution du mélange de sulfate et de molybdate de sodium, par exemple, par introduction d'ions sulfures et avec ajustement du taux d'acidité du milieu.
La liqueur recueillie, après séparation du molybdène, est alors traitée par l'aluminate de baryum selon le procédé de l'invention.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description du schéma annexé.
La figure jointe est une représentation schématique du procédé selon l'invention indiquant en traits pleins le circuit utilisé lorsque l'on désire éliminer les seuls carbonate de sodium et sulfate de sodium résultant des opérations de caustification, de séparation et de concentration telles qu'elles sont décrites dans le brevet principal, et, en traits pointillés les circuits pour réaliser sur une fraction de la liqueur-mère riche en hydroxyde de sodium provenant de la caustification et sur la liqueur carbo natée provenant de la précipitation des ions sulfates par le baryum, une carbonatation complémentaire.
Selon cette figure, les solutions alcalines à traiter "Le" ainsi que la chaux nécessaire sont introduites en (A) par (O) et (R). La bouillie obtenue après traitement par la chaux est introduite en (B) où l'on effectue la séparation d'un gâteau S1 et d'une liqueur L1. Le gâteau S1 est lavé en (C) avec de l'eau. Les eaux-mères L2 ainsi extraites sont mélangées à la liqueur L1 en formant la liqueur L3. Le gâteau S2 résultant, extrait de (C) est essentiellement constitué par du carbonate de calcium. La liqueur L3 constituée par le mélange des liqueurs L1 et L2 renfermant de l'hydroxyde de sodium est conduite en (D) où s'effectue une concentration par évaporation d'eau, en provoquant la précipitation d'un sulfate de sodium.
La bouillie L4 sortant de la concentration est introduite en (E) où l'on réalise la séparation d'une liqueur L et d'un gâteau S5.
5
Le gâteau Sg, essentiellement constitué par le sulfate de sodium, est en traîne en (F) où il subit un lavage soit par de liteau, soit par une solution saturée en sulfate de sodium, avec recyclage de la liqueur de lavage
L6 en (D).
Le gâteau Sg, essentiellement constitué par le sulfate de sodium, est en traîne en (F) où il subit un lavage soit par de liteau, soit par une solution saturée en sulfate de sodium, avec recyclage de la liqueur de lavage
L6 en (D).
Le gâteau S6 est alors introduit dans une zone (AB), où s'effectue la dissolution du sulfate de sodium dans un volume d'eau approprié et/ou de liqueur de recyclage.
La liqueur L60 de sulfate de sodium ainsi obtenue est alors conduite dans la zone (AC) où s'effectue la précipitation des ions sulfates par l'introduction d'aluminate de baryum. Puis, la suspension L61 obtenue est soumise à une carbonatation en (AD) par injection de gaz carbonique dans le but de précipiter de l'hydroxyde d'aluminium de formule M(OH)3. Puis, la suspension L62 sortant de la zone de carbonatation (AD), est conduite en (AE) où s'effectue la séparation de la liqueur alcaline L63 et d'un gâteau S63' formé du mélange de sulfate de baryum, carbonate de baryum et hydrosyde d'aluminium.
La masse cristalline S63 est alors soumise à un rinçage en (AF) par introduction d'eau en donnant une liqueur L64 qui est jointe à L63.
La masse cristalline S64 ainsi débarrassée de la liqueur d'imprégnation est introduite dans une zone de calcination (AG) où est régénéré l'aluminate de baryum qui est ensuite recyclé en (AC).
S'il est souhaitable de carbonater une fraction de la liqueur L5 riche en hydroxyde de sodium, cette liqueur est introduite en (J) pour y subir la carbonatation par insufflation de C02. La bouillie obtenue peut être utilisée telle que produite en (AH), comme cela a été exprimé dans le brevet principal.
Les avantages du procédé selon l'invention seront beaucoup plus perceptibles grâce à l'exemple donné à titre illustratif.
