一种从铀萃余液中去除有机相的方法与流程

本发明属于湿法冶金领域，涉及溶剂萃取过程萃余液有机相去除方法，具体涉及一种从铀萃余液中去除有机相的方法。

背景技术：

目前，在铀水冶厂有机相去除或回收设备中，主要有平流隔油池、充填有拉西环的有机相捕收器和斜板隔油池等，它们都是依据有机相和水相密度不同靠重力分离的。这几种设备均存在分离效率低、占地面积大和处理能力小的缺点，尤其是水相中油-湿性固体存在时，有相机去除或回收效率差。随着粗粒化技术被广泛应用，推出了pp-2和f-ac粗粒化油水分离器，在油水分离效率上有了突破性提高，但该方法对水相中悬浮物或油-湿性固体有较高要求。

在镍盐、铜盐、钴盐生产过程的萃余液、反萃液中，对含油浓度要求严格，否则造成电积镍、钴、铜产品表面起泡、孔眼、不平整影响产品表观质量。其除油多采用超声波-气浮-活性炭-纤维球除油处理的方法。国内朱玉红等利用cn-01乙烯基-丙烯氰共聚物凝胶型树脂去除硫酸镍、氯化铁、氯化钴水溶液中的油相，所用树脂除油柱下部为树脂吸附区，上部为油水分离区，操作简单，其工作压力及阻力损失较小，可利用生产系统的高位差或是利用加压泵满足运行要求，除油后液中油份大幅度降低，最大值2.4ppm，最小值小于1.0ppm，平均油份为1.6ppm，树脂对溶液油份吸附率达97％以上。

国内肖万林等专利cn102249433b研发了含镍溶液的除油方法，其首先将含有油类有机物的含镍溶液通过是聚苯乙烯或二乙烯基苯树脂进行除油，然后将得到的溶液再通过活性炭进行除油。该除油方法具有工艺简单、能耗少、树脂不需要另外增设脱附再生步骤，可连续进行除油操作、除油成本低等优点；脱附的有机相还可再用。

国内沈建中等专利cn103265093a研发的技术是将含油的除油前液通过除油柱，除油柱采用填充在其内的羽毛作为除油材料，使除油前液中油被羽毛吸附，以降除油后液中的含油量；当羽毛吸附量达到饱和状态时停止进料，对羽毛进行报废处理。本发明所用设备简单、易于操作、成本低，所用除油材料羽毛来源广、价格低；除油效果好。

国外salahia采用孔径10nm的聚丙烯腈(pan)纳滤膜处理某炼油厂含油废水，处理后油含量能够达到工业排放水质要求或者作为农业用水。sareh等采用氧化铝管状陶瓷膜处理德黑兰炼油厂含油废水，在最佳实验条件下运行发现处理后的出水油含量为4mg/l，toc的去除率高于95％，符合国家排放标准。

综上所述，国内外含油萃余液及废水中除油的方法主要集中在物理隔离法、吸附法、膜分离法、气浮法、絮凝法等，但其有些存在除油效果不理想，有些存在处理成本高及操作复杂等问题，而在铀水冶领域目前采用的萃余液除油方法还主要是物理隔离法，由于除油效果不好，致使有机相损失大且制约了工艺水循环使用。

技术实现要素：

针对现有铀水冶厂铀萃余液中有机相去除技术所存在的不足问题，本发明提供了一种从铀萃余液中去除有机相的新工艺方法，通过对铀萃余液采用絮凝剂脱油除固预处理、溶剂捕收油分的联合新工艺，有效解决了铀萃余液中有机相含量过高的问题，并为其中有机相回用与萃余液循环奠定了技术基础。

本发明的技术方案如下：

一种从铀萃余液中去除有机相的方法，包括以下步骤；

步骤(1)，向铀萃余液中加入阳离子絮凝剂，混合均匀，静置；

步骤(2)，对步骤(1)得到的体系进行真空抽滤，得到含水滤渣和絮凝后滤液；

步骤(3)，对絮凝后滤液中的有机相进行多级逆流萃取。

优选地，步骤(1)中，所述铀萃余液的浊度为500～1500ntu，有机相含量为80～400mg/l。

优选地，步骤(1)中，所述阳离子絮凝剂的加入量为0.5～10g/m³铀萃余液，静置时间为0.5～24h。

优选地，步骤(1)中，所述的阳离子絮凝剂的浓度为0.3～1.5g/l。

优选地，步骤(2)中，控制真空度为0.05～0.07mpa，

优选地，步骤(2)中，所述的含水滤渣的含水率为80～90％，烘干后得到干性絮凝物。

优选地，对所述干性絮凝物进行mo和u酸法浸出，将所得浸出液并入萃取体系。

优选地，步骤(2)中，所得的絮凝后滤液浊度为0～75ntu，有机相含量为40～70mg/l。

优选地，步骤(3)中，萃取液为在煤油中加入n235、tfa、toa、tbp中的一种，其加入浓度控制在0.5～4％，萃取液与絮凝后滤液的两相比o/a＝0.5:1～2:1，两相接触时间为2～10min，经过2～5级连续逆流萃取。

