本發(fā)明屬于鈾釷回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法。

背景技術(shù)：

獨(dú)居石是稀土和釷、鈾的磷酸鹽礦物，是重要的稀土礦物之一，也是最早進(jìn)入工業(yè)利用的稀土礦。獨(dú)居石精礦冶煉分離與回收氯化稀土混合物一般采用先堿分解后再鹽酸優(yōu)溶提取氯化稀土混合物的工藝方法，但其存在稀土回收率低、鈾釷等有價(jià)資源未得到回收與利用、廢水排放量大且難以達(dá)標(biāo)排放、廢棄渣量大且未能妥善保存，不符合gb14584-93《鈾、釷礦冶放射性廢物安全管理技術(shù)規(guī)定》安全管理?xiàng)l例相關(guān)規(guī)定、極大的危及人們生活和危害生態(tài)環(huán)境等問題。如湖南省現(xiàn)有的湘江稀土廠和零陵遠(yuǎn)達(dá)稀土廠均采用先將獨(dú)居石進(jìn)行堿分解轉(zhuǎn)型為堿餅并回收磷酸三鈉副產(chǎn)品后，再將堿餅進(jìn)行鹽酸溶解，回收氯化稀土混合物產(chǎn)品，沒有將獨(dú)居石中鈾釷資源進(jìn)行回收與利用，產(chǎn)生的優(yōu)溶渣量大且廢棄，廢水難以循環(huán)利用且產(chǎn)生的量大。

在傳統(tǒng)的獨(dú)居石冶煉回收氯化稀土混合物產(chǎn)品過程中，由于采用堿餅回調(diào)優(yōu)溶液的ph值較高，稀土溶解不完全，導(dǎo)致稀土元素有一定的損失，稀土回收率較低，難以突破93％。

由于共伴生鈾礦資源的開采、加工與回收技術(shù)有一定的挑戰(zhàn)性，獨(dú)居石中釷資源利用技術(shù)尚處于研發(fā)階段，優(yōu)溶渣中有價(jià)資源綜合回收未引起重視。在傳統(tǒng)的獨(dú)居石精礦冶煉分離與回收氯化稀土混合物過程中，由于未進(jìn)行綜合回收其中的鈾、釷等有價(jià)資源，因此，現(xiàn)有獨(dú)居石處理企業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量的優(yōu)溶渣，優(yōu)溶渣中鈾釷等放射性核素且被廢棄，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境。

綜上所述，急需提供一種改進(jìn)的從獨(dú)居石精礦中分離鈾、釷、稀土的方法，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、高效清潔、環(huán)境友好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，提高獨(dú)居石精礦中有價(jià)資源的回收率，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，包括以下步驟：

(1)濕法珠磨破碎和磁選除鐵：將粒度為-80目(占99.5％以上)獨(dú)居石精礦經(jīng)過自動(dòng)破袋、皮帶運(yùn)輸機(jī)送至高位料倉，獨(dú)居石精礦從高位料倉落入制漿槽中與50～60％naoh溶液進(jìn)行混合，將混合均勻的漿料泵入珠磨機(jī)中進(jìn)行濕法珠磨破碎，磨至粒度為-320目(占99.5％以上)，再將磨后粒度為-320目的獨(dú)居石精礦礦漿泵入磁選機(jī)中，使獨(dú)居石精礦中的鈾釷和稀土等有價(jià)資源得以富集，經(jīng)過磨選后富集含稀土、鈾、釷等有價(jià)資源礦漿經(jīng)分水后泵入堿分解高位槽；含鈦鐵礦、金紅石、鋯英石等難溶性礦物以尾礦方式處置。

(2)堿分解及堿餅洗滌與過濾：將磨選后合格礦漿泵入五聯(lián)一體堿分解槽中，所述5個(gè)堿分解槽為串聯(lián)連接的集堿分解、陳化及制漿洗滌等功能為一體的分解槽；控制初始?xì)溲趸c濃度為50％～60％naoh溶液，氫氧化鈉溶液體積/磨選后獨(dú)居石精礦重量為0.8～2.5/1，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)高溫堿分解，反應(yīng)完全后經(jīng)加水保溫陳化，虹吸堿分解槽內(nèi)上清液得到磷酸三鈉溶液；向虹吸清液后堿分解槽底漿中加入熱水進(jìn)行保溫制漿，再一次虹吸上清液，虹吸上清液處理后的漿料再加入熱水制漿，制漿后的漿體進(jìn)入多級(jí)濃密機(jī)逆流洗滌除磷，固液分離得到的濾餅為堿餅。

(3)磷酸三鈉副產(chǎn)品制備：在剛分離出的熱磷酸三鈉溶液中立即加入鋅粉及硫酸亞鐵進(jìn)行沉淀除雜處理，固液分離后得到的濾渣進(jìn)行密封桶裝儲(chǔ)存；除雜后的過濾液直接進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶及離心機(jī)過濾，得到固體磷酸三鈉粗品，粗品經(jīng)制漿洗滌除雜處理，離心機(jī)過濾分離得到的固體為磷酸三鈉產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量滿足《工業(yè)磷酸三鈉》(hgt2517-2009)標(biāo)準(zhǔn)要求；洗滌后的過濾母液進(jìn)入廢堿液蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，濃縮后加石灰乳除硅處理，得到的廢堿液中naoh＞30％，返回濕法珠磨破碎和磁選除鐵工序用于50-60％naoh堿液配置。

(4)鹽酸優(yōu)溶：將堿餅加入到6級(jí)連續(xù)溶解優(yōu)溶槽中進(jìn)行鹽酸優(yōu)溶，起始鹽酸酸度為6mol/l，攪拌加溫溶解，控制反應(yīng)余酸ph值為2.0-2.5，再補(bǔ)加獨(dú)居石堿餅調(diào)整ph值為3.5-4.5，沉淀分離放射性核素和其它雜質(zhì)；分離除雜后的溶液再經(jīng)煮沸、陳化、固液分離等處理得到氯化稀土清液并用于后序制備氯化稀土混合物產(chǎn)品；過濾渣為優(yōu)溶渣。

(5)稀土混合物產(chǎn)品制備：向氯化稀土清液中加入氯化鋇溶液和硫酸銨溶液，攪拌加溫進(jìn)行除放、陳化等處置，過濾后的過濾渣密封桶裝庫存，濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(結(jié)片切片)后，得到片狀的混合氯化稀土產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量符合gb/t4148-2015標(biāo)準(zhǔn)要求。

(6)鹽酸全溶：將步驟(4)中的優(yōu)溶渣投入到6級(jí)連續(xù)溶解全溶槽中，全溶起始鹽酸酸度為6mol/l，控制反應(yīng)溫度和時(shí)間及余酸酸度，煮沸后降溫至50℃～60℃時(shí)，再向溶解液中加入濃度為31％雙氧水，使獨(dú)居石精礦中鈾、釷、稀土等有價(jià)資源與鹽酸充分反應(yīng)并轉(zhuǎn)移到溶解液中，虹吸得到全溶溶解液，虹吸后的料漿加水?dāng)嚢?，再進(jìn)行液固分離；將逆流洗滌最后一級(jí)洗水與鹽酸全溶液合并為鈾釷萃取的萃原液。

(7)萃取提鈾與回收：用n235體系萃取劑進(jìn)行二次萃取提鈾；第一次萃取提鈾是從萃原液中萃取提取鈾，得到含鈾的負(fù)載有機(jī)相；負(fù)載有機(jī)相經(jīng)高濃度鹽酸反萃取得到氯化鈾酰溶液；再用n235體系萃取劑從氯化鈾酰溶液中進(jìn)行第二次萃取增濃鈾；再用微酸性鹽酸溶液反萃取得到氯化鈾酰合格液，向氯化鈾酰合格液加片堿沉淀鈾，制備固體重鈾酸鈉產(chǎn)品；經(jīng)高濃度鹽酸反萃取鈾后的負(fù)載有機(jī)相中含氯化鐵，再用低濃度鹽酸進(jìn)行反萃取去鐵得到氯化鐵溶液，進(jìn)入酸性廢水處理系統(tǒng)。

(8)萃取提釷與回收：萃取鈾后的萃余水相中還含有釷、稀土等有價(jià)資源，用酸性含磷類萃取劑提取釷，得到含釷的負(fù)載有機(jī)相和含稀土元素的萃余水相；釷的負(fù)載有機(jī)相通過雙氧水洗滌除雜處理后，轉(zhuǎn)移至氫氧化釷沉淀反萃取槽中加堿進(jìn)行沉淀反萃取，得到粗制氫氧化釷產(chǎn)品；萃取釷后的萃余水相含有稀土，返回鹽酸優(yōu)溶工序回收氯化稀土混合物。

(9)廢水處理：步驟(7)萃取提鈾與回收系統(tǒng)和步驟(8)萃取提釷與回收系統(tǒng)中產(chǎn)生的酸性廢水采用超導(dǎo)磁化處理，將步驟(7)負(fù)載有機(jī)相反萃取得到的氯化鐵溶液，經(jīng)酸性廢水處理系統(tǒng)處置后的出水返回步驟(7)萃取提鈾與回收系統(tǒng)回用，超導(dǎo)磁化得到的沉淀渣用容器包裝儲(chǔ)存；步驟(7)萃取提鈾與回收系統(tǒng)和步驟(8)萃取提釷與回收系統(tǒng)產(chǎn)生的堿性廢水采用納濾→電滲析→多效蒸發(fā)器等方式進(jìn)行分離處理，即將步驟(7)中氯化鈾酰沉淀母液和步驟(8)中氯化釷沉淀母液經(jīng)納濾處置，其分子量大于200的物質(zhì)進(jìn)入多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，分子量小于200的物質(zhì)再經(jīng)電滲析處理，電滲析處理得到的高鹽分廢液與分子量大于200的處理水合并，通過多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮進(jìn)行增濃除鹽處置，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮的冷凝水和電滲析制備的輕質(zhì)水返回堿分解及堿餅洗滌與過濾、鹽酸優(yōu)溶、鹽酸全溶利用，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到的固體氯化鹽用容器包裝儲(chǔ)存。

其中，所述步驟(1)中，將外購粒度-80目(占99.5％以上)的獨(dú)居石精礦，經(jīng)自動(dòng)拆包后的獨(dú)居石精礦采用皮帶輸送系統(tǒng)運(yùn)送至高位料倉，獨(dú)居石精礦從儲(chǔ)存在高位料倉出料口排出進(jìn)入制漿槽中，與50％～60％氫氧化鈉溶液混合均勻制漿，氫氧化鈉溶液體積與磨選后獨(dú)居石精礦重量之比為0.8～2.5/1，混合均勻后礦漿通過膠管泵送入濕式珠磨機(jī)中，在常壓或微壓條件下，磨后得到-320目(占99.5％以上)的礦漿經(jīng)內(nèi)置分級(jí)裝置進(jìn)行分級(jí)排出珠磨機(jī)，再將珠磨后粒度為-320目的獨(dú)居石精礦礦漿泵入永磁體磁選機(jī)中，選出獨(dú)居石精礦礦漿中的鈦鐵礦、金紅石、鋯英石等難溶性物質(zhì)，選出率為5％?？墒咕V中含磁性雜質(zhì)＜2％，非磁性雜質(zhì)＜1％，輕礦物＜1.8％，粒度＜-320目(占99.5％以上)；使磁選后的獨(dú)居石精礦中稀土合量相應(yīng)提高1％～10％，且鐵含量fe＜1.0％，其質(zhì)量完全符合獨(dú)居石精礦xb/t104-2015標(biāo)準(zhǔn)要求。將磁選后富集鈾釷和稀土的獨(dú)居石精礦礦漿經(jīng)濃密分水處理得到符合要求的合格礦漿，用泵將合格礦漿泵入堿分解合格礦漿高位槽中。

步驟(2)中，將高位槽中合格礦漿泵入五聯(lián)一體連續(xù)分解槽，漿體中氫氧化鈉初始濃度為50％～60％naoh，液固比為0.8～2.5/1(體積/重量)，加溫進(jìn)行高溫堿分解反應(yīng)完全，反應(yīng)溫度為140～150℃，連續(xù)堿分解反應(yīng)時(shí)間為4～14h。獨(dú)居石精礦中鈾、釷和稀土的有價(jià)資源的堿分解率分別為reo≥95％，u3o8≥98％，tho2≥98％。向堿分解漿體加入一倍礦漿重量的體積的生產(chǎn)水(90℃熱水)進(jìn)行保溫陳化，保溫陳化的溫度不低于90℃，時(shí)間為12h。第1次靜置后采用虹吸分離堿分解上清液回收磷酸三鈉溶液；堿分解底漿加水?dāng)嚢柚茲{均勻，再進(jìn)行第2次靜置虹吸分離回收上清液，將上述二次靜置虹吸上清液合并得到的磷酸三鈉溶液，采用三效蒸發(fā)濃縮及冷卻結(jié)晶的方式制備磷酸三鈉粗產(chǎn)品。底漿第2次靜置分離得到底渣再加熱水進(jìn)行攪拌制漿，底漿與洗滌水相比為1：(4～5)(v/v)，攪拌均勻漿體用泵轉(zhuǎn)移至濃密機(jī)中沉降分離，經(jīng)過2～4級(jí)逆流濃密機(jī)沉降分離和1～2級(jí)廂式壓濾機(jī)分離液固。堿餅經(jīng)多級(jí)逆流洗滌脫磷處理后，其末次堿餅洗滌水中ph值控制在7～8，且洗水中p2o5＜1.2g/l，可進(jìn)入后序鹽酸優(yōu)溶。