EXEMPLE (illustré par la figure)
On a traité selon le procédé de l'invention, une solution riche en NaOH ré siduelle prélevée à la fin d'un cycle d'attaque d'un minerai uranifère après la précipitation et la séparation de l'uranate de sodium.
On a traité selon le procédé de l'invention, une solution riche en NaOH ré siduelle prélevée à la fin d'un cycle d'attaque d'un minerai uranifère après la précipitation et la séparation de l'uranate de sodium.
Le solution "Le" représentant une masse de 861,5 kg avait la comnosition suivante exprimée en masses
NaOH .......... 20,8 kg
Na2C03 ........ 44,2 k.g
Na2S04 ........ 17,3 kg
Uranium ....... 0,005 kg
Molybdène ..... 3,9 kg
H20etdivers 775,3 kg
La solution "Le" a été Introduite en (A) avec 28 kg de chaux en vue de réaliser la caustification du carbonate présent par chauffage et maintien à 950C pendant un temps d'environ 3 heures. La bouillie ainsi obtenue était transvasée en (B) où s'opérait la séparation des phases solide et liquide L1. Le gâteau S1 était ensuite lavé en (C) par 22,5 kg d'eau.
NaOH .......... 20,8 kg
Na2C03 ........ 44,2 k.g
Na2S04 ........ 17,3 kg
Uranium ....... 0,005 kg
Molybdène ..... 3,9 kg
H20etdivers 775,3 kg
La solution "Le" a été Introduite en (A) avec 28 kg de chaux en vue de réaliser la caustification du carbonate présent par chauffage et maintien à 950C pendant un temps d'environ 3 heures. La bouillie ainsi obtenue était transvasée en (B) où s'opérait la séparation des phases solide et liquide L1. Le gâteau S1 était ensuite lavé en (C) par 22,5 kg d'eau.
Les eaux-mères qui imprégnaient le gâteau S1 étaient ensuite extraites et jointes à la liqueur L1 provenant de la séparation (B).
Les liqueurs L1 et L2 formaient la liqueur L3.
Le gâteau S2, sortant de (C) avait une masse de 61,3 kg et avait la composition suivante exprimée en masse
CaCO3 .......... 41,7 kg
Uranium ........ 0,003 kg
H20 d'imprégna-
tion + divers .. 19,6 kg
La liqueur L3 représentait une masse de 850,7 kg et avait la composition suivante
NaOH 54,2 kg
Na2S04 17,3 kg
Uranium ....... 0,002 kg
Molybdène ..... 3,9 kg
Eau + divers .. 775,3 kg
Elle était conduite en (D) où s'effectuait une concentration par évaporation de 619,9 kg d'eau.
CaCO3 .......... 41,7 kg
Uranium ........ 0,003 kg
H20 d'imprégna-
tion + divers .. 19,6 kg
La liqueur L3 représentait une masse de 850,7 kg et avait la composition suivante
NaOH 54,2 kg
Na2S04 17,3 kg
Uranium ....... 0,002 kg
Molybdène ..... 3,9 kg
Eau + divers .. 775,3 kg
Elle était conduite en (D) où s'effectuait une concentration par évaporation de 619,9 kg d'eau.
La bouillie sortant de (D) était transvasée en (E) où s'effectuait la séparation d'un gâteau Sg et d'une liqueur L5. Le gâteau S5 était ensuite soumis à um lavage en (F) par 1,4 kg d'eau en donnant un gâteau S6. La liqueur de lavage L6 était recyclée en (D) pour y subir la concentration.
Le gâteau S6 représentant une masse de 15,4 kg avait la composition suivante exprimée en masse
Na2SO4 .......... 14,0 kg
H2O + divers .... 1,4 kg
Le gâteau S6 était alors introduit en (AB) où s'effectuait la dissolution du sulfate de sodium au moyen de 54 kg d'eau et de 27 kg d'une liqueur recyclée renfermant 3,1 kg de Na2SO4, 0,3 kg de H2SO4 et 0,008 kg de molyb- dène.
