含铀碱渣浸取及其浸出液的过氧化氢沉淀

论文摘要

本文采用了含铀碱渣的煅烧→碱渣煅烧渣的浸取→一次残渣的抛渣处理→过氧化氢沉淀浸出液→TBP-磺化煤油萃取技术来回收含铀碱渣中的铀。针对前四个工序进行了详细研究并确定了最佳工艺参数,制备出了核纯级的UO2（NO3）2溶液。该技术能够充分利用现有工艺设备,具有投资少,容易实现等优点,可有效减少废物量,并能回收铀资源,达到增收节支的目的。详细研究了含铀碱渣煅烧的工艺条件,重点讨论了温度、时间、氧化剂对酸浸效果的影响。实验结果确定碱渣进行煅烧的基本参数为:煅烧温度750℃,煅烧时间8小时,煅烧时通入适量的空气。通过煅烧有利于降低酸浸残渣中铀含量,减容50%以上,同时避免胶体的产生,使过滤相对容易一些。根据影响含铀煅烧渣粉末酸浸的主要因素:即酸浸温度（A）、酸浸酸度（B）、酸浸时间（C）、渣粉粒度（D）,采用正交实验法L16（44）对其酸浸工艺条件进行了研究;实验结果表明:含铀煅烧渣粉末,在所试最佳条件,即A2B3C4D2时,浸出率可达97.5%以上,一次酸浸残渣中铀含量<3%。采用了浓酸熟化法和二次煅烧法两种浸取技术处理一次酸浸残渣。研究了影响铀浸取效果的各种因素。实验表明:采用浓酸熟化法,铀浸出率低,尾渣中铀含量高,不能满足小于0.15%的“抛渣”条件。采用二次煅烧法,最好的结果是浸取后铀浸取率可达到97.54%,浸后渣铀含量为0.13%满足“抛渣”条件。对一次酸浸残渣的再处理适合采用二次煅烧法。研究了从含铀碱渣浸出液中回收、纯化铀的过氧化氢沉淀法。根据影响过氧化氢沉淀的主要因素:即pH值、过氧化氢用量、沉淀时间、沉淀温度进行了实验研究;对过氧化氢沉淀法的纯化效果,制备核纯级UO2粉末进行了研究和探索。实验结果表明:用H2O2从碱渣浸出液中沉淀铀,沉淀的PH值和沉淀温度是影响沉淀效果的最关键因素。H2O2沉淀对酸浸液里的杂质有一定的纯化能力,但难以直接达到核纯级产品的要求。如果与TBP萃取联合使用则可以获得核纯级铀产品。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 国内外碱渣浸取及纯化研究现状
• 1.2.1 铀的浸取技术
• 1.2.2 过氧化氢沉淀铀
• 1.3 研究方案
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 技术路线
• 1.5 本研究特色与创新点
• 第2章 含铀碱渣煅烧工艺条件的研究
• 2.1 引论
• 2.2 含铀碱渣性质
• 2.3 主要仪器设备
• 2.4 主要试剂
• 2.5 工艺实验原理
• 2.6 实验方法
• 2.7 实验内容
• 2.7.1 煅烧温度实验
• 2.7.2 煅烧时间实验
• 2.7.3 氧化剂用量实验
• 2.7.4 较佳条件煅烧与不煅烧的浸出效果比较
• 2.8 结果与讨论
• 2.8.1 实验结果
• 2.8.2 实验结果
• 2.9 小结
• 第3章 含铀碱渣浸取工艺条件的研究
• 3.1 引论
• 3.2 碱渣煅烧渣粉末性质
• 3.3 主要仪器设备
• 3.4 主要试剂
• 3.5 工艺实验原理
• 3.6 实验方法
• 3.7 结果与讨论
• 3.7.1 实验结果
• 3.7.2 实验讨论
• 3.8 小结
• 第4章 一次残渣抛渣条件研究
• 4.1 引论
• 4.2 工艺实验原理
• 4.2.1 浓酸熟化法浸取工艺实验原理
• 4.2.2 二次煅烧的工艺实验原理
• 4.3 实验仪器设备
• 4.4 实验试剂
• 4.5 实验方法
• 4.5.1 浓硝酸熟化法的实验方法
• 4.5.2 二次煅烧的实验方法
• 4.6 实验内容
• 4.6.1 浓硝酸熟化法条件实验
• 4.6.2 熟化对比实验
• 4.6.3 二次煅烧的实验方法
• 4.7 结果与讨论
• 4.7.1 浓硝酸熟化法条件实验结果
• 4.7.2 熟化对比实验结果
• 4.7.3 二次煅烧的实验结果
• 4.7.4 讨论
• 4.8 小结
• 第5章 过氧化氢沉淀铀的工艺研究
• 5.1 引论
• 5.2 硝酸浸出液性质
• 5.3 实验原理
• 5.4 主要仪器设备
• 5.5 主要试剂
• 5.6 实验方法
• 5.7 实验内容
• 5.7.1 碱渣硝酸浸出液沉淀条件实验
• 5.7.2 沉淀条件验证实验
• 5.7.3 过氧化铀煅烧实验
• 5.7.4 过氧化铀纯化初步实验
• 5.8 结果与讨论
• 5.8.1 碱渣硝酸酸浸液沉淀条件实验结果
• 5.8.2 沉淀条件验证实验结果
• 5.8.3 过氧化铀煅烧实验结果
• 5.8.4 过氧化铀纯化初步实验结果
• 5.8.5 讨论
• 5.9 小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果