步驟(3)中50％～60％的氫氧化鈉溶液，是將洗滌磷酸三鈉粗品后的過濾母液濃縮至溶液中naoh＞30％時(shí)，轉(zhuǎn)移至除硅槽中加入石灰乳除硅，除硅后廢堿液返回至堿液配制槽，按比例加入固體氫氧化鈉，使配制后液體中含量50％～60％naoh時(shí)，泵入堿液高位槽備用。將堿分解槽中一次陳化和二次靜置虹吸上清液合并為濃縮前磷酸三鈉溶液。在熱的磷酸三鈉溶液中加入0.25％倍(獨(dú)居石)礦重的鋅粉及1％倍(獨(dú)居石)礦重的硫酸亞鐵，攪拌保溫進(jìn)行除雜，再通過廂式壓濾機(jī)過濾分離出濾渣，濾渣密封桶裝儲(chǔ)存，濾液去磷酸三鈉蒸發(fā)濃縮工序。將得到的磷酸三鈉濾液經(jīng)三效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮，濃縮到波美度為28～32be°時(shí)，再將濃縮后的過飽和磷酸三鈉溶液轉(zhuǎn)移至結(jié)晶器中進(jìn)行冷卻結(jié)晶。冷卻結(jié)晶后的磷酸三鈉晶漿通過雙級(jí)活塞推料離心機(jī)過濾，得到磷酸三鈉粗產(chǎn)品，在磷酸三鈉粗品加入0.5～1bv的去離子水進(jìn)行制漿洗滌，再通過雙級(jí)活塞推料離心機(jī)分離得到磷酸三鈉副產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量滿足《工業(yè)磷酸三鈉》(hgt2517-2009)標(biāo)準(zhǔn)。

步驟(4)中，將堿分解得到的堿餅加到鹽酸優(yōu)溶槽中進(jìn)行6級(jí)鹽酸優(yōu)溶，溶解所用鹽酸的起始濃度為6mol/l，所述鹽酸為萃取釷后的萃余水相和一定量的濃鹽酸配制而成，加溫?cái)嚢枞芙?，?yōu)溶反應(yīng)完全的ph值控制為2.0～2.5，再加入堿餅調(diào)整優(yōu)溶液的ph值，控制優(yōu)溶液酸度為ph為3.5～4.5，繼續(xù)加溫?cái)嚢璺磻?yīng)時(shí)間為4～6h、再煮沸0.5～1h、陳化8～12h處理，充分沉淀fe、al、u、th等元素，經(jīng)過廂式壓濾機(jī)固液分離，得到氯化稀土清液(要求reo≥150g/l)用于制備氯化稀土混合物產(chǎn)品，濾渣(優(yōu)溶渣)用于后序鹽酸全溶鈾釷分離過程。

步驟(5)中，將氯化鋇溶液和硫酸銨溶液加入到氯化稀土除雜槽中，對(duì)氯化稀土溶液中進(jìn)行除雜除放處理，除雜溫度大于40℃、時(shí)間0.5～1.5h、陳化時(shí)間大于8h，經(jīng)廂式壓濾機(jī)過濾，濾渣用密封桶盛裝去庫存，濾液再經(jīng)多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮，溫度控制在102～150℃，真空度為600～700mmhg，濃縮得到過飽和氯化稀土溶液，過飽和的氯化稀土溶液在結(jié)晶造片設(shè)備上冷卻結(jié)晶，得到片狀的氯化稀土產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量符合gb/t4148-2015標(biāo)準(zhǔn)要求。

步驟(6)中，將優(yōu)溶渣加到酸全溶槽中，進(jìn)行6級(jí)鹽酸溶解，鹽酸全溶所用稀鹽酸的起始濃度為6mol/l，優(yōu)溶渣(kg)與稀鹽酸(l)的固液比為1:(1～1.5)，反應(yīng)溫度80～95℃，反應(yīng)時(shí)間為4～6h，控制余酸酸度為2～3mol/lhcl，再煮沸1～1.5h，煮沸后再將溶解液溫度降至50℃～60℃時(shí)加入31％雙氧水，加入雙氧水的比例按(0.010～0.200)t雙氧水/t濕優(yōu)溶渣，陳化8h以上，使優(yōu)溶渣中的有價(jià)資源完全溶解并進(jìn)入液相，采用虹吸上清液的方式收集含鈾、釷、稀土等有價(jià)資源。向虹吸后存有料漿的攪拌槽中加入熱洗水，按熱洗水體積與料漿體積的液固比為(1～3):1(v/v)，攪拌制漿均勻后泵入濃密機(jī)中，采用2～4級(jí)逆流濃密沉降分離加1～2級(jí)廂式壓濾機(jī)過濾進(jìn)行液固分離。第一級(jí)濃密機(jī)上清液溢流至鈾萃原液配制，第二級(jí)濃密機(jī)洗水泵入上一級(jí)濃密機(jī)下方的攪拌槽中制漿洗滌，泵入第一級(jí)濃密機(jī)中進(jìn)行沉淀分離；濃密機(jī)底流料漿流入制漿槽，再進(jìn)入下一級(jí)濃密機(jī)，最后一級(jí)濃密底流料漿進(jìn)如廂式壓濾機(jī)過濾，酸不溶渣用容器包裝儲(chǔ)存。逆流洗滌最后一級(jí)洗水與含鈾、釷、稀土等有價(jià)資源溶解液合并為鈾釷萃取的萃原液。

步驟(7)中，用n235體系萃取劑從鈾釷萃原液中提取鈾，采用n235、n1923、n263、toa、tbp、trpo、仲辛醇、磺化煤油有機(jī)相中一種或幾種組合為萃取鈾有機(jī)相，在第一次萃取提鈾過程中進(jìn)行2-5級(jí)逆流萃取提取鈾，萃取得到的負(fù)載有機(jī)相含有鈾和鐵。先用2.0～3mol/l鹽酸采用4-9級(jí)反萃取得到濃度較低的氯化鈾酰溶液，再用0.1mol/l鹽酸采用4-9級(jí)反萃取去鐵，得到氯化鐵溶液進(jìn)入后序廢水處理系統(tǒng)；以一次萃取提鈾過程中產(chǎn)生的濃度較低的氯化鈾酰溶液為萃原液進(jìn)行第二次萃取增濃鈾，負(fù)載有機(jī)相反萃取鈾、鐵后得到貧有機(jī)相，貧有機(jī)相經(jīng)碳酸鈉再生、水洗、酸化后，有機(jī)相進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)萃取提鈾與回收過程，有機(jī)相循環(huán)使用。再將得到的氯化鈾酰溶液加堿沉淀鈾制備固體重鈾酸鈉產(chǎn)品，鈾產(chǎn)品質(zhì)量符合《重鈾酸鹽技術(shù)條件》(ej/t803-93)標(biāo)準(zhǔn)要求。萃取鈾后的萃余水相中含有釷和稀土，進(jìn)入后序萃取分離回收釷。

步驟(8)中，萃取鈾后的萃余水相中還含有釷、稀土等有價(jià)資源，用酸性含磷類萃取劑提取釷，采用p204、p507、cyanex272、tbp、磺化煤油等有機(jī)相中一種或幾種組合為釷萃取有機(jī)相，進(jìn)行4級(jí)逆流萃取得到含釷負(fù)載有機(jī)相，萃取釷后的萃余水相為含氯化稀土溶液，返回步驟(4)回收氯化稀土混合物。將含氯化釷的負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行洗滌除雜后轉(zhuǎn)移至氫氧化釷沉淀反萃取槽中，加入熱的氫氧化鈉溶液進(jìn)行沉淀反萃取，得到粗制的氫氧化釷產(chǎn)品。

所述步驟(9)中，向氯化鐵廢水中加入系統(tǒng)得到的氫氧化釷粗產(chǎn)品調(diào)整ph至4.5±1，反應(yīng)時(shí)間為30～90min，廂式壓濾機(jī)過濾去除渣等預(yù)處理，濾液加入磁種，攪拌充分混合后加入混合絮凝劑，控制溶液中絮凝劑的濃度為200×10-6pac+2×10-6pam，再經(jīng)濃密機(jī)進(jìn)行沉降分離，溢流上清液進(jìn)入超導(dǎo)磁化分離系統(tǒng)進(jìn)行超導(dǎo)磁化處理，超導(dǎo)磁化分離出水返回系統(tǒng)回用，濾渣中的泥通過污泥排出口排出，用包裝容器儲(chǔ)存，分離出的磁種返回本廢水處理系統(tǒng)利用。將鈾的沉淀母液和釷的沉淀母液首先經(jīng)過納濾處理，截留下來分子量在200以上的氯化鹽，分子量小于200的物質(zhì)再通過電滲析或超濾處理，產(chǎn)出水的70～80％輕質(zhì)水返回系統(tǒng)利用，得到的20～30％高鹽濃廢水與分子量在200以上的氯化鹽廢水合并，通過多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮除鹽技術(shù)處理，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的冷凝水返回系統(tǒng)利用，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的固體氯化鹽用包裝容器儲(chǔ)存。

本發(fā)明的有益效果為：

1、解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的鈾和釷資源被廢棄等問題，鈾、釷、稀土等有價(jià)資源回收率均大于95％，提高了獨(dú)居石精礦中有價(jià)資源的回收率。

2、化工材料消耗低，流程簡(jiǎn)單靈活。

3、生產(chǎn)過程產(chǎn)生的絕大部分工藝水直接返回本系統(tǒng)回用，部分廢水經(jīng)廢水處理系統(tǒng)處置后的返回系統(tǒng)利用，實(shí)現(xiàn)廢水零排放，技術(shù)綠色環(huán)保、高效清潔生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好，具有明顯的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益

4、萃取過程未出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，萃取劑消耗低，萃取鈾、釷效率高達(dá)99％以上。

附圖說明

圖1為從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，包括以下步驟：

(1)濕法珠磨和磁選除鐵：將粒度為-80目(占99.5％以上)獨(dú)居石精礦經(jīng)過自動(dòng)破袋、皮帶運(yùn)輸機(jī)送至高位料倉，獨(dú)居石精礦從高位料倉落入制漿槽中與50～60％naoh溶液進(jìn)行混合，將混合均勻的漿料泵入珠磨機(jī)中進(jìn)行濕法珠磨，磨至粒度為-320目(占99.5％以上)，再將磨后粒度為-320目的獨(dú)居石精礦礦漿泵入永磁體磁選機(jī)中，使獨(dú)居石精礦中的鈾釷和稀土等有價(jià)資源得以富集，含鈦鐵礦、金紅石、鋯英石等難溶性礦物以尾礦方式處置。將經(jīng)過磨選后富集含稀土、鈾、釷等有價(jià)資源礦漿經(jīng)分水后泵入堿分解高位槽，進(jìn)入堿分解。

(2)堿分解及堿餅洗滌與過濾：將磨選后合格礦漿泵入五聯(lián)一體連續(xù)堿分解槽中，初始?xì)溲趸c濃度為50％～60％naoh，液固比為0.8～2.5/1(體積/重量)，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)高溫堿分解，反應(yīng)完全后經(jīng)加水保溫陳化后虹吸上清液得到磷酸三鈉溶液，分解槽底漿再加熱洗水進(jìn)行保溫?cái)嚢柚茲{，經(jīng)多逆流洗滌除p，最后通過廂式壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離后的濾餅為堿餅。

(3)磷酸三鈉副產(chǎn)品制備：在熱磷酸三鈉溶液中加入一定量的鋅粉和硫酸亞鐵進(jìn)行除雜，固液分離后的濾渣密封桶裝儲(chǔ)存，過濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮及冷卻結(jié)晶器后，通過離心過濾分離晶體與母液，粗晶經(jīng)制漿洗滌除雜處理、離心過濾得到磷酸三鈉產(chǎn)品，且滿足《工業(yè)磷酸三鈉》(hgt2517-2009)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)晶母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后加入石灰乳進(jìn)行苛化除硅處理，濃縮除硅后的廢堿液中的naoh＞30％，再加片堿配制為50％～60％naoh溶液，返回磨礦工序。

(4)鹽酸優(yōu)溶：堿餅加入一定量的釷萃余和鹽酸進(jìn)行鹽酸優(yōu)溶，起始鹽酸酸度為6mol/lhcl，加溫溶解，控制反應(yīng)時(shí)間、溫度及溶解液的ph值，當(dāng)溶液ph為2.0～2.5時(shí)，再向溶解液中加入堿餅調(diào)整溶液ph值(ph為3.5～5.5)，經(jīng)煮沸、陳化、固液分離后得到氯化稀土溶液，濾液用于制備氯化稀土混合物產(chǎn)品，濾渣(優(yōu)溶渣)進(jìn)入后序鹽酸全溶過程。

