一种解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法技术

本发明专利技术涉及铀纯化转化领域，尤其涉及一种解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法。所述方法，包括以下步骤：将双氧水与八氧化三铀产品按照比例加入到硝酸溶液中，搅拌溶解；八氧化三铀产品与双氧水的摩尔比小于等于1；硝酸浓度不小于2.6mol/L。本发明专利技术大幅削减溶解过程中氮氧化物的产生量，缓解氮氧化物的污染问题，提升工艺的经济效益。提升工艺的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法


[0001]本专利技术涉及铀纯化转化领域，尤其涉及一种解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法。

技术介绍

[0002]八氧化三铀(即U3O8)是最主要的铀浓缩物产品。U3O8产品在铀纯化转化流程的硝酸溶解过程中，存在产生大量氮氧化物有害气体的问题，不利于工序的环保经济性。
[0003]U3O8物料中的铀既有低价态的+4价铀，又有高价态的+6价铀，其硝酸溶解过程不仅需要酸解，而且还需要氧化。硝酸与还原物质+4价铀进行氧化反应时，依据硝酸浓度的不同，其被还原的产物会也存在差。通常情况下，浓硝酸与还原物质反应会被还原为二氧化氮，稀硝酸与还原物质反应会被还原为一氧化氮。同理U3O8与硝酸进行溶解反应时，则发生如下反应：
[0004]U3O8+8HNO3(浓)
→
3UO2(NO3)2+2NO2↑
+4H2O
[0005]3U3O8+20HNO3(稀)
→
9UO2(NO3)2+2NO
↑
+10H2O
[0006]氮氧化物对人体及环境都具有不同程度的危害，并给企业带来很大的环保压力，需采用捕收装置收集处理，增加了生产运行成本。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法，大幅削减溶解过程中氮氧化物的产生量，缓解氮氧化物的污染问题，提升工艺的经济效益。
[0008]本专利技术提供了一种解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法，包括以下步骤：
[0009]将双氧水与八氧化三铀产品按照比例加入到硝酸溶液中，搅拌溶解；
[0010]八氧化三铀产品与双氧水的摩尔比小于等于1；
[0011]硝酸浓度不小于2.6mol/L。
[0012]优选地，具体包括：
[0013]将硝酸溶液进行加热，然后加入双氧水，混合均匀后，加入八氧化三铀产品。
[0014]优选地，所述加热的温度不高于60℃。
[0015]优选地，所述搅拌溶解的时间不小于15分钟。
[0016]优选地，所述硝酸溶液的浓度为3～6mol/L。
[0017]优选地，所述八氧化三铀产品的铀含量为84.8％。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法，解决了U3O8在硝酸溶解过程中产生氮氧化物气体的问题、减少了设备投入及吸收废水产生。降低了硝酸溶解的秏酸量，提升了经济效益。该技术具有经济、简单、实用的特点。
具体实施方式
[0019]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术的实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术的限制。
[0020]本专利技术的实施例公开了一种解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法，包括以下步骤：
[0021]将双氧水与八氧化三铀产品按照比例加入到硝酸溶液中，搅拌溶解；
[0022]八氧化三铀产品与双氧水的摩尔比小于等于1；
[0023]硝酸浓度不小于2.6mol/L，优选为3～6mol/L。
[0024]优选地，具体包括：
[0025]将硝酸溶液进行加热，然后加入双氧水，混合均匀后，加入八氧化三铀产品。
[0026]所述加热的温度不高于60℃。
[0027]所述搅拌溶解的时间不小于15分钟。
[0028]所述八氧化三铀产品的铀含量为84.8％。