Na2SO4 .......... 14,0 kg
H2O + divers .... 1,4 kg
Le gâteau S6 était alors introduit en (AB) où s'effectuait la dissolution du sulfate de sodium au moyen de 54 kg d'eau et de 27 kg d'une liqueur recyclée renfermant 3,1 kg de Na2SO4, 0,3 kg de H2SO4 et 0,008 kg de molyb- dène.
La liqueur aqueuse L60 ainsi obtenue représentait une masse de 96,4 kg qui était introduite dans la zone (AC) où se réalisait la précipitation des ions S04 par l'introduction de 31,5 kg d'aluminate de baryum de recyclage sous une forme pulvérulente,accompagné de 7,2 kg de Ba504 et de 3,2 kg de Al203 n'ayant pas réagi lors du traitement thermique.
A la sortie de (AC), on obtenait une suspension L61 représentant une masse de 138,3 kg qui était introduite en (AD) où elle subissait une carbonatation par injection de 5,3 kg de C02.
La suspension obtenue L62 représentait une masse de 143,6 kg, la phase solide étant constituée par un mélange de BaS04, BaC03 et Al(0H)3 tandis que la phase liquide était une solution aqueuse de Na2C03 contenant encore une certaine quantité de Na2SO4.
Cette suspension L62 était alors transvasée en (AE) où s'effectuait la séparation d'un gâteau S63 et d'une liqueur L63. Le râteau S63 était ensuite soumis à un lavage en (AF) par 30 kg d'eau en donnant un gâteau S64 et une liqueur L64 qui était jointe à L63 en donnant la liqueur L65.Le gâteau S64 représentait une masse de 77,8 kg et avait la composition suivante exprimée en masse
BaSO4 .......... 31,7 kg
BaC03 .......... 3,6 kg
Al(OH)3 ........ 19,3 kg
A1203 3,2 kg
H2O d'imprégnation 20,0 kg
La liqueur L65, mélange des liqueurs L63 et L64, représentait une masse de 95,8 kg et avait la composition suivante exprimée en masses
Na2C03 .......... 10,8 kg
Na2SO4 .......... 2,6 kg
Molybdène ....... 0,008 kg
H2O + divers .... 82,4 kg
La liqueur L5 provenant de la séparation (E) avait une masse de 216,8 kg et la composition suivante : :
NaOH ........... 54,2 kg
Na2S04 ......... 3,3 kg
Uranium ........ 0,002 kg
molybdène ...... 3,9 kg
H2O + divers ... 155,4 kg
Les liqueurs L5 et L65 étaient séparément renvoyées dans la partie du cycle d'extraction de l'uranium, non décrite dans le présent exemple
BaSO4 .......... 31,7 kg
BaC03 .......... 3,6 kg
Al(OH)3 ........ 19,3 kg
A1203 3,2 kg
H2O d'imprégnation 20,0 kg
La liqueur L65, mélange des liqueurs L63 et L64, représentait une masse de 95,8 kg et avait la composition suivante exprimée en masses
Na2C03 .......... 10,8 kg
Na2SO4 .......... 2,6 kg
Molybdène ....... 0,008 kg
H2O + divers .... 82,4 kg
La liqueur L5 provenant de la séparation (E) avait une masse de 216,8 kg et la composition suivante : :
NaOH ........... 54,2 kg
Na2S04 ......... 3,3 kg
Uranium ........ 0,002 kg
molybdène ...... 3,9 kg
H2O + divers ... 155,4 kg
Les liqueurs L5 et L65 étaient séparément renvoyées dans la partie du cycle d'extraction de l'uranium, non décrite dans le présent exemple
Claims (6)
- 20/ - Procédé d'épuration selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas où le traitement par la chaux desdites solutions conduit à une caustification incomplète et à la précinitation d'un sel double 2 MSO4,MCO3 éventuellement en mélange avec MCO3 ou MSO4 où ?I est un élément alcalin, ce précipité est dissout dans un milieu aqueux et la solution obtenue est traitée par de l'aluminate de baryum puis par du gaz carbonique.