(5)稀土混合物產(chǎn)品制備：向氯化稀土溶液加入一定量的氯化鋇和硫酸銨溶液攪拌加溫進(jìn)行除放射性物質(zhì)處理，經(jīng)陳化及過濾后，濾渣密封桶裝庫存，濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮和冷卻結(jié)片切片，得到片狀的混合氯化稀土產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量符合gb/t4148-2015標(biāo)準(zhǔn)要求。

(6)鹽酸全溶：將優(yōu)溶渣投入酸溶槽中進(jìn)行鹽酸全溶，鹽酸起始酸度為6mol/lhcl，控制反應(yīng)溫度和時(shí)間及余酸酸度，煮沸后降溫至一定溫度區(qū)間，向溶解液中加入適量的濃度為約31％雙氧水，使獨(dú)居石精礦中鈾、釷、稀土等有價(jià)資源與鹽酸充分反應(yīng)溶解完全，靜置降溫后虹吸得到全溶溶解液，虹吸過后的料漿加水?dāng)嚢柚茲{洗滌，再經(jīng)進(jìn)行液固分離，逆流洗滌最后一次洗水與含鈾、釷、稀土全溶液合并為鈾釷萃取的萃原液，萃原液中鹽酸含量2～3mol/lhcl。

(7)萃取提鈾與回收：用n235體系萃取劑進(jìn)行二次萃取提鈾；第一次萃取提鈾是從萃原液中萃取提取鈾，得到含鈾的負(fù)載有機(jī)相；負(fù)載有機(jī)相經(jīng)高濃度鹽酸反萃取得到氯化鈾酰溶液；再用n235體系萃取劑從氯化鈾酰溶液中進(jìn)行第二次萃取增濃鈾；再用微酸性鹽酸溶液反萃取得到氯化鈾酰合格液，向氯化鈾酰合格液加片堿沉淀鈾，制備固體重鈾酸鈉產(chǎn)品；經(jīng)高濃度鹽酸反萃取鈾后的負(fù)載有機(jī)相中含氯化鐵，再用低濃度鹽酸進(jìn)行反萃取去鐵得到氯化鐵溶液，進(jìn)入酸性廢水處理系統(tǒng)。

(8)萃取提釷與回收：萃取鈾后的萃余水相中還含有釷、稀土，采用酸性含磷類萃取劑提取釷，得到含釷的負(fù)載有機(jī)相和含稀土元素的萃余水相，釷的負(fù)載有機(jī)相通過雙氧水洗滌除雜處理后，轉(zhuǎn)移至氫氧化釷沉淀反萃取槽中加堿沉淀，得到粗制氫氧化釷產(chǎn)品。萃取釷后得到的萃余水相含有稀土，返回鹽酸優(yōu)溶工序回收氯化稀土混合物。

(9)廢水處理：步驟(7)萃取提鈾與回收系統(tǒng)和步驟(8)萃取提釷與回收系統(tǒng)中產(chǎn)生的酸性廢水采用超導(dǎo)磁化處理，將步驟(7)負(fù)載有機(jī)相反萃取得到的氯化鐵溶液，經(jīng)酸性廢水處理系統(tǒng)處置后的出水返回步驟(7)萃取提鈾與回收系統(tǒng)回用，超導(dǎo)磁化得到的沉淀渣用容器包裝儲(chǔ)存；步驟(7)萃取提鈾與回收系統(tǒng)和步驟(8)萃取提釷與回收系統(tǒng)產(chǎn)生的堿性廢水采用納濾→電滲析→多效蒸發(fā)器等方式進(jìn)行分離處理，即將步驟(7)中氯化鈾酰沉淀母液和步驟(8)中氯化釷沉淀母液經(jīng)納濾處置，其分子量大于200的物質(zhì)進(jìn)入多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，分子量小于200的物質(zhì)再經(jīng)電滲析處理，電滲析處理得到的高鹽分廢液與分子量大于200的處理水合并，通過多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮進(jìn)行增濃除鹽處置，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮的冷凝水和電滲析制備的輕質(zhì)水返回堿分解及堿餅洗滌與過濾、鹽酸優(yōu)溶、鹽酸全溶利用，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到的固體氯化鹽用容器包裝儲(chǔ)存。

在所述步驟(1)中，將粒度-80目(占99.5％以上)的獨(dú)居石精礦，經(jīng)自動(dòng)拆包系統(tǒng)完成解包后，礦物采用皮帶輸送系統(tǒng)運(yùn)送至獨(dú)居石料倉暫存，精礦通過料倉下部出料口排出送進(jìn)制漿攪拌槽中并加入50％～60％氫氧化鈉溶液，按照氫氧化鈉溶液的體積與獨(dú)居石精礦重量的液固比為0.8～2.5/1(體積/重量)進(jìn)行制漿，均勻混合的礦漿通過膠管泵送入濕式珠磨機(jī)，在常壓或微壓條件下，磨后得到-320目(占99.5％以上)的礦漿，經(jīng)內(nèi)置分級(jí)裝置進(jìn)行分級(jí)排出磨機(jī)。

在所述步驟(1)中，將磨后得到-320目(占99.5％以上)的礦漿泵入永磁體磁選機(jī)中，永磁體磁選機(jī)處理能力為：4～7t/h，磁選機(jī)分離磁選強(qiáng)度為0.5～1.8t；選出獨(dú)居石精礦礦漿中的鈦鐵礦、金紅石、鋯英石等難溶性礦物以尾礦渣的方式被選出，選出率為5％?？墒咕V中含磁性雜質(zhì)＜2％，非磁性雜質(zhì)＜1％，輕礦物＜1.8％；使獨(dú)居石精礦中稀土的合量相應(yīng)提高1％～10％，保障獨(dú)居石精礦中fe2o3含量(fe2o3＜1.5％)完全符合《獨(dú)居石精礦》(xb/t104-2015)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，且鐵含量fe＜1.0％。再將磨磁選后合格的獨(dú)居石精礦礦漿經(jīng)濃密分水后得到粒度符合堿分解要求的合格礦漿，用泵將磨后合格礦漿泵入堿分解高位槽中，待用。

在所述步驟(2)中，將高位槽中合格礦漿泵入五聯(lián)一體連續(xù)堿分解槽中，堿分解中氫氧化鈉溶液初始濃度為50％～60％naoh，濃度不夠時(shí)，可以通過補(bǔ)加適量固體氫氧化鈉的方式確保漿體中naoh的起始濃度，液固比為0.8～2.5/1(體積/重量)，加溫進(jìn)行高溫堿分解，反應(yīng)溫度為140～150℃，連續(xù)堿分解反應(yīng)時(shí)間為4～14h，使獨(dú)居石精礦中鈾、釷和稀土的有價(jià)資源堿分解的轉(zhuǎn)化率分別為reo≥95％，u3o8≥98％，tho2≥98％。

在所述步驟(2)中，向堿分解反應(yīng)器的底漿中加入一倍體積的生產(chǎn)水(90℃熱水)進(jìn)行保溫陳化，時(shí)間為12h，采用靜置后虹吸分離的方式回收堿分解上清液(磷酸三鈉溶液)，通過多級(jí)逆流濃密機(jī)沉降分離及廂式壓濾機(jī)過濾分離方法得到堿餅和洗水，進(jìn)行堿餅脫磷處理。

在所述步驟(2)中，將堿分解反應(yīng)器第1次靜置后采用虹吸分離堿分解上清液的方式回收堿分解上清液，底漿再加水?dāng)嚢杈鶆蛑茲{，仍然通過靜置虹吸分離方式回收上清液，將上述二次靜置虹吸上清液合并，經(jīng)除雜除放處理及磷酸三鈉粗晶制漿洗滌除雜處理后得到溶液，采用蒸發(fā)濃縮和冷卻結(jié)晶的方法制備磷酸三鈉副產(chǎn)品。

在所述步驟(2)中，將堿分解反應(yīng)器中第2次靜置分離得到的底漿加入熱水?dāng)嚢柚茲{，再通過泵轉(zhuǎn)移至濃密機(jī)中進(jìn)行沉降分離，經(jīng)過2～4級(jí)逆流濃密機(jī)沉降分離和1～2級(jí)廂式壓濾機(jī)分離液固。底漿通過在濃密機(jī)及廂式壓濾機(jī)下面的攪拌槽進(jìn)行制漿，進(jìn)入下一級(jí)濃密機(jī)沉降分離或廂式壓濾機(jī)中進(jìn)行堿餅與洗水分離，經(jīng)多級(jí)逆流洗滌脫磷后，第一級(jí)濃密機(jī)溢流出來的洗水自流進(jìn)入堿分解槽，用于制漿洗滌；末次洗水ph值控制在7～8，洗水中p2o5＜1.2g/l，洗后堿餅進(jìn)入后序鹽酸優(yōu)溶過程。

在所述步驟(3)中，將堿分解反應(yīng)器中靜置虹吸分離得到的上清液與在堿分解反應(yīng)器中第1次洗滌的靜置洗水上清液合并為濃縮前磷酸三鈉溶液。在得到熱磷酸三鈉溶液中加入0.25％倍(獨(dú)居石)礦重的鋅粉以及加入1％倍(獨(dú)居石)礦重的硫酸亞鐵，進(jìn)行除雜除放處理，反應(yīng)時(shí)間為0.5～4h，反應(yīng)溫度為25～80℃，再陳化45～60min、過濾，濾液送至經(jīng)磷酸三鈉除雜除放濾液接收槽暫存，除雜除放過程產(chǎn)生的濾渣為低放尾渣，密封封存。

在所述步驟(3)中，將得到的磷酸三鈉清液經(jīng)三效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮，當(dāng)溶液被濃縮至波美度為28～32be°時(shí)，將濃縮后的磷酸三鈉過飽和溶液轉(zhuǎn)移至結(jié)晶器中，進(jìn)行冷卻結(jié)晶。磷酸三鈉過飽和漿體通過雙級(jí)活塞推料離心機(jī)過濾，分別得到磷酸三鈉結(jié)晶過濾母液和磷酸三鈉粗品。得到的結(jié)晶過濾母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮到溶液的氫氧化鈉濃度大于30％時(shí)，再加入生石灰進(jìn)行苛化除硅處理得到濃縮液，返回珠磨工序用于配制氫氧化鈉溶液。把離心得到的磷酸三鈉粗品加入0.5～1.0bv體積無離子水進(jìn)行制漿洗滌，再通過雙級(jí)活塞推料離心機(jī)過濾得到固體為磷酸三鈉產(chǎn)品，且滿足《工業(yè)磷酸三鈉》(hgt2517-2009)標(biāo)準(zhǔn)要求。過濾得到的液體含磷酸三鈉溶液，可經(jīng)過活性炭吸附脫色處理后返回蒸發(fā)濃縮崗位進(jìn)行重結(jié)晶處理。

在所述步驟(4)中，將堿分解工序得到的堿餅加入1～2倍(礦漿)重量稀鹽酸溶液，在六級(jí)連續(xù)溶解槽中溶解，所用的稀鹽酸為萃取釷后的萃余水相加入一定量的工業(yè)鹽酸配制而成，稀鹽酸酸度約6mol/l。攪拌加溫溶解，控制溶解溫度為80～95℃；同時(shí)加入適量的雙氧水，使堿餅中的鈰元素完全溶解出來，從第1級(jí)到第3級(jí)溶解過程每一個(gè)溶解槽反應(yīng)滯留時(shí)間為1.5-2.0h，前三級(jí)溶解完全的總反應(yīng)時(shí)間為4～6h后，完全溶解后溶解液中鹽酸酸度為ph值控制約為ph：2.0～2.5。再在第4級(jí)溶解槽中加入適量的堿餅，調(diào)整鹽酸優(yōu)溶ph值，從第4級(jí)到第6級(jí)溶解過程每一個(gè)溶解槽反應(yīng)滯留時(shí)間為2.0～2.5h，控制第6級(jí)溶解槽出來懸浮液的ph值為ph：3.5～5.5。再轉(zhuǎn)移至優(yōu)溶陳化過程。

在所述步驟(4)中，將優(yōu)溶得到漿體泵入陳化槽中，煮沸0.5～1h、保溫陳化8～12h處理，陳化后得到優(yōu)溶懸浮液經(jīng)過廂式壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，得到氯化稀土溶液(reo≥150g/l)，用于后序制備混合氯化稀土產(chǎn)品，濾渣(優(yōu)溶渣)用于后序鹽酸全溶鈾釷分離過程。

在所述步驟(5)中，向鹽酸優(yōu)溶得到的氯化稀土溶液中加入氯化鋇(1kgbacl2/m3氯化稀土溶液)和硫酸銨(2kg(nh4)2so4/m3氯化稀土溶液)進(jìn)行除雜除放射性物質(zhì)處理，除雜除放溫度45℃、時(shí)間0.5～1.5h、陳化時(shí)間8h以上。得到氯化稀土溶液經(jīng)廂式壓濾機(jī)過濾，除雜除鐳濾渣經(jīng)洗滌后用密封桶盛裝去放射性渣庫儲(chǔ)存。