[0029]本专利技术解决了1)U3O8在硝酸溶解过程中产生氮氧化物气体的问题、减少了设备投入及吸收废水产生。
[0030]U3O8物料中的铀既有低价态的+4价铀，又有高价态的+6价铀，其硝酸溶解过程不仅需要酸解，而且还需要氧化。硝酸与还原物质进行氧化反应时，会被还原为二氧化氮、一氧化氮等氮氧化物，氮氧化物需额外采用捕收装置收集处理。
[0031]H2O2试剂中的O
22
‑
属于强氧化剂，该专利技术通过配比添加H2O2试剂的方法，使H2O2试剂中的O
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‑
与U3O8物料中的+4价铀进行氧化还原反应，发生如下反应：
[0032]U3O8+H2O2+6HNO3→
3UO2(NO3)2+4H2O
[0033]避免了硝酸被还原为氮氧化物，可有效解决U3O8在硝酸溶解过程中产生氮氧化物的问题，省去了氮氧化物吸收装置投入、减少了吸收废水的产生。
[0034]2)降低了硝酸溶解的秏酸量，提升了经济效益。
[0035]U3O8物料硝酸溶解过程不仅需要酸解，而且还需要氧化。该专利技术通过配比添加H2O2试剂的方法，使H2O2试剂中的O
22
‑
与U3O8物料中的+4价铀进行氧化还原反应，降低了U3O8物料溶解过程中硝酸用于+4价铀氧化反应的耗量。
[0036]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法进行详细说明，本专利技术的保护范围不受以下实施例的限制。
[0037]实施例1
[0038]采用硝酸浓度为6moL/L的溶液100ml，铀含量按300g/L的浓度计算，U3O8与H2O2产品摩尔比为1:1，U3O8产品铀含量为84.8％，即100mol硝酸溶液需加入U3O8产品35.4g，含量30％的H2O2试剂4.8g。采用水浴恒温搅拌器将硝酸溶液加温至60℃。随后将H2O2试剂预先加入硝酸溶液中，混合均匀后加入U3O8产品，搅拌溶解时间为15min，溶解过程中对气体进行收集分析，溶解后将溶液过滤并对不溶渣烘干计重，计算得到铀产品的溶解率为98.01％，测定溶解过程氮氧化物的产生量比未添加H2O2试剂溶解U3O8产品方式减少99％以上。
[0039]实施例2
[0040]采用硝酸浓度为6moL/L的溶液100ml，铀含量按300g/L的浓度计算，U3O8与H2O2产
品摩尔比为1:1.1，U3O8产品铀含量为84.8％，即100mol硝酸溶液需加入U3O8产品35.4g，含量30％的H2O2试剂5.2g。采用水浴恒温搅拌器将硝酸溶液加温至60℃。随后将H2O2试剂预先加入硝酸溶液中，混合均匀后加入U3O8产品，搅拌溶解时间为15min，溶解过程中对气体进行收集分析，溶解后将溶液过滤并对不溶渣烘干计重，计算得到铀产品的溶解率为97.98％，测定溶解过程氮氧化物的产生量，分析结果显示U3O8产品溶解过程几乎未产生氮氧化物。
[0041]实施例3
[0042]采用硝酸浓度为3moL/L的溶液100ml，铀含量按300g/L的浓度计算，U3O8与H2O2产品摩尔比为1:1，U3O8产品铀含量为84.8％，即100mol硝酸溶液需加入U3O8产品35.4g，含量30％的H2O2试剂4.8g。采用水浴恒温搅拌器将硝酸溶液加温至60℃。随后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法，其特征在于，包括以下步骤：将双氧水与八氧化三铀产品按照比例加入到硝酸溶液中，搅拌溶解；八氧化三铀产品与双氧水的摩尔比小于等于1；硝酸溶液的浓度不小于2.6mol/L。2.根据权利要求1所述的解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程产生氮氧化物的方法，其特征在于，具体包括：将硝酸溶液进行加热，然后加入双氧水，混合均匀后，加入八氧化三铀产品。3.根据权利要求2所述的解决八氧化三铀产品硝酸溶解过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：任燕，牛玉清，周志全，赵凤岐，舒祖骏，康绍辉，郑英，张海燕，叶开凯，曹令华，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：