优选地，步骤(3)得到的萃余液，其中一部分直接返回矿物浸出系统使用，其余经过石灰中和及板框压滤后，进入磨矿系统、铀饱和有机相洗涤系统、液氨配置系统使用。

本发明的显著效果在于：

与现有铀水冶厂所用铀萃余液所用去除有机相工艺相比，本发明采用絮凝沉降体系同步去除萃余液中固相小颗粒物质和大部分有机相，然后再借助煤油的相似相溶原理实现有机相的高效去除，从而避免了现有铀水冶厂所用工艺除油效果不好，固含量偏高的技术问题，有效实现了有机相的回用、铀钼的回收、萃余液的直接循环使用。

附图说明

图1为方法步骤流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

一种从铀萃余液中去除有机相的方法，包括以下步骤；

步骤(1)，向铀萃余液中加入阳离子絮凝剂，混合均匀，静置；

步骤(2)，对步骤(1)得到的体系进行真空抽滤，得到含水滤渣和絮凝后滤液；

步骤(3)，对絮凝后滤液中的有机相进行多级逆流萃取。

优选地，步骤(1)中，所述铀萃余液的浊度为500～1500ntu，有机相含量为80～400mg/l。

优选地，步骤(1)中，所述阳离子絮凝剂的加入量为0.5～10g/m³铀萃余液，静置时间为0.5～24h。

优选地，步骤(1)中，所述的阳离子絮凝剂的浓度为0.3～1.5g/l。

优选地，步骤(2)中，控制真空度为0.05～0.07mpa，

优选地，步骤(2)中，所述的含水滤渣的含水率为80～90％，烘干后得到干性絮凝物。

优选地，对所述干性絮凝物进行mo和u酸法浸出，将所得浸出液并入萃取体系。

优选地，步骤(2)中，所得的絮凝后滤液浊度为0～75ntu，有机相含量为40～70mg/l。

优选地，步骤(3)中，萃取液为在煤油中加入n235、tfa、toa、tbp中的一种，其加入浓度控制在0.5～4％，萃取液与絮凝后滤液的两相比o/a＝0.5:1～2:1，两相接触时间为2～10min，经过2～5级连续逆流萃取。

优选地，步骤(3)得到的萃余液，其中一部分直接返回矿物浸出系统使用，其余经过石灰中和及板框压滤后，进入磨矿系统、铀饱和有机相洗涤系统、液氨配置系统使用。

具体实施例：

(1)某铀水冶厂浸出液经过萃钼、萃铀后得到铀萃余液，其外观呈现发浊与白色，从外观观察萃余液相越浑浊，其有机相含量越高，检测结果浊度为500～1500ntu，有机相含量80～400mg/l；

(2)由于萃余液中的有机相、固体物质、悬浮物多带负电荷，呈相互排斥的分散状态悬浮于水体中，因此加入阳离子型聚合物后，其大分子链上的阳离子基团通过电中和、吸附架桥作用可较大提高絮凝效果。因此将阳离子絮凝剂c6140、c6160、c6660加入到去离子水中，使其质量浓度为0.3～1.5g/l，随后置絮凝剂于振荡器上操作0.5～3.0h使其充分溶解；

(3)将所配絮凝剂加入到铀萃余液中，控制加入量为0.5～10.0g/m³萃余液，充分混合均匀，经静置0.5～24.0h，对体系进行真空抽滤，控制真空度0.06mpa，所得絮凝污物为淡黄色，易过滤，压缩性好，滤饼含水率85％，烘干后重量50～350g/m³萃余液，对其进行x荧光分析，结果显示其中mo质量分数16.5～29.6％，u质量分数为0.02～0.04％，该干性絮凝物可进行mo和u酸法浸出，所得浸出液可并入萃取体系。所得絮凝后澄清液经检测其浊度为0～75ntu，有机相含量40～70mg/l；

(4)对絮凝后澄清液进行煤油溶剂萃取过程去除有机相，在煤油中加入n235、tfa、toa、tbp其中的一种铀萃取剂，其加入浓度控制在0.5～4％，两相接触相比o/a＝0.5:1～2:1，两相接触时间为2～10min，有机相或萃余液相连续，经过2～5级连续萃取操作中的混合、分离、静置后，检测萃余液中有机相含量为1.0～7.0mg/l；