在所述步驟(5)中，將除雜除鐳后的氯化稀土過濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮和冷卻結(jié)晶，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮的溫度控制在102～150℃，真空度為600～700mmhg，濃縮好的氯化稀土過飽和溶液，在結(jié)晶造片設(shè)備上得到片狀氯化稀土產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量符合gb/t4148-2015標(biāo)準(zhǔn)要求。

在所述步驟(6)中，將已配制6mol/l溶液通過稀鹽酸高位計(jì)量槽計(jì)量后注入溶解槽中，開啟攪拌，加溫預(yù)熱，待溫度升至40℃時(shí)，向溶解槽中投入獨(dú)居石優(yōu)溶渣，液固比(1～1.5):1，加溫?cái)嚢枞芙?，反?yīng)溫度控制在80～95℃、反應(yīng)時(shí)間為4～6h、剩余鹽酸酸度約為2～3mol/lhcl，再煮沸(1～1.5h)。

在所述步驟(6)中，將，煮沸完畢后停止加溫，開啟反應(yīng)釜夾套中冷卻水進(jìn)行冷凝，當(dāng)溶解液溫度降至50℃～60℃時(shí)，按(0.010～0.200)t雙氧水/t優(yōu)溶渣(濕)加入約31％雙氧水，保溫陳化8h以上，優(yōu)溶渣中的有價(jià)資源完全溶解并進(jìn)入液相中，得到含鈾、釷、稀土等有價(jià)資源溶解液，溶解率達(dá)98％以上，采用虹吸上清液并經(jīng)檢查過濾的方式提取溶解液，用于制備萃原液。

在所述步驟(6)中，將虹吸后的料漿采用3級(jí)逆流制漿洗滌處理，分別在2～4級(jí)逆流濃密沉降進(jìn)行固液分離和1～2級(jí)廂式壓濾機(jī)過濾進(jìn)行液固分離。向虹吸后的料漿攪拌槽中加入適量的洗水，每次制漿洗滌，按洗水體積與料漿體積的液固比為(1～3):1(v/v)，攪拌均勻，用泵打入下一級(jí)濃密機(jī)進(jìn)行沉降分離，第一級(jí)濃密機(jī)上清液溢流至鈾萃原液配制，第二級(jí)濃密機(jī)洗水泵入上一級(jí)濃密機(jī)下方的攪拌槽中制漿洗滌，泵入第一級(jí)濃密機(jī)中進(jìn)行沉淀分離；濃密機(jī)底流料漿流入制漿槽，再進(jìn)入下一級(jí)濃密機(jī)，最后一級(jí)濃密底流料漿進(jìn)如廂式壓濾機(jī)過濾，不溶渣用容器包裝儲(chǔ)存。逆流洗滌最后一次洗水與含鈾、釷、稀土等有價(jià)資源溶解液合并為鈾釷萃取的萃原液。萃原液組分：hcl：2～3mol/l、u：0.5～10g/l、th：20～60g/l、reo：20～60g/l、含固量＜100ppm。

在所述步驟(7)中，用n235體系萃取劑從鈾釷萃原液中提取鈾，采用n235+tbp+仲辛醇+磺化煤油為萃取有機(jī)相，經(jīng)2-5級(jí)逆流萃取提取鈾，兩相接觸相比為o/a＝(1～2)/1，攪拌接觸時(shí)間為5～10min，澄清分相時(shí)間為10～20min，萃取溫度為常溫(權(quán)利要求書中沒有)。得到含鈾、鐵的負(fù)載有機(jī)相，鈾的萃取效率大于99.5％，鐵的萃取效率大于99.8％。再用胺類萃取得到的含鈾、鐵負(fù)載有機(jī)相，用2.0～3mol/lhcl溶液對(duì)負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行鈾的反萃取，反萃取級(jí)數(shù)為4-9級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝(3～5)/1，攪拌接觸時(shí)間為5～10min，澄清分相時(shí)間為10～20min，反萃取溫度為常溫，反萃取得到低濃度氯化鈾酰溶液。再將反萃取回收鈾后的負(fù)載有機(jī)相用0.1mol/lhcl溶液反萃取去鐵，反萃取去鐵的級(jí)數(shù)為6級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝(4～10)/1，接觸時(shí)間為5～10min，澄清分相時(shí)間為10～20min，溫度為常溫，反萃取效率大于99.6％，反萃取得到氯化鐵溶液進(jìn)入后序廢水處理系統(tǒng)除鐵、除鹽處置。

在所述步驟(7)中，用n235體系萃取劑從低濃度氯化鈾酰溶液中進(jìn)行萃取增濃鈾，采用(5％～15％)n235+(10％～20％)仲辛醇+(10％～15％)tbp+磺化煤油為萃取有機(jī)相，經(jīng)5-10級(jí)逆流萃取提取增濃鈾，兩相接觸相比為o/a＝(1～2)/1，攪拌接觸時(shí)間為5～10min，澄清分相時(shí)間為10～20min，萃取得到含高濃度鈾的負(fù)載有機(jī)相，再將負(fù)載有機(jī)相用0.1mol/lhcl溶液反萃取回收鈾，反萃取的級(jí)數(shù)為5-12級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝(4～10)/1，接觸時(shí)間為5～10min，澄清分相時(shí)間為10～20min，反萃取鈾的回收效率大于99.8％。反萃取液中u＞40g/l。

在所述步驟(7)中，將得到貧有機(jī)相，貧有機(jī)相經(jīng)5％～10％的碳酸鈉再生處理，再生級(jí)數(shù)為3級(jí)，溫度為50℃，兩相接觸相比：o/a＝(8～10)/1，攪拌接觸時(shí)間：5～10min，澄清分相時(shí)間：20～30min。貧有機(jī)中u有＜15mg/l、fe有＜30mg/l。有機(jī)相經(jīng)過再生后進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)的鈾萃取再經(jīng)1級(jí)水洗和酸化，酸化劑為：2～3mol/lhcl，酸化相比為：o/a＝3～4/1，接觸時(shí)間：5～10min，澄清分相時(shí)間：10～20min，酸化好的有機(jī)相進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)萃取鈾過程，有機(jī)相循環(huán)使用。

在所述步驟(7)中，將鈾的反萃取液中加入30％氫氧化鈉溶液沉淀鈾，反應(yīng)溫度為：55±5℃，終點(diǎn)ph值為6.8～7.2，時(shí)間為：60-90min，沉淀老化2.0～2.5hr。沉淀漿料液固分離后得到固體重鈾酸鈉產(chǎn)品，鈾產(chǎn)品質(zhì)量符合《重鈾酸鹽技術(shù)條件》(ej/t803-93)標(biāo)準(zhǔn)要求。其中鈾含量(干基)為u≥50％，水分含量(自然基)為h2o<30％，磷酸根含量(干基)為po43-≤5％，二氧化硅含量(干基)為sio2≤2％，氟含量(干基)為f-≤0.2％。

在所述步驟(8)中，將萃取鈾后得到的含釷、稀土的溶液用酸性含磷類萃取劑提取釷，采用(15％～25％)p204+(5％～15％)p507+(5％～10％)tbp+磺化煤油為萃取釷的有機(jī)相，進(jìn)行4級(jí)逆流萃取，得到含釷負(fù)載有機(jī)相，兩相接觸相比：o/a＝(3～5)/1，接觸時(shí)間：5～10min，澄清分相時(shí)間：10～20min，溫度為常溫。萃取分離鈾、釷后得到的萃余水相中含釷、稀土的溶液，返回優(yōu)溶工序回收氯化稀土混合物。

在所述步驟(8)中，得到的負(fù)載有機(jī)相含氯化釷，將負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行1級(jí)洗滌除雜，洗滌劑為4mol/lhcl+5％h2o2溶液，兩相接觸相比為o/a＝(5-10)/1，接觸時(shí)間為5～10min，澄清分相時(shí)間為10～20min，溫度為常溫。將洗滌除雜后的含氯化釷的負(fù)載有機(jī)相轉(zhuǎn)移到釷的沉淀反萃取罐中，向罐加入熱的3mol/lnaoh溶液進(jìn)行沉淀反萃取，沉淀反萃取反應(yīng)溫度70±5℃，相比為o/a＝(1～3)/1，反應(yīng)時(shí)間為30～60min，澄清分相時(shí)間為45min，得到固體氫氧化釷粗產(chǎn)品。萃取釷后的萃余水相為含氯化稀土溶液，返回鹽酸優(yōu)溶工序回收氯化稀土混合物。

在所述步驟(9)中，將氯化鐵廢水，加入系統(tǒng)得到的氫氧化釷粗產(chǎn)品調(diào)整ph至4.5～5.5，廂式壓濾機(jī)過濾去除渣等預(yù)處理，向過濾液中加入磁種和混合絮凝劑，再經(jīng)濃密機(jī)進(jìn)行沉降分離，溢流出去的上清液進(jìn)入超導(dǎo)磁化分離系統(tǒng)，超導(dǎo)磁化分離出水返回系統(tǒng)回用，濾渣中的泥通過污泥排出口排出，用包裝容器儲(chǔ)存，分離出的磁種返回本廢水處理系統(tǒng)利用。

在所述步驟(9)中，將鈾的沉淀母液和釷的沉淀母液首先經(jīng)過納濾處理，截留下來分子量在200以上的氯化鹽，分子量小于200的物質(zhì)再通過電滲析或超濾處理，產(chǎn)出水的70～80％輕質(zhì)水返回系統(tǒng)利用，得到的20～30％高鹽濃廢水與分子量在200以上的氯化鹽廢水合并，通過多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮除鹽技術(shù)處理，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的冷凝水返回系統(tǒng)利用，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的固體氯化鹽用包裝容器儲(chǔ)存。

實(shí)施例1

將粒度-80目(占99.5％以上)的獨(dú)居石精礦(reo：52.61％，tho2：4.03％，cao：2.06％，tio2:1.84％，zro2：2.85％，sio2：2.73％，fe2o3:2.92％，u3o8：1.14％)，經(jīng)拆包后，用皮帶輸送系統(tǒng)運(yùn)送至獨(dú)居石料倉，再通過料倉下部出料口排出送進(jìn)攪拌制漿槽中50％～60％氫氧化鈉溶液中，按照1倍的體積與礦漿重量比進(jìn)行制漿，均勻混合，礦漿通過膠管泵送入珠磨機(jī)，在常壓或微壓條件下，磨后得到粒度-320目(占99.5％以上)的礦漿經(jīng)內(nèi)置分級(jí)裝置進(jìn)行分級(jí)排出磨機(jī)。

將磨后粒度320目(占99.5％以上)的礦漿泵入永磁體磁選機(jī)，磁選機(jī)分離磁選強(qiáng)度為1.2t；獨(dú)居石精礦礦漿中鈦鐵礦、金紅石、鋯英石等難溶性礦物以尾礦渣的方式被選出，檢測(cè)選后獨(dú)居石精礦中鐵含量fe2o3:0.98％，tio2:0.58％，zro2：1.65％，tho2：4.85％，reo：55.35％。磨礦磁選去除部分雜質(zhì)后的獨(dú)居石精礦加入到中研磨排出的礦漿經(jīng)濃密分水后得到符合堿分解要求的合格礦漿，用泵將磨后合格礦漿泵入堿分解高位槽中，待用。

將高位槽中合格礦漿泵入連續(xù)堿分解槽中，堿分解中氫氧化鈉溶液初始濃度為50％～60％naoh，液固比為1.4/1(體積/重量)，加熱反應(yīng)，溫度145±5℃，連續(xù)堿分解反應(yīng)時(shí)間為12h，使獨(dú)居石精礦中鈾、釷和稀土的有價(jià)資源堿分解的轉(zhuǎn)化率分別為reo:95.92％、u3o8：99.17％、tho2：98.84％。再向堿分解反應(yīng)器中加入一倍體積(漿料重)的生產(chǎn)水(90℃熱水)進(jìn)行保溫陳化，陳化時(shí)間為12h，靜置后虹吸回收堿分解上清液，通過4級(jí)逆流濃密機(jī)沉降分離及2級(jí)廂式壓濾機(jī)過濾分離方法得到堿餅和洗水，進(jìn)行堿餅脫磷處理。末次洗水ph值為7.8，洗水中p2o5：1.019g/l。

將堿分解反應(yīng)器中靜置虹吸分離得到的上清液與在堿分解反應(yīng)器中第1次洗滌的靜置洗水上清液合并為濃縮前磷酸三鈉溶液。在得到熱磷酸三鈉溶液中加入0.25％倍(獨(dú)居石)礦重的鋅粉以及加入1％倍(獨(dú)居石)礦重的硫酸亞鐵，進(jìn)行除雜除放處理，反應(yīng)時(shí)間為3h，反應(yīng)溫度為75℃，再陳化45min、過濾，得到磷酸三鈉濾液。

