一种同步浸出铀钪的方法与流程

本发明属于湿法冶金领域，尤其涉及一种同步浸出铀钪的方法。

背景技术：

1、钪及其化合物由于具有特殊的性能使其应用领域非常广泛。金属钪熔点高，低比重且坚固，可作宇航、火箭和飞机的结构材料。在电子技术中，用氧化钪取代铁氧体中部分氧化铁可提高矫顽力，从而使计算机记忆原件性能提高。钪也可作为氧化物阴极的激活剂，用于电子阴极管，可大大增加热电子发射，提高电子管阴极寿命。在冶金工业方面，钪常用作合金的添加剂，以改善合金的强度，硬度和耐热性能。

2、钪是第一个过渡元素，在周期表中与稀土元素同属于ⅲb族。其化学和物理性质大体与稀土元素相似，但也有许多显著差别，这部分是由于它半径小(比镥小5.4％)和电负性较大(钪为1.28，而其它三价稀土元素为1.12-1.22)。钪的许多性质受纯度影响很大，直到1973年才制得纯度大于99.9％的钪。

3、铀通常被人们认为是一种稀有金属，尽管铀在地壳中的含量很高，比汞、铋、银要多得多，但由于提取铀的难度较大，所以它注定了要比汞这些元素发现的晚得多。金属铀作为元素周期表中最后一个天然的放射性元素，它在我们生活的世界中占有重要地位，例如：铀放射性衰变过程中放出的热、它与近邻的钍一起提供了地心处大量的能量以及持续的或者不可预期的改变着地球薄处的地壳。

4、铀和钪提取关键在于解决成本问题，这又在于提取方法的改进。目前提取回收钪的主要工艺过程为浸出和提取，浸出方法主要是盐酸浸出和硫酸浸出，提取方法主要有：溶剂萃取法、沉淀法和离子交换法、液膜萃取法，而且大多采用盐酸或硫酸浸出。盐酸或硫酸浸出会带来很大的环境问题，故研制一种砂岩型铀钪同步浸出的工艺方法就显得的尤为重要。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明针对低品位铀钪矿浸出试剂的探索，普通浸出剂对低品位铀钪矿浸出困难，盐酸和硫酸虽有浸出效果，但浸出率不高，且盐酸或硫酸浸出又带来很大的环境问题。本发明旨在提供一种同步浸出铀钪的方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种同步浸出铀钪的方法，将浸出试剂经注液井打入砂岩型钪矿层，再由抽液井将含铀、钪的浸出试剂抽出并进行过滤，然后以铀定向吸附树脂为吸附剂，将过滤后的含铀、钪的浸出试剂进行过柱吸附；收集吸附尾液过钪定向吸附树脂，接着分别将所得的载铀饱和树脂经铀解吸剂进行淋洗，将所得的载钪饱和树脂经钪解吸剂进行淋洗，解吸体积为1-5bv，收集过完柱的淋洗液，含铀淋洗液经酸化，加碱沉淀，压滤得到铀产品，含钪淋洗液加入草酸，经沉淀灼烧，获得氧化钪产品。