(5)对经过絮凝沉降和溶剂萃取联合工艺处理过后的萃余液，其一部分可直接返回矿物浸出系统使用，其余经过石灰中和和板框压滤后，进入磨矿系统、铀饱和有机相洗涤系统、液氨配置系统使用。从而有效促进了铀萃余液的循环回用和其中铀、钼回收。

实施例1

某铀水冶厂铀萃余液，其外观发浊并显白色，检测其浊度为575ntu，有机相含量96mg/l；取3000ml该铀萃余液，再取絮凝剂c61400.2g溶于500ml去离子水中使其浓度为0.4g/l，在室温下振荡50min使其充分溶解；取所配絮凝剂6ml加入所取铀萃余液中，充分混合后静置2h，在真空度0.065mpa下抽滤后，得黄色滤饼并含水率83.7％，滤饼烘干后检测mo、u质量分数分别为18.57％、0.028％。所得絮凝后澄清液浊度为5ntu，有机相含量48.6mg/l；对絮凝后澄清铀萃余液中加入煤油萃取剂，其中n235浓度为0.65％，煤油与铀萃余液两相接触相比o/a＝1:1，两相接触时间为5min，有机相连续，2级混合澄清槽逆流连续萃取后，所得铀萃余液中有机相含量降为3.75mg/l；两段脱固除油后铀萃余液补加硫酸后返回进行原矿铀钼浸出操作。

实施例2

某铀萃余液，外部特征浑浊且颜色发白，经浊度仪检测其浊度为1263ntu，有机相含量257mg/l；量取此铀萃余液1000ml，再取絮凝剂c61600.1g溶于100ml去离子水中使其浓度为1g/l，在室温下振荡75min使其充分溶解；取所配絮凝剂2.5ml加入所取铀萃余液中，充分混合后静置1.5h，在真空度0.075mpa下抽滤后，得淡黄色滤饼并含水率85.9％，滤饼烘干后检测mo、u质量分数分别为26.48％、0.043％。所得絮凝后澄清液浊度为0ntu，有机相含量28.7mg/l；对絮凝后澄清铀萃余液中加入煤油萃取剂，其中tfa浓度为0.43％，煤油与铀萃余液两相接触相比o/a＝1.5:1，两相接触时间为3min，有机相连续，4级混合澄清槽逆流连续萃取后，所得铀萃余液中有机相含量降为1.53mg/l；两段脱固除油后铀萃余液经电石渣浆中和过滤后，返回湿法球磨环节使用。

实施例3

在某铀水冶厂取铀萃余液，其所呈现特征为清亮淡黄色，经浊度仪检测其浊度为53ntu，有机相含量102mg/l；量取此铀萃余液5000ml，再取絮凝剂c66600.1g溶于200ml去离子水中使其浓度为0.5g/l，在室温下振荡30min使其充分溶解；取所配絮凝剂50.0ml加入所取铀萃余液中，充分混合后静置0.5h，在真空度0.060mpa下抽滤后，得土色滤饼并含水率90.1％，滤饼烘干后检测u质量分数为0.057％。所得絮凝后澄清液浊度为0.4ntu，有机相含量17.8mg/l；对絮凝后澄清铀萃余液中加入煤油萃取剂，其中toa浓度为0.25％，煤油与铀萃余液两相接触相比o/a＝0.75:1，两相接触时间为2min，有机相连续，5级混合澄清槽逆流连续萃取后，所得铀萃余液中有机相含量降为0.89mg/l；两段脱固除油后铀萃余液经石灰中和过滤后，返回铀饱和有机相洗涤步骤。

实施例4

国内某氧氯化锆(zrocl2)生产企业所产三次结晶母液，其u含量为1.5～2.0g/l，该母液经过萃取除fe、萃取提u后得到铀萃余液，其所呈现特征为淡蓝色透亮溶液，经浊度仪检测其浊度为42ntu，有机相含量115mg/l；量取此铀萃余液10l，再取絮凝剂c61400.4g溶于500ml去离子水中使其浓度为0.8g/l，在室温下振荡45min使其充分溶解；取所配絮凝剂25.0ml加入所取铀萃余液中，充分混合后静置3h，在真空度0.055mpa下抽滤后，得棕褐色滤饼并测得含水率78.3％，滤饼烘干后检测u质量分数为0.083％、zr质量分数为29.95％。所得絮凝后澄清液浊度为0.2ntu，有机相含量28.3mg/l；对絮凝后澄清铀萃余液中加入煤油萃取剂，其中tbp浓度为2.5％，煤油与铀萃余液两相接触相比o/a＝1.25:1，两相接触时间为6min，有机相连续，3级混合澄清槽逆流连续萃取后，所得铀萃余液中有机相含量降为1.43mg/l；两段脱固除油后该铀萃余液经石灰中和沉淀过滤后达标外排或者返回锆英砂氯化法生产线吸收所产四氯化锆(zrcl4)。