將得到的磷酸三鈉清液經(jīng)三效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮，當(dāng)溶液濃縮至波美度為32be°時(shí)，轉(zhuǎn)移至dtb結(jié)晶器中，進(jìn)行冷卻結(jié)晶，晶漿通過hr400-n型雙級(jí)活塞推料離心機(jī)過濾，分別得到磷酸三鈉結(jié)晶過濾母液和磷酸三鈉粗品。把磷酸三鈉粗品加入0.5～1.0bv體積無離子水進(jìn)行制漿洗滌，再通過hr400-n型雙級(jí)活塞推料離心機(jī)過濾得到固體為磷酸三鈉產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量：na3po4·12h2o：98.10％，ph：11.9，so42-:0.06％，cl-：0.32％，fe：0.005％，as：0.004％，水不溶物：0.03％。

將堿餅加入1.2倍(礦漿)重量稀鹽酸溶液，在溶解槽中溶解，起始稀鹽酸酸度為6mol/lhcl。攪拌加溫溶解，溫度為85±5℃；同時(shí)加入適量的雙氧水，每一個(gè)溶解槽反應(yīng)滯留時(shí)間為1.5h，前三級(jí)溶解反應(yīng)的總時(shí)間為4.5h后，溶解后溶解液中鹽酸酸度為ph值控制約為2.2。再在第4級(jí)溶解槽中加入適量的堿餅，調(diào)整鹽酸優(yōu)溶ph值，控制第6級(jí)溶解液余酸酸度為ph＝4.3。再轉(zhuǎn)移至優(yōu)溶陳化過程。

將優(yōu)溶得到漿體泵入陳化槽中，煮沸1h、保溫陳化12h處理，陳化后得到優(yōu)溶懸浮液經(jīng)過廂式壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，得到氯化稀土溶液，向鹽酸優(yōu)溶得到的氯化稀土溶液中加入氯化鋇(1kgbacl2/m3溶液)和硫酸銨(2kg(nh4)2so4/m3溶液)進(jìn)行除雜除放射性物質(zhì)處理，除雜除放溫度40℃、時(shí)間1.5h、陳化時(shí)間11h以上。得到除雜除鐳后的氯化稀土溶液。

將除雜除鐳后的氯化稀土過濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮和冷卻結(jié)晶，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮的溫度控制在145±5℃，真空度為700mmhg，濃縮好的氯化稀土過飽和溶液，在結(jié)晶造片設(shè)備上得到片狀氯化稀土產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量符合gb/t4148-2015標(biāo)準(zhǔn)要求。產(chǎn)品質(zhì)量：reo：45.81％，fe2o3：0.046％，bao：0.065％，cao+mgo：1.682％，na2o：0.34％，tho2:0.002％，so42-:0.004％，po43-：0.0043％，總ɑ：2.4×103bq/kg。

將稀鹽酸高位計(jì)量槽中已配制6mol/lhcl溶液計(jì)量后注入溶解槽，開啟攪拌，加溫預(yù)熱，待溫度升至40℃時(shí)，向溶解槽中投入獨(dú)居石優(yōu)溶渣，液固比1.5:1，加溫?cái)嚢枞芙?，反?yīng)溫度控制在92±2℃、反應(yīng)時(shí)間為6h、再煮沸1.5h，煮沸溫度105±2℃。煮沸完畢后停止加溫，開啟反應(yīng)釜夾套中冷卻水進(jìn)行冷凝，當(dāng)溶解液溫度降至51℃時(shí)，按0.050t雙氧水/t優(yōu)溶渣(濕)加入31％雙氧水，繼續(xù)保溫陳化12h，虹吸上清液及檢查過濾的方式提取溶解液。虹吸后的料漿經(jīng)過3級(jí)逆流制漿洗滌，每次制漿洗滌液固比為1.5:1(v/v)，攪拌均勻，最后一級(jí)洗水與虹吸上清液合并為萃原液。萃原液組分：hcl：2.51mol/l、u：1.57g/l、th：59.60g/l、reo：55.10g/l、fe：4.59g/l含固量為41ppm。

用15％n235+10％仲辛醇+10％tbp+65％磺化煤油為萃取有機(jī)相，在常溫下，經(jīng)4級(jí)逆流萃取提取鈾，兩相流比和接觸相比均為o/a＝1/1，攪拌接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min。用2.5mol/lhcl溶液對(duì)含鈾負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行鈾的反萃取，反萃取級(jí)數(shù)為8級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min，反萃取溫度為常溫，反萃取得到低濃度氯化鈾酰溶液。再將反萃取回收鈾后的負(fù)載有機(jī)相用0.1mol/lhcl溶液進(jìn)行反萃取去鐵，反萃取去鐵的級(jí)數(shù)為6級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min。

15％n235+10％仲辛醇+10％tbp+65％磺化煤油為萃取有機(jī)相，在常溫下，經(jīng)8級(jí)逆流萃取鈾進(jìn)行富集增濃，兩相流比和接觸相比為o/a＝1/1，攪拌接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min，萃取得到含高濃度鈾的負(fù)載有機(jī)相，再將負(fù)載有機(jī)相用0.1mol/lhcl溶液反萃取回收鈾，反萃取的級(jí)數(shù)為10級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min。反萃取液中u:38.56g/l、fe：2.16g/l、th：0.012g/l、re：0.016g/l。

在鈾沉淀槽中向鈾的反萃取液加入30％naoh沉淀鈾，反應(yīng)溫度為55±5℃，終點(diǎn)ph值為7.1，時(shí)間為90min，沉淀老化時(shí)間為2.0h。沉淀漿料經(jīng)廂式壓濾機(jī)液固分離后得到固體重鈾酸鈉產(chǎn)品，鈾產(chǎn)品質(zhì)量符合《重鈾酸鹽技術(shù)條件》(ej/t803-93)標(biāo)準(zhǔn)要求。其中鈾含量(干基)為u：62.68％，水分含量(自然基)為h2o：21.06％，磷酸根含量(干基)為po43-：0.012％，二氧化硅含量(干基)為sio2：0.051％，氟含量(干基)為f-：0.002％，氯含量(干基)為cl-：0.281％。

萃取鈾后得到含釷、稀土的萃取水相，用20％p204+10％p507+5％tbp+磺化煤油為萃取釷的有機(jī)相，在常溫下進(jìn)行4級(jí)逆流萃取，兩相接觸相比：o/a＝4/1，接觸時(shí)間：5min，澄清分相時(shí)間：10min，再將負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行1級(jí)洗滌除雜，洗滌劑為4mol/lhcl+5％h2o2溶液，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min，溫度為常溫。

向氯化釷溶液沉淀反萃取槽中加入熱的3mol/lnaoh溶液進(jìn)行沉淀反萃取，沉淀反萃取反應(yīng)溫度70±5℃，相比為o/a＝3/1，反應(yīng)時(shí)間為60min，澄清分相時(shí)間為45min，得到固體氫氧化釷粗制品。

將系統(tǒng)得到的氯化鐵和釷貧有酸化廢水，廢水組成：hcl：0.53mol/l、u：0.012g/l、th：0.018g/l、reo：0.042g/l、fe：17.69g/l、codcr：6.2、ss：102mg/l。加入系統(tǒng)制備的固體氫氧化釷粗產(chǎn)品，調(diào)整ph至4.5，廂式壓濾機(jī)過濾去除渣，向每立方過濾液中加入0.4kg磁種和0.2kgpac及0.002kgpam，再經(jīng)濃密機(jī)進(jìn)行沉降分離，溢流出去的上清液進(jìn)入超導(dǎo)磁化分離系統(tǒng)，超導(dǎo)磁化分離出水返回系統(tǒng)回用，濾渣中的泥通過污泥排出口排出，用包裝容器儲(chǔ)存，分離出的磁種返回本廢水處理系統(tǒng)利用。

將系統(tǒng)得到的鈾沉淀母液和釷沉淀母液合并進(jìn)入堿性廢水處理系統(tǒng)，首先經(jīng)過納濾處理，截留下分子量在200以上的氯化鹽，再通過電滲析或超濾處理，得到的70-80％輕質(zhì)水返回系統(tǒng)利用，得到的20-30％濃廢水與分子量在200以上的氯化鹽廢水合并，利用多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮除鹽技術(shù)處理多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的冷凝水返回系統(tǒng)利用，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的氯化鹽用包裝容器儲(chǔ)存。

實(shí)施例2

將粒度-80目(占99.5％以上)的獨(dú)居石精礦(reo：50.82％，tho2：4.29％，cao：2.63％，tio2:2.82％，zro2：6.71％，sio2：3.46％，fe2o3:3.09％，u3o8：0.98％)經(jīng)拆包后，用皮帶輸送系統(tǒng)運(yùn)送至獨(dú)居石料倉，再通過料倉下部出料口排出送進(jìn)攪拌制漿槽中50％～60％氫氧化鈉溶液中，按照1倍的體積與礦漿重量比進(jìn)行制漿，均勻混合，礦漿通過膠管泵送入珠磨機(jī)，在常壓或微壓條件下，磨后得到粒度-320目(占99.5％以上)的礦漿經(jīng)內(nèi)置分級(jí)裝置進(jìn)行分級(jí)排出磨機(jī)。

將磨后粒度320目(占99.5％以上)的礦漿泵入永磁體磁選機(jī)，磁選機(jī)分離磁選強(qiáng)度為1.2t；獨(dú)居石精礦礦漿中鈦鐵礦、金紅石、鋯英石等難溶性礦物以尾礦渣的方式被選出，檢測(cè)選后獨(dú)居石精礦中鐵含量fe2o3:1.2％，reo：53.6％，tio2:1.03％，tho2：4.98％，zro2：4.12％。磨礦磁選去除部分雜質(zhì)后的獨(dú)居石精礦礦漿經(jīng)濃密分水后得到符合堿分解要求的合格礦漿，用泵將磨后合格礦漿泵入堿分解高位槽中，待用。

將高位槽中合格礦漿泵入連續(xù)堿分解槽中，堿分解中氫氧化鈉溶液初始濃度為50％～60％naoh，液固比為1.4/1(體積/重量)，加熱反應(yīng)，溫度145±5℃，連續(xù)堿分解反應(yīng)時(shí)間為12h，使獨(dú)居石精礦中鈾、釷和稀土的有價(jià)資源堿分解的轉(zhuǎn)化率分別為reo:95.28％、u3o8：98.67％、tho2：98.49％。再向堿分解反應(yīng)器中加入一倍體積(漿料重)的生產(chǎn)水(90℃熱水)進(jìn)行保溫陳化，陳化時(shí)間為12h，靜置后虹吸回收堿分解上清液，通過4級(jí)逆流濃密機(jī)沉降分離及2級(jí)廂式壓濾機(jī)過濾分離方法得到堿餅和洗水，進(jìn)行堿餅脫磷處理。末次洗水ph值為7.8，洗水中p2o5：0.852g/l。

將堿分解反應(yīng)器中靜置虹吸分離得到的上清液與在堿分解反應(yīng)器中第1次洗滌的靜置洗水上清液合并為濃縮前磷酸三鈉溶液。在得到熱磷酸三鈉溶液中加入0.25％倍(獨(dú)居石)礦重的鋅粉以及加入1％倍(獨(dú)居石)礦重的硫酸亞鐵，進(jìn)行除雜除放處理，反應(yīng)時(shí)間為3h，反應(yīng)溫度為75℃，再陳化45min、過濾，得到磷酸三鈉濾液。

將得到的磷酸三鈉清液經(jīng)三效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮，當(dāng)溶液被濃縮到波美度為31be°時(shí)，轉(zhuǎn)移至dtb結(jié)晶器中，進(jìn)行冷卻結(jié)晶，晶漿通過hr400-n型雙級(jí)活塞推料離心機(jī)過濾，分別得到磷酸三鈉結(jié)晶過濾母液和磷酸三鈉粗品。把磷酸三鈉粗品加入0.5～1.0bv體積無離子水進(jìn)行制漿洗滌，再通過hr400-n型雙級(jí)活塞推料離心機(jī)過濾得到固體為磷酸三鈉產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量：na3po4·12h2o：98.21％，ph：12.1，so42-:0.08％，cl-：0.27％，fe：0.006％，as：0.003％，水不溶物：0.04％。

將堿餅加入1.2倍(礦漿)重量稀鹽酸溶液，在溶解槽中溶解，起始稀鹽酸酸度為6mol/lhcl。攪拌加溫溶解，溫度為85±5℃；同時(shí)加入適量的雙氧水，每一個(gè)溶解槽反應(yīng)滯留時(shí)間為1.5h，前三級(jí)溶解反應(yīng)的總時(shí)間為4.5h后，溶解后溶解液中鹽酸酸度為ph值控制為2.0。再在第4級(jí)溶解槽中加入適量的堿餅，調(diào)整鹽酸優(yōu)溶ph值，控制第6級(jí)溶解液余酸酸度為ph＝4.2。再轉(zhuǎn)移至優(yōu)溶陳化過程。