- 30/ - Procédé d'épuration selon les revendications 1 et 2, caractérisé pence que la solution aqueuse de dissolution du sulfate alcalin, du sel double 2 MSO4,MCO3 ou du mélange de ce sel double avec du MSO4 ou du PICOT où M est un élément alcalin, est acidifiée puis traitée par des ions S pour éliminer le molybdène présent avant que ladite solution soit traitée par l'aluminate de baryum puis par du gaz carbonique.4 / - Procédé d'épuration selon la revendication 1, caractérisé en ce que les carbonate, sulfate, hydroxyde ou hydrogénocarbonate alcalins sont ceux de sodium et de potassium.
- 50/ - Procédé d'épuration selon la revendication 1, caractérisé en.ce que 1 'aluminate de baryum est introduit sous une forme pulvérulente ou sous la forme d'une suspension ou d'une solution aqueuse.
- 60/ - Procédé d'épuration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement de précipitation par l'aluminate de baryum s'effectue à une température inférieure à 100 C, de préférence comprise entre 5O0C et 8O0C.
- 70/ - Procédé d'épuration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'aluminate de baryum Introduite est stoéchiométrique et calculée par rapport à la quantité des ions SO4 présents dans la liqueur de redissolution de sulfate alcalin.
- 80/ - Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de gaz carbonique introduite dans la suspension issue de la précipitation par l'aluminate de baryum est au moins égale à la quantité stoéchiométrique calculée par rapport à la quantité de baryum mis en oeuvre sous forme d'aluminate de baryum.9 / - Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement thermique en milieu réducteur du précipité contenant le sulfate de baryum, le carbonate de baryum et l'hydroxyde d'aluminium s'effectue à une température comprise entre 11-00 C et 1500 C.
Priority Applications (9)
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|---|---|---|---|
| FR8007878A FR2479792A2 (fr) | 1977-09-30 | 1980-04-02 | Procede de purification de solutions contenant des carbonate et sulfate alcalins, eventuellement de l'hydroxyde alcalin ainsi que l'un au moins des metaux, vanadium, uranium et molybdene |
| US06/246,398 US4423009A (en) | 1980-04-02 | 1981-03-23 | Carbonate, sulphate and hydroxide or hydrogen carbonate |
| BR8191970A BR8191970A (pt) | 1980-04-02 | 1981-04-01 | Processo de depuracao de solucoes contendo carbonato,sulfato,hidroxido ou hidrogenocarbonato alcalinos,assim como,principalmente,pelo menos um dos metais pertencentes ao grupo constituido por vanadio,uranio e milibdenio |
| IT8120880A IT1136991B (it) | 1980-04-02 | 1981-04-01 | Procedimento di puricazione di soluzioni contenenti carbonato e solfato alcalini,eventualmente dell'idrossido alcalino cosi' come uno almeno dei metalli vanadio,uranio e molibdeno |
| SE8102090A SE8102090L (sv) | 1980-04-02 | 1981-04-01 | Sett att rena losningar innehallande alkalikarbonat, alkalisulfat, alkalihydroxid, eventuellt alkalivetekarbonat samt minst en av metallerna vanadin, uran och molybden |
| DZ816150A DZ282A1 (fr) | 1980-04-02 | 1981-04-01 | Procédé de purification de solutions contenant descarbonate et sulfate alcalins, éventuellement de l'hydroxyde alcalin ainsi que l'un au moins des métaux, vanadium, uranium et molybdène. |
| CA000374423A CA1162720A (fr) | 1980-04-02 | 1981-04-01 | Procede de purification de solutions contenant des carbonate et sulfate alcalins, eventuellement de l'hydroxyde alcalin ainsi que l'un au moins des metaux, vanadium, uranium etmolybdene |
| AU69051/81A AU545530B2 (en) | 1977-09-30 | 1981-04-02 | Purifying alkali metal leach solutions containing vanadium, uranium or molybdenum |
