[发明专利]一种从冶炼厂酸性废水中回收铊和铀的方法

说明书

本发明属于金属产品的生产领域，具体涉及一种从冶炼厂酸性废水中回收铊和铀的方法。该方法是采用市售的IRA‑900树脂在高酸度下直接吸附提取铊和铀，不需要用碱中和酸度，原料为冶炼厂酸性废水，不仅工艺简单，而且成本低廉。铀的回收率高达95％～99％，铊的回收率高达92％～96％。

技术领域

本发明属于金属产品的生产领域，具体涉及一种从冶炼厂酸性废水中回收铊和铀的方法。

背景技术

铊是稀散金属，被广泛应用于当代通讯技术、电子计算机、宇航开发、医药卫生、感光材料、光电材料、能源和催化材料等。铀是重要的核燃料，在核反应堆中能够释放出巨大的能量，被广泛应用于民用发电以及核军工事业。

铊和铀通常存在于一些硅酸盐矿产资源中，如锆英石中铊和铀的质量百分含量达0.02-0.06％(进口锆英砂与国产锆英砂的U、Th含量分析，中国金属通报2017年12期；感耦等离子体发射光谱法测定锆英石中主次痕量元素岩矿测试，岩矿测试，1994年第2期)，在锆英砂湿法冶炼过程中，铊和铀主要通过结晶母液进入酸性废水，铊和铀的累积含量都可达数十mg/L。酸性废水通常采用石灰中和沉降除去重金属，产生大量固废，而且铊主要以一价离子存在，其氢氧化物(TlOH)溶于水，如就此排放，必将导致铊污染。铀的环境风险更为大众所熟知。一方面，含铊和铀废水如不及时处理，将对环境造成威胁；另一方面，铊和铀资源极其有限，在地壳中的含量很低，在冶炼过程中不进行回收是对资源的浪费。

公开号为CN 10379005A的发明专利申请公开了一种以铅锌冶炼废水制取氯化亚铊的方法，该方法先往铅锌冶炼废水中加入铅锌矿冶炼废渣和石灰，收集沉淀的底泥，再往底泥中加入铅锌矿冶炼废水和硫酸得到铊提取液，然后往铊提取液加入氯化钠得到沉淀物氯化亚铊。上述专利申请的方案虽然具有“以废治废”的优点，但是铊的回收率偏低，也没有涉及铀的回收。

公开号为CN107686900A的发明专利申请公开了一种用离子交换树脂综合回收浸出液中铀铼的方法，该方法利用ZGA352、D380、D201树脂回收酸性浸出液中的铀，但并没有涉及铊的回收。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种从冶炼厂酸性废水中回收铊和铀的方法，尤其是从pH1的酸性废水中回收铊和铀的方法，该方法具有同时回收铊和铀，且回收率高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种从冶炼厂酸性废水中回收铊和铀的方法，包括以下步骤：

(1)树脂的预处理

将IRA-900阴离子交换树脂用氢氧化钠溶液浸泡后用水冲洗至中性，再用盐酸浸泡转型为氯型，然后用水冲洗至中性，得到预处理的树脂；

(2)铀的回收

取冶炼厂含铊和铀酸性废水，滤除不溶物，在搅拌的条件下滴加溴水至橙黄色，且保持10min不褪色，使酸性废水中的一价铊(Tl⁺)充分氧化并形成三价铊配阴离子；加入预处理的树脂，搅拌吸附铀配阴离子和三价铊配阴离子，过滤并收集树脂，加入含DTPA的氯化钠酸性溶液，搅拌洗脱铀配阴离子，得到铀浓缩液。

(3)铊的回收

收集洗脱铀配阴离子后的树脂，加入Na₂SO₃溶液，搅拌洗脱三价铊配阴离子，得到富Tl⁺滤液。

优选的，步骤(1)中所述的IRA-900阴离子交换树脂目粒度为-100目～+150目，即粒径在100目～150目之间的IRA-900阴离子交换树脂。

优选的，步骤(1)中所述的用氢氧化钠溶液浸泡的条件为用4倍体积量的1mol/L氢氧化钠溶液浸泡30～50min。