將優(yōu)溶得到漿體泵入陳化槽中，煮沸1h、保溫陳化12h處理，陳化后得到優(yōu)溶懸浮液經(jīng)過廂式壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，得到氯化稀土溶液，向鹽酸優(yōu)溶得到的氯化稀土溶液中加入氯化鋇(1kgbacl2/m3溶液)和硫酸銨(2kg(nh4)2so4/m3溶液)進(jìn)行除雜除放射性物質(zhì)處理，除雜除放溫度40℃、時(shí)間1.2h、陳化時(shí)間11h以上。得到除雜除鐳后的氯化稀土溶液。

將除雜除鐳后的氯化稀土過濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮和冷卻結(jié)晶，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮的溫度控制在145±5℃，真空度為700mmhg，濃縮好的氯化稀土過飽和溶液，在結(jié)晶造片設(shè)備上得到片狀氯化稀土產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量符合gb/t4148-2015標(biāo)準(zhǔn)要求。產(chǎn)品質(zhì)量：reo：45.21％，fe2o3：0.040％，bao：0.059％，cao：0.82％，mgo：0.02％，na2o：0.26％，tho2:0.001％，so42-:0.054％，po43-：0.0087％，總ɑ：2.6×103bq/kg。

將稀鹽酸高位計(jì)量槽中已配制6mol/lhcl溶液計(jì)量后注入溶解槽，開啟攪拌，加溫預(yù)熱，待溫度升至40℃時(shí)，向溶解槽中投入獨(dú)居石優(yōu)溶渣，液固比1.5:1，加溫?cái)嚢枞芙?，反?yīng)溫度控制在85±2℃、反應(yīng)時(shí)間為5h、再煮沸1.5h，煮沸溫度105±2℃。煮沸完畢后停止加溫，開啟反應(yīng)釜夾套中冷卻水進(jìn)行冷凝，當(dāng)溶解液溫度降至55℃時(shí)，按0.050t雙氧水/t優(yōu)溶渣(濕)加入31％雙氧水，保溫陳化10h，采用虹吸上清液并經(jīng)檢查過濾的方式提取溶解液。虹吸后的料漿采用3級(jí)逆流制漿洗滌，制漿洗滌液固比為1.5:1(v/v)，攪拌均勻，最后一級(jí)洗水與虹吸上清液合并為萃原液。萃原液：hcl：2.69mol/l、u：0.91g/l、th：51.97g/l、reo：52.11g/l、fe：5.68g/l、含固量為72ppm。

用15％n235+10％仲辛醇+10％tbp+65％磺化煤油為萃取有機(jī)相，在常溫下，經(jīng)4級(jí)逆流萃取提取鈾，兩相接觸相比為o/a＝1/1，攪拌接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min。用2.5mol/lhcl溶液對(duì)含鈾負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行鈾的反萃取，反萃取級(jí)數(shù)為8級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min，反萃取溫度為常溫，反萃取得到低濃度氯化鈾酰溶液。再將反萃取回收鈾后的負(fù)載有機(jī)相用0.1mol/lhcl溶液反萃取去鐵，反萃取去鐵的級(jí)數(shù)為6級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min。

15％n235+10％仲辛醇+10％tbp+65％磺化煤油為萃取有機(jī)相，在常溫下，經(jīng)8級(jí)逆流萃取鈾進(jìn)行富集增濃，兩相接觸相比為o/a＝1/1，攪拌接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min，萃取得到含高濃度鈾的負(fù)載有機(jī)相，再將負(fù)載有機(jī)相用0.1mol/lhcl溶液反萃取回收鈾，反萃取的級(jí)數(shù)為10級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min。反萃取液中u:22.19g/l、fe：1.97g/l、th：0.018g/l、re：0.025g/l。

向鈾的反萃取液中加入30％naoh沉淀鈾，反應(yīng)溫度為55±5℃，終點(diǎn)ph值為7.1，時(shí)間為90min，沉淀老化時(shí)間為2.0h。沉淀漿料經(jīng)廂式壓濾機(jī)液固分離后得到固體重鈾酸鈉產(chǎn)品，鈾產(chǎn)品質(zhì)量符合《重鈾酸鹽技術(shù)條件》(ej/t803-93)標(biāo)準(zhǔn)要求。其中鈾含量(干基)為u：60.13％，水分含量(自然基)為h2o：28.24％，磷酸根含量(干基)為po43-：0.012％，二氧化硅含量(干基)為sio2：0.041％，氟含量(干基)為f-：0.008％，氯含量(干基)為cl-：0.151％。

萃取鈾后得到的含釷、稀土的溶液，用20％p204+10％p507+5％tbp+磺化煤油為萃取釷的有機(jī)相，在常溫下進(jìn)行4級(jí)逆流萃取，兩相接觸相比：o/a＝4/1，接觸時(shí)間：5min，澄清分相時(shí)間：10min，再將負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行1級(jí)洗滌除雜，洗滌劑為4mol/lhcl+5％h2o2溶液，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min，溫度為常溫。

向氯化釷溶液沉淀槽中加入熱的3mol/lnaoh溶液進(jìn)行沉淀反萃取，沉淀反萃取反應(yīng)溫度70±5℃，相比為o/a＝3/1，反應(yīng)時(shí)間為60min，澄清分相時(shí)間為45min，得到固體氫氧化釷粗制品。

將系統(tǒng)得到的氯化鐵和釷貧有酸化廢水，廢水組成：hcl：0.48mol/l、u：0.011g/l、th：0.010g/l、reo：0.035g/l、fe：27.89g/l、codcr：10.8、ss：115mg/l。加入系統(tǒng)制備的固體氫氧化釷粗產(chǎn)品，調(diào)整ph至4.5，廂式壓濾機(jī)過濾去除渣，向每立方過濾液中加入0.4kg磁種和0.2kgpac及0.002kgpam，再經(jīng)濃密機(jī)進(jìn)行沉降分離，溢流出去的上清液進(jìn)入超導(dǎo)磁化分離系統(tǒng)，超導(dǎo)磁化分離出水返回系統(tǒng)回用，濾渣中的泥通過污泥排出口排出，用包裝容器儲(chǔ)存，分離出的磁種返回本廢水處理系統(tǒng)利用。

將鈾沉淀母液和釷沉淀母液首先經(jīng)過納濾處理，截留下分子量在200以上的氯化鹽，再通過電滲析或超濾處理，得到的70-80％輕質(zhì)水返回系統(tǒng)利用，得到的20-30％濃廢水與分子量在200以上的氯化鹽廢水合并，利用多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮除鹽技術(shù)處理多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的冷凝水返回系統(tǒng)利用，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的氯化鹽用包裝容器儲(chǔ)存。

實(shí)施例3

將粒度-80目(占99.5％以上)的獨(dú)居石精礦(reo：51.24％，tho2：4.01％，cao：2.01％，tio2:2.28％，zro2：2.79％，sio2：2.86％，fe2o3:2.87％，u3o8：1.58％)，經(jīng)拆包后，用皮帶輸送系統(tǒng)運(yùn)送至獨(dú)居石料倉，再通過料倉下部出料口排出送進(jìn)攪拌制漿槽中50％～60％氫氧化鈉溶液中，按照1倍的體積與礦漿重量比進(jìn)行制漿，均勻混合，礦漿通過膠管泵送入珠磨機(jī)，在常壓或微壓條件下，磨后得到粒度-320目(占99.5％以上)的礦漿經(jīng)內(nèi)置分級(jí)裝置進(jìn)行分級(jí)排出磨機(jī)。

將磨后粒度320目(占99.5％以上)的礦漿泵入永磁體磁選機(jī)，磁選機(jī)分離磁選強(qiáng)度為1.2t；獨(dú)居石精礦礦漿中鈦鐵礦、金紅石、鋯英石等難溶性礦物以尾礦渣的方式被選出，檢測(cè)選后獨(dú)居石精礦中鐵含量fe2o3:0.74％，tio2:1.21％，zro2：1.85％，reo：53.10％。磨礦磁選去除部分雜質(zhì)后的獨(dú)居石精礦礦漿經(jīng)濃密分水后得到符合堿分解要求的合格礦漿，用泵將磨后合格礦漿泵入堿分解高位槽中，待用。。

將高位槽中合格礦漿泵入連續(xù)堿分解槽中，堿分解中氫氧化鈉溶液初始濃度為50％～60％naoh，液固比為1.4/1(體積/重量)，加熱反應(yīng)，溫度145±5℃，連續(xù)堿分解反應(yīng)時(shí)間為12h，使獨(dú)居石精礦中鈾、釷和稀土的有價(jià)資源堿分解的轉(zhuǎn)化率分別為reo:95.83％、u3o8：98.69％、tho2：99.10％。再向堿分解反應(yīng)器中加入一倍體積(漿料重)的生產(chǎn)水(90℃熱水)進(jìn)行保溫陳化，陳化時(shí)間為12h，靜置后虹吸回收堿分解上清液，通過4級(jí)逆流濃密機(jī)沉降分離及2級(jí)廂式壓濾機(jī)過濾分離方法得到堿餅和洗水，進(jìn)行堿餅脫磷處理。末次洗水ph值為7.7，洗水中p2o5：0.924g/l。

將堿分解反應(yīng)器中靜置虹吸分離得到的上清液與在堿分解反應(yīng)器中第1次洗滌的靜置洗水上清液合并為濃縮前磷酸三鈉溶液。在得到熱磷酸三鈉溶液中加入0.25％倍(獨(dú)居石)礦重的鋅粉以及加入1％倍(獨(dú)居石)礦重的硫酸亞鐵，進(jìn)行除雜除放處理，反應(yīng)時(shí)間為3h，反應(yīng)溫度為75℃，再陳化45min、過濾，得到磷酸三鈉濾液。

將得到的磷酸三鈉清液經(jīng)三效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮，當(dāng)溶液被濃縮到波美度為31be°時(shí)，轉(zhuǎn)移至dtb結(jié)晶器中，進(jìn)行冷卻結(jié)晶，晶漿通過hr400-n型雙級(jí)活塞推料離心機(jī)過濾，分別得到磷酸三鈉結(jié)晶過濾母液和磷酸三鈉粗品。把磷酸三鈉粗品加入0.5～1.0bv體積無離子水進(jìn)行制漿洗滌，再通過hr400-n型雙級(jí)活塞推料離心機(jī)過濾得到固體為磷酸三鈉產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量：na3po4·12h2o：98.07％，ph：11.5，so42-:0.07％，cl-：0.29％，fe：0.004％，as：0.003％，水不溶物：0.02％。

將堿餅加入1.2倍(礦漿)重量稀鹽酸溶液，在溶解槽中溶解，起始稀鹽酸酸度約5.74mol/lhcl。攪拌加溫溶解，溫度為85±5℃；同時(shí)加入適量的雙氧水，每一個(gè)溶解槽反應(yīng)滯留時(shí)間為1.5h，前三級(jí)溶解反應(yīng)的總時(shí)間為4.5h后，溶解后溶解液中鹽酸酸度為ph值控制約為1.9。再在第4級(jí)溶解槽中加入適量的堿餅，調(diào)整鹽酸優(yōu)溶ph值，控制第6級(jí)溶解液余酸酸度為ph＝4.1。再轉(zhuǎn)移至優(yōu)溶陳化過程。

將優(yōu)溶得到漿體泵入陳化槽中，煮沸1h、保溫陳化12h處理，陳化后得到優(yōu)溶懸浮液經(jīng)過廂式壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，得到氯化稀土溶液，向鹽酸優(yōu)溶得到的氯化稀土溶液中加入氯化鋇(1kgbacl2/m3溶液)和硫酸銨(2kg(nh4)2so4/m3溶液)進(jìn)行除雜除放射性物質(zhì)處理，除雜除放溫度40℃、時(shí)間1.2h、陳化時(shí)間11h以上。得到除雜除鐳后的氯化稀土溶液。

將除雜除鐳后的氯化稀土過濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮和冷卻結(jié)晶，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮的溫度控制在145±5℃，真空度為700mmhg，濃縮好的氯化稀土過飽和溶液，在結(jié)晶造片設(shè)備上得到片狀氯化稀土產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量符合gb/t4148-2015標(biāo)準(zhǔn)要求。產(chǎn)品質(zhì)量：reo：45.45％，fe2o3：0.038％，bao：0.051％，cao：0.91％，mgo：0.02％，na2o：0.084％，tho2:0.002％，so42-:0.021％，po43-：0.0059％，總ɑ：3.1×103bq/kg。

將稀鹽酸高位計(jì)量槽中已配制6mol/lhcl溶液計(jì)量后注入溶解槽，開啟攪拌，加溫預(yù)熱，待溫度升至40℃時(shí)，向溶解槽中投入獨(dú)居石優(yōu)溶渣，液固比1.5:1，加溫?cái)嚢枞芙?，反?yīng)溫度控制在85±2℃、反應(yīng)時(shí)間為5h、再煮沸1.5h，煮沸溫度105±2℃。煮沸完畢后停止加溫，開啟反應(yīng)釜夾套中冷卻水進(jìn)行冷凝，當(dāng)溶解液溫度降至55℃時(shí)，按0.050t雙氧水/t優(yōu)溶渣(濕)加入31.8％雙氧水，保溫陳化10h，采用虹吸上清液并經(jīng)檢查過濾的方式提取溶解液。虹吸后的料漿采用3級(jí)逆流制漿洗滌，制漿洗滌液固比為1.5:1(v/v)，攪拌均勻，最后一級(jí)洗水與虹吸上清液合并為萃原液。萃原液：hcl：2.31mol/l、u：1.56g/l、th：53.14g/l、reo：54.87g/l、fe：3.51g/l、含固量為37ppm。

