2.6 Уранил оксалаты
Уранил тұздарының ерітіндісіне шавель қышқылымен әрекеттестірген кезде
уранил тригидрат оксалаты UO2C2O4•3Н2О – теориялық тығызыдығы 3,07 г/см3, ашық-жасыл түсті моноклинді сингонии кристаллл болып тұнады. Тригаттың суда ерігіштігі 15оС-та - 0,47%, 100оС-та- 3,06 % масс. Кристалданған судың бір немесе екі молекуласымен уранил оксалатының гидраты белгілі. Сусыз уранил оксалатын 110оС-та гидратты дегидратациялаған кезде алады.
Уранил оксалаты щавел қышқылы және сілтілі металдың оксалаттары және аммонийдің кешенді қосылыстарының түзілуімен жеңіл ериді.
2.7 Уранды кеннің жалпы сұлбасы
Кенді қайта өндеген кезде пирометаллургиялық және гидрометаллургиялық процестерді пайдаланады. Уран технологиясында және басқа сирек металдарда гидрометаллургиялық әдіс маңызды роль атқарады. Кенде уран құрамы, тория, сирек жер элементтері, тантал және ниобия, мобибден, алтын, платиноидтер аз болады және пирометаллургиялық процестердің қолданудың мәні болмайды.
Гидрометаллургиялық процестерге кеннен, концентраттардан, өндірістік жартылайөнімнен металдарды бөліп алу (шаймалау) жатады. Сонымен бірге оған метал немесе оның химиялық қосылыстарының ерітінділерінен кейінгі бөлініп алынумен химиялық реагенттердің сулы ерітінділерде өңдеу кезіндегі қалдықтардан металдарды бөліп алу (шаймалау) жатады.
Гидрометаллургиялық процестер бірқатар басымдылықтарға ие болады.
Біріншіден, оларды қолдану, төмен температурада қарапайым қондырғыда реагенттердің шығыны аз мөлшерде күрделі байытылатын және кедей кендерден металдарды таңдап бөліп алуды қамтамасыз етеді. Бірқатар жағдайларда ерітіндіде кенді денеден тікелей металдарды бөліп алу. Мысалы, кеннен мысты және уранды жерасты шаймалау кезінде бөліп алу. Неғұрлым кедей және күрделі барлық кендерді эксплуатацияға енгізеді, себебі бай кендері біртіндеп өндіріледі. Осыған байланысты гидрометаллургияның маңыздылығы артады. Кеннен кедей кендер үшін металды аса жоғары бөліп алу, көптеген жағдайларда, нәтижесінде химиялық концентрат алуға болатын гидрометаллургиялық операциялар арқылы (флотация, гравитациялық және радиометриялық байыту) байытуды физикалық әдістермен үйлестіргенде ғана жетуге болады. Гидрометаллургиялық әдістерді пайдалануға болады және техногендік кен орындарды (сонғы байытылатын фабрикалар, ескі үйінділер) өндеу үшін бірқатар жағдайларда бар болған кенорындарды қайта өндеу рентабельді болуы мүмкін.
Екіншіден, гидрометаллургиялық процестерді қолдану арқылы көптеген бағалы құрастырушыларды аса жоғары бөліп алуымен шикізатты кешенді қайта өндеуге болады. Мысалы, әртүрлі кенорындарда: уран мен молибден, уран мен ванадий, уран мен цирконий, уран мен фторлы сутек, уран, тория, сирек кездесетін элементтердің, титан, тантал және ниобийді бірлесіп бөліп алуға қызмет етеді.
Үшіншіден, гидрометаллургиялық процестердің іріктемелі әдіспен бөліп алуды құрастыру және енгізуімен байланысты экономикалық тиімділігі артады. Ол әдістерге ионалмасу процестері, экстракция, сүзгісіз сызбаны қолдану, автоклавты тотықсыздандырып шаймалау және тағы басқалар жатады.
Төртіншіден, гидрометаллургиялық процестермен ауыстыру, еңбек шартын жақсартады, энергия тұтынысын төмендеті, шаңдытүзілуі, сондай-ақ атмосфераның залалданудың ластануынан тез арада қысқартады.
2.5- сурет. Гидрометаллургиялық шектің жалпы сұлбасы
Гидрометаллургиялық шектің жалпы сұлбасы 2.5- суретте бейнеленген.
Ол келесі сатыларды қамтиды.
1. Кенді қазу.
2. Кенды шаймалауға дайындау.
Мұнда келесі операциялар қарастырылады:
а) бағалы минералдарды ашу мақсатында кенді материалды (уатылу, майдалау) механикалық өңдеу;
б) гравитациялық байытуды, радиометриялық сорттауды, флотацияны, электромагнитті сепарацияны пайдалану арқылы кедей кенді физикалық байыту;
в) қиын еритін минералдарды ерігіштікке айналдыру үшін кеннің химиялық құрамын өзгерту. Мұндай операцияларға кенді материалдарды ыдырату немесе қазу жатады; оларға тотықсыздандырып күйдіру, сульфаттап және хлорлы күйдіру, тұздармен немесе сілтілі реагенттермен (содамен, әкпен, хлоридпен және т.б.) қорыту немесе біріктіру.
3. Шаймалау.
Бұл операцияда кенді қазбадан (немесе алдын-ала операциялар кезінде алынған өнімнің) металдың сулы ерітіндіге ауысуы жүргізіледі.
4. Қатты және сұйық фазаларға ажырату.
Бұл операция сатысына қойырту, сүзу, ерітінді өнімін шаймалау кезінде алынған қатты фазаны шаю жатады.
5. Шаймалау кезінде алынған, ерітінділерден (бірқатар жағдайларда – пульп) уранды бөліп алу. Бұл кезде: химиялық тұндыру, иондыалмасу процестері, экстракция қолданады.
6. Уранның қосылыстары аффинаж (нәзік тазалау).
7. Уран оксидтерінің алынуы.
8. Уран тетрафторидінің алынуы.
9. Уран гексафторидінің алынуы.
10. Металды уранның алынуы.