[发明专利]一种使用化学吸附纤维处理含铀溶液的工艺

说明书

本发明属于铀湿法冶金技术领域，具体涉及一种使用化学吸附纤维处理含铀溶液的工艺。包括以下步骤：采用化学吸附纤维，以聚乙烯醇纤维为基体；吸附剂采用柱状构筑方法，化学吸附纤维采用球状填料式堆积，形成吸附床，一定压力和吸附流速下形成固定床层；采用流量泵按照预定流速从床层一端泵入含铀溶液，经化学吸附纤维床层吸附后，从另一端流出尾液；当尾液铀浓度达到预定浓度，停止泵入铀溶液，结束吸附；与吸附同向通入解吸剂，对流出液进行分段采集；当流出液铀浓度低于预定浓度，结束解吸；重复以上吸附‑解吸循环，实现铀富集和回收。本发明可以实现化学吸附纤维在回收金属铀中的应用，提高铀的交换速率，缩短溶液中铀的回收周期。

技术领域

本发明属于铀湿法冶金技术领域，具体涉及一种使用化学吸附纤维处理含铀溶液的工艺。

背景技术

铀矿采冶过程常见的含铀溶液主要有如下几种：铀矿常规堆浸和搅拌浸出产生的浸出液，铀浓度一般在100mg/L～2g/L间，组分比较复杂，杂质离子浓度高。铀矿酸法地浸浸出液铀浓度一般在10-300mg/L，由于初始酸浓度较低，浸出液余酸较低，杂质离子浓度相对较低。CO₂+O₂地浸工艺浸出液铀浓度一般在10-300mg/L，溶液成分简单，流量大。

国内外铀的湿法冶金中，常见使用离子交换吸附和萃取两种工艺实现回收溶液中的铀。采用离子交换法处理含铀溶液的主要原理为，铀酰离子经扩散过程，与离子交换树脂上的基团发生离子交换反应，从而实现铀的吸附和解吸。但是，铀酰离子在树脂颗粒中的扩散速度较慢，所以，浸出液与离子交换树脂必须保持足够的接触时间。同时，为保证吸附尾液U浓度低于预定标准，对树脂床交换高度有一定要求。

化学吸附纤维(下简称为“纤维”)是一种新型吸附材料，直径为10～30μm，以化学合成纤维作为基体，通过功能基改性化学反应制备。例如专利号CN1608733，由天然纤维或化学纤维为原料纤维接枝制备的阴离子交换纤维，交换容量达2.7-5.7mmol/g。由于它比表面积大，吸附、解吸速度快，可以多种形式应用。目前，主要应用于电渗析，重金属离子提取和净化，以及水的软化脱盐等领域。例如专利号CN107282020A，采用纤维与含磷化合物反应得到的磷脂化纤维为基础进一步反应制备得到的离子交换纤维，以海水提铀为目的，对铀吸附选择性好，重复洗脱吸附量达85.6％。专利号CN104628087A，利用强碱性离子交换纤维作为吸附介质，处理废水中的五价钒离子和六价铬离子。

与传统离子交换工业中用树脂提取金属的工艺相比，化学吸附纤维具有如下优势：

1)交换速度快，远高于同类树脂；

2)应用方式多样化，可制成各种组件形式；

3)功能基团存在于表面，再生速度快，再生率高，使用过程中纤维的有效交换容量损耗低。

综上所述，化学吸附纤维在铀湿法冶金工艺中，具有很大的应用潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用化学吸附纤维处理含铀溶液的工艺，实现化学吸附纤维在回收金属铀中的应用；利用其交换速度快，再生速度快的特点，提高铀的交换速率，缩短溶液中铀的回收周期，利于大流量低浓度含铀溶液处理；实现溶液中铀的矮床交换。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种使用化学吸附纤维处理含铀溶液的工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)采用化学吸附纤维，以聚乙烯醇纤维为基体；

2)吸附剂采用柱状构筑方法，化学吸附纤维采用球状填料式堆积，形成吸附床，一定压力和吸附流速下形成固定床层；

3)采用流量泵按照预定流速从床层一端泵入含铀溶液，经化学吸附纤维床层吸附后，从另一端流出尾液；