用15％n235+10％仲辛醇+10％tbp+65％磺化煤油為萃取有機(jī)相，在常溫下，經(jīng)4級(jí)逆流萃取提取鈾，兩相接觸相比為o/a＝1/1，攪拌接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min。用2.5mol/lhcl溶液對(duì)含鈾負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行鈾的反萃取，反萃取級(jí)數(shù)為8級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min，反萃取溫度為常溫，反萃取得到低濃度氯化鈾酰溶液。再將反萃取回收鈾后的負(fù)載有機(jī)相用0.1mol/lhcl溶液反萃取去鐵，反萃取去鐵的級(jí)數(shù)為6級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min。

15％n235+10％仲辛醇+10％tbp+65％磺化煤油為萃取有機(jī)相，在常溫下，經(jīng)8級(jí)逆流萃取鈾進(jìn)行富集增濃，兩相接觸相比為o/a＝1/1，攪拌接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min，萃取得到含高濃度鈾的負(fù)載有機(jī)相，再將負(fù)載有機(jī)相用0.1mol/lhcl溶液反萃取回收鈾，反萃取的級(jí)數(shù)為10級(jí)，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min。反萃取液中u:34.12g/l、fe：1.25g/l、th：0.056g/l、re：0.146g/l。

向鈾的反萃取液中加入30％naoh沉淀鈾，反應(yīng)溫度為55±5℃，終點(diǎn)ph值為7.1，時(shí)間為90min，沉淀老化時(shí)間為2.0h。沉淀漿料經(jīng)廂式壓濾機(jī)液固分離后得到固體重鈾酸鈉產(chǎn)品，鈾產(chǎn)品質(zhì)量符合《重鈾酸鹽技術(shù)條件》(ej/t803-93)標(biāo)準(zhǔn)要求。其中鈾含量(干基)為u：58.42％，水分含量(自然基)為h2o：28.04％，磷酸根含量(干基)為po43-：0.087％，二氧化硅含量(干基)為sio2：0.081％，氟含量(干基)為f-：0.004％，氯含量(干基)為cl-：0.148％。

萃取鈾后得到的含釷、稀土的溶液，用20％p204+10％p507+5％tbp+磺化煤油為萃取釷的有機(jī)相，在常溫下進(jìn)行4級(jí)逆流萃取，兩相接觸相比：o/a＝4/1，接觸時(shí)間：5min，澄清分相時(shí)間：10min，再將負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行1級(jí)洗滌除雜，洗滌劑為4mol/lhcl+5％h2o2溶液，兩相接觸相比為o/a＝5/1，接觸時(shí)間為5min，澄清分相時(shí)間為10min，溫度為常溫。

向氯化釷溶液沉淀槽中加入熱的3mol/lnaoh溶液進(jìn)行沉淀反萃取，沉淀反萃取反應(yīng)溫度70±5℃，相比為o/a＝3/1，反應(yīng)時(shí)間為60min，澄清分相時(shí)間為45min，得到固體氫氧化釷粗制品。

將系統(tǒng)得到的氯化鐵和釷貧有酸化廢水，廢水組成：hcl：0.78mol/l、u：0.015g/l、th：0.042g/l、reo：0.035g/l、fe：21.34g/l、codcr：9.4、ss：86mg/l。加入系統(tǒng)制備的固體氫氧化釷粗產(chǎn)品，調(diào)整ph至4.5，廂式壓濾機(jī)過濾去除渣，向每立方過濾液中加入0.4kg磁種和0.2kgpac及0.002kgpam，再經(jīng)濃密機(jī)進(jìn)行沉降分離，溢流出去的上清液進(jìn)入超導(dǎo)磁化分離系統(tǒng)，超導(dǎo)磁化分離出水返回系統(tǒng)回用，濾渣中的泥通過污泥排出口排出，用包裝容器儲(chǔ)存，分離出的磁種返回本廢水處理系統(tǒng)利用。

將鈾沉淀母液和釷沉淀母液首先經(jīng)過納濾處理，截留下分子量在200以上的氯化鹽，再通過電滲析或超濾處理，得到的70-80％輕質(zhì)水返回系統(tǒng)利用，得到的20-30％濃廢水與分子量在200以上的氯化鹽廢水合并，利用多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮除鹽技術(shù)處理多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的冷凝水返回系統(tǒng)利用，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的氯化鹽用包裝容器儲(chǔ)存。

技術(shù)特征：

1.一種從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)濕法珠磨破碎和磁選除鐵：將粒度為-80目(占99.5％以上)獨(dú)居石精礦經(jīng)過自動(dòng)破袋、皮帶運(yùn)輸機(jī)送至高位料倉，獨(dú)居石精礦從高位料倉落入制漿槽中與50～60％naoh溶液進(jìn)行混合，將混合均勻的漿料泵入珠磨機(jī)中進(jìn)行濕法珠磨破碎，磨至粒度為-320目(占99.5％以上)，再將磨后粒度為-320目的獨(dú)居石精礦礦漿泵入磁選機(jī)中，使獨(dú)居石精礦中的鈾釷和稀土等有價(jià)資源得以富集，經(jīng)過磨選后富集含稀土、鈾、釷等有價(jià)資源礦漿經(jīng)分水后泵入堿分解高位槽；含鈦鐵礦、金紅石、鋯英石等難溶性礦物以尾礦方式處置；

(2)堿分解及堿餅洗滌與過濾：將磨選后合格礦漿泵入五聯(lián)一體堿分解槽中，所述五個(gè)堿分解槽為串聯(lián)連接的集堿分解、陳化及制漿洗滌等功能為一體的分解槽；控制初始?xì)溲趸c濃度為50％～60％naoh溶液，氫氧化鈉溶液體積/磨選后獨(dú)居石精礦重量為0.8～2.5/1，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)高溫堿分解，反應(yīng)完全后經(jīng)加水保溫陳化，虹吸堿分解槽內(nèi)上清液得到磷酸三鈉溶液；向虹吸清液后堿分解槽底漿中加入熱水進(jìn)行保溫制漿，再一次虹吸上清液，虹吸上清液處理后的漿料再加入熱水制漿，制漿后的漿體進(jìn)入多級(jí)濃密機(jī)逆流洗滌除磷，固液分離得到的濾餅為堿餅；

(3)磷酸三鈉副產(chǎn)品制備：在剛分離出的熱磷酸三鈉溶液中立即加入鋅粉及硫酸亞鐵進(jìn)行沉淀除雜處理，固液分離后得到的濾渣進(jìn)行密封桶裝儲(chǔ)存；除雜后的過濾液直接進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶及離心機(jī)過濾，得到固體磷酸三鈉粗品，粗品經(jīng)制漿洗滌除雜處理，離心機(jī)過濾分離得到的固體為磷酸三鈉產(chǎn)品；洗滌后的過濾母液進(jìn)入廢堿液蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，濃縮后加石灰乳除硅處理，得到的廢堿液中naoh＞30％，返回濕法珠磨破碎和磁選除鐵工序用于50-60％naoh堿液配置；

(4)鹽酸優(yōu)溶：將堿餅加入到6級(jí)連續(xù)溶解優(yōu)溶槽中進(jìn)行鹽酸優(yōu)溶，起始鹽酸酸度為6mol/l，攪拌加溫溶解，控制反應(yīng)余酸ph值為2.0-2.5，再補(bǔ)加獨(dú)居石堿餅調(diào)整ph值為3.5-4.5，沉淀分離放射性核素和其它雜質(zhì)；分離除雜后的溶液再經(jīng)煮沸、陳化、固液分離等處理得到氯化稀土清液并用于后序制備氯化稀土混合物產(chǎn)品；過濾渣為優(yōu)溶渣；

(5)稀土混合物產(chǎn)品制備：向氯化稀土清液中加入氯化鋇溶液和硫酸銨溶液，攪拌加溫進(jìn)行除放、陳化等處置，過濾后的過濾渣密封桶裝庫存，濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(結(jié)片切片)后，得到片狀的混合氯化稀土產(chǎn)品；

(6)鹽酸全溶：將步驟(4)中的優(yōu)溶渣投入到6級(jí)連續(xù)溶解全溶槽中，全溶起始鹽酸酸度為6mol/l，控制反應(yīng)溫度和時(shí)間及余酸酸度，煮沸后降溫至50℃～60℃時(shí)，再向溶解液中加入濃度為31％雙氧水，使獨(dú)居石精礦中鈾、釷、稀土等有價(jià)資源與鹽酸充分反應(yīng)并轉(zhuǎn)移到溶解液中，虹吸得到全溶溶解液，虹吸后的料漿加水?dāng)嚢瑁龠M(jìn)行液固分離；將逆流洗滌最后一級(jí)洗水與鹽酸全溶液合并為鈾釷萃取的萃原液；

(7)萃取提鈾與回收：用n235體系萃取劑進(jìn)行二次萃取提鈾；第一次萃取提鈾是從萃原液中萃取提取鈾，得到含鈾的負(fù)載有機(jī)相；負(fù)載有機(jī)相經(jīng)高濃度鹽酸反萃取得到氯化鈾酰溶液；再用n235體系萃取劑從氯化鈾酰溶液中進(jìn)行第二次萃取增濃鈾；再用微酸性鹽酸溶液反萃取得到氯化鈾酰合格液，向氯化鈾酰合格液加片堿沉淀鈾，制備固體重鈾酸鈉產(chǎn)品；經(jīng)高濃度鹽酸反萃取鈾后的負(fù)載有機(jī)相中含氯化鐵，再用低濃度鹽酸進(jìn)行反萃取去鐵得到氯化鐵溶液，進(jìn)入酸性廢水處理系統(tǒng)；

(8)萃取提釷與回收：萃取鈾后的萃余水相中還含有釷、稀土等有價(jià)資源，用酸性含磷類萃取劑提取釷，得到含釷的負(fù)載有機(jī)相和含稀土元素的萃余水相；釷的負(fù)載有機(jī)相通過雙氧水洗滌除雜處理后，轉(zhuǎn)移至氫氧化釷沉淀反萃取槽中加堿進(jìn)行沉淀反萃取，得到粗制氫氧化釷產(chǎn)品；萃取釷后的萃余水相含有稀土，返回鹽酸優(yōu)溶工序回收氯化稀土混合物；

(9)廢水處理：步驟(7)萃取提鈾與回收系統(tǒng)和步驟(8)萃取提釷與回收系統(tǒng)中產(chǎn)生的酸性廢水采用超導(dǎo)磁化處理，將步驟(7)負(fù)載有機(jī)相反萃取得到的氯化鐵溶液，經(jīng)酸性廢水處理系統(tǒng)處置后的出水返回步驟(7)萃取提鈾與回收系統(tǒng)回用，超導(dǎo)磁化得到的沉淀渣用容器包裝儲(chǔ)存；步驟(7)萃取提鈾與回收系統(tǒng)和步驟(8)萃取提釷與回收系統(tǒng)產(chǎn)生的堿性廢水采用納濾→電滲析→多效蒸發(fā)器等方式進(jìn)行分離處理，即將步驟(7)中氯化鈾酰沉淀母液和步驟(8)中氯化釷沉淀母液經(jīng)納濾處置，其分子量大于200的物質(zhì)進(jìn)入多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，分子量小于200的物質(zhì)再經(jīng)電滲析處理，電滲析處理得到的高鹽分廢液與分子量大于200的處理水合并，通過多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮進(jìn)行增濃除鹽處置，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮的冷凝水和電滲析制備的輕質(zhì)水返回堿分解及堿餅洗滌與過濾、鹽酸優(yōu)溶、鹽酸全溶利用，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到的固體氯化鹽用容器包裝儲(chǔ)存。

2.如權(quán)利要求1所述的從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，其特征在于：所述步驟(1)中，將外購粒度-80目(占99.5％以上)的獨(dú)居石精礦，經(jīng)自動(dòng)拆包后的獨(dú)居石精礦采用皮帶輸送系統(tǒng)運(yùn)送至高位料倉，獨(dú)居石精礦從儲(chǔ)存在高位料倉出料口排出進(jìn)入制漿槽中，與50％～60％氫氧化鈉溶液混合均勻制漿，氫氧化鈉溶液體積與磨選后獨(dú)居石精礦重量之比為0.8～2.5/1，混合均勻后礦漿通過膠管泵送入濕式珠磨機(jī)中，在常壓或微壓條件下，磨后得到-320目(占99.5％以上)的礦漿經(jīng)內(nèi)置分級(jí)裝置進(jìn)行分級(jí)排出珠磨機(jī)，再將珠磨后粒度為-320目的獨(dú)居石精礦礦漿泵入永磁體磁選機(jī)中，選出獨(dú)居石精礦礦漿中的鈦鐵礦、金紅石、鋯英石等難溶性物質(zhì)，選出率為5％?？墒咕V中含磁性雜質(zhì)＜2％，非磁性雜質(zhì)＜1％，輕礦物＜1.8％，粒度＜-320目(占99.5％以上)；使磁選后的獨(dú)居石精礦中稀土合量相應(yīng)提高1％～10％，且鐵含量fe＜1.0％；將磁選后富集鈾釷和稀土的獨(dú)居石精礦礦漿經(jīng)濃密分水處理得到符合要求的合格礦漿，用泵將合格礦漿泵入堿分解合格礦漿高位槽中。

