2. Ионный обмен ионообменные процессы занимают важное место в технологиях практически всех редких, рассеянных и радиоактивных элементов, а особенно – в атомной промышленности

2.5. Использование ионного обмена в технологии переработки ядерного горючего

• Одной из основных проблем атомной промышленности является ИЗВЛЕЧЕНИЕ УРАНА ИЗ РУД, а также РАЗДЕЛЕНИЕ УРАНА, ПЛУТОНИЯ И НЕПТУНИЯ и ОЧИСТКА ИХ ОТ ОСКОЛОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. В последние годы в решении этой проблемы ВСЕ БОЛЬШАЯ РОЛЬ ОТВОДИТСЯ ИОНООБМЕННЫМ ПРОЦЕССАМ.

• Предложена технологическая схема обработки урановых руд, основанная на ионообменном извлечении урана непосредственно из пульпы.

• ИОНООБМЕННЫЙ ПРОЦЕСС ИЗВЛЕЧЕНИЯ УРАНА из сернокислотных растворов после выщелачивания ОСНОВАН НА СПОСОБНОСТИ СУЛЬФАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ УРАНА СОРБИРОВАТЬСЯ АНИОНООБМЕННОЙ СМОЛОЙ. Установлено, что УРАН СОРБИРУЕТСЯ главным образом В ВИДЕ ТРИСУЛЬФАТНОГО КОМПЛЕКСА [UО2(SО4)3]4– и в небольшой степени В ВИДЕ ДИСУЛЬФАТНОГО [UО2(SО4)2]2– и других комплексов.

• Процесс извлечения урана состоит ИЗ ТРЕХ ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ.

• РАСТВОРЫ, содержащие 0,5-1,0 г/л U3О8 и 10-20 г/л сульфата при рН = 1,0÷1,5, ПОСТУПАЮТ НА АНИОНИТ, где ПРОИСХОДИТ СОРБЦИЯ АНИОННЫХ СУЛЬФАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ УРАНИЛ-ИОНА. ЕМКОСТЬ СМОЛЫ В ОТНОШЕНИИ УРАНА ВОЗРАСТАЕТ С УВЕЛИЧЕНИЕМ ЗНАЧЕНИЯ РН РАСТВОРА, поступающего в колонку.

• ВТОРОЙ ОПЕРАЦИЕЙ является отмывка (элюирование) урана из смолы подкисленным раствором хлорида или нитрата аммония. Промывной раствор имеет примерный состав 0,9 М NH4NО3 и 0,1 М HNО3.

• НА ТРЕТЬЕМ ЭТАПЕ уран осаждают из элюата путем его нейтрализации. Осадок, содержащий уран, отфильтровывают, а фильтрат снова используют в качестве элюента после доведения его до необходимого значения рН и концентрации хлорида или нитрата.

• Для завода, перерабатывающего 540 т руды в сутки с содержанием урана 0,3 % (в пересчете на U3O8), минимальное время цикла равно 2-3 ч.

• Описан ИОНООБМЕННЫЙ ПРОЦЕСС ИЗВЛЕЧЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ УРАНА ИЗ РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ СВОБОДНЫЙ КАРБОНАТ НАТРИЯ.

•