Нитратный способ десорбции

Нитратный способ также относится к классу вытеснительных способов десорбции. В отличие от сернокислотного способа, после окончания десорбции урана требуется перевод аниопита в рабочую ионную форму. Сущность способа заключается в использовании для десорбции урана с насыщенных анионитов растворов азотной и серной кислот в смеси с азотнокислыми солями аммония или натрия.

(R₄N)₄[UO₂(SO₄)₃] + 4NH₄NO₃ = 4R₄NNO₃ + [UO₂(SO₄)₃]^4- (3.86)

Преимущества

• Высокая эффективность десорбции урана обуславливается высокой селективностью поглощения нитрат-ионов ионитами.

• По сравнению с сернокислой регенерацией в 1,5...2,0 раза снижается продолжительность регенерации, в 2…4 раза уменьшается выход товарного регенерата и, соответственно, во столько же раз повышается концентрация урана в нем. Возможность прямой эффективной экстракционной переработки товарных регенератов с получением кондиционной закись-окись урана. Возможность осаждения химического концентрата с высоким содержанием урана в нем.

Недостатки

• Достаточно высокий удельный расход азотной кислоты и нитратных солей. Трудности в утилизации нитрат-ионов, снижении концентрации их в сбросных растворах и пульпах до санитарных норм, из чего вытекает опасность заражения ими окружающей среды.

• Возможное накопление нитрат-ионов в технологическом процессе может привести к снижению эффективности сорбционного извлечения урана.

Твердофазная десорбция урана (тфд)

Сущность твердофазной десорбции урана заключается в использовании веществ, обеспечивающих непосредственное выделение урана в твердую фазу, например, в виде кристаллов аммоний уранилтрикарбоната (АУТК) при использовании на десорбции аммиачно-карбонатных или карбонатно-сульфатных растворов.

[R₄N]₄[UO₂(SO₄)₃] + 4NH₄OH + 3(NH₄)₂CO₃ = 4R₄NOH + + (NH₄)₄UO₂(CO₃)₃↓ + 3(NH₄)₂SO₄ (3.87)

Предварительная обработка насыщенного анионита аммиаком предотвращает газовыделение и несколько сокращает расход реагентов.

Преимущества

• Совмещение в одной технологической операции регенерации анионита, достижения высокой степени концентрирования и очистки урана с получением химического концентрата, пригодного для получения закись-окиси урана – кристаллов аммонийуранилтрикарбоната (АУТК).

• Возможность получения кондиционной готовой продукции – закись-окиси урана путем непосредственной прокалки промытых кристаллов АУТК, или, в крайнем случае, с применением однократной углеаммонийной перечистки. Исключение необходимости растворения химического концентрата и последующей экстракционной переработки растворов.

• Простота аппаратурного оформления процесса десорбции и его обслуживания.

Недостатки

• Высокая концентрация урана в маточниках после выделения кристаллов АУТК (3...5 г/л) обуславливает большой заворот урана в голову процесса, повышенную остаточную емкость анионита, приводящую к необходимости увеличения высоты запирающего слоя ионита на сорбции и снижению степени извлечения урана на анионит.

• Повышенный расход химических реагентов на десорбцию и перезарядки анионита.

• Уменьшение механической прочности ионита при длительной эксплуатации с многократным чередованием циклов сорбция-десорбция.

• Несовершенство аппаратурного оформления процесса разделения кристаллов АУТК и ионита (особенно при использовании ионита класса Б) приводит к повышению механических потерь ионита.