3.如權(quán)利要求1所述的從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，其特征在于：所述步驟(2)中，將高位槽中合格礦漿泵入五聯(lián)一體連續(xù)分解槽，漿體中氫氧化鈉初始濃度為50％～60％naoh，液固比為0.8～2.5/1(體積/重量)，加溫進(jìn)行高溫堿分解反應(yīng)完全，反應(yīng)溫度為140～150℃，連續(xù)堿分解反應(yīng)時(shí)間為4～14h；獨(dú)居石精礦中鈾、釷和稀土的有價(jià)資源的堿分解率分別為reo≥95％，u3o8≥98％，tho2≥98％；向堿分解漿體加入一倍礦漿重量的體積的生產(chǎn)水(90℃熱水)進(jìn)行保溫陳化，保溫陳化的溫度不低于90℃，時(shí)間為12h；第1次靜置后采用虹吸分離堿分解上清液回收磷酸三鈉溶液；堿分解底漿加水?dāng)嚢柚茲{均勻，再進(jìn)行第2次靜置虹吸分離回收上清液，將上述二次靜置虹吸上清液合并得到的磷酸三鈉溶液，采用三效蒸發(fā)濃縮及冷卻結(jié)晶的方式制備磷酸三鈉粗產(chǎn)品；底漿第2次靜置分離得到底渣再加熱水進(jìn)行攪拌制漿，底漿與洗滌水相比為1：(4～5)(v/v)，攪拌均勻漿體用泵轉(zhuǎn)移至濃密機(jī)中沉降分離，經(jīng)過2～4級(jí)逆流濃密機(jī)沉降分離和1～2級(jí)廂式壓濾機(jī)分離液固；堿餅經(jīng)多級(jí)逆流洗滌脫磷處理后，其末次堿餅洗滌水中ph值控制在7～8，且洗水中p2o5＜1.2g/l，可進(jìn)入后序鹽酸優(yōu)溶。

4.如權(quán)利要求1所述的從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，其特征在于：所述步驟(3)中50％～60％的氫氧化鈉溶液，是將洗滌磷酸三鈉粗品后的過濾母液濃縮至溶液中naoh＞30％時(shí)，轉(zhuǎn)移至除硅槽中加入石灰乳除硅，除硅后廢堿液返回至堿液配制槽，按比例加入固體氫氧化鈉，使配制后液體中含量50％～60％naoh時(shí)，泵入堿液高位槽備用；將堿分解槽中一次陳化和二次靜置虹吸上清液合并為濃縮前磷酸三鈉溶液；在熱的磷酸三鈉溶液中加入0.25％倍(獨(dú)居石)礦重的鋅粉及1％倍(獨(dú)居石)礦重的硫酸亞鐵，攪拌保溫進(jìn)行除雜，再通過廂式壓濾機(jī)過濾分離出濾渣，濾渣密封桶裝儲(chǔ)存，濾液去磷酸三鈉蒸發(fā)濃縮工序；將得到的磷酸三鈉濾液經(jīng)三效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮，濃縮到波美度為28～32be°時(shí)，再將濃縮后的過飽和磷酸三鈉溶液轉(zhuǎn)移至結(jié)晶器中進(jìn)行冷卻結(jié)晶；冷卻結(jié)晶后的磷酸三鈉晶漿通過雙級(jí)活塞推料離心機(jī)過濾，得到磷酸三鈉粗產(chǎn)品，在磷酸三鈉粗品加入0.5～1bv的去離子水進(jìn)行制漿洗滌，再通過雙級(jí)活塞推料離心機(jī)分離得到磷酸三鈉副產(chǎn)品。

5.如權(quán)利要求1所述的從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，其特征在于：所述步驟(4)中，將堿分解得到的堿餅加到鹽酸優(yōu)溶槽中進(jìn)行6級(jí)鹽酸優(yōu)溶，溶解所用鹽酸的起始濃度為6mol/l，所述鹽酸為萃取釷后的萃余水相和一定量的濃鹽酸配制而成，加溫?cái)嚢枞芙?，?yōu)溶反應(yīng)完全的ph值控制為2.0～2.5，再加入堿餅調(diào)整優(yōu)溶液的ph值，控制優(yōu)溶液酸度為ph為3.5～4.5，繼續(xù)加溫?cái)嚢璺磻?yīng)時(shí)間為4～6h、再煮沸0.5～1h、陳化8～12h處理，充分沉淀fe、al、u、th等元素，經(jīng)過廂式壓濾機(jī)固液分離，得到reo≥150g/l的氯化稀土清液用于制備氯化稀土混合物產(chǎn)品，濾渣(優(yōu)溶渣)用于后序鹽酸全溶鈾釷分離過程。

6.如權(quán)利要求1所述的從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，其特征在于：所述步驟(5)中，將氯化鋇溶液和硫酸銨溶液加入到氯化稀土除雜槽中，對(duì)氯化稀土溶液中進(jìn)行除雜除放處理，除雜溫度大于40℃、時(shí)間0.5～1.5h、陳化時(shí)間大于8h，經(jīng)廂式壓濾機(jī)過濾，濾渣用密封桶盛裝去庫存，濾液再經(jīng)多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮，溫度控制在102～150℃，真空度為600～700mmhg，濃縮得到過飽和氯化稀土溶液，過飽和的氯化稀土溶液在結(jié)晶造片設(shè)備上冷卻結(jié)晶，得到片狀的氯化稀土產(chǎn)品。

7.如權(quán)利要求1所述的從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，其特征在于：所述步驟(6)中，將優(yōu)溶渣加到酸全溶槽中，進(jìn)行6級(jí)鹽酸溶解，鹽酸全溶所用稀鹽酸的起始濃度為6mol/l，優(yōu)溶渣(kg)與稀鹽酸(l)的固液比為1:(1～1.5)，反應(yīng)溫度80～95℃，反應(yīng)時(shí)間為4～6h，控制余酸酸度為2～3mol/lhcl，再煮沸1～1.5h，煮沸后再將溶解液溫度降至50℃～60℃時(shí)加入31％雙氧水，加入雙氧水的比例按(0.010～0.200)t雙氧水/t濕優(yōu)溶渣，陳化8h以上，使優(yōu)溶渣中的有價(jià)資源完全溶解并進(jìn)入液相，采用虹吸上清液的方式收集含鈾、釷、稀土等有價(jià)資源；向虹吸后存有料漿的攪拌槽中加入熱洗水，按熱洗水體積與料漿體積的液固比為(1～3):1(v/v)，攪拌制漿均勻后泵入濃密機(jī)中，采用2～4級(jí)逆流濃密沉降分離加1～2級(jí)廂式壓濾機(jī)過濾進(jìn)行液固分離；第一級(jí)濃密機(jī)上清液溢流至鈾萃原液配制，第二級(jí)濃密機(jī)洗水泵入上一級(jí)濃密機(jī)下方的攪拌槽中制漿洗滌，泵入第一級(jí)濃密機(jī)中進(jìn)行沉淀分離；濃密機(jī)底流料漿流入制漿槽，再進(jìn)入下一級(jí)濃密機(jī)，最后一級(jí)濃密底流料漿進(jìn)如廂式壓濾機(jī)過濾，酸不溶渣用容器包裝儲(chǔ)存；逆流洗滌最后一級(jí)洗水與含鈾、釷、稀土等有價(jià)資源溶解液合并為鈾釷萃取的萃原液。

8.如權(quán)利要求1所述的從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，其特征在于：所述步驟(7)中，用n235體系萃取劑從鈾釷萃原液中提取鈾，采用n235、n1923、n263、toa、tbp、trpo、仲辛醇、磺化煤油有機(jī)相中一種或幾種組合為萃取鈾有機(jī)相；在第一次萃取提鈾過程中進(jìn)行2-5級(jí)逆流萃取提取鈾，萃取得到的負(fù)載有機(jī)相含有鈾和鐵；先用2.0～3mol/l鹽酸采用4-9級(jí)反萃取得到濃度較低的氯化鈾酰溶液；再用0.1mol/l鹽酸采用4-9級(jí)反萃取去鐵，得到氯化鐵溶液進(jìn)入后序廢水處理系統(tǒng)；以一次萃取提鈾過程中產(chǎn)生的濃度較低的氯化鈾酰溶液為萃原液進(jìn)行第二次萃取增濃鈾，負(fù)載有機(jī)相反萃取鈾、鐵后得到貧有機(jī)相，貧有機(jī)相經(jīng)碳酸鈉再生、水洗、酸化后，有機(jī)相進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)萃取提鈾與回收過程，有機(jī)相循環(huán)使用；再將得到的氯化鈾酰溶液加堿沉淀鈾制備固體重鈾酸鈉產(chǎn)品，萃取鈾后的萃余水相中含有釷和稀土，進(jìn)入后序萃取分離回收釷。

9.如權(quán)利要求1所述的從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，其特征在于：所述步驟(8)中，萃取鈾后的萃余水相中還含有釷、稀土等有價(jià)資源，用酸性含磷類萃取劑提取釷，采用p204、p507、cyanex272、tbp、磺化煤油等有機(jī)相中一種或幾種組合為釷萃取有機(jī)相，進(jìn)行4級(jí)逆流萃取得到含釷負(fù)載有機(jī)相，萃取釷后的萃余水相為含氯化稀土溶液，返回步驟(4)回收氯化稀土混合物；將含氯化釷的負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行洗滌除雜后轉(zhuǎn)移至氫氧化釷沉淀反萃取槽中，加入熱的氫氧化鈉溶液進(jìn)行沉淀反萃取，得到粗制的氫氧化釷產(chǎn)品。

10.如權(quán)利要求1所述的從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，其特征在于：所述步驟(9)中，向氯化鐵廢水中加入系統(tǒng)得到的氫氧化釷粗產(chǎn)品調(diào)整ph至4.5±1，反應(yīng)時(shí)間為30～90min，廂式壓濾機(jī)過濾去除渣等預(yù)處理，濾液加入磁種，攪拌充分混合后加入混合絮凝劑，控制溶液中絮凝劑的濃度為200×10-6pac+2×10-6pam，再經(jīng)濃密機(jī)進(jìn)行沉降分離，溢流上清液進(jìn)入超導(dǎo)磁化分離系統(tǒng)進(jìn)行超導(dǎo)磁化處理，超導(dǎo)磁化分離出水返回系統(tǒng)回用，濾渣中的泥通過污泥排出口排出，用包裝容器儲(chǔ)存，分離出的磁種返回本廢水處理系統(tǒng)利用；將鈾的沉淀母液和釷的沉淀母液首先經(jīng)過納濾處理，截留下來分子量在200以上的氯化鹽，分子量小于200的物質(zhì)再通過電滲析或超濾處理，產(chǎn)出水的70～80％輕質(zhì)水返回系統(tǒng)利用，得到的20～30％高鹽濃廢水與分子量在200以上的氯化鹽廢水合并，通過多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮除鹽技術(shù)處理，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的冷凝水返回系統(tǒng)利用，多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到的固體氯化鹽用包裝容器儲(chǔ)存。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供了一種從獨(dú)居石精礦中冶煉分離鈾、釷和稀土的工藝方法，以獨(dú)居石精礦為原料，采用濕法珠磨破碎和磁選除鐵、堿分解轉(zhuǎn)型、磷酸三鈉產(chǎn)品制備、堿餅加鹽酸優(yōu)溶、氯化稀土混合物產(chǎn)品制備、優(yōu)溶渣加鹽酸全溶、胺類萃取提取鈾及鈾產(chǎn)品制備、酸性含磷類萃取提取釷及粗制釷產(chǎn)品制備、廢水處理等步驟，使得鈾、釷、稀土等有價(jià)資源回收率大于95％。萃取釷后萃余水相返回優(yōu)溶回收氯化稀土混合物，絕大部分生產(chǎn)工藝水直接返回循環(huán)使用，少部分廢水經(jīng)綜合處理后返回系統(tǒng)利用，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。本發(fā)明工藝技術(shù)可靠，化工材料常見且消耗低。保障獨(dú)居石資源利用綠色環(huán)保、高效清潔生產(chǎn)，具有明顯的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：曾中賢;謝凌峰;劉浩;施雨;張偉超;李春湘;段穎杰;張偉華

受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南中核金原新材料有限責(zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2019.09.09

技術(shù)公布日：2020.04.17