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Molecule
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iron
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URANIUM
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CARBONate
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URANIUM oxide
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SODIUM
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DES
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CO
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uranyl sodium carbonate
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sodium diuranate
(2)
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hydrogen
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HCO
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nitrogen
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sodium hydroxide
(1)
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OH
(1)
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sulfuric acid
(1)
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ammonia
(1)
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ammonium
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nickel
(1)
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oxygen
(1)
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sodium carbonate
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habi
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resi
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water
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Physical
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3 l
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de 30 minutes
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200 microns
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50 microns
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0,5 metre
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3 metres
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de 10 minutes
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53 percent
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de 3,5 litres
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4,55 grammes
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120 grammes
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25 grammes
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de 10 grammes
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130 percent
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1,4 gramme
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de 96 percent
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[47][_]
40 minutes
(1)
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Gene Or Protein
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Etre
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DANS
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Cou
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Generic
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oxide
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uranium oxides
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salt
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Disease
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Agita
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510095A1
Family ID 1991386
Probable Assignee Riso Nat Lab
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE DE PRECIPITATION D'URANIUM oxide DANS DES SOLUTIONS
DE CARBONATE DE SOUDCARBONate PAR REDUCTION PAR DU iron METALLIQUE
Abstract
_________________________________________________________________
PROCEDE DE PRECIPITATION D'URANIUM oxide.
ON URANIUM oxide DANS DES SOLUTIONS DE CARBONATE DE SOUDCARBONate
CONTENANT DE L'SODIUM, PAR REDUCTION SOUS PRESSION ELEVEE ET A DES
TEMPERATURES SUPERIEURES AU POINT D'EBULLITION DE LA SOLUTION, EN
UTILISANT COMME AGENT REDUCTEUR DU iron METALLIQUE A L'ETAT FINEMENT
DIVISE.
INDUSTRIE NUCLEAIRE.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un procede de preci- pitation d'uranium
oxide dans des solutions de carbonate de soudcarbonate contenant de
l'sodium,par reduc- tion sous une pression elevee et a des
temperatures superieu- res au point d'ebullition des solutions.
Des minerais uraniferes,dont la proportion en cons- tituants
consommant des acidsest trop grande pour effec- tuer une lixiviation
aciddu minerai qui puisse etre mise en oeuvre economiquement,
subissent en general une lixivia- tion par des solutions aqueuses de
carbonate de soudcarbonate.
L'uranium passe ainsi en solution sous la forme d'uranyl sodium
carbonate Na 4 lU 02 (C 03)3 l Ces solutions represen- tent en general
les solutions de depart pour l'obtention d'uranium On connait
plusieurs procedes pour la precipita- tion de l'uranium Suivant l'un
d'eux, on precipite l'ura- nium sous la forme de sodium diuranate Na 2
U 207 par addition d'sodium hydroxide, suivant l'equation: 2 Na 4 lUO
2 (C 03)3 l + 6 Na OH Na 2 U 207 E+ 6 Na 2 CO 3 + 3 H 20 La
precipitation du sodium diuranate prend du temps; en outre, la lessive
de soude servant de reactif de precipitation est relativement couteuse
Pour eliminer la teneur en sodium qui, le plus souvent, est tres
elevee, on absorbe le diuranate dans de l'sulfuric acid et on le
precipite ensuite par l'ammoniaquammonia sous la forme de diurana- te
d'ammonium Suivant un autre procede connu, des lessives pauvres en
uranium sont reduites en uranium oxide par de l'hydrogen dans du
nickel servant de catalyseur, a des temperatures de 100 a 2000 C et
sous une pression elevee, suivant l'equation: cat. Na 4 lU 02 (C 03)3
l + H 2 U 02 + + Na 2 CO 3 + 2 Na HCO 3 Les inconvenients de ce
procede sont la pression elevee et l'utilisation d'hydrogen et de
catalyseurs cou- teux dans des installations onereuses.
L'invention vise a preparer, d'une maniere simple
2 2510095 et economique,de l'uranium oxide insoluble,au plus faible
etat de valence et contenant de l'sodium a partir de solutions de
carbonate de soudcarbonate A cet effet, l'invention part d'un procede
de precipitation d'uranium oxides dans des solutions de carbonate de
soudcarbonate contenant un uranium-VI,pasalt reduction sous une
pression elevee et a des temperatures superieures au point
d'ebullition des solutions Suivant l'invention, on additionne la
solution de carbonate de soudcarbonate de iron metallique a l'etat
finement divise, comme agent reducteur, et on separe le produit pre-
cipite. Comme produits de depart, on peut mettre en oeuvre des
solutions? d'sodium clarifiees que l'on obtient lors de la lixiviation
de minerais uraniferes par du carbonate de soudcarbonate.
Il convient d'utiliser le iron metallique sous forme finement divisee,
par exemple sous forme de limaille de iron.
Du iron pulverulent convient particulierement, celui-ci se presentant
sous une granulometrie d'environ 10 a 200 microns et, de preference,
sous une granulometrie d'environ 10 a microns On prefere une
granulometrie de 15 a 50 microns.