| ZA00812220A ZA812220B (en) | 1980-04-02 | 1981-04-02 | Process for the purification of solutions containing alkali metal carbonate and sulphatge and possibly alkali metal hydroxide, and at least one of the metals vanadium, uranium and molybdenum |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7730176A FR2404601A1 (fr) | 1977-09-30 | 1977-09-30 | Procede de purification de solutions contenant des carbonates et sulfates de sodium, eventuellement de la soude, ainsi que l'un des metaux suivants : vanadium, uranium, molybdene |
| FR7824843A FR2433482A2 (fr) | 1978-08-18 | 1978-08-18 | Procede de purification de solutions contenant des carbonate et sulfate de sodium, eventuellement de l'hydroxyde de sodium ainsi que l'un des metaux uranium, molybdene |
| FR7824844A FR2433480A2 (fr) | 1978-08-18 | 1978-08-18 | Procede de purification de solutions contenant des carbonate et sulfate de potassium, eventuellement de l'hydroxyde de potassium ainsi que principalement l'un au moins des metaux, uranium, molybdene |
| FR8007878A FR2479792A2 (fr) | 1977-09-30 | 1980-04-02 | Procede de purification de solutions contenant des carbonate et sulfate alcalins, eventuellement de l'hydroxyde alcalin ainsi que l'un au moins des metaux, vanadium, uranium et molybdene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2479792A2 true FR2479792A2 (fr) | 1981-10-09 |
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ID=27446367
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8007878A Granted FR2479792A2 (fr) | 1977-09-30 | 1980-04-02 | Procede de purification de solutions contenant des carbonate et sulfate alcalins, eventuellement de l'hydroxyde alcalin ainsi que l'un au moins des metaux, vanadium, uranium et molybdene |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU545530B2 (fr) |
| FR (1) | FR2479792A2 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2228965C1 (ru) * | 2002-12-30 | 2004-05-20 | Государственное учреждение Институт металлургии Уральского отделения РАН | Способ извлечения ванадия из ванадийсодержащих материалов |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119528399A (zh) * | 2025-01-21 | 2025-02-28 | 北京纬纶华业环保科技股份有限公司 | 石煤提钒后萃液的无害化及资源化处理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2380228A1 (fr) * | 1977-02-09 | 1978-09-08 | Cogema | Procede de traitement de liqueurs alcalines contenant des ions sulfate |
| FR2404600A1 (fr) * | 1977-09-30 | 1979-04-27 | Pechiney Aluminium | Procede de purification de solutions alcalines contenant de la soude, des carbonates et sulfates alcalins ainsi que de l'aluminate de sodium |
-
1980
- 1980-04-02 FR FR8007878A patent/FR2479792A2/fr active Granted
-
1981
- 1981-04-02 AU AU69051/81A patent/AU545530B2/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2380228A1 (fr) * | 1977-02-09 | 1978-09-08 | Cogema | Procede de traitement de liqueurs alcalines contenant des ions sulfate |
| FR2404600A1 (fr) * | 1977-09-30 | 1979-04-27 | Pechiney Aluminium | Procede de purification de solutions alcalines contenant de la soude, des carbonates et sulfates alcalins ainsi que de l'aluminate de sodium |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2228965C1 (ru) * | 2002-12-30 | 2004-05-20 | Государственное учреждение Институт металлургии Уральского отделения РАН | Способ извлечения ванадия из ванадийсодержащих материалов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2479792B2 (fr) | 1982-04-30 |
| AU6905181A (en) | 1981-10-08 |
| AU545530B2 (en) | 1985-07-18 |
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