4、所述的浸出试剂为[r3nh][hso4]和[r3nh][scn]，r3n为toa、tioa、n235中的任意一种。

5、所述的铀解吸剂为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液。

6、所述的钪解吸剂为盐酸或硫酸。

7、所述的钪定向吸附树脂颗粒的尺寸为0.4-0.9mm。

8、所述的过柱吸附的吸附流速为3-5bv/h。

9、所述过柱吸附得填料柱的径高比为1：5-10。

10、所述的淋洗的流速为2-4bv/h。

11、所述的吸附与淋洗的运行温度均为5-45℃。

12、进一步的，所述的得到铀产品的具体步骤为：

13、含铀淋洗液采用盐酸酸化至ph为4.5-5.0，酸化1-3h；加氢氧化钠沉淀1h，沉淀老化12-24h，沉淀过滤压力为0.3-0.8mpa；

14、进一步的，所述的获得氧化钪产品的具体步骤为：

15、含钪淋洗液加入用量为1.35倍钪的草酸，经750-900度灼烧1-2h，即可制得白色氧化钪粉末。

16、本发明与现有技术相比的有益效果是：

17、本发明针对低品位铀钪矿浸出试剂的探索，普通浸出剂对低品位铀钪矿浸出困难，盐酸和硫酸虽有浸出效果，但浸出率不高，且盐酸或硫酸浸出又带来很大的环境问题。本发明提供一种同步浸出铀钪的方法。此铀钪的浸出试剂具有制备简单，易于大规模生产，浸出效率高的优点，具有很好的工业应用价值。

技术特征：

1.一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，将浸出试剂经注液井打入砂岩型钪矿层，再由抽液井将含铀、钪的浸出试剂抽出并进行过滤，然后以铀定向吸附树脂为吸附剂，将过滤后的含铀、钪的浸出试剂进行过柱吸附；收集吸附尾液过钪定向吸附树脂，接着分别将所得的载铀饱和树脂经铀解吸剂进行淋洗，将所得的载钪饱和树脂经钪解吸剂进行淋洗，解吸体积为1-5bv，收集过完柱的淋洗液，含铀淋洗液经酸化，加碱沉淀，压滤得到铀产品，含钪淋洗液加入草酸，经沉淀灼烧，获得氧化钪产品。

2.如权利要求1所述的一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，所述的浸出试剂为[r3nh][hso4]和[r3nh][scn]，r3n为toa、tioa、n235中的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，所述的铀解吸剂为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液。

4.如权利要求1所述的一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，所述的钪解吸剂为盐酸或硫酸。

5.如权利要求1所述的一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，所述的钪定向吸附树脂颗粒的尺寸为0.4-0.9mm。

6.如权利要求1所述的一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，所述的过柱吸附的吸附流速为3-5bv/h。

7.如权利要求1所述的一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，所述过柱吸附得填料柱的径高比为1：5-10。

8.如权利要求1所述的一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，所述的淋洗的流速为2-4bv/h。

9.如权利要求1所述的一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，所述的吸附与淋洗的运行温度均为5-45℃。

10.如权利要求1所述的一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，所述的得到铀产品的具体步骤为：含铀淋洗液采用盐酸酸化至ph为4.5-5.0，酸化1-3h；加氢氧化钠沉淀1h，沉淀老化12-24h，沉淀过滤压力为0.3-0.8mpa。

11.如权利要求1所述的一种同步浸出铀钪的方法，其特征是，所述的获得氧化钪产品的具体步骤为：含钪淋洗液加入用量为1.35倍钪的草酸，经750-900度灼烧1-2h，即可制得白色氧化钪粉末。

技术总结本发明属于湿法冶金领域，公开了一种同步浸出铀钪的方法，将浸出试剂经注液井打入砂岩型钪矿层，再由抽液井将含铀、钪的浸出试剂抽出并进行过滤，然后以铀定向吸附树脂为吸附剂，将过滤后的含铀、钪的浸出试剂进行过柱吸附；收集吸附尾液过钪定向吸附树脂，接着分别将所得的载铀饱和树脂经铀解吸剂进行淋洗，将所得的载钪饱和树脂经钪解吸剂进行淋洗，解吸体积为1‑5BV，收集过完柱的淋洗液，含铀淋洗液经酸化，加碱沉淀，压滤得到铀产品，含钪淋洗液加入草酸，经沉淀灼烧，获得氧化钪产品。此铀钪的浸出试剂具有制备简单，易于大规模生产，浸出效率高的优点，具有很好的工业应用价值。技术研发人员：陈振岩,房大维,李清春,曹民强,肖程,熊耀华,李岩,张雷,王雷,满安静,陈星州,王琦玮受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11