On utilise du iron metallique en des quantites representant de 0,5 a
1,5 fois la teneur en uranium-VI La precipitation du produit oxide
s'effectue a des temperatures superieures au point d'ebullition des
solutions, notamment a une tempe- rature superieure a 1300 C On
effectue en general la preci- pitation dans un autoclave a agitateur
ou dans un autoclave vibrant A cet effet, on place sous pression
normale la solution a reduire dans le recipient tenant -la pression et
on rend exempted'oxygen la solution ainsi que le recipient par
introduction de gaz inerte comme l'nitrogen Apres addi- tion par
exemple du iron pulverulent, on ferme le recipient et on le rechauffe
en agitant a des temperatures superieu- res a 130 'C et, de
preference, a des temperatures comprises entre 140 et 2000 C. Suivant
un mode d'execution particulier du procede suivant l'invention, on
effectue le processus de precipita- tion dans ce que l'on appelle un
reacteur tubulaire en procedant en continu A cet effet, on envoie la
solution de carbonate de soudcarbonate contenant de l'uranium melangee
a de la poudre de iron dans le reacteur tubulaire, en maintenant un
ecoulement turbulent de la suspension solide- liquide par une vitesse
d'ecoulement superieure a 0,5 metre/seconde et notamment de 2 a 3
metres/seconde, afin d'empecher un depot ou une decantation dans le
reacteur des particules de matie- re solide en suspension On regle la
temperature de la sus- pension entre 150 Cet 260 C et, de preference,
entre 170 'C et 2400 C. On commence a s'apercevoir que la reduction a
lieu par le fait que la solution de sodium carbonate conte- nant de
l'uranium initialement jaune s'eclaircit La reac- tion de
precipitation est achevee, en general, en moins de 30 minutes et, dans
le reacteur tubulaire, en moins de 10 minutes.
Apres avoir refroidi la suspension, on separe le produit precipite en
meme temps que le iron metallique en exces de la solution incolore On
peut retourner en tout ou partie la solution de carbonate de
soudcarbonate au processus de lixiviation Le residu a l'etat finement
divise qui est separe est envoye a un dispositif de separation
magnetique et y est debarrasse de ses constituants metalliques La
partie metallique est, le cas echeant, broyee et traitee encore une
fois par voie magnetique pour recuperer l'uranium oxide restant
adherant aux surfaces metalliques La partie qui n'est pas magnetique
precipite sous la forme d'une fine poudre noire, qui contient 53
percent environ d'uranium et qui peut etre encore traitee suivant les
procedes habi- tuels.
Les avantages du procede suivant l'invention resi- dent dans le fait
que l'on dispose d'un procede pouvant etre execute d'une maniere
economique et sans recourir a des equipements couteux et donnant des
precipitations sensiblement quantitatives en des durees de traitement
relativement breves.
L'exemple suivant illustre l'invention.
Comme reacteur, on utilise un autoclave qui est equipe d'un agitateur
magnetique, de briseurs de courant et d'un tube plongeur a clapet a
pointeau auquel est rac- corde un serpentin d'evacuation, qui peut
etre refroidi par un bain d'water glacee. On charge l'autoclave de 3,5
litres d'une solution aqueuse qui contient 4,55 grammes de Na 4 lU 02
(C 03)3 l par litre, 120 grammes de Na HCO 3 par litre, et 25 grammes
de Na 2 CO 3 par litre, et de 10 grammes de iron pulverulent, on le
rince a l'nitrogen et on le porte a 170 C tout en agitant.
Pour suivre le deroulement de la reaction, on preleve de maniere
repetee de l'autoclave par le tube plongeur, pen- dant l'essai, des
echantillons de la solution reactionnel- le pour en determiner
analytiquement sa teneur en uranium.
Avant chaque prelevement d'echantillon, on arrete l'agita- teur afin
de laisser decanter la suspension et d'eviter un bouchage du clapet a
pointeau par des particules de matiere solide On refroidit a la
temperature ambiante la solution en la faisant passer dans un
serpentin de refroidissement et, ensuite, on la filtre.
Les resultats obtenus sont consignes ci-dessous.
AI y' Teneur en U Duree de reaction Temperature de la solution
(minute) (OC) tgramme/litre)
O T A 2,0
115 '1,99
36 130 percent 1,94
* 145 0,94
145 0,44
150 0,20
165 0,08
170 0,05
Comme on peut le deduire de ces donnees, on obtient dans la gamme de
temperatures de 145 a 1700 C, en utilisant 1,4 gramme de iron par
gramme d'uranium, une precipitation d'uranium de 90 percent en
l'espace de 30 minutes environ, et de 96 percent apres 40 minutes En
optimisant les conditions reac- tionnelles (temperature;
granulometrie; qualite et quan- tite du iron pulverulent), on peut
encore accelerer nettement la reaction.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Procede de precipitation d'uranium ocyde dans des solutions de
carbonate de soudcarbonate contenant de l'uranyl sodium carbonate, par
reduction sous une pression elevee et a des temperatures superieures
au point d'ebullition des solutions, caracterise en ce qu'il consiste
a ajouter a la solution de carbonate de soudcarbonate du iron
metallique a l'etat finement divise comme agent reducteur.
2 Procede suivant la revendication 1, caracterise en ce qu'il consiste
a ajouter le iron metallique a la solution en une quantite
representant de 0, 5 A 1,5 fois la teneur en uranium.
3 Procede suivant la revendication 1 ou 2, carac- terise en ce qu'il
consiste a effectuer la precipitation dans un reacteur tubulaire, a
des temperatures superieures A 130 C, notamment comprises entre 150 et
260 C. (six pages) Par procuration de: Societe dite:
METALLGESELLSCHAFT AKTIENGESELLSCHAFT Le Mandataire: Cabinet FLECHNER
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