Способ утилизации марганца

 

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в схемах извлечения марганца из растворов и пульп, содержащих уран и дочерние продукты его распада. Сущность изобретения заключается в том, что содержащие марганец и радиоактивные элементы растворы с pH=4,5 подщелачивают известью до pH= 7,0, отдаляют раствор от осадка, затем проводят осаждение марганцевых продуктов карбонатными солями аммония или щелочных металлов. Способ позволяет снизить содержание радиоактивных примесей в продуктах утилизации марганца. 1 табл.

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при гидрометаллургической переработке урановых руд.

В настоящее время переработка урановых руд осуществляется гидрометаллургическими методами.

Одним из наиболее распространенных способов гидрометаллургической переработки урановых руд является способ, используемый на заводе фирмы "Юнион карбайд" (США).

Известный способ включает дробление и измельчение руды, сернокислотное выщелачтивание рудной пульпы с использованием в качестве окислителя природной двуокиси марганца (пиролюзита), корректировку pH до значения 1,2-1,6, сорбционное извлечение урана из выщелоченной пульпы с последующей экстракционной перечисткой и осаждением химконцентрата урана. "Хвостовую" пульпу после сорбционного извлечения урана нейтрализуют до pH=7,0 и направляют на хвостохранилище. Осветленные воды хвостохранилища возвращают в основной технологический цикл на стадию измельчения руды (Смирнов Ю.В. Ефимова З.И. Скороваров Д. И. Иванов Г.Ф. Гидрометаллургическая переработка уранорудного сырья. М. Атомиздат, 1979, с. 111-112).

Недостатком известного способа является безвозвратный расход природной двуокиси марганца.

Известен способ утилизации марганца из растворов после сорбционного извлечения урана. В соответствии с этим способом нейтрализацию раствора после сорбции урана производят в две стадии: до pH=4,5 известью или известняком, после чего отделяют осадки гидроксидов железа, алюминия и кремния, затем ведут подщелачивание известью до pH=9,0 с осаждением гидроксида марганца Mn(OH)₂. Пульпу гидроксида марганца продувают воздухом для перевода Mn(OH)₂ в MnO₂ и направляют повторно на выщелачивание урановых руд (Зефиров Н.П. Невский Б.Ф. Иванов Т.Ф. Заводы по переработке урановых руд в капиталистических странах. М. Госатомиздат, 1962, с. 254-255).

Недостатком известного способа, по совокупности признаков являющегося прототипом предлагаемого изобретения, является высокое содержание естественных радионуклидов уранового ряда, не позволяющее использовать полученные соединения марганца в отраслях промышленности, не связанных с переработкой радиоактивных материалов.

Целью настоящего изобретения является снижение содержания радиоактивных примесей в продуктах утилизации марганца из растворов и пульп переработки урановых руд.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе утилизации марганца из растворов и пульп после извлечения урана, включающем нейтрализацию растворов или пульп до pH=4,5 известью или известняком, отделение растворов от твердой фазы и осаждение марганцевых продуктов, осветленные растворы сначала подщелачивают известью до pH=7,0, отделяют раствор от осадка, затем проводят осаждение марганцевых продуктов карбонатными солями аммония или щелочных металлов.

Пример. Пульпу после сорбционного извлечения урана нейтрализовали до pH= 4,5 и направляли на хвостохранилище. После осветления растворы содержали; г/л: Mn -3,70; Ca-0,27; Mg 0,79; Al 0,08; U 0,001; n 10^-11 Ки/л; Ra²²⁶ 8,9; Th²³⁰ 6,4; Po²¹⁰ 2,7; Pb²¹⁰ 5,0.

Из осветленных растворов вели осаждение марганцевых продуктов двумя способами.

В первом опыте добавляли Ca(OH)² для достижения pH в растворе 9,0. Во втором опыте добавляли Ca(OH)₂ до pH=7,0, отделяли осадок от раствора, а затем доводили pH до 7,8 карбонатом аммония и при этом значении pH осаждали карбонат марганца.

Анализ полученных в результате опытов марганецсодержащих продуктов приведены в таблице.

В соответствии с "Основными санитарными правилами работ с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72-87" твердые отходы считаются радиоактивными; если для источников излучения, к которым относится уран и дочерние продукты его распада, удельная активность превышает 210^-7 Ки/кг. Как видно из таблицы, суммарная активность марганцевого продукта, полученного по известному способу превышает установленные нормативы, а активность карбоната марганца, полученного по предлагаемому способу позволяет отнести его к нерадиоактивным материалам.

Таким образом, предлагаемый способ утилизации марганца из осветленных вод хвостохранилища гидрометаллургической переработки урановых руд, по сравнению с известным, обеспечивает снижение суммарной активности марганецсодержащих продуктов до нормативов, позволяющих использование этих продуктов в отраслях, не связанных с переработкой урановых ред.

Формула изобретения

Способ утилизации марганца из раствора или пульпы после извлечения урана, включающий нейтрализацию раствора или пульпы до рН 4,5 известью или известняком, отделение осветленного раствора от твердой фазы и осаждение марганцевых продуктов, отличающийся тем, что осветленный раствор дополнительно подщелачивают известью до рН 7 отделяют осадок от раствора с последующим осаждением из последнего марганцевых продуктов карбонатными слоями аммония или щелочных металлов.

РИСУНКИ